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,幫助學(xué)生樹立珍惜資源、保護(hù)環(huán)境、愛護(hù)地球的意識(shí),培養(yǎng)學(xué)生積極實(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,讓學(xué)生形成主動(dòng)參與社會(huì)決策的意識(shí)。教學(xué)重點(diǎn):化石能源及其合理利用;化石燃料燃燒對(duì)環(huán)境的影響。教學(xué)難點(diǎn):甲烷燃燒產(chǎn)物的分析;認(rèn)識(shí)新能源開發(fā)的重要性。[展示圖片]工廠中煤炭熊熊燃燒提供動(dòng)力、加油站里汽車加注汽油、家庭廚房中天然氣爐灶烹飪美食等。由于化石能源使用不當(dāng)引發(fā)的環(huán)境污染,酸雨侵蝕的森林、被污染的河流、霧霾籠罩的城市等。[問題驅(qū)動(dòng)]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?如何被利用呢?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?任務(wù)一了解化石能源的形成、組成及利用教師活動(dòng)學(xué)生活動(dòng)[過渡]化石能源及其加工后的產(chǎn)品常被用作燃料,因此化石能源也被稱為化石燃料。煤、石油、天然氣稱為當(dāng)今世界上最重要的三大化石燃料。你知道他們是怎么形成的嗎?[播放視頻]“煤的形成”。[展示]石油和天然氣的形成過程。[講解]化石能源是古代生物的遺骸經(jīng)一系列復(fù)雜變化而形成的?；剂鲜侨≈槐M、用之不竭的嗎?它們屬于可再生資源還是不可再生資源?[過渡]化石能源屬于不可再生資源,并非取之不盡、用之不竭,因此我們要合理地開發(fā)與利用化石能源。[引導(dǎo)]煤被稱之為工業(yè)的糧食和黑色的金子。請(qǐng)大家閱讀教材P169煤的相關(guān)內(nèi)容,歸納煤的組成及綜合利用途徑[觀看視頻及圖片][交流]化石燃料的形成需要漫長(zhǎng)而復(fù)雜的變化過程,地球上化石燃料的含量是有限的,屬于不可再生資源。[閱讀教材并總結(jié)]煤的組成及綜合利用途徑。(1)組成:復(fù)雜的混合物,主要含有C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)[講解]煤焦炭——冶金工業(yè)的重要原料煤焦油——重要的化工原料[提問]將煤隔絕空氣加強(qiáng)熱分解又叫作煤的干餾,屬于化學(xué)變化還是物理變化?[展示]煤的綜合利用的各種場(chǎng)景圖片。[引導(dǎo)]石油常被稱之為工業(yè)的血液。請(qǐng)大家閱讀教材P169~170石油的相關(guān)內(nèi)容,歸納石油的組成及綜合利用途徑。[展示并講解]原油圖片、石油煉制的部分產(chǎn)品和主要用途、石油綜合利用。[提醒]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。[提問](1)石油屬于純凈物還是混合物?(2)利用石油中各成分的沸點(diǎn)不同進(jìn)行分離——石油的分餾屬于化學(xué)變化還是物理變化?[過渡]有石油的地方,一般都有天然氣存在。天然氣主要含有由碳元素和氫元素組成的氣態(tài)碳?xì)浠衔?其中最主要的成分是甲烷(CH4)。如何通過實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證甲烷的元素組成呢?[播放視頻]“實(shí)驗(yàn)7-2”。[引導(dǎo)]觀察并記錄實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象,填表,分析結(jié)論。[講解]甲烷(CH4)。(1)物理性質(zhì):通常狀況下為無色、無臭的氣體;難溶于水,密度比空氣小。(2)化學(xué)性質(zhì):可燃性。點(diǎn)燃純凈的甲烷氣體,產(chǎn)生淡藍(lán)色火焰。[強(qiáng)調(diào)]點(diǎn)燃甲烷前一定要檢驗(yàn)純度。[提問]可以采用什么方法收集甲烷?[閱讀教材]請(qǐng)同學(xué)們閱讀教材P172內(nèi)容,了解天然氣的主要存在形式。[拓展]海底可燃冰資料。[引導(dǎo)]完成教材P173“思考與討論”[討論交流]過程中有新物質(zhì)生成,屬于化學(xué)變化。[閱讀教材并總結(jié)]石油的組成及綜合利用途徑。(1)組成:主要含有C、H兩種元素。