
?第七單元 燃料及其利用
單元內(nèi)容概述
本單元從常見的燃燒現(xiàn)象入手,介紹燃燒的條件和滅火原理以及一些安全知識(shí)。利用燃燒反應(yīng)的實(shí)例很多,而生活中利用最多的是燃料的燃燒,所以在介紹了燃燒等知識(shí)之后,又介紹了燃料及其合理利用與開發(fā),以及使用燃料對環(huán)境的影響等。本單元在內(nèi)容的安排上注意從學(xué)生的親身體驗(yàn)出發(fā),選擇學(xué)生熟悉和生活中常見的知識(shí)和現(xiàn)象,并配合圖像和繪畫,增強(qiáng)學(xué)生對知識(shí)的感受;同時(shí),注意通過活動(dòng)與探究、調(diào)查與研究、討論與實(shí)驗(yàn)等形式,培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新精神和實(shí)踐能力。教材中還適當(dāng)編入與社會(huì)發(fā)展、新科技等相關(guān)的資料,以開闊學(xué)生的眼界。
單元教學(xué)目標(biāo)
1.認(rèn)識(shí)燃燒的條件和滅火的原理。
2.了解易燃物和易爆物的安全知識(shí)。
3.了解化學(xué)反應(yīng)中的能量變化,認(rèn)識(shí)燃料充分燃燒的重要性。
4.知道化石燃料是人類社會(huì)重要的自然資源,對人類生活起著重要作用;同時(shí),了解化石燃料的不可再生性,認(rèn)識(shí)合理開采和節(jié)約使用化石燃料的重要性。
5.知道石油煉制出的幾種主要產(chǎn)品及其用途。
6.了解化石燃料燃燒對環(huán)境的影響。
7.認(rèn)識(shí)開發(fā)和利用新能源的重要性。
8.通過活動(dòng)與探究,學(xué)習(xí)對獲得的事實(shí)進(jìn)行分析得出結(jié)論的科學(xué)方法。
課題1 燃燒和滅火
燃燒是生活中常見的現(xiàn)象,本課題從幾幅有關(guān)燃燒的圖畫引入,進(jìn)一步研究燃燒的條件和滅火的原理。教材采用從實(shí)驗(yàn)觀察現(xiàn)象,通過分析得出結(jié)論的方法,來探討燃燒的條件以及滅火的原理,學(xué)生可以通過親身體驗(yàn)和思考掌握知識(shí)。關(guān)于易燃物和易爆物的安全知識(shí),也是通過一個(gè)有趣的實(shí)驗(yàn),來說明為什么會(huì)發(fā)生爆炸,并通過一些注意安全的圖標(biāo)來加強(qiáng)對安全的認(rèn)識(shí),說明隨時(shí)注意防火、防爆,采取安全措施的重要性。
第1課時(shí) 燃燒的條件與滅火的原理及方法
【教學(xué)目標(biāo)】
1.知識(shí)目標(biāo)
(1)認(rèn)識(shí)燃燒的條件、滅火的原理和方法。
(2)會(huì)運(yùn)用相關(guān)的知識(shí)解釋和解決日常生活中的相關(guān)問題。
2. 能力目標(biāo)
通過活動(dòng)與探究,初步學(xué)習(xí)利用控制變量的思想設(shè)計(jì)探究實(shí)驗(yàn),并對獲得的實(shí)驗(yàn)事實(shí)進(jìn)行分析得出結(jié)論的科學(xué)方法。
3.素養(yǎng)目標(biāo)
(1)培養(yǎng)學(xué)生合作交流意識(shí)和探索精神。
(2)樹立防火的安全意識(shí),培養(yǎng)關(guān)注社會(huì)的責(zé)任感。
【教學(xué)重點(diǎn)】
1.認(rèn)識(shí)燃燒條件和滅火原理。
2.通過對物質(zhì)燃燒條件的探究,初步學(xué)習(xí)利用控制變量的思想設(shè)計(jì)探究實(shí)驗(yàn),了解探究實(shí)驗(yàn)的一般過程和方法。
【教學(xué)難點(diǎn)】
引導(dǎo)學(xué)生利用控制變量的思想設(shè)計(jì)對照實(shí)驗(yàn)進(jìn)行物質(zhì)燃燒條件的探究。
【教學(xué)準(zhǔn)備】
多媒體、酒精、白磷、紅磷、水、蠟燭、玻璃棒、燒杯、試管、銅片、火柴等。
一、導(dǎo)入新課
[導(dǎo)入]在人類發(fā)展的歷史長河中,燃燒燃盡了茹毛飲血的歷史;燃燒點(diǎn)燃了現(xiàn)代社會(huì)的輝煌。生活中處處離不開燃燒。請同學(xué)們談?wù)勆钪心男┑胤接腥紵默F(xiàn)象。
[提問]你能從燃燒的事例和現(xiàn)象中找出燃燒共同的特征是什么?并試著給燃燒下一個(gè)定義呢?
二、推進(jìn)新課
1.燃燒的定義
定義:燃燒是可燃物與氧氣發(fā)生的一種發(fā)光、放熱的劇烈的氧化反應(yīng)。特征:發(fā)光、發(fā)熱、氧化反應(yīng)。
2.燃燒的條件
[提出問題,作出猜想]
[提問]燃燒與人類生活密切相關(guān),什么樣的物質(zhì)在什么條件下燃燒?請同學(xué)們根據(jù)你對燃燒的了解,做出一些對燃燒條件的猜想,并說出自己猜想的依據(jù)。
[討論回答]燃燒的條件:
(1)可燃物;
(2)氧氣(或空氣);
(3)達(dá)到燃燒所需的最低溫度(也叫著火點(diǎn))。
[制定方案,設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)]
[思考]我們的假設(shè)要用實(shí)驗(yàn)來驗(yàn)證它是否成立?我們一起來先制定實(shí)驗(yàn)方案,設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)步驟。
[討論]師生互動(dòng),交流討論,共同制定出的實(shí)驗(yàn)方案。評(píng)價(jià)實(shí)驗(yàn)方案的合理性,形成優(yōu)化實(shí)驗(yàn)方案。
[小結(jié)]要利用控制變量、對比實(shí)驗(yàn)方法的原則進(jìn)行設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案。
[分組實(shí)驗(yàn),觀察感知]學(xué)生分組實(shí)驗(yàn):
(1)分別用玻璃棒蘸取酒精和水,在酒精燈上點(diǎn)燃。
(2)搖動(dòng)可樂瓶,向帶有一支燃著蠟燭的燒杯中通入氣體,觀察現(xiàn)象。
(3)銅片兩端放一根火柴和木炭,用酒精燈在底下加熱。教師巡視指導(dǎo):及時(shí)肯定學(xué)生的正確操作,并糾正學(xué)生的錯(cuò)誤操作,指導(dǎo)學(xué)生觀察分析實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象,得出正確結(jié)論。
[交流總結(jié),得出結(jié)論]實(shí)驗(yàn)
(1)結(jié)論:燃燒與物質(zhì)的本性有關(guān),物質(zhì)必須有可燃性才能燃燒。實(shí)驗(yàn)
(2)結(jié)論:可燃物的燃燒需要氧氣。實(shí)驗(yàn)
(3)結(jié)論:可燃物的燃燒必須達(dá)到燃燒所需要的最低溫度。
[介紹]著火點(diǎn):可燃物達(dá)到燃燒所需要的最低溫度,這個(gè)溫度是可燃物的著火點(diǎn)。不同物質(zhì)的著火點(diǎn)不同。
[展示火三角,鞏固新知]教師及時(shí)展示“火三角”,強(qiáng)調(diào)必須同時(shí)滿足三個(gè)條件,缺一不可。
3.滅火的原理和方法
[過渡]任何事情都是一分為二的。燃燒在造福人類的同時(shí),也有用火不當(dāng)和失控而引起的災(zāi)難。通過展示一組火災(zāi)圖片,顯示出大火的無情和慘痛,從而引出滅火的必要性。
[點(diǎn)撥]根據(jù)燃燒所需三個(gè)條件,我們怎樣滅火呢?反推理解新知,思考得出結(jié)論:滅火就是破壞燃燒的條件!
[實(shí)驗(yàn)探究]學(xué)生分小組進(jìn)行實(shí)驗(yàn)探究(見教材第130頁“探究——滅火的原理”), 歸納總結(jié)滅火原理。
[歸納]滅火的原理和方法:
(1)清除可燃物或使可燃物與其它物品隔離;
(2)隔絕氧氣(或空氣);
(3)使可燃物溫度降到著火點(diǎn)以下。
[注意](1)滅火時(shí),破壞燃燒的一個(gè)條件即可,不必要同時(shí)破壞三個(gè)條件。 (2)滅火時(shí),只能降低可燃物的溫度,而不能降低其著火點(diǎn)。
[討論]
(1)用盡可能多的方法將燃著的蠟燭熄滅。并思考其原理是什么?
