第七單元

能源的合理利用與開發(fā)課題2化石能源的合理利用

化學(xué)觀念：知道化石燃料是人類重要的自然資源，對(duì)人類生活起著重要作用；通過小組交流討論，知道石油、煤煉制出的幾種主要產(chǎn)品及其用途；通過閱讀教材、查閱資料，了解使用化石燃料對(duì)環(huán)境的影響，認(rèn)識(shí)使用和開發(fā)新能源的重要性?？茖W(xué)思維：通過實(shí)踐活動(dòng)，初步形成應(yīng)用元素觀、變化觀等化學(xué)觀念和科學(xué)探究方法解決問題的思路?？茖W(xué)探究與實(shí)踐：認(rèn)識(shí)在解決實(shí)際問題時(shí)，需要綜合運(yùn)用各學(xué)科知識(shí)，采取合適的方法和工具，以及系統(tǒng)規(guī)劃和實(shí)施?？茖W(xué)態(tài)度與責(zé)任：通過化石能源比較、歸納，樹立珍惜資源、保護(hù)環(huán)境、愛護(hù)地球的意識(shí)，培養(yǎng)積極實(shí)踐的科學(xué)精神；積極關(guān)注與化學(xué)有關(guān)的社會(huì)問題，形成主動(dòng)參與社會(huì)決策的意識(shí)。素養(yǎng)目標(biāo)情境導(dǎo)入煤炭燃燒汽油加注天然氣烹飪被酸雨侵蝕的森林被污染的河流被霧霾籠罩的城市目前，人類利用的能量大多來自化石能源，如煤、石油和天然氣等。那么，化石能源是怎么形成的，如何被利用？如何在利用化石能源的同時(shí)保護(hù)好我們的生存環(huán)境？新知探究任務(wù)一

了解化石能源的形成、組成及利用1.化石能源的形成、組成及利用

化石能源是由古代生物的遺骸經(jīng)一系列復(fù)雜變化而形成的，是不可再生能源。

煤、石油、天然氣被稱為當(dāng)今世界上最重要的三大化石能源。

煤

石油

天然氣新知探究任務(wù)一

了解化石能源的形成、組成及利用中國(guó)能源消費(fèi)結(jié)構(gòu)及消費(fèi)彈性系數(shù)全球能源消費(fèi)結(jié)構(gòu)新知探究任務(wù)一

了解化石能源的形成、組成及利用煤的形成新知探究任務(wù)一

了解化石能源的形成、組成及利用煤的形成時(shí)間進(jìn)程土壤壓力巖石泥炭褐煤煤

泥炭

褐煤

煙煤

無煙煤新知探究任務(wù)一

了解化石能源的形成、組成及利用石油、天然氣的形成海洋生物死亡動(dòng)植物遺骸被層層沙泥掩埋經(jīng)復(fù)雜變化形成石油和天然氣

大慶油田

長(zhǎng)慶油田

渤海油田

塔里木油田新知探究任務(wù)一

了解化石能源的形成、組成及利用（1）組成：復(fù)雜的混合物，主要含有碳元素，此外，還含有H、O、N、S等元素。（2）綜合利用：將煤隔絕空氣加強(qiáng)熱分解；與其他物質(zhì)反應(yīng)。煤隔絕空氣加強(qiáng)熱焦炭—冶金工業(yè)的重要原料煤焦油—重要的化工原料煤氣（含CO、CH4、H2等）—燃料又叫作煤的干餾，該過程中有新物質(zhì)生成，屬于化學(xué)變化。煤新知探究任務(wù)一

了解化石能源的形成、組成及利用煤的綜合利用新知探究任務(wù)一

了解化石能源的形成、組成及利用（1）組成：主要含有C、H兩種元素，屬于混合物。從地下開采出來的石油叫作原油，一般是黏稠的液體。石油新知探究任務(wù)一

了解化石能源的形成、組成及利用（2）綜合利用：加熱并使用催化劑煉制，再利用各成分的沸點(diǎn)不同進(jìn)行分離。石油分餾①①液化石油氣是石油化工的一種產(chǎn)品，加壓后可儲(chǔ)存在鋼瓶中，一般作為燃料使用。液化石油氣易燃易爆，其鋼瓶?jī)?nèi)壓強(qiáng)較大，使用時(shí)要注意安全。物理變化新知探究任務(wù)一

