《燃料的合理利用與開發(fā)》教案教學(xué)目標教學(xué)目標：認識常見的化石燃料，并能設(shè)計實驗驗證甲烷元素組成。能基于燃燒模型，從元素組成角度分析燃料的燃燒產(chǎn)物，確定燃料充分燃燒的措施。認識化學(xué)反應(yīng)中的能量變化。了解常見的新能源及其應(yīng)用。教學(xué)重點：能基于燃燒模型，從元素組成角度分析燃料的燃燒產(chǎn)物，確定燃料充分燃燒的措施。教學(xué)難點：設(shè)計實驗驗證甲烷元素組成；對燃燒模型的深刻理解；評價太陽能、風(fēng)能等幾種新能源。教學(xué)過程時間教學(xué)環(huán)節(jié)主要師生活動課堂引入環(huán)節(jié)一：汽車尾氣來源環(huán)節(jié)二：減少空氣污染環(huán)節(jié)三：化學(xué)反應(yīng)中的能量變化環(huán)節(jié)四：認識新能源教師：空氣污染，會危害人體健康，空氣污染的元兇之一是汽車尾氣。問題一：汽車尾氣是如何產(chǎn)生的？學(xué)生：來自于汽油等燃料的燃燒。教師：從元素組成、資源利用角度認識常見的化石能源：煤、石油、天然氣。如何設(shè)計實驗，驗證甲烷的元素組成？學(xué)生活動一：討論天然氣的元素組成。依據(jù)電解水的實驗思路，檢驗天然氣完全燃燒的產(chǎn)物，由化學(xué)反應(yīng)前后元素種類不變，推出甲烷由C、H元素組成。問題二：如何減少汽車尾氣污染？學(xué)生活動二：閱讀任務(wù)單中的資料1，總結(jié)可能替代汽油的清潔燃料。從來源、能否再生、燃燒值等角度分析乙醇汽油和壓縮天然氣的優(yōu)缺點。教師：為什么汽油、乙醇、天然氣能夠為汽車提供動力？學(xué)生：都是燃料，結(jié)合可燃物燃燒模型可知，可燃物燃燒時會放出大量熱，能夠為汽車提供動力。結(jié)合汽油、乙醇和天然氣的元素組成可知，它們都含碳元素，因此燃燒產(chǎn)物中有二氧化碳，當燃燒不充分時，會產(chǎn)生CO。教師：如何保證燃料充分燃燒？學(xué)生：結(jié)合燃燒模型，可從控制可燃物和控制氧氣兩個角度分析。結(jié)合蜂窩煤、沸騰爐等案例，可增大可燃物與氧氣的接觸面積保證充分燃燒；結(jié)合鼓風(fēng)機、渦輪增壓器等案例，可增大氧氣濃度保證充分燃燒。教師：有沒有不含碳元素的燃料？學(xué)生活動三：討論氫氣的優(yōu)缺點，認識液氫在特定領(lǐng)域的應(yīng)用。知識小結(jié)：對燃燒模型進一步鞏固認識。燃料的燃燒反應(yīng)是人類獲得能量的主要來源。燃料包括化石燃料，如煤，石油，天然氣。燃燒產(chǎn)物對環(huán)境產(chǎn)生了一定的影響。因此要開發(fā)清潔的燃料，如乙醇，氫氣等。此外還可增大燃料與氧氣的接觸面積，及增大氧氣濃度，使燃料充分燃燒，從而提高燃料利用率，減少污染。教師：還有哪些反應(yīng)可提供能量？演示實驗：稀鹽酸與鎂條發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，同時放出熱量；演示生石灰與水的反應(yīng)，模擬自熱米飯的原理。學(xué)生：認識到所有的化學(xué)變化都同時伴隨著物質(zhì)變化和能量變化。能量變化常表現(xiàn)為熱量變化。教師：除化學(xué)反應(yīng)，還有哪些途徑可提供能量？從哪些角度評價新能源？學(xué)生活動四：閱讀任務(wù)單中的資料2，從儲量、成本、環(huán)境和技術(shù)水平等方面評價太陽能、風(fēng)能、地?zé)崮?、核能等幾種新能源。教師：雖然新能源各有優(yōu)缺點，在替代傳統(tǒng)化石能源的道路上任重而道遠。但新能源的利用，可以部分緩解化石能源面臨耗盡的問題，并在一定程度上減少對環(huán)境的污染。目前約有14%的能源利用來自于非化石能源。太陽能等新能源在某些領(lǐng)域已經(jīng)取得了很好的應(yīng)用。介紹天宮一號、天問一號、太陽能汽車充電站、核電站、風(fēng)電場等我國已取得的成就。課后知能演練基礎(chǔ)鞏固1.“鹽穴儲氣”是一種地下儲能技術(shù)。儲氣時采集鹽水,注水時排天然氣,原理如圖所示,下列說法正確的是()。A.天然氣是可再生能源 B.天然氣難溶于鹽水C.從m端進氣可采集鹽水 D.從n端進水可排天然氣能力提升2.下列關(guān)于能源和能量的說法正確的是()。A.可燃冰就是干冰,主要成分為CO2B.化學(xué)反應(yīng)中只有燃燒反應(yīng)才能放出熱量C.人類利用的能量都是通過化學(xué)反應(yīng)獲得的D.煤、石油、天然氣屬于化石燃料,是不可再生能源3.請回答下列問題。(1)化石燃料是當今人類獲得能量的主要來源,其中有石油、和天然氣,化石燃料都屬于(“可再生”或“不可再生”)能源。