(2)生活中遇到下列情形應(yīng)該怎樣滅火,其原理是什么?①炒菜的鍋起火了;②做實(shí)驗(yàn)時(shí),不慎碰倒酒精燈,酒精在桌上燃燒起來;③由于電線老化,短路起火;④鄰居吸煙,不慎引燃被子發(fā)生火災(zāi);⑤森林在打雷閃電時(shí)起火。
(3)油田起火,采用降低其著火點(diǎn)的方法將其熄滅是否可行。為什么?
[視頻播放]幾種常見的滅火器簡介
[活動(dòng)探究]分組做教材第130頁~131頁“簡易滅火器滅火”的實(shí)驗(yàn)。
三、典例剖析
例 下列滅火方法不正確的是 ( )
A.油鍋著火用水澆滅 B.實(shí)驗(yàn)桌上酒精著火用濕布蓋滅
C.白磷著火用沙土蓋滅 D.電器著火切斷電源后用濕棉被蓋滅
【解析】油鍋著火用水澆滅不正確,因?yàn)橛皖惖拿芏缺人。紵懦龅臒崃慷?,用水澆油?huì)浮在水面上并隨水流淌而使火勢蔓延。實(shí)驗(yàn)桌上酒精著火用濕抹布撲蓋,隔絕空氣,火焰熄滅,B正確。白磷著火用沙土覆蓋,隔絕空氣,火焰熄滅,C正確。電器著火首先切斷電源后根據(jù)實(shí)際情況用濕棉被蓋上,隔絕氧氣和降低可燃物周圍溫度滅火,D正確。
【答案】A
四、課堂檢測
完成練習(xí)冊中本課時(shí)對應(yīng)課堂作業(yè)部分
五、課堂小結(jié)
[提問]通過今天的學(xué)習(xí),你有哪些收獲?
[小結(jié)]我們今天學(xué)習(xí)了燃燒的條件,滅火的原理和方法,希望同學(xué)們在以后的日常生活中增強(qiáng)防范火災(zāi)的意識(shí),并且掌握一旦出現(xiàn)緊急情況的急救措施。六、布置作業(yè)
六、布置作業(yè)
1. 完成練習(xí)冊中本課時(shí)對應(yīng)課后作業(yè)
2. 課本 P135習(xí)題 1、2、3、4題。
第七單元 燃料及其利用
課題1燃燒和滅火
第1課時(shí) 燃燒的條件與滅火的原理和方法
1.燃燒的定義
燃燒是可燃物與氧氣發(fā)生的一種發(fā)光、放熱的劇烈的氧化反應(yīng)。
燃燒特征:發(fā)光、發(fā)熱、氧化反應(yīng)。
2.燃燒的條件
(1)可燃物;
(2)氧氣(或空氣);
(3)達(dá)到燃燒所需的最低溫度。
著火點(diǎn):燃燒時(shí)所需達(dá)到的最低溫度。
本節(jié)課所選材料,都取自于我們身邊看似不起眼不經(jīng)意的東西。通過在課堂上的演繹、變化,實(shí)現(xiàn)了由現(xiàn)實(shí)生活向科學(xué)世界的回歸。本節(jié)課最大的亮點(diǎn)是引導(dǎo)探究法的靈活運(yùn)用。教師靈活的引導(dǎo)情境,學(xué)生靈活的實(shí)驗(yàn)探究。在注重學(xué)生對科學(xué)知識(shí)的掌握和理解的同時(shí),更加注重了學(xué)生在活動(dòng)中進(jìn)行科學(xué)探究以及分析推論的體驗(yàn)。學(xué)生在活動(dòng)過程中的參與意識(shí)、合作精神、實(shí)驗(yàn)操作、探究能力都得到了較好的發(fā)揮。
第2課時(shí) 易燃物和易爆物的安全知識(shí)
【教學(xué)目標(biāo)】
1.知識(shí)目標(biāo)
(1)了解易燃物和易爆物的安全知識(shí)。
(2)培養(yǎng)學(xué)生防火防爆的安全意識(shí),了解安全自救的方法。
2.能力目標(biāo)
能合理運(yùn)用燃燒的知識(shí)和滅火的原理解決日常生活中一些簡單的防火、防爆問題。
3.素養(yǎng)目標(biāo)
了解易燃物和易爆物的安全知識(shí),逐步建立防火、防爆的意識(shí),培養(yǎng)關(guān)注社會(huì)的責(zé)任感。
【教學(xué)重點(diǎn)】
爆炸的含義,一些易燃物,易爆物的安全常識(shí)。
【教學(xué)難點(diǎn)】
如何防火、防爆。
【教學(xué)準(zhǔn)備】
多媒體課件
一、導(dǎo)入新課
[復(fù)習(xí)導(dǎo)入]上節(jié)課我們探究了燃燒的三個(gè)條件:①可燃物;②氧氣(或空氣);③達(dá)到燃燒所需的最低溫度
(也叫著火點(diǎn)),同時(shí)也了解了滅火的原理及方法。在我們?nèi)粘I钪校还饣馂?zāi),還有各種各樣的危險(xiǎn)事故。教師向?qū)W生展示2012年影響比較惡劣的一些爆炸事故的圖片。
二、推進(jìn)新課
易燃物和易爆物的安全知識(shí)
[講解]可燃物在具備了燃燒的條件后,就能急劇地燃燒,如果在有限的空間內(nèi)就會(huì)爆炸,給生命和財(cái)產(chǎn)造成嚴(yán)重的損害,現(xiàn)在就讓我們用實(shí)驗(yàn)探究一下粉塵爆炸。同學(xué)們注意觀察實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象并分析其原因。
[演示實(shí)驗(yàn)]教師按照教材第132頁實(shí)驗(yàn)7-2做實(shí)驗(yàn),用多媒體課件展示實(shí)驗(yàn)裝置。
[課件展示]
[現(xiàn)象]發(fā)生了爆炸。
[分析]金屬罐和塑料蓋構(gòu)成了一個(gè)有限空間,向裝置中鼓氣后,面粉充滿了金屬罐,加大了它與氧氣的接觸面積,罐內(nèi)的溫度達(dá)到了面粉的著火點(diǎn),使它在有限的空間內(nèi)急劇地燃燒,并在短時(shí)間內(nèi)放出大量的熱,使氣體體積迅速膨脹,引起爆炸。
[講解]可燃物在有限的空間內(nèi)急劇地燃燒,就會(huì)在短時(shí)間內(nèi)聚積大量的熱,使氣體體積迅速膨脹而引起爆炸??扇夹詺怏w、粉塵等都是極易發(fā)生爆炸的物質(zhì)。易燃物:指的是那些易燃的氣體和液體,容易燃燒,自燃或遇水可以燃燒的固體,以及一些可以引起其他物質(zhì)燃燒的物質(zhì)。易爆物:指的是那些受熱或受到撞擊時(shí)容易發(fā)生爆炸的物質(zhì),如硝酸鉀、鞭炮等。
[提問]由上可知,物質(zhì)具備燃燒的條件后,燃燒的劇烈程度和什么有關(guān)?
[回答]氧氣的濃度和接觸面積??扇嘉锱c氧氣接觸面積越大,氧氣濃度越高,燃燒就越劇烈。在一定空間內(nèi)急劇燃燒,并有氣體生成,可以引發(fā)爆炸。
[講解]通過以上實(shí)驗(yàn)可知,在面粉廠附近是要嚴(yán)禁煙火的。為了使警鐘長鳴,同學(xué)們對一些易燃物和一些易爆物的安全問題要時(shí)刻提高警覺性。
[提問]大家在一些易燃、易爆場合會(huì)經(jīng)??吹较旅娴摹﹫D標(biāo),請同學(xué)們討論,這些圖標(biāo)向人們傳遞了什么樣的信息?
[課件展示]
[答案](1)當(dāng)心火災(zāi)——易燃物質(zhì);(2)當(dāng)心爆炸——爆炸性物質(zhì);(3)當(dāng)心火災(zāi)——氧化物;(4)禁止煙火;(5)禁止帶火種;(6)禁止燃放鞭炮;(7)禁止吸煙;(8)禁止放易燃物。
師:根據(jù)這節(jié)課所學(xué)習(xí)的內(nèi)容,同學(xué)們認(rèn)為在哪些地方還應(yīng)該貼“嚴(yán)禁煙火”的字樣或圖標(biāo)?