(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。[討論交流](1)混合物。(2)屬于物理變化。[思考]物質(zhì)反應(yīng)前后元素的種類不變,可根據(jù)甲烷燃燒生成的產(chǎn)物確定其元素組成。[觀察并記錄,填表]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CH4+2O2CO2+2H2O澄清石灰水變渾濁Ca(OH)2+CO2CaCO3↓+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。[回答]向下排空氣法(密度比空氣小)、排水法(難溶于水)。[歸納總結(jié)]沼氣池中沼氣、海底可燃冰。[討論交流](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,需有計(jì)劃地開采,防止過度使用。節(jié)約、合理利用任務(wù)二探討如何降低化石能源的利用對(duì)環(huán)境的影響教師活動(dòng)學(xué)生活動(dòng)[提問]請(qǐng)大家結(jié)合煤、石油、天然氣等化石燃料的元素組成,推測(cè)它們的燃燒產(chǎn)物。這些燃燒產(chǎn)物可能對(duì)環(huán)境產(chǎn)生什么樣的影響?[知識(shí)拓展]1.酸雨的形成:煤燃燒時(shí)產(chǎn)生NO2和SO2等污染物,這些氣體在空氣中發(fā)生反應(yīng)后的生成物溶于雨水,會(huì)形成酸雨[討論交流]①煤中含有少量的硫、氮等元素,燃燒時(shí)產(chǎn)生二氧化硫、氮的氧化物等污染物,會(huì)形成酸雨。②汽車使用的汽油或柴油燃燒時(shí)產(chǎn)生的一氧化碳、未燃燒的碳?xì)浠衔铩⒌难趸锖蜔焿m等,會(huì)隨尾氣直接排放到空氣中,造成污染。③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2.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。[提問]如何降低化石能源的利用對(duì)環(huán)境的影響呢?請(qǐng)同學(xué)們閱讀教材P173~174相關(guān)內(nèi)容,總結(jié)防治措施[總結(jié)]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)和利用新能源任務(wù)三研究新能源的開發(fā)與利用教師活動(dòng)學(xué)生活動(dòng)[過渡]人類巨大的能源需求使化石能源面臨枯竭的危險(xiǎn)。因此,開發(fā)和利用新能源已成為人類的迫切需求。[提問]氫氣作為能源,正在受到越來越多的關(guān)注。請(qǐng)同學(xué)們閱讀教材P174氫氣相關(guān)內(nèi)容,找出氫氣作為新能源的優(yōu)勢(shì)。[展示]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)。[過渡]電解水可以制取氫氣。在實(shí)驗(yàn)室里,我們?nèi)绾沃迫錃饽?[播放視頻]“氫氣的實(shí)驗(yàn)室制法”。[講解]氫氣的實(shí)驗(yàn)室制法。原理:Zn+H2SO4ZnSO4+H2↑。[提問]如何根據(jù)原理選取合適的發(fā)生裝置與收集裝置?[提問]工業(yè)上,我們?cè)趺粗迫錃饽?為什么氫氣暫時(shí)還未能廣泛使用?[提問]你還知道哪些新能源?[展示]多種新能源的應(yīng)用[交流]來源廣泛:氫氣可由水分解制得。燃燒值高:完全燃燒放出的熱量約為同質(zhì)量甲烷的兩倍或同質(zhì)量汽油的三倍。無污染:本身無毒,燃燒后的產(chǎn)物是水,不會(huì)污染空氣。[分析交流]根據(jù)反應(yīng)物的狀態(tài)和反應(yīng)條件選擇發(fā)生裝置,采用固液不加熱裝置。根據(jù)氫氣密度比空氣小且難溶于水的性質(zhì),可采用向下排空氣法或排水法收集。[交流]工業(yè)上一般通過電解水或以化石能源為原料制取氫氣。氫氣大量制取和儲(chǔ)運(yùn)成本較高。[交流]太陽(yáng)能、風(fēng)能、地?zé)崮?、潮汐能、核能和生物質(zhì)能等教師活動(dòng)學(xué)生活動(dòng)[思考交流]開發(fā)新能源的作用有哪些[討論交流]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)變課題2化石能源的合理利用____________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________