1.掌握化學反應(yīng)中的能量變化，明白可通過化學變化獲得能量。2.了解化石燃料是人類重要的自然資源，對人類生活起著重要作用。3.明白化石燃料的不可再生性，懂得合理開采和節(jié)約使用化石燃料的重要性。
燃 料 的 合 理 利 用 與 開 發(fā)
1.你知道能量一般有哪些形式嗎？
2.你能舉出生活中一些利用燃燒放出熱量的實例嗎？
自然界中主要有機械能、熱能、光能、電能、磁能、原子能等形式的能量。
用煤炭做飯、取暖 等；利用燃燒產(chǎn)生的能量：如發(fā)電、冶金、發(fā)射火箭等 。
【問題導(dǎo)入】物質(zhì)燃燒能產(chǎn)生熱量，那是不是只有通過燃燒才能獲得能量呢？
一、化學反應(yīng)中的能量變化：
生石灰和水劇烈反應(yīng)，產(chǎn)生大量水蒸氣，放熱。
生石灰與水反應(yīng)中有熱量放出
實驗7-3：生石灰與水反應(yīng)放出熱量
CaO+H2O==Ca(OH)2
[實驗]在一支試管中加入一小匙干燥的生石灰，再加入2 mL水，觀察現(xiàn)象，并用手觸摸試管外壁。
探究一：是不是只有通過燃燒才能獲得能量呢？
化學反應(yīng)一般都會伴隨能量的變化，主要表現(xiàn)為熱量的變化。有的化學反應(yīng)要放出熱量，有的要吸收熱量。
CaO+H2O＝Ca(OH)2
Mg+2HCl = MgCl2+H2↑
CO+CuO===Cu+CO2
2.利用燃燒等化學反應(yīng)產(chǎn)生的能量發(fā)電、燒制陶瓷、冶煉金屬和發(fā)射火箭等。
3.利用爆炸產(chǎn)生的熱量開采煤礦、開山炸石、拆除危舊建筑等。
1.利用化學反應(yīng)產(chǎn)生的能量做飯、取暖等。
在當今社會，人類需要的大部分能量是由化學反應(yīng)產(chǎn)生的，最常見的就是生活燃料的使用。
1.化學反應(yīng)在生成新物質(zhì)的同時，還伴隨著 的變化，而能量的變化通常表現(xiàn)為 的變化。有些反應(yīng)是放熱的，如物質(zhì)的燃燒、 反應(yīng)、金屬與酸反應(yīng)、 酸堿中和反應(yīng)等；有些反應(yīng)是吸熱的，如 的反應(yīng)、分解反應(yīng)等。2.人類需要的大部分能量是由 產(chǎn)生的，其產(chǎn)生的能量的主要用途有：（1）利用化學反應(yīng)產(chǎn)生的能量做飯、 等；（2）利用燃燒等化學反應(yīng)產(chǎn)生的能量發(fā)電、燒制陶瓷、 和發(fā)射火箭等；（3）利用爆炸可以 、開山炸石、拆除危舊建筑等。
【自主學習1】學生自主閱讀課本136-137頁內(nèi)容及圖片，解決下列問題。
1.你家中做飯、洗浴用什么燃料？2.汽車、輪船等交通工具使用什么燃料？3.煉鋼廠、熱電廠等使用什么燃料？
煤，石油，天然氣稱為當今世界上最重要的三大化石燃料。它們是不可再生能源。 化石燃料：是古代生物的遺骸經(jīng)一系列復(fù)雜變化而形成的。
焦炭—冶金工業(yè)的重要原料
煤焦油—重要的化工原料
煤氣的主要成分：甲烷、一氧化碳、氫氣等。
（1）主要的組成元素及燃燒產(chǎn)物
煤是混合物，主要含C元素，還含有H元素和少量N、S、O等元素；燃燒產(chǎn)物為CO2、NO2、SO2等。
石油也是混合物，主要含C、H元素；分餾產(chǎn)物的燃燒產(chǎn)物為CO2等。
完成學案117頁自主學習2
1.?? ? 、??? ? 、?? ?? 是世界上最重要的三大化石燃料，它們是? ?再生能源。2.煤是復(fù)雜的 （填物質(zhì)類別），主要含有??? 元素。將煤作燃料主要是利用煤中的 與 反應(yīng)放出的 。將煤隔絕空氣加強熱，可分解得到許多物質(zhì)，這是?? 變化（填“化學”或“物理”）。3.石油屬于 （填物質(zhì)類別），主要含?? ??、??? ?元素，石油煉制是利用石油中各成分 不同，將它們分離（即蒸餾），這是?? ?變化（填“化學”或“物理”）
【自主學習2】學生閱讀課本137-138頁內(nèi)容及圖片，解決下列問題。
驗證甲烷(CH4)的元素組成
天然氣主要是由碳和氫元素組成的氣態(tài)化合物，其中主要的成分是甲烷（CH4）。
（1）點燃從導(dǎo)管放出的甲烷，在火焰的上方罩一個冷而干燥的燒杯，過一會兒觀察燒杯壁上的現(xiàn)象。（點燃前先驗純） （2）迅速把少杯倒過來，向燒杯內(nèi)注入少量澄清石灰水，振蕩，觀察現(xiàn)象。