生:油庫、加油站、紡織廠、煤礦礦井等。因?yàn)橛蛶?、面粉加工廠等地的空氣中?;煊锌扇夹缘臍怏w或粉塵,它們接觸到明火,就有發(fā)生爆炸的危險(xiǎn)。
師:生產(chǎn)、運(yùn)輸、使用和貯存易燃物和易爆物時(shí)的注意事項(xiàng)。(閱讀課本第134頁“資料”)
師:易燃物和易爆物在遇到明火、高溫或撞擊時(shí),極易發(fā)生燃燒或爆炸。因此,為了生命、財(cái)產(chǎn)的安全,生產(chǎn)、運(yùn)輸、使用和貯存易燃物和易爆物時(shí),必須嚴(yán)格遵守有關(guān)規(guī)定,絕不允許違章操作。
三、典例剖析
例1根據(jù)你掌握的知識(shí)判斷,下列做法不正確的是( )
A.廚房中煤氣泄露,應(yīng)立即打開抽油煙機(jī)
B.酒精燈使用后,用燈帽蓋滅酒精燈火焰
C.原始森林風(fēng)景區(qū)必須張貼“禁止煙火”的標(biāo)志
D.搬運(yùn)易燃和易爆物時(shí),要輕拿輕放,避免撞擊
【解析】A.煤氣泄漏打開抽油煙機(jī)時(shí)產(chǎn)生的電火花,可能會(huì)點(diǎn)燃煤氣和空氣的混合物而發(fā)生爆炸; B.酒精燈要用燈帽蓋滅; C.原始森林,禁止煙火可防止發(fā)生森林火災(zāi); D.搬運(yùn)易燃和易爆物時(shí),要輕拿輕放,避免撞擊,可防止發(fā)生爆炸事故。
【答案】A
例2 某日凌晨,高速公路新七道梁隧道內(nèi),兩輛裝載近40噸危險(xiǎn)化學(xué)品——190號(hào)溶劑油的重型油罐車由于追尾發(fā)生燃燒爆炸,當(dāng)場造成4人死亡1人受傷。迅即趕到的救援官兵,佩戴空氣呼吸器,用噴霧水槍對火勢進(jìn)行控制。到5時(shí)30分,隧道內(nèi)明火被全部撲滅。
(1)以下是四種常用的危險(xiǎn)品標(biāo)志,在裝運(yùn)“190號(hào)溶劑油”的油罐車上應(yīng)貼的標(biāo)志是_________。
(2)油罐車起火燃燒有三個(gè)必要條件,其中“190號(hào)溶劑油”為可燃物,還需要有_____和_______。
(3)從滅火的原理分析,消防隊(duì)員用高壓水槍噴水將大火撲滅,其原理是______。
(4)調(diào)查表明,火災(zāi)傷人事故很多是由于缺乏自救常識(shí)造成的。當(dāng)油罐車起火燃燒、爆炸時(shí),下列自救措施不當(dāng)?shù)氖莀___。
A.迅速脫下衣物,撲滅大火
B.背對爆炸地點(diǎn)迅速臥倒
C.用濕毛巾捂住口鼻,選擇合適通道迅速逃生
【解析】
(1)油罐車上應(yīng)貼有“易燃液體”的標(biāo)志;
(2)可燃物燃燒的條件為:①充足的空氣或氧氣;②溫度達(dá)到著火點(diǎn);
(3)水能滅火的原理:水能使可燃物周圍溫度低于其著火點(diǎn),使可燃物不能燃燒;
(4)油罐車起火燃燒時(shí)會(huì)發(fā)生爆炸,為了避免危險(xiǎn)應(yīng)迅速遠(yuǎn)離,不要脫下衣物參與救火。
【答案】
(1)C
(2)充足的氧氣;溫度達(dá)到可燃物的著火點(diǎn)
(3)水能降低環(huán)境溫度,使周圍的環(huán)境溫度低于可燃物的著火點(diǎn)(凡敘述合理均可)
(4)A
四、課堂檢測
完成練習(xí)冊中本課時(shí)對應(yīng)課堂作業(yè)部分。
五、課堂小結(jié)
[提問]通過今天的學(xué)習(xí),你有哪些收獲?
[小結(jié)]今天我們學(xué)習(xí)了易燃物和易爆物的安全知識(shí),易燃易爆化學(xué)品具有較大的火災(zāi)危險(xiǎn)性,一旦發(fā)生災(zāi)害事故,往往危害大、影響大、損失大,我們在日常生活中要遵守相關(guān)安全規(guī)定,掌握一旦出現(xiàn)緊急情況的急救措施。
六、布置作業(yè)
完成練習(xí)冊中本課時(shí)對應(yīng)課后作業(yè)。
課題1燃燒和滅火
第2課時(shí)易燃物和易爆物的安全知識(shí)
1.易燃物和易爆物的安全知識(shí)
爆炸:可燃物與氧氣接觸面積越大,氧氣濃度越高,燃燒就越劇烈。在一定空間內(nèi)急劇燃燒,并有氣體生成,可以引發(fā)爆炸。
易燃物:指的是那些易燃的氣體和液體,容易燃燒,自燃或遇水可以燃燒的固體,以及一些可以引起其他物質(zhì)燃燒的物質(zhì)。
易爆物:指的是那些受熱或受到撞擊時(shí)容易發(fā)生爆炸的物質(zhì),如硝酸鉀、鞭炮等。
2.自救常識(shí)
鑒于學(xué)生對燃燒與爆炸的現(xiàn)象已具備了一定的生活經(jīng)驗(yàn),故在教學(xué)的過程中,教師應(yīng)循序漸進(jìn),從生活中爆炸事例出發(fā),讓學(xué)生在熟悉的生活情景中探究爆炸的奧秘,從而加深學(xué)生對知識(shí)的理解和認(rèn)識(shí)水平,讓學(xué)生分析問題和解決問題的能力在探究中得到得高、教師起著組織者、引導(dǎo)者、合作者的作用。學(xué)生是課堂的主體,通過師生互動(dòng)、生生互動(dòng),主動(dòng)構(gòu)建知識(shí)。
課題2 燃料的合理利用與開發(fā)
本課題首先通過燃燒反應(yīng)中產(chǎn)生熱量,引出化學(xué)反應(yīng)中的能量變化,從而認(rèn)識(shí)到化學(xué)反應(yīng)的重要作用。然后主要介紹化石燃料的利用。化石燃料是生活和生產(chǎn)中常用的燃料,煤、石油和天然氣等對于學(xué)生來說也并不陌生。關(guān)于天然氣,則是從認(rèn)識(shí)其主要成分出發(fā),通過實(shí)驗(yàn),進(jìn)一步認(rèn)識(shí)燃料的燃燒和應(yīng)用。在了解化石燃料對人類所起的重要作用的同時(shí),讓學(xué)生對化石燃料的使用年限進(jìn)行估算,以認(rèn)識(shí)要合理開發(fā)和節(jié)約使用資源的重要性。環(huán)境問題日益嚴(yán)重,特別是燃料燃燒對環(huán)境造成的污染,是不容忽視的問題。本課題結(jié)合化石燃料燃燒對環(huán)境的影響,說明使用清潔燃料和開發(fā)新能源以及保護(hù)環(huán)境的重要性。
第1課時(shí) 化學(xué)反應(yīng)中的能量變化和化石燃料的利用
【教學(xué)目標(biāo)】
1.知識(shí)目標(biāo)
(1)了解化學(xué)反應(yīng)中的能量變化,知道化學(xué)反應(yīng)中的能量變化對人類生產(chǎn)、生活的重要作用。
(2)知道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;同時(shí),了解化石燃料的不可再生性,認(rèn)識(shí)合理開采和節(jié)約使用化石燃料的重要性。
(3)知道石油煉制出的幾種主要產(chǎn)品及其用途,認(rèn)識(shí)燃料充分燃燒的重要性。
2.能力目標(biāo)
(1)運(yùn)用思考、討論的方法來獲取信息。
(2)運(yùn)用實(shí)驗(yàn)的方法來得出結(jié)論。
3.素養(yǎng)目標(biāo)
通過對化石燃料的形成、使用年限,以及化石燃料對人類所起的重要作用的了解,使學(xué)生認(rèn)識(shí)到合理開發(fā)化石能源的重要性,培養(yǎng)節(jié)約利用資源的意識(shí)。
【教學(xué)重點(diǎn)】
1.了解化學(xué)反應(yīng)中的能量變化。
2.了解化石燃料的形成過程和不可再生性。
3.認(rèn)識(shí)化石燃料對人類所起的重要作用。
4.知道石油煉制的幾種主要產(chǎn)品及用途。
【教學(xué)難點(diǎn)】
1.培養(yǎng)學(xué)生獨(dú)立思考、加工信息的能力。
2.拓展性課題“煤和石油的綜合利用”。
【教學(xué)準(zhǔn)備】
電腦投影儀,冷而干燥的燒杯,試管,小燒杯,試管架,貯氣瓶,酒精燈,膠頭滴管,玻璃片,鑷子,CH4氣體,澄清石灰水,鎂條,鹽酸,氫氧化鋇晶體,氯化銨晶體。
一、導(dǎo)入新課
[創(chuàng)設(shè)情景]將一小塊生石灰丟入裝著水的燒杯中,引導(dǎo)學(xué)生仔細(xì)觀察實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象。
[設(shè)問]看到這個(gè)實(shí)驗(yàn),你想說些什么?