了解化石能源的形成、組成及利用石油的綜合利用新知探究有石油的地方一般都有天然氣存在渤海油田大慶油田我國(guó)是世界上最早利用天然氣的國(guó)家。《天工開物》記載的利用天然氣熬制井鹽示意圖(局部)任務(wù)一

了解化石能源的形成、組成及利用新知探究天然氣主要含有由碳和氫組成的氣態(tài)碳?xì)浠衔铮渲凶钪饕某煞质羌淄椋–H4）。物質(zhì)反應(yīng)前后的元素種類不變，可根據(jù)甲烷燃燒生成的產(chǎn)物確定其元素組成。如何通過實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證甲烷的元素組成呢？任務(wù)一

了解化石能源的形成、組成及利用新知探究任務(wù)一

了解化石能源的形成、組成及利用實(shí)驗(yàn)7-2：甲烷氣體及其燃燒注意驗(yàn)純新知探究任務(wù)一

了解化石能源的形成、組成及利用實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象及結(jié)論實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象化學(xué)方程式產(chǎn)生淡藍(lán)色火焰，燒杯內(nèi)壁出現(xiàn)水珠澄清石灰水變渾濁CH4+2O2CO2+2H2O點(diǎn)燃CO2+Ca(OH)2=CaCO3↓+H2O結(jié)論：甲烷具有可燃性，是可燃?xì)怏w，燃燒生成二氧化碳和水，說明甲烷中含有氫元素和碳元素。新知探究任務(wù)一

了解化石能源的形成、組成及利用物理性質(zhì)化學(xué)性質(zhì)①通常狀況下為無色、無臭的氣體②極難溶于水③密度比空氣小排水法向下排空氣法可燃性：點(diǎn)燃純凈的甲烷氣體，產(chǎn)生淡藍(lán)色火焰。甲烷（CH4）新知探究任務(wù)一

了解化石能源的形成、組成及利用池沼中產(chǎn)生的沼氣的主要成分是甲烷。把秸稈、雜草、人畜糞便等廢棄物放在密閉的沼氣池中發(fā)酵，就會(huì)產(chǎn)生沼氣（可再生能源），可用作燃料。沼氣的制取和利用示意圖新知探究任務(wù)一

了解化石能源的形成、組成及利用海底“可燃冰”可燃冰是在高壓和低溫條件下形成的，主要成分是甲烷水合物，具有熱值高、儲(chǔ)量巨大等優(yōu)點(diǎn)，有望成為未來新能源。但如果開發(fā)和利用不當(dāng)，有可能引發(fā)地質(zhì)災(zāi)害和溫室效應(yīng)加劇等問題。新知探究任務(wù)一

了解化石能源的形成、組成及利用

交流討論

據(jù)表估算大約多少年后將可能沒有可開采的煤、石油和天然氣。并談?wù)勀銓?duì)化石能源使用與開發(fā)的看法。2021年我國(guó)化石能源儲(chǔ)量和年產(chǎn)量?jī)?chǔ)量

年產(chǎn)量煤2079億噸41.3億噸石油36.89億噸1.99億噸

天然氣63393億立方米2075.8億立方米（1）分別需要50.3年、18.5年、30.5年。（2）化石能源是不可再生能源，儲(chǔ)量有限，有計(jì)劃的開采，防止過度，節(jié)約，合理利用。新知探究任務(wù)二

探討如何降低化石能源的利用對(duì)環(huán)境的影響形成原因：煤燃燒時(shí)產(chǎn)生NO2和SO2等污染物，這些氣體或氣體在空氣中發(fā)生反應(yīng)后的生成物溶于雨水，會(huì)形成酸雨。2.降低化石能源的利用對(duì)環(huán)境的影響酸雨新知探究任務(wù)二

