湖北省孝感市孝南区肖港镇肖港初级中学九年级化学上册 第七单元 课题2 燃料的合理利用与开发学案 （新版）新人教版

燃料的合理利用与开发【学习目标】1了解化学反应中的能量变化，认识燃料对人类社会的重要性。2知道化石燃料对人类生活起着重要作用，是不可再生的自然资源。3知道石油炼制出的几种主要产品及其用途，了解燃料充分燃烧的重要性。【重点难点】1化学反应中的能量变化。2燃料充分燃烧的重要性。学习内容一化学反应中的能量变化【学习指导】阅读课本第136137页的有关内容，完成下列填空。在一支试管中加入一小匙干燥的生石灰，再加入2 mL水，观察现象，并用手轻轻触碰试管外壁，感觉到试管发烫；说明生石灰与水反应放出热量，反应的化学方程式为：CaOH2O=Ca(OH)2。事实与研究证明，化学反应在生成新物质的同时，还伴随着能量的变化。能量的变化通常表现为热量的变化，有些反应是放出热量的，如镁与盐酸反应等，有些反应是吸收热量的，如碳与二氧化碳的反应。【名师归纳】不是所有的放热或吸热的变化都是化学变化，有些是物理变化，如电灯通电后发光，浓硫酸溶于水放热等。【反馈练习】1在下列各化学反应中，不属于放热反应的是(D)A镁带与盐酸反应B生石灰与水反应C酒精在空气中燃烧 D碳和二氧化碳反应2关于化学反应与能量变化的叙述不正确的是(A)A在化学反应中只有燃烧才能放出热量B物质的缓慢氧化均放出热量C物质发生化学反应的同时伴随着能量变化D人们使用化石燃料是利用它燃烧产生的热量3一种新型绿色电池“燃料电池”是把H2、CO、CH4等燃料和空气不断输入，直接氧化，使化学能转化为电能，称之为“21世纪的绿色发电站”。这三种气体可以作为燃料的原因是(B)A都是无毒无味的气体B都可燃烧，并放出大量的热C燃烧产物均为二氧化碳和水D均在自然界中大量存在4在化学课上老师表演了用水点火的魔术，只见老师用滴管向棉花上滴12滴水，棉花立即燃烧起来，其诀窍就是：将一小块金属钾藏在棉花中。已知钾能与水反应，则该反应必定是放热(填“吸热”或“放热”)反应。充满好奇的小明亲自进行了该魔术，为了使反应迅速，他将一吸管的水挤向棉花，却惊奇地发现其不能燃烧起来。失败的原因最可能是他挤出的水太多，使温度降到了棉花的着火点以下，除此之外，通常可燃物的燃烧还必须满足另一个条件：与空气或氧气接触。学习内容二化石燃料【学习指导】阅读课本第137141页的有关内容，完成下列填空。1三大化石燃料是煤、石油、天然气。化石燃料是不可再生能源。它们还是重要的化工原料，因此人们常把煤称为“工业的粮食”，把石油称为“工业的血液”。2煤是复杂的混合物，主要含有碳元素。为了使煤得到综合利用，将煤隔绝空气加热，可以使煤分解成许多有用的物质，如焦炭、煤焦油、煤气等。将煤隔绝空气加热是化学变化。3石油是混合物，主要含有碳、氢元素。为了使石油得到综合利用，利用石油中各成分的沸点不同，将它们分离。此过程属于物理变化。4天然气的主要成分是甲烷，化学式是CH4。CH4的物理性质：甲烷是一种无色、无味的气体，密度比空气小，可以使用向下排空气法收集；甲烷难溶于水，也可以使用排水集气法收集。5学生做课本中74的演示实验：甲烷具有可燃性，因此点燃前要先验纯。甲烷燃烧时产生蓝色的火焰。用一个冷而干燥的小烧杯罩在火焰的上方，看到的现象是烧杯内壁有水雾生成，分析有水生成，说明甲烷中含有氢元素；把烧杯倒过来，向烧杯内注入少量的澄清的石灰水，看到的现象是澄清的石灰水变浑浊，分析有二氧化碳生成，说明甲烷中含有碳元素。6写出CH4燃烧的化学方程式：CH42O2CO22H2O。同学之间相互纠错，看谁写得快，写得好。7在我国农村，利用沼气可解决生活用燃料问题。