[學(xué)生回答]如:1.生石灰與水反應(yīng)放出了熱量。2.生石灰與水反應(yīng)后產(chǎn)生了新的物質(zhì)。3.我們在實(shí)驗(yàn)過程中要注意化學(xué)反應(yīng)的能量變化,防止實(shí)驗(yàn)過程中發(fā)生意外。4.化學(xué)反應(yīng)的能量變化通常表現(xiàn)為熱量的變化?!?br />
[新課引入]在日常生活中,許多物質(zhì)都能發(fā)生燃燒反應(yīng)并產(chǎn)生能量
(熱量),從最早使用的柴草,到煤、石油和天然氣,發(fā)展至今天,出現(xiàn)了許許多多的新型燃料。這節(jié)課我們就來學(xué)習(xí)能量和燃料。
二、推進(jìn)新課
1.化學(xué)反應(yīng)中的能量變化
[講解]生活經(jīng)驗(yàn)告訴我們?nèi)剂先紵龝r(shí)產(chǎn)生了熱量,那么是不是只有通過燃料燃燒才能得到熱量呢?下面我們來做兩組實(shí)驗(yàn)。
[實(shí)驗(yàn)1]在一支試管中加入一小匙干燥的生石灰再加入約2mL水,觀察現(xiàn)象,并用手觸摸試管外壁。
[實(shí)驗(yàn)2]在一個(gè)小燒杯里,加入約20 g已研磨成粉末的氫氧化鋇晶體,將小燒杯事先放在已滴有3~4滴水的玻璃片上。然后再加入約10 g NH4Cl晶體,并立即用玻璃棒攪拌,使氫氧化鋇晶體與NH4Cl充分反應(yīng)。觀察玻璃片上的水是否由于結(jié)冰而將玻璃片與小燒杯粘在一起。
[學(xué)生實(shí)驗(yàn),教師巡視]
[現(xiàn)象]實(shí)驗(yàn)1:生石灰逐漸溶解,試管壁發(fā)熱;實(shí)驗(yàn)2;由于結(jié)冰,玻璃片與小燒杯粘在一起。
[設(shè)問]這兩個(gè)實(shí)驗(yàn)說明了什么問題呢?
[回答]化學(xué)反應(yīng)中都伴隨有能量的變化,有些化學(xué)反應(yīng)中有熱量放出,有的則從外界吸收熱量。
[講解]化學(xué)反應(yīng)在生成新物質(zhì)的同時(shí),伴有能量的變化,而能量的變化通常表現(xiàn)為熱量的變化。類似于可燃物燃燒,生石灰和水這樣的反應(yīng),我們稱之為放熱反應(yīng)。像碳與二氧化碳,氫氧化鋇晶體和NH4Cl的反應(yīng),稱之為吸熱反應(yīng)。
[介紹]在當(dāng)今社會(huì),人們利用化學(xué)反應(yīng),有時(shí)主要是為了制取所需要的物質(zhì),有時(shí)卻主要是為了利用化學(xué)反應(yīng)所釋放出的能量。同學(xué)們能舉出一些利用化學(xué)反應(yīng)產(chǎn)生能量的實(shí)例嗎?
[學(xué)生討論,舉例]
2.化石燃料的利用
(1)煤和石油
[過渡]現(xiàn)在我們的生活中,經(jīng)常使用的燃料以煤、石油和天然氣最為常見。因?yàn)樗鼈兌际怯晒糯锏倪z骸經(jīng)一系列復(fù)雜變化而形成的,所以我們稱之為化石燃料。
[介紹]煤、石油、天然氣是當(dāng)今世界上最重要的三大化石燃料。它們作為重要的能源,在我們的現(xiàn)代生活中起著很重要的作用。前面我們已經(jīng)學(xué)習(xí)了天然氣的有關(guān)知識(shí),這節(jié)課我們具體來學(xué)習(xí)煤和石油的綜合利用。
[活動(dòng)與探究]討論或思考:①你家中做飯、洗浴等使用什么燃料?②汽車、輪船、飛機(jī)、拖拉機(jī)等使用什么燃料?③煉鋼廠、熱電廠等使用什么燃料?
[小結(jié)]通過討論,我們知道常見的燃料有:煤、液化石油氣、天然氣、汽油、柴油、柴草、酒精等。在這些燃料里,有些是可以再生的,比如:柴草和酒精。而有些燃料是不可再生的,比如:煤、石油和天然氣。煤、石油、天然氣是當(dāng)今世界上最重要的三大化石燃料。它們作為重要的能源,在我們的現(xiàn)代生活中起著很重要的作用。
[提出問題]化石燃料是怎么形成的?為什么說它們是不可再生能源?如何開采煉制?有哪些性質(zhì)用途?
[視頻播放]煤、石油的形成過程、開采煉制、性質(zhì)用途的短片。
[閱讀討論]
[討論1]①煤是純凈物嗎?那它含有哪些元素?②你知道煤作為燃料的原理是什么?
[回答] ①是混合物;煤主要含碳元素,此外還含有少量的H、N、S、O元素以及無機(jī)礦物質(zhì)(主要含硅、鉛、鈣、鐵等元素。)②原理是利用碳元素和氧反應(yīng)所放出的熱量。
[討論2]①石油可直接用作燃料嗎?石油產(chǎn)品中有哪些是常用燃料?②煤氣泄漏會(huì)造成什么危害?使用灌裝液化石油氣在安全上應(yīng)注意什么?
[回答]①不能!石油中除了含C、H元素外,還含C、O、N等元素。如果把石油作燃料的話,石油會(huì)燃燒不充分,不僅會(huì)造成浪費(fèi),還會(huì)生成大量的黑煙和含S、含N等有害氣體。 汽油、煤油、柴油、石蠟等都是常用的燃料。石油煉制的部分產(chǎn)品和主要用途:見課本第138頁圖7-22。②危害:危害到人體和財(cái)產(chǎn)的安全;注意:使用罐裝液化石油氣在安全上應(yīng)注意不能加熱,不能猛烈撞擊,使用完后要及時(shí)關(guān)閉,液化石油氣罐要定期檢修等。
[歸納總結(jié)] 煤和石油的比較
[注意]①煤的干餾屬于化學(xué)變化,生成了新物質(zhì)。石油的蒸餾屬于物理變化,沒有新物質(zhì)生成。
②煤氣是混合物,主要成分有氫氣(H2)、甲烷(CH4)、一氧化碳(CO)及其他氣體,可用作生活燃?xì)狻?br />
③罐裝“煤氣”不是煤氣,而是液化石油氣,這是石油化工的一種產(chǎn)品,其主要成分有丙烷、丁烷、丙烯和丁烯等物質(zhì)。
[提問]煤和石油除了作為燃料以外,還有其他用途嗎?請同學(xué)們閱讀課本P139資料卡片。
[交流小結(jié)]由于煤和石油的用途非常廣泛,和人類的關(guān)系極為密切,所以,人們常把煤稱為“工業(yè)的糧食”,把石油稱為“工業(yè)的血液”。 將煤隔絕空氣加熱,可使煤分解成焦炭、煤焦油和焦?fàn)t氣等。其中,焦炭可以冶金,焦?fàn)t氣則是重要的燃料,煤焦油是重要的化工原料。黑糊糊的煤焦油是一個(gè)大寶庫,已經(jīng)從它里面分離出了上百種化合物,又進(jìn)一步做成了各種有用的物質(zhì)。這樣煤就能被綜合利用了。在20世紀(jì)興起了綜合利用石油產(chǎn)品的工業(yè)——石油化工??萍脊ぷ髡甙讶剂嫌椭休^大的分子裂解成小分子,然后把它們加工制造成各種產(chǎn)品,例如塑料、合成纖維、染料、洗滌劑等。
(2)天然氣
[過渡]剛才我們學(xué)習(xí)了煤和石油的綜合利用,接下來我們學(xué)習(xí)天然氣的有關(guān)知識(shí)。
[視頻播放]天然氣的開采及燃燒利用。
[講解]天然氣主要是由碳和氫組成的氣態(tài)碳?xì)浠衔?,其中最主要的是甲烷?br />
[思考]①觀察甲烷是什么顏色?什么狀態(tài)?②甲烷在水中的溶解性怎么樣呢?③甲烷的密度和空氣比較起來怎么樣呢?