探討如何降低化石能源的利用對(duì)環(huán)境的影響酸雨的危害：

①危害人體健康；②導(dǎo)致水體酸化，嚴(yán)重影響水生動(dòng)植物的生存；③破壞土壤、植被、森林；④腐蝕金屬及建筑物。新知探究任務(wù)二

探討如何降低化石能源的利用對(duì)環(huán)境的影響汽車使用的燃料主要是汽油或柴油。汽車尾氣中的主要污染物：一氧化碳、未燃燒的碳?xì)浠衔铩⒌难趸锖蜔焿m等。汽車尾氣新知探究任務(wù)二

探討如何降低化石能源的利用對(duì)環(huán)境的影響化石能源燃燒釋放的二氧化碳會(huì)引起溫室效應(yīng)加劇，導(dǎo)致全球變暖。溫室效應(yīng)新知探究任務(wù)二

探討如何降低化石能源的利用對(duì)環(huán)境的影響防治措施：（1）大力推廣使用脫硫煤，用天然氣代替煤；（2）改進(jìn)汽車發(fā)動(dòng)機(jī)的燃燒方式，使用催化凈化裝置，加大尾氣檢測(cè)

力度，推廣使用電動(dòng)汽車。（3）開發(fā)和利用新能源。新知探究任務(wù)三

研究新能源的開發(fā)與利用氫氣作為新能源的優(yōu)勢(shì)。2H2+O2===2H2O點(diǎn)燃燃燒熱值高產(chǎn)物為H2O，無污染理想的清潔、高能燃料3.新能源的開發(fā)與利用新知探究任務(wù)三

研究新能源的開發(fā)與利用全球首列氫能源市域列車在成都下線，具有成本低，更加綠色低碳的優(yōu)勢(shì)。新知探究任務(wù)三

研究新能源的開發(fā)與利用氫氣的實(shí)驗(yàn)室制法新知探究任務(wù)三

研究新能源的開發(fā)與利用氫氣的實(shí)驗(yàn)室制法①試劑：鋅粒與稀硫酸。

②原理：Zn+H2SO4=ZnSO4+H2↑

。

③實(shí)驗(yàn)裝置發(fā)生裝置：固液常溫型（反應(yīng)物狀態(tài)為液態(tài)和固態(tài)，反應(yīng)條件為常溫）。收集裝置：向下排空氣法（密度比空氣?。?、排水法（不易溶于水）。新知探究任務(wù)三

研究新能源的開發(fā)與利用工業(yè)上一般通過電解水或以化石能源為原料制取氫氣。大量制取和儲(chǔ)運(yùn)成本較高，氫氣在生產(chǎn)和生活中還未能廣泛應(yīng)用。H2/CO比例調(diào)節(jié)脫除CO2、H2S新知探究任務(wù)三

研究新能源的開發(fā)與利用其他新能源：太陽能風(fēng)能核能地?zé)崮芩苌镔|(zhì)能新知探究任務(wù)三

研究新能源的開發(fā)與利用多種新能源的應(yīng)用：開發(fā)新能源的作用：促進(jìn)能源消費(fèi)結(jié)構(gòu)不斷優(yōu)化，向清潔低碳方向轉(zhuǎn)變。浙江溫州灘涂光伏發(fā)電項(xiàng)目青海德令哈熔鹽光熱發(fā)電項(xiàng)目廣東陽江海上風(fēng)電項(xiàng)目福建福清“華龍一號(hào)”核電項(xiàng)目課堂小結(jié)化石能源的合理利用化石能源的形成、組成及利用降低化石能源的利用對(duì)環(huán)境的影響煤石油天然氣造成空氣污染的原因防治空氣污染的措施對(duì)空氣的影響新能源的開發(fā)和利用氫能其他新能源當(dāng)堂反饋1.下列關(guān)于煤的說法不正確的是（）A.煤是一種化石燃料，最終將被耗盡B.將煤隔絕空氣加熱，可以得到焦炭、煤焦油、煤氣

等物質(zhì)C.煤只含有碳、氫兩種元素D.煤是一種復(fù)雜的混合物C當(dāng)堂反饋2.下列關(guān)于化石能源的說法中，正確的是（）A.化石能源是不可再生能源B.化