它的主要成分是CH4。8人类消耗的能量主要来自化石燃料，化石燃料最终将被耗尽。科学家发现了未来的替代能源可燃冰，它的优点是：能量高、燃烧值大、储量大，它目前还不能被利用的原因是开采技术上的问题没有解决。【讨论交流】1石油可直接用作燃料吗？石油产品中有哪些是常用的燃料？2煤气泄漏会造成什么危害？使用罐装液化石油气在安全上应注意什么？3甲烷存在于哪些地方？怎样制取？农村利用甲烷干什么？【温馨点拨】1石油不能直接用作燃料，汽油、航空煤油、煤油、柴油是常用的燃料。2煤气泄漏会造成人体中毒，使用罐装液化石油气时，不能加热、不能猛烈撞击。3沼气池的底部常含有甲烷。把植物残体、动植物粪便等放在密闭沼气池中发酵制取甲烷。农村可用沼气解决生活用燃料、照明等问题。【名师归纳】三大化石燃料都属于混合物，石油的炼制属于物理变化，煤的干馏属于化学变化。【反馈练习】1下列叙述不正确的是(B)A化石燃料在地球上的蕴藏量并不是无限的B煤或石油只要完全燃烧就不会对空气造成污染C人类必须节约现有的能源，并大力开发新能源D对煤和石油要合理开发、综合利用2“可燃冰”的主要成分是(CH48H2O)。下列说法正确的是(B)A可燃冰能燃烧，说明水具有可燃性B可燃冰的发现为我国在新世纪使用高效新能源开辟了广阔的前景C可燃冰由四种元素组成D可燃冰的主要成分是固态水3甲烷是一种“清洁能源”。甲烷燃烧的化学方程式为：CH42O2CO22H2O。城市煤气中通常含有CO气体，写出CO燃烧的化学方程式：2COO22CO2。煤气与天然气相比，从安全角度考虑，煤气的主要缺点是有毒性；从环境保护的角度考虑，煤气、天然气和氢气中，首选的燃料是氢气。学习内容三燃料充分燃烧【学习指导】阅读课本第141页的有关内容，完成下列填空。1氧气不充足时，燃料中的碳不能充分燃烧，产生黑烟，并生成CO等物质，使燃料燃烧的利用率降低，浪费资源，且污染空气。2控制燃烧条件，使燃料充分燃烧，对于节约能源非常重要。3使燃料充分燃烧通常要考虑两点：一是燃烧时要有足够的空气；二是燃料与空气要有足够大的接触面。【讨论交流】工业上有时使用煤等固体燃料，为了使燃料与空气有足够大的接触面，应将固体燃料进行怎样的处理？【温馨点拨】将固体燃料粉碎，增大与空气的接触面积，从而使它们充分燃烧。【名师归纳】含碳燃料的不充分燃烧都会产生有毒的CO，污染环境；提高煤等燃料的利用率，就相当于延长其使用的年限。【反馈练习】认识燃烧原理可以合理利用和控制燃烧反应。下列说法正确的是(C)A物质与氧气反应时都会发生燃烧B只有燃烧反应可将化学能转化为热能C增大可燃物与空气的接触面积，可促进燃烧D煤炉生火时，用木材引燃是为了提高煤的着火点第2课时使用燃料对环境的影响【学习目标】1了解化石燃料对环境的影响。2认识使用和开发清洁燃料及各种能源的重要性。【重点难点】1化石燃料燃烧对环境的影响及防治措施。2树立珍惜资源、保护环境、爱护地球的意识。学习内容一燃料燃烧对空气的影响【学习指导】阅读课本第142144页的有关内容，完成下列填空。1化石燃料燃烧造成空气污染，主要有以下几方面原因：(1)燃料中的一些杂质如硫等燃烧时，产生空气污染物如二氧化硫等。(2)燃料燃烧不充分，产生一氧化碳等。(3)未燃烧的碳氢化合物及炭粒、尘粒等排放到空气中形成浮尘。(4)煤燃烧时排放出二氧化硫、二氧化氮等污染物，这些气体或气体在空气中发生反应后的生成物溶于雨水，会形成酸雨。2多数汽车使用的燃料是汽油或柴油，它们燃烧时产生的一些物质，如一氧化碳、未燃烧的碳氢化合物、氮的氧化物、含铅化合物和烟尘等，会随尾气直接排放到空气中，对空气造成污染。