[回答]①甲烷是無色氣體。②甲烷極難溶于水。③甲烷的密度比空氣的小。
[設(shè)問]根據(jù)甲烷的這些性質(zhì),我們可以用哪些方法收集甲烷氣體?
[回答]可以用排水法收集,也可以用向下排空氣法收集。
[總結(jié)]甲烷的物理性質(zhì):無色、無味的氣體,密度比空氣小,極難溶于水。
[活動(dòng)探究]請同學(xué)們注意按照課本P139
[實(shí)驗(yàn)7—4]進(jìn)行活動(dòng)探究,做一做甲烷的燃燒實(shí)驗(yàn)(強(qiáng)調(diào)點(diǎn)燃前先驗(yàn)純!)。探究內(nèi)容如下并思考:
①在實(shí)驗(yàn)結(jié)束后,燒杯上出現(xiàn)了什么現(xiàn)象?
②迅速把燒杯倒轉(zhuǎn)過來,向燒杯內(nèi)注入澄清石灰水后,振蕩,又出現(xiàn)了什么現(xiàn)象?
③在實(shí)驗(yàn)開始時(shí),點(diǎn)燃前為什么要先檢驗(yàn)甲烷的純度?
④在實(shí)驗(yàn)中燒杯的條件“冷而干燥”是實(shí)驗(yàn)成敗的關(guān)鍵嗎?為什么?
⑤這個(gè)實(shí)驗(yàn)說明甲烷含有哪些元素?
⑥你能寫出這個(gè)實(shí)驗(yàn)中涉及到的化學(xué)方程式嗎?
[學(xué)生活動(dòng),教師巡視]巡視時(shí)及時(shí)糾正學(xué)生的錯(cuò)誤操作,學(xué)生思考討論后與教師一起總結(jié)歸納。
[結(jié)論]①甲烷燃燒時(shí)火焰明亮并呈藍(lán)色,可以看到,燒杯內(nèi)壁上有水滴生成。
[設(shè)問]有水滴生成,說明了什么問題呢?
[回答]說明甲烷的成分里一定含有氫元素。
[結(jié)論]②向燒杯內(nèi)注入澄清石灰水后,發(fā)現(xiàn)燒杯內(nèi)澄清的石灰水變渾濁。
[設(shè)問]這一現(xiàn)象又說明了什么問題呢?
[回答]這說明甲烷燃燒時(shí)有二氧化碳生成,也就是說明了甲烷的成分里一定含有碳元素。
[結(jié)論]③點(diǎn)燃甲烷和氧氣或甲烷和空氣的混合物都很可能會(huì)發(fā)生爆炸,所以要先驗(yàn)純。
[延伸]煤礦的礦坑里經(jīng)常有甲烷逸出,由此,同學(xué)們想到了什么呢?
[回答]煤礦里必須采取通風(fēng)設(shè)施;煤礦里一定要嚴(yán)禁明火。
[結(jié)論]④“冷而干燥”是這個(gè)實(shí)驗(yàn)成敗的關(guān)鍵?!袄洹庇欣谒哪案稍铩笨梢耘袛嗍欠裼兴紊?。
[結(jié)論]⑤這個(gè)實(shí)驗(yàn)說明甲烷中含有碳元素和氫元素。
[結(jié)論]⑥甲烷是由碳和氫組成的化合物,化學(xué)式是CH4。它燃燒時(shí)生成二氧化碳和水,同時(shí)放出大量的熱。甲烷的燃燒:
[設(shè)問]你們知道還有哪些地方存在甲烷氣體嗎?
[介紹]在池沼的底部常常含有甲烷,通常也稱池沼中的氣體為沼氣。在我國農(nóng)村,利用沼氣可解決生活用燃料問題。
[視頻播放]沼氣的制取和利用。
[講解]在我國農(nóng)村利用沼氣,不僅可以解決生活用燃料問題,還能綜合治理環(huán)境衛(wèi)生問題。
(3)合理利用與開發(fā)化石能源
[過渡]人們目前所消耗的能量主要來自化石燃料。然而,化石燃料要經(jīng)過數(shù)百萬年才能形成。但人類目前掠奪式的開發(fā),會(huì)給我們的子孫后代造成什么樣的影響呢?
[討論]估算大約多少年后我國的石油、天然氣和煤將被耗盡?填表(教材P142頁“討論”),并談?wù)勀銓剂系氖褂门c開發(fā)的看法。
[小結(jié)]不算不知道,一算嚇一跳?;剂嫌貌涣硕嗑镁秃耐炅恕R虼?,我們一方面要合理開采、節(jié)約使用,另一方面還要研究和開發(fā)新能源。
[介紹]目前,人類通過化學(xué)反應(yīng)獲得的能量,大多來自于化石燃料,而化石燃料資源是有限的。那么,同學(xué)們認(rèn)為怎樣利用能源才可以使它的使用期限得以延長呢?
[學(xué)生討論,回答]
[小結(jié)]如果我們能提高煤等燃料的利用率,就相當(dāng)于延長煤的使用期限。要使燃料燃燒通常考慮兩點(diǎn):一是要有足夠的空氣;二是要使燃料與空氣有足夠大的接觸面。燃料充分燃燒的意義:燃料燃燒若不充分,不僅使燃料燃燒產(chǎn)生的熱量減少,浪費(fèi)資源,同時(shí)還會(huì)產(chǎn)生大量的CO等物質(zhì),污染空氣。
[設(shè)問]在實(shí)際生活中我們是怎樣來克服這些困難的呢?我們來看課件。
[課件展示]因?yàn)樵谠S多情況下,不能直接燃燒固態(tài)煤,如汽車或拖拉機(jī)等;或者雖然能夠直接燃燒,但效率很低,如蒸汽機(jī)車熱利用率只有8%,一般民用煤爐只有20%左右。所以在石油、天然氣不足的情況下,不得不考慮把煤加工成為氣態(tài)的、液態(tài)的或固態(tài)的高級(jí)清潔燃料的問題,以提高煤的熱量的利用和減輕環(huán)境污染。煤在加工過程中,本身的潛在能量會(huì)受到一些損失。但由于加工成的氣態(tài)或液態(tài)燃料的熱利用率高,因此在一些情況下,煤經(jīng)過汽化或液化而取得的熱效益高于直接燃煤?,F(xiàn)在還有相當(dāng)大的一部分鍋爐直接燃燒煤。對低硫煤可以采用粉煤鍋爐,但需加煙道脫硫裝置。對高硫煤,要用沸騰床燃燒系統(tǒng),摻石灰實(shí)行爐內(nèi)脫硫和降低氧化氮的生成。以上方法都是為了減輕污染、保護(hù)環(huán)境。
[過渡]就在人們擔(dān)心化石燃料將被耗盡時(shí),科學(xué)家發(fā)現(xiàn)海底蘊(yùn)藏著大量可燃燒的“冰”——可燃冰。
[視頻播放] 可燃冰
三、典例剖析
例1 下列關(guān)于化石燃料及其產(chǎn)品的敘述中,正確的是 ( )
A.天然氣是可再生能源 B.通常石油直接用做燃料
C.煤氣和液化石油氣的組成相同 D.汽油既是燃料,又是良好的溶劑
【解析】煤、石油、天然氣都是不可再生能源,石油通常不能直接用做燃料,石油經(jīng)過加工后可以得到汽油、柴油、液化石油氣等;煤氣是煤隔絕空氣加強(qiáng)熱得到的,成分主要是CO、CH4、H2等,液化石油氣的成分主要是丙烷和丁烷,兩者的組成不同;汽油是汽車常用的燃料,也能溶解油污等物質(zhì),是良好的溶劑。
【答案】D
例2 在工業(yè)上,下列增大燃料利用率的措施中,與燃料的充分燃燒無關(guān)的是( )
A.把煤磨成粉狀進(jìn)行燃燒 B.把柴油噴成霧狀進(jìn)行燃燒
C.給鍋爐鼓風(fēng),增加空氣供給量 D.給鍋爐外殼裝隔熱層,減少熱量散失
【解析】把煤磨成粉狀、把柴油噴成霧狀都是增大可燃物與空氣的接觸面積,使燃料燃燒得更充分;因?yàn)榭扇嘉锍浞秩紵枰渥愕难鯕?,所以給鍋爐鼓風(fēng),增加空氣供給量可以使煤燃燒得更充分。而“給鍋爐外殼裝隔熱層,減少熱量散失”是為了節(jié)約能源,與燃料的充分燃燒是沒有關(guān)系的。
【答案】D
四、課堂檢測
完成練習(xí)冊中本課時(shí)對應(yīng)課堂作業(yè)部分。
五、課堂小結(jié)
[提問]
1.通過今天的學(xué)習(xí),你有哪些收獲(或你學(xué)到了哪些知識(shí))?