①通常狀況下為無色、無味的氣體②極難溶于水 ③密度比空氣小
具有可燃性，點燃前需驗純（產(chǎn)生藍色火焰）反應(yīng)的化學方程式為：
沼氣、煤礦中的瓦斯等氣體的主要成分也是甲烷。
1.天然氣的主要成分是 （化學式為 ）
化石燃料形成的時間非常長，儲量有限?；剂蠈儆诓豢稍偕茉?。人類目前消耗的能量主要來自化石燃料。
在不久的將來，我們將面臨嚴重的能源危機！
我國2009年我國化石能源基礎(chǔ)儲量和年產(chǎn)量
化 石 燃 料的 開發(fā)
2009年儲量及年產(chǎn)量
伊拉克石油資源豐富，為爭奪石油，美政府官員從不諱言宣稱：控制伊拉克石油！從而發(fā)起戰(zhàn)爭！
由此可見，人類的生存也面臨著嚴重的挑戰(zhàn)，必須采取以下措施：
3、節(jié)約能源，提高燃料的利用率：
燃料充分燃燒的條件：
燃料不充分燃燒時，不僅使燃料燃燒產(chǎn)生的熱量減少，浪費資源，而且還會產(chǎn)生大量的CO等物質(zhì)，污染空氣。
一是燃燒時要有足夠多的空氣；二是燃料與空氣要有足夠大的接觸面。
1、煉鋼爐煉鋼時為什么要不停地鼓入空氣？
2、在篝火燃燒時，木柴為什么不平放在地上，卻要架空？
3、這兩種做法對燃料而言有什么好處？對環(huán)境來說又什么幫助？
使木柴與空氣有足夠的接觸面，充分燃燒
使燃料充分燃燒，減少環(huán)境污染
“可燃冰” 白色 形似冰雪 能像固體酒精樣直接點燃
在人們擔心化石能源將被耗盡時，科學家發(fā)現(xiàn)海底埋藏著大量可燃燒的“冰” —— “可燃冰”。
可燃冰：外觀像冰，主要含有甲烷水合物（由甲烷分子和水分子組成），還含有少量二氧化碳氣體。能像固體酒精一樣直接點燃，被形象地稱為“可燃冰”。
有關(guān)專家估計目前發(fā)現(xiàn)的可燃冰儲量大約是化石燃料總和的2倍，具有能量高，燃燒值大等優(yōu)點。它將能替代化石燃料的新能源。可燃冰埋藏在海底的巖石中，目前開采在技術(shù)上還存在很大困難。甲烷是一種高效的溫室氣體，可燃冰的開采如果方法不當，釋放出的甲烷擴散到大氣中，會造成地球的溫室效應(yīng)比二氧化碳更加嚴重。所以，開采的關(guān)鍵是解決技術(shù)上的問題，同時也必須考慮環(huán)境保護。
4.合理利用與開發(fā)化石能源
資源是有限的；人類對化石能源的使用量日益增長，化石能源正越來越難以滿足人類的需求。
1、燃燒時有足夠多的空氣2、燃料與空氣有足夠大的接觸面積
燃料燃燒的利用率降低；產(chǎn)生黑煙、CO等有害物質(zhì)污染空氣。
（2）燃料充分燃燒的條件
（3）燃料不充分燃燒的后果
可燃冰是甲烷水合物(化學式CH4·8H2O)，其外觀像冰；將成為未來新能源，但目前開采技術(shù)存在困難；具有能量高、燃燒值大等優(yōu)點。
【自主學習3】閱讀課本140-141頁內(nèi)容及圖片，解決下列問題。
一、化學反應(yīng)中的能量變化1.能量變化表現(xiàn)為吸熱現(xiàn)象和放熱現(xiàn)象
哪些反應(yīng)是吸熱反應(yīng)，哪些反應(yīng)是放熱反應(yīng)呢？
二、化石燃料的利用1.化石燃料的形成2.煤：主要含有碳元素3.石油 ：主要含有碳、氫兩種元素 4.天然氣的主要成分是甲烷（俗名沼氣）。
三、燃料充分燃燒考慮的因素：（1）燃燒時要有足夠多的空氣（2）燃料要與空氣有足夠大的接觸面積
4、化石燃料燃燒可能對環(huán)境有不良影響，應(yīng)選擇使用不 污染環(huán)境或?qū)Νh(huán)境污染小的燃料。在化石燃料中，天 然氣是比較清潔的燃料。
5、化石燃料面臨被耗盡的危險，應(yīng)合理開采，使用和開 發(fā)化石燃料以外的清潔燃料，綜合利用資源和開發(fā)新 能源具有重要意義。
1、物質(zhì)發(fā)生化學反應(yīng)的同時，伴隨著能量的變化，通常 表現(xiàn)為熱量變化，即有放熱現(xiàn)象或吸熱現(xiàn)象發(fā)生。
2、化石燃料包括石油、煤、天然氣等，是重要的能源。
3、是使燃料充分燃燒通?？紤]兩點：一是燃燒時要有足 夠的氧氣；二是燃料與空氣要有足夠大的接觸面。