3减少汽车尾气污染的一些措施：(1)改进发动机的燃烧方式，使汽油能充分燃烧；(2)使用催化净化装置，使有害气体转化为无害物质；(3)使用无铅汽油，禁止含铅物质的排放；(4)加大检测尾气力度。【讨论交流】1酸雨有何危害？2乙醇是怎样制得的？俗名叫什么？燃烧生成什么物质？【温馨点拨】1酸雨的模拟实验在水和酸雨中加入不同物质，观察现象，填写下表。加入的物质现象水SO2加水植物叶子或果皮无变化植物叶子或果皮变黄镁条或锌粒无现象镁条或锌粒溶解，有气泡放出大理石或石灰石无现象大理石或石灰石溶解，有气泡放出实验结论：酸雨对植物、金属制品、大理石制品等都有腐蚀破坏作用。2(1)乙醇由高粱、玉米、薯类等经过发酵、蒸馏制得，属于可再生能源。(2)乙醇俗名酒精，化学式为：C2H5OH。(3)能燃烧：C2H5OH3O22CO23H2O。【名师归纳】1CO2不是空气污染物，但是它会造成温室效应。2乙醇燃烧放热，可作燃料。在汽油中加入适量乙醇作汽车燃料，可节省石油资源，减少汽车尾气的污染。【反馈练习】1含硫的煤不完全燃烧时，排放出污染环境的气体是(D)A只有COB只有SO2CCO和CO2 DSO2和CO2下列做法不利于改善环境的是(A)A鼓励农民将秋后农作物的秸秆焚烧B提倡使用农家肥，尽量少用化学肥料C限制燃放烟花爆竹D限制燃油汽车数量的增加3据报道，广州市交通主干道的空气污染严重超标，其主要原因是(B)A煤燃烧所排放的废气造成的B几十万辆汽车、助力车等排放的废气造成的C工业生产中的废渣、废水、废气造成的D不断地降雨和各种污水造成的4煤的主要成分是C，另外还含有少量S、N等元素，煤燃烧的产物会造成温室效应的是CO2，会形成酸雨的是SO2、NO2，易使人中毒的无色气体是CO。学习内容二能源的利用和开发【学习指导】阅读课本第144145页的有关内容，完成下列填空。1氢气极易燃烧，是可再生能源。氢气燃烧后的产物是水，不污染空气，所以它被认为是最清洁的能源。因为氢气具有可燃性，在点燃前，要先验纯。氢气燃烧的化学方程式为：2H2O22H2O。用氢气作燃料的优点：产物无污染，可以再生，热值高。2在实验室里，常用稀硫酸和锌制取氢气。因为锌是固体，硫酸是液体，反应条件不需加热，所以发生装置用固液不需加热型，能用排水集气法收集氢气，说明氢气难溶于水；能用向下排空气法收集氢气，说明氢气的密度比空气小。3目前人们正在利用和开发的新能源有太阳能、核能、风能、地热能、潮汐能等。4西气东输，“气”指的是天然气，它的主要成分的化学式是CH4。【名师归纳】1利用氢能的优点是来源广、放热多、产物无污染，但其缺点也较突出，即制取成本高、难运输、难贮存。2形成酸雨的物质主要是氮的氧化物、硫的氧化物，它们的量越多，污染指数越高，越易形成酸雨。【反馈练习】1从环境保护的角度考虑，下列燃料中最理想的是(A)A氢气 B天然气C酒精 D汽油2用高粱、玉米等绿色植物和种子制造酒精，其主要过程是(C)A过滤、蒸发 B蒸馏、发酵C发酵、蒸馏 D加热、溶解3经过近两年的城乡环境综合治理，达州的环境得到了良好的改善。下列做法仍会导致环境污染的是(D)A工业废水、生活污水经处理达标后再排入河中B农业上合理使用了农药、化肥C对垃圾进行了分类回收处理D大量使用煤作燃料4使用和开发新的燃料，如乙醇属于可再生(填“可再生”或“不可再生”)能源，它俗称酒精，化学式是C2H5OH，在空气中燃烧的化学方程式为C2H5OH3O22CO23H2O。5请将下列物质：煤；石油；天然气；H2；CO；CO2；乙醇填入相应的空格中(填序号)。(1)属于混合物的是：。(2)属于化石燃料的是：。(3)能造成温室效应的是：。(4)燃烧产物对空气无影响的是：。(5)点燃之前必须检验纯度的是：。(6)能用粮食发酵制取的是：。