2.針對本節(jié)課的學(xué)習(xí),你還有哪些疑問?
[小結(jié)]這節(jié)課,我們認(rèn)識(shí)了當(dāng)今世界的三大化石燃料,通過分組設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn),親自感受到化學(xué)反應(yīng)中能量的變化, 并且學(xué)習(xí)討論了燃料充分燃燒的現(xiàn)實(shí)意義,切身體驗(yàn)到節(jié)能的重要性。
六、布置作業(yè)
完成練習(xí)冊中本課時(shí)對應(yīng)課后作業(yè)。
課題2 燃料的合理利用與開發(fā)
第1課時(shí) 化學(xué)反應(yīng)中的能量變化和化石燃料的利用
1.化學(xué)反應(yīng)中的能量變化
2.煤和石油的比較
3.天然氣
(1)甲烷的物理性質(zhì):無色、無味的氣體,密度比空氣小,極難溶于水
(2)甲烷的化學(xué)性質(zhì):可燃性
4.燃料的充分燃燒:一是要有足夠的空氣;二是要使燃料與空氣有足夠大的接觸面。
本課題在內(nèi)容的安排上注意從學(xué)生的親身體驗(yàn)出發(fā),選擇學(xué)生熟悉和生活中常見的知識(shí)和現(xiàn)象,并配合視頻和圖像,增強(qiáng)學(xué)生對知識(shí)的感受;同時(shí),注意通過活動(dòng)與探究、調(diào)查研究、討論和實(shí)驗(yàn)等形式,培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新精神和實(shí)踐能力。教材中還適當(dāng)編入與社會(huì)發(fā)展、新科技等相關(guān)的資料,以開闊學(xué)生的眼界,體現(xiàn)科學(xué)、技術(shù)、社會(huì)與環(huán)境教育的思想。其特點(diǎn)是傳授少,活動(dòng)多;文字少,圖片多。課前讓學(xué)生利用其具備的網(wǎng)絡(luò)知識(shí)和課余時(shí)間,進(jìn)行課前預(yù)習(xí),分組收集有關(guān)的資料,實(shí)現(xiàn)資源的共享,完成學(xué)習(xí)目標(biāo)。
本課題與生產(chǎn)生活關(guān)系密切,內(nèi)容通俗易懂,知識(shí)難度不大,因此主要采用了以學(xué)生自學(xué)為主、教師講解為輔的教學(xué)方式.在教學(xué)過程中應(yīng)突出培養(yǎng)學(xué)生閱讀并提取有效信息的能力,以及在閱讀過程中進(jìn)行歸納、比較、分析的能力。教師適當(dāng)?shù)膯l(fā)、補(bǔ)充和總結(jié),并通過多媒體課件的展示,擴(kuò)展了學(xué)生的知識(shí)面,增加學(xué)生學(xué)習(xí)的興趣并進(jìn)一步鞏固了所學(xué)的知識(shí)。
第2課時(shí) 使用燃料對環(huán)境的影響及能源的利用和開發(fā)
【教學(xué)目標(biāo)】
1.知識(shí)目標(biāo)
(1)了解化石燃料對環(huán)境的影響。
(2)認(rèn)識(shí)使用和開發(fā)清潔燃料及各種能源的重要性。
2.能力目標(biāo)
(1)運(yùn)用模擬實(shí)驗(yàn),認(rèn)識(shí)酸雨的危害。
(2)運(yùn)用討論的方法,獲取更多的新知識(shí)。
3.素養(yǎng)目標(biāo)
(1)增強(qiáng)保護(hù)環(huán)境的意識(shí)。
(2)激發(fā)更強(qiáng)的求知欲,培養(yǎng)對化學(xué)、對科學(xué)的熱愛。
(3)逐步培養(yǎng)學(xué)生用辯證的眼光看“燃料”的燃燒。
【教學(xué)重點(diǎn)】
1.了解化石燃料對環(huán)境的影響。2.認(rèn)識(shí)使用和開發(fā)清潔燃料及各種能源的重要性。
【教學(xué)難點(diǎn)】
1.逐步培養(yǎng)學(xué)生對現(xiàn)有資料進(jìn)行分析的能力。2.提高學(xué)生綜合應(yīng)用的能力。
【教學(xué)準(zhǔn)備】
多媒體課件、燒杯、“模擬酸雨水”、樹葉、鎂帶、大理石。
一、導(dǎo)入新課
[課件展示]以圖片的對比,創(chuàng)設(shè)情境第一組:課本P140圖7—30。第二組:課本P142圖7—34、課本P143圖7—35、圖7—36。
[設(shè)問]這樣的兩組畫面給同學(xué)們傳遞了什么樣的信息呢?
[學(xué)生回答]第一組畫面顯示的是化石燃料在人類生活中的用途;第二組畫面顯示了燃料在燃燒提供能量的同時(shí),卻給環(huán)境造成了不良的影響,腐蝕巖石,污染空氣。
[新課引入]燃料的使用,給人們的生活帶來了很多方便,但是燃料的使用正如一把雙刃劍一樣,在帶給人類方便的同時(shí),也給環(huán)境造成了不良的影響。今天就來學(xué)習(xí)使用燃料對環(huán)境的影響。
二、推進(jìn)新課
1.使用燃料對環(huán)境的影響
[提問]三大化石燃料是什么?煤中含有哪些元素?煤燃燒后會(huì)生成什么物質(zhì)?
[回答]煤、石油、天然氣是三大化石燃料。煤中主要含碳元素,此外還含有少量的H、S 、N、O等元素。煤的燃燒會(huì)產(chǎn)生的空氣污染物主要有CO2、CO、SO2、NO2、煙塵等。
[設(shè)問]我們知道煤燃燒產(chǎn)生的SO2、NO2氣體污染物溶于雨水,會(huì)形成酸雨,那么酸雨會(huì)對我們的生活環(huán)境造成什么影響呢?
[實(shí)驗(yàn)探究] 教師引導(dǎo)學(xué)生分組完成酸雨危害的模擬實(shí)驗(yàn)。
酸雨危害的模擬實(shí)驗(yàn)
向一個(gè)空集氣瓶和一個(gè)充滿SO2的集氣瓶中各加入少量水。分別將表中所列物質(zhì)放入上述兩種液體中,觀察現(xiàn)象。
[現(xiàn)象](1)植物葉片(或果皮)都變色。
(2)有氣泡冒出,鎂條或鋅粒逐漸變小。
(3)有氣泡冒出。
[討論]比較上述實(shí)驗(yàn),試說明酸雨對環(huán)境和人類等造成了哪些危害呢?
[回答](1)酸雨引起河流、湖泊的水體酸化,嚴(yán)重影響水生動(dòng)植物的生長。
(2)它能破壞土壤、植被、森林。
(3)酸雨對金屬、油漆、皮革、紡織品及建筑材料都有腐蝕性。
(4)酸雨滲入地下,可能引起地下水酸化。
(5) 對人體的健康有直接的危害,硫酸霧和硫酸鹽霧的毒性比二氧化硫大得多,可以侵入肺的深部組織,引起肺水腫等疾病而使人致死。
……
[討論]我們生活的家園——地球,她在流淚,她在滴血,她的兒女們不能坐以待斃。那我們應(yīng)該采取怎樣的措施來保護(hù)她呢?
[回答]
(1)減少人為排放的污染物。
(2)減少煤中的含硫量,對煤炭中的硫資源進(jìn)行合理的開發(fā)和利用。
(3)改進(jìn)設(shè)備,使燃料充分燃燒;增加催化凈化裝置,使有害氣體轉(zhuǎn)化成無害氣體。
(4)使用無鉛汽油,禁止含鉛物質(zhì)排放。
(5)開發(fā)新能源?!?br />
[觀察討論] 請同學(xué)們再看一組城市的圖片,在市區(qū)內(nèi)幾乎不使用煤作燃料,可我們的生活環(huán)境為什么也會(huì)如此惡劣?這是什么引起的?