(2)石油又叫原油,沒有固定的沸點,煉油廠根據(jù)石油中各成分沸點的不同將其分離開來,可得到汽油、煤油、柴油、石蠟、瀝青等。則說明石油屬于(填字母)。

A.化合物 B.混合物C.純凈物 D.單質(zhì)(3)為了珍惜石油等化石燃料,我們在生產(chǎn)、生活中應(yīng)如何做?思維拓展4.《漢代古火井碑序》記載:“諸葛丞相躬蒞視察,改進技法,刳斑竹以導(dǎo)氣(氣指天然氣),引井火以煮鹽”。天然氣的主要成分是甲烷(CH4),化學(xué)興趣小組的同學(xué)對甲烷燃燒的產(chǎn)物產(chǎn)生了興趣,請你參與探究。【提出問題】甲烷在氧氣中燃燒后生成哪些物質(zhì)?【查閱資料】①含碳元素的物質(zhì)在氧氣中完全燃燒生成CO2,不完全燃燒生成CO;②無水CuSO4是一種白色粉末狀固體,遇水變藍色;③氫氧化鈉溶液可用于吸收二氧化碳?！静孪肱c假設(shè)】甲:CO2、H2O;乙:CO、H2O;丙:NH3、CO2、H2O;丁:CO2、CO、H2O。(1)有人認為丙同學(xué)的猜想是錯誤的,理由是。

【實驗探究】為了驗證上述猜想與假設(shè),將甲烷在一定量的O2中燃燒后的產(chǎn)物依次通過下列裝置:(2)實驗中觀察到A中,B、E中澄清石灰水變渾濁,D中,由此推斷丁同學(xué)猜想成立。

(3)裝置A、B的順序不能顛倒,其原因是。(4)裝置B中發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式為。

【反思與交流】(5)裝置E后添加一個大氣球的目的是。

答案：課后知能演練1.B解析:天然氣屬于化石燃料,不能短時期內(nèi)從自然界得到補充,屬于不可再生能源,A項錯誤;進氣時采集鹽水,注水時排天然氣,說明天然氣難溶于鹽水,B項正確;圖中裝置采集鹽水時,長導(dǎo)管是出鹽水管,則從n端進氣可采集鹽水,C項錯誤;圖中裝置排出瓶中氣體時,長導(dǎo)管是進水管,從m端進水可排天然氣,將天然氣從短導(dǎo)管排出,D項錯誤。2.D解析:可燃冰是天然氣的水合物,主要成分為CH4,A項錯誤;化學(xué)反應(yīng)中不是只有燃燒反應(yīng)才能放出熱量,如生石灰與水反應(yīng)也會放出熱量,B項錯誤;人類利用的能量并不都是通過化學(xué)反應(yīng)獲得的,如太陽能、風(fēng)能等,C項錯誤;煤、石油、天然氣屬于化石燃料,是經(jīng)過億萬年緩慢形成的,在短期內(nèi)得不到補充,都是不可再生能源,D項正確。3.(1)煤不可再生(2)B(3)節(jié)約使用化石能源,尋求石油的代用品,開發(fā)和使用新能源和燃料,推廣使用乙醇汽油等解析:(1)煤、石油、天然氣等燃料屬于化石燃料,都屬于不可再生能源。(2)根據(jù)石油中各成分沸點的不同將其分離開來,得到汽油、煤油、柴油,說明石油由很多物質(zhì)組成,屬于混合物。(3)節(jié)約使用化石能源,尋求石油的代用品,開發(fā)和使用新能源和燃料,推廣使用乙醇汽油等可以節(jié)約化石燃料。4.(1)反應(yīng)物中不含氮元素,生成物中不可能有氨(2)無水CuSO4變藍色黑色粉末變成紅色(3)氣體先通過澄清石灰水后會帶出水蒸氣,對實驗結(jié)果造成干擾(4)CO2+Ca(OH)2CaCO3↓+H2O(5)一氧化碳有毒,要收集處理尾氣解析:(1)由于反應(yīng)物中不含氮元素,生成物中不可能有氨,則丙同學(xué)的猜想是錯誤的。(2)丁同學(xué)猜想成立,即甲烷在氧氣中燃燒后生成CO2、CO、H2O,無水CuSO4是一種白色粉末狀固體,遇水變藍色,則實驗中觀察到A中無水CuSO4變藍,B中澄清石灰水變渾濁,說明生成了水和二氧化碳,一氧化碳與氧化銅在加熱的條件下反應(yīng)生成銅和二氧化碳,則觀察到E中澄清石灰水變渾濁,D中黑色粉末