1.關(guān)于化學反應(yīng)與能量變化的敘述不正確的是（ ）A.在化學反應(yīng)中不是只有燃燒才能放出熱量 B.只有燃燒反應(yīng)可將化學能轉(zhuǎn)化為熱能C.物質(zhì)發(fā)生化學反應(yīng)的同時伴隨著能量變化，使用化石燃料就是利用它燃燒產(chǎn)生的熱量D.把木柴架空，可使木柴更充分接觸空氣而燃燒得更旺2.下列變化中都有能量變化，屬于在化學變化中吸收熱量的是（ ）A.鐵與鹽酸反應(yīng)B.碳與二氧化碳反應(yīng)C.冰塊使水溫度降低D.干冰升華進行人工降雨3.燃料電池，是把H2、CO、CH4氣體和空氣不斷輸入直接氧化，使化學能轉(zhuǎn)化為電能，它被稱為21世紀的綠色發(fā)電站，這三種氣體可以作為燃料電池所需燃料的理由是（ ）A.都是無毒無害的氣體 B.在自然界都大量存在C.都可以燃燒并放出大量的熱D.燃燒產(chǎn)物均為CO2和H2O
4.石油除主要含有碳、氫元素外，還含有少量的硫與氦等。下列有關(guān)石油的說法不正確的是（ ）A.石油是可燃物 B.石油是不可再生能源C.石油不能充分燃燒會生成一氧化碳、二氧化硫等有害氣體D.油罐起火，消防隊員用高壓水槍向油罐噴水，是為了降低石油的著火點5.有三瓶無色、無味的氣體X、Y、Z，它們分別是甲烷、氫氣、一氧化碳中的一種，分別點燃三種氣體，用干燥的冷燒杯罩在火焰上方，只有Y和Z火焰上方的燒杯內(nèi)壁有水滴出現(xiàn)，燃燒后分別向燒杯中注入澄清的石灰水，振蕩，只有X和Y的燒杯內(nèi)石灰水變渾濁。則X、Y、Z分別是（ ） A.CH4、H2、CO B.CH4、CO、H2 C.CO、CH4、H2 D.H2、CH4、CO
6.頁巖氣是指蘊藏于頁巖系統(tǒng)中的天然氣，是一種新開發(fā)的能源。 （1）目前人類大量使用的三大化石能源是:石油、 和天然氣。（2）頁巖氣主要成分完全燃燒的化學方程式為 。（3）許多家庭做飯用一種罐裝液化石油氣作燃料。①它是石油化工的一種產(chǎn)品。石油屬于 能源（填“可再生”或“不可再生”）。②若廚房失火時，移走“液化氣氣罐”，這是利用了 原理滅火（填序號）。A.清除可燃物 B.使可燃物與氧氣隔絕C.降低可燃物的著火點（4）為了防止煤礦的礦井發(fā)生瓦斯爆炸事故，下列做法可行的是　　　　。A.進礦井前先做燈火B(yǎng).工人必須戴安全帽才能進入礦井C.礦井內(nèi)要加強通風 D.安裝瓦斯探頭傳感器監(jiān)測瓦斯?jié)舛龋?）礦井下特大瓦斯爆炸事故發(fā)生后，專家提出了注入液氮滅火的方案．液氮可用于礦井滅火的原因是　　　　 　、　　　　 。
CH4 + 2O2點燃CO2 + 2H2O
液氮汽化吸熱，將溫度降到可燃物著火點以下
氮氣不能燃燒也不支持燃燒
7.小明同學設(shè)計以下實驗來探究可燃物燃燒的條件和測定空氣中氧氣的含量。（已知：白磷的著火點是40℃，紅磷的著火點是240℃）
（1）實驗過程②是 _從燃燒條件分析，此時生石灰的作用是 。 燒杯中發(fā)生反應(yīng)的化學方程式為______。（2）白磷燃燒反應(yīng)的化學方程式為___________________。（3）根據(jù)實驗2的結(jié)果，計算空氣中氧氣的體積分數(shù)約為_____ ___（寫出計算式和結(jié)果）。（4）在整個實驗2的過程中，集氣瓶內(nèi)的壓強變化是__________。集氣瓶中預(yù)先裝入50mL的水，水起的作用是_______________。
與水反應(yīng)放熱，提供熱量
4P + 5O2點燃2P2O5
CaO + H2O = Ca(OH)2
60mL/(350mL-50mL)×1005=20%
先變大后變小，最后與大氣壓相等
吸收P2O5，防止污染空氣。
1.使燃料充分燃燒通常要考慮兩： 、 。2.化學反應(yīng)可分為放熱和吸熱。放熱反應(yīng)有：燃燒、氧化鈣與水的反應(yīng)、金屬與酸的反應(yīng)、酸堿中和反應(yīng)等；吸熱反應(yīng)通常可通過反應(yīng)條件（如高溫或加熱）來判斷，多為分解反應(yīng)
燃料與空氣要有足夠大的接觸面積

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課題2 燃料的合理利用與開發(fā)

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