[回答]城市的空氣污染主要是由汽車尾氣造成的。汽油和柴油作為多數(shù)汽車的燃料,它們?nèi)紵龝r(shí)產(chǎn)生的尾氣中主要含有一氧化碳、未燃燒的碳?xì)浠衔?、氮的氧化物、含鉛化合物和煙塵等大氣污染物,嚴(yán)重威脅著我們的健康。
[提問]我們?nèi)绾尾拍軠p少汽車的尾氣對空氣的污染呢?請看書后歸納。
[回答] 減少汽車尾氣的污染主要是從燃料的使用和汽車技術(shù)方面采取措施:①改進(jìn)發(fā)動(dòng)機(jī)的燃燒方式,以使汽油能充分燃燒;②使用催化凈化裝置,使有害氣體轉(zhuǎn)化為無害氣體;③使用無鉛汽油,禁止含鉛物質(zhì)排放;④在管理上,加大檢測尾氣的力度,禁止沒有達(dá)到環(huán)保標(biāo)準(zhǔn)的汽車上路;⑤改用天然氣、液化石油氣、乙醇汽油作為汽車燃料。
[提問]什么是乙醇汽油?它和汽油相比有哪些優(yōu)點(diǎn)?看課本144頁《化學(xué)·技術(shù)·社會(huì)》:車用乙醇汽油。
[回答]車用乙醇汽油:將變性燃料乙醇和汽油以一定比例混合而成的,其優(yōu)點(diǎn)是:①節(jié)省石油資源;②減少汽車尾氣的污染;③促進(jìn)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)。
[講解]乙醇是一種清潔能源。乙醇俗稱酒精,它是無色透明,具有特殊氣味的液體。乙醇還容易揮發(fā),能與水以任意比互溶,而且還是一種優(yōu)良的有機(jī)溶劑。乙醇的成分里含有碳、氫、氧三種元素,它的化學(xué)式是C2H5OH。乙醇以高粱、玉米和薯類等為原料,經(jīng)過發(fā)酵、蒸餾可制得,是可再生能源。
[設(shè)問]根據(jù)乙醇的化學(xué)式,推斷乙醇與氧氣發(fā)生反應(yīng)的生成物是什么呢?請寫出乙醇燃燒的化學(xué)方程式。
[回答]二氧化碳和水。
[延伸]在街上吃火鍋時(shí),有的火鍋下面燃燒的是一種外觀類似于冰的一種物質(zhì),它真的是冰嗎?
[回答]不是,這種類似于冰的物質(zhì)其實(shí)是一種固體酒精。
[補(bǔ)充]從這個(gè)實(shí)例中我們可以看出乙醇同樣有著三態(tài)變化。由于乙醇燃燒時(shí)能放出大量的熱,所以它被用作酒精燈、火鍋、內(nèi)燃機(jī)等的燃料。
[小結(jié)] 化石燃料燃燒對空氣造成污染的主要原因:①燃料中的一些雜質(zhì)如硫等燃燒時(shí),產(chǎn)生空氣污染物如二氧化硫等;②燃料燃燒不充分,產(chǎn)生一氧化碳;
③未燃燒的碳?xì)浠衔锛疤苛?、塵粒等排放到空氣中。
[延伸] 減少化石燃料燃燒對環(huán)境污染的常用方法:①在工廠安裝高效除塵器;②排煙脫硫,將工廠廢氣中的二氧化硫回收;③排煙脫氮,如在汽車上安裝凈化裝置,以降低廢氣中有害氣體的含量;④改進(jìn)燃燒方法,使燃料充分燃燒以控制氮的氧化物和碳?xì)浠衔锏纳?;⑤改變?nèi)剂辖Y(jié)構(gòu),使用天然氣等“清潔能源”。
[過渡]煤和石油雖然是重要的化工原料,由于它們?nèi)紵龝r(shí)對空氣造成污染,所以人類把眼光放在了使用和開發(fā)清潔的燃料上。
2.能源的利用和開發(fā)
(1)氫氣
[提問]你對氫氣作為一種清潔燃料的認(rèn)識(shí)有哪些?氫能源有哪些優(yōu)點(diǎn)?目前未廣泛使用的原因有哪些?
[回答]無色無味的氣體,難溶于水,本身無毒,是最輕的氣體,極易燃燒,是最清潔的燃料;氫能源的三大優(yōu)點(diǎn):①來源廣泛;②燃燒時(shí)熱值高;③產(chǎn)物是水,不污染環(huán)境;廣泛使用面臨的困難:制取成本高和貯存運(yùn)輸困難。目前,對氫能源的開發(fā)已取得了很大進(jìn)展,隨著科技的發(fā)展,氫氣終將會(huì)成為主要能源之一。
[提問]實(shí)驗(yàn)室制取氫氣的原理和裝置是什么?
[回答]①制取原理:
②反應(yīng)裝置:此反應(yīng)屬固——液不加熱型,且H2是一種難溶于水且密度比空氣小的氣體,可用排水法或向下排空氣法收集
(如課本P145圖7-40)。
[延伸]也可設(shè)計(jì)如下制取裝置,如右圖所示。此裝置的優(yōu)點(diǎn):使反應(yīng)隨時(shí)發(fā)生,隨時(shí)停止。
[討論]組織學(xué)生交流討論課本P145討論題。
(2)新能源
[提問]現(xiàn)代社會(huì)對能量的需求量越來越大,化學(xué)反應(yīng)提供的能量已不能滿足人類的需求。我國各地區(qū)及世界各國也都在利用和開發(fā)新的能源。你知道有哪些能源是可被人類利用的嗎?
[回答]正在利用和開發(fā)的新能源:太陽能、核能、風(fēng)能、地?zé)崮堋⒊毕艿取?br />
[小結(jié)]這些能源的利用,不但可以部分解決化石燃料面臨耗盡的問題,還可以減少對環(huán)境的污染。希望同學(xué)們將來長大了,能將自己所學(xué)知識(shí)應(yīng)用到開發(fā)和利用更理想更實(shí)用的清潔能源方面,為人類生活質(zhì)量的進(jìn)一步提高作出自己的貢獻(xiàn)。
三、典例剖析
例1人類社會(huì)的發(fā)展離不開能源,下列關(guān)于能源的說法錯(cuò)誤的是( )
A.煤、石油、天然氣是三種重要的化石燃料
B.太陽能、水能、風(fēng)能是人類正在利用和開發(fā)的重要能源
C.乙醇汽油是一種清潔能源,使用它能減少有害氣體的排放
D.氫能雖是理想能源,但由于開發(fā)、貯存、運(yùn)輸?shù)燃夹g(shù)問題難以攻破,因此無開發(fā)價(jià)值。
【解析】煤、石油、天然氣是重要的化石燃料,故A正確;太陽能、風(fēng)能、水能、核能、地?zé)崮艿仁侨祟惱煤烷_發(fā)的能源,故B正確;由于乙醇只含C、H、O三種元素,燃燒后的污染產(chǎn)物少,故C正確;雖然氫能的開發(fā)和利用有一定的困難,但它仍是未來理想的能源,有開發(fā)價(jià)值,故D錯(cuò)。
【答案】D
例2 首屆“世界低碳與生態(tài)大會(huì)暨技術(shù)博覽會(huì)”在南昌舉行。低碳經(jīng)濟(jì)是一種以低能耗和高能效等為主要特征,以較少的溫室氣體排放獲得較大產(chǎn)出的新經(jīng)濟(jì)發(fā)展模式。請問:
(1)近年來大氣中二氧化碳含量不斷上升的主要原因是____,自然界中消耗二氧化碳的主要途徑是____;
(2)下列做法不符合“低碳經(jīng)濟(jì)”理念的是______(填序號(hào)) ;①改造或淘汰高能耗、高污染產(chǎn)業(yè);②大力發(fā)展火力發(fā)電;③研制和開發(fā)新能源替代傳統(tǒng)能源;④優(yōu)化建筑設(shè)計(jì),增強(qiáng)室內(nèi)自然采光,減少照明用電。
(3)請你另舉一例在日常生活中符合“節(jié)能減排”的做法____________。
【解析】(1)化石燃料主要是指煤、石油、天然氣,它們都是含碳燃料,近幾年,隨著工業(yè)的發(fā)展,含碳燃料的大量燃燒,排放到空氣中的二氧化碳大量增加,引起溫室效應(yīng)。自然界中消耗二氧化碳的途徑主要是植物的光合作用;(2)火力發(fā)電需要燃燒大量的煤,產(chǎn)生大量二氧化碳,不符合低碳經(jīng)濟(jì)的理念,應(yīng)大力開發(fā)新能源代替化石燃料。(3)生活中符合“節(jié)能減排”的做法很多,如節(jié)約用電、以步代車等。
【答案】(1)化石燃料的燃燒;植物的光合作用(或海水的吸收) (2)②(3)隨手關(guān)燈(或步行代替乘車)
四、課堂檢測
完成練習(xí)冊中本課時(shí)對應(yīng)課堂作業(yè)部分。
五、課堂小結(jié)
[提問]談?wù)勥@節(jié)課你的收獲?
[小結(jié)]通過這節(jié)課的學(xué)習(xí),我們知道,在人類利用燃料的同時(shí),也給人類所賴以生存的環(huán)境——地球,帶來了極大的危害。作為地球人類的一員,我們應(yīng)該團(tuán)結(jié)起來保護(hù)我們的家園,努力學(xué)習(xí),投身于現(xiàn)代化建設(shè)中。
六、布置作業(yè)
1. 完成練習(xí)冊中本課時(shí)對應(yīng)課后作業(yè)。
2. 課本 P147習(xí)題1、2、3、4題。
課題2 燃料的合理利用與開發(fā)
第2課時(shí) 使用燃料對環(huán)境的影響及能源的利用和開發(fā)
1.使用燃料對環(huán)境的影響
(1)煤的燃燒:煤燃燒產(chǎn)生的空氣污染物主要有SO2、NO2、CO、粉塵等。其中SO2和NO2溶于雨水會(huì)形成酸雨。
(2)汽車用的燃料燃燒對空氣的影響:汽車使用的燃料主要是汽油或柴油。它們?nèi)紵a(chǎn)生的尾氣中主要污染物有CO、碳?xì)浠衔?、氮的氧化物、含鉛化合物和煙塵等。
乙醇:化學(xué)式:C2H5OH,俗稱酒精。
化學(xué)性質(zhì):易燃燒
(3)化石燃料燃燒是對空氣造成污染的主要原因。
2.能源的利用和開發(fā)
(1) 氫氣:最清潔的燃料。氫能源的三大優(yōu)點(diǎn):①來源廣泛;②燃燒時(shí)熱值高;③產(chǎn)物是水,不污染環(huán)境。
廣泛使用面臨的困難:制取成本高和貯存運(yùn)輸困難。
制取原理:
(2) 新能源:太陽能、核能、風(fēng)能、地?zé)崮堋⒊毕艿取?br />
本節(jié)課的教學(xué)內(nèi)容難度不大,比較適合學(xué)生自學(xué),所以在教學(xué)過程中主要以學(xué)生的自主探究活動(dòng)為主,使學(xué)生通過自己的努力來認(rèn)識(shí)并掌握新知識(shí),初步培養(yǎng)學(xué)生的自學(xué)能力。教師在教學(xué)中主要起著組織者的角色,配合并幫助學(xué)生完成自學(xué)。這樣的教學(xué)方式給了學(xué)生較大的自由度,能夠很好的調(diào)動(dòng)學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性,有利于學(xué)生學(xué)習(xí)能力的發(fā)揮和培養(yǎng)。
教學(xué)不足之處聯(lián)系生活實(shí)際不夠,未把化學(xué)知識(shí)充分運(yùn)用到生活實(shí)際中去。要充分聯(lián)系本校學(xué)生的實(shí)際情況,設(shè)計(jì)必要的教學(xué)環(huán)節(jié),促使學(xué)生主動(dòng)提出問題、發(fā)現(xiàn)問題、解決問題。
實(shí)驗(yàn)活動(dòng)3 燃燒的條件
化學(xué)是一門以實(shí)驗(yàn)為基礎(chǔ)的學(xué)科,本實(shí)驗(yàn)對于激發(fā)學(xué)生興趣,調(diào)動(dòng)學(xué)生科學(xué)探究的積極性,具有極大的吸引力和感召力。通過讓學(xué)生自主參加到探究實(shí)驗(yàn)中,既加強(qiáng)了學(xué)生的感性認(rèn)識(shí),又鍛煉了學(xué)生的動(dòng)手能力、觀察能力、分析能力、思維能力及概括能力。
【教學(xué)目標(biāo)】
1.知識(shí)目標(biāo)
(1)加深對燃燒條件的認(rèn)識(shí),進(jìn)一步了解滅火的原理。
(2)體驗(yàn)實(shí)驗(yàn)探究的過程,學(xué)習(xí)對觀察的現(xiàn)象進(jìn)行分析得出結(jié)論的科學(xué)方法。
2.能力目標(biāo)
通過學(xué)生自主進(jìn)行實(shí)驗(yàn)探究,觀察實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象進(jìn)行分析比較從而得出燃燒的三個(gè)條件,進(jìn)一步加強(qiáng)學(xué)生對燃燒的三個(gè)條件及滅火原理的理解,從而培養(yǎng)學(xué)生的動(dòng)手能力和勇于探索的科學(xué)精神。
3.素養(yǎng)目標(biāo)
突出學(xué)生的主體地位,加強(qiáng)學(xué)生的感性認(rèn)識(shí),提升學(xué)生科學(xué)素養(yǎng),幫助學(xué)生逐步形成正確的人生觀,世界觀和方法論。
【教學(xué)重點(diǎn)】
控制變量法及實(shí)驗(yàn)結(jié)論的推導(dǎo)
【教學(xué)難點(diǎn)】
實(shí)驗(yàn)的規(guī)范操作
【教學(xué)準(zhǔn)備】
燒杯、鑷子、坩堝鉗、酒精燈、三腳架、薄銅片。酒精、棉花、乒乓球、濾紙、蠟燭、剪刀、水等。
一、導(dǎo)入新課
[復(fù)習(xí)導(dǎo)入]這個(gè)單元我們學(xué)了燃燒的一些相關(guān)知識(shí),可能大家對燃燒的三個(gè)條件的理解只停留在理論層次上,今天讓我們一起親自動(dòng)手,用實(shí)驗(yàn)探究燃燒的三個(gè)條件。
二、推進(jìn)新課
燃燒的條件
1.用棉花分別蘸酒精和水,放到酒精燈火焰上加熱片刻,可觀察到蘸有酒精的棉花燃燒起來了,而蘸水的棉花沒有燃燒。通過此實(shí)驗(yàn),可以說明燃燒的條件之一是:物質(zhì)具有可燃性。
2.(1)取一小塊乒乓球碎片和濾紙碎片,分別用坩堝鉗夾住,放在酒精燈的火焰上加熱,可觀察到濾紙片和乒乓球碎片都可以燃燒。
(2)從乒乓球和濾紙上各剪下一小片(同樣大小),分開放在薄銅片的兩側(cè),將薄銅片放在三腳架上,用酒精燈加熱銅片的中部,可觀察到:剛開始濾紙片和乒乓球碎片都沒有燃燒,一段時(shí)間后,濾紙片燃燒起來,而此時(shí)乒乓球碎片沒有燃燒。
通過此實(shí)驗(yàn),可以說明燃燒的條件之一是:可燃物要達(dá)到燃燒的最低溫度(著火點(diǎn))。
3.點(diǎn)燃蠟燭,將其用燒杯罩住,盡可能使燒杯與桌面不留空隙,觀察到蠟燭熄滅,說明燃燒的條件之一是:需要有氧氣(或空氣)。
三、課堂檢測
教師引導(dǎo)學(xué)生做《狀元導(dǎo)練》P81“當(dāng)堂訓(xùn)練”中的題目,并針對性地進(jìn)行講解。
四、課堂小結(jié)
[提問]通過今天的學(xué)習(xí),你有哪些收獲?
[小結(jié)]今天,我們通過實(shí)驗(yàn)探究了燃燒的條件,并自己設(shè)計(jì)了實(shí)驗(yàn)方案探究燃燒是否需要氧氣(或空氣),從而鞏固了對燃燒三個(gè)條件的認(rèn)識(shí):①可燃物②氧氣(或空氣)③達(dá)到燃燒所需的最低溫度(也叫著火點(diǎn))。
五、布置作業(yè)
完成練習(xí)冊中本課時(shí)對應(yīng)課后作業(yè)。
實(shí)驗(yàn)活動(dòng)3燃燒的條件
燃燒的三個(gè)條件:
(1)可燃物
(2)達(dá)到燃燒所需的最低溫度
(3)氧氣(或空氣)
本實(shí)驗(yàn)是對前面所學(xué)的燃燒的條件的復(fù)習(xí)與探究,學(xué)生通過對實(shí)驗(yàn)的分析,比較容易歸納出“燃燒需要的三個(gè)條件”,從而能增強(qiáng)自己的自信心和求知的欲望。教師在講解實(shí)驗(yàn)條件時(shí),要注意強(qiáng)調(diào)控制變量法的應(yīng)用。
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