《燃料的合理利用与开发》 化学教学设计 人教版九年级化学上册第七单元 课题 2 2《燃料的合理利用与开发》 设计人 ：靳文慧 工作单位 ：张北县第三中学 联系电话 ：
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课题 2 燃料的合理利用与开发 (第一课时) 张家口市张北县第三中学 靳文慧 教材分析 本课题紧扣单元主题，是一个承上启下的课题。“承上”是学生已经学习了课题 1 《燃 烧和灭火》，知道了有关燃烧的知识后， 进一步学习有关化石燃料的燃烧。
本课题从燃烧的 化学本质入手，初步介绍了燃料燃烧产生热量的原因之后，再介绍燃料的合理开发和利用， “启下”是学生还要学习使用燃料对环境的影响。
本课题的教学内容分为两个课时进行。
本 节课主要学习化学反应中的能量变化以及化石燃料的利用。
学情分析 九年级的学生已经具备了一定的自主学习， 采集信息的能力，并且对生活所用的燃料也 有一定的了解，本节课在此基础上， 通过实验探究、讨论交流等自主学习的形式来使学生达 到学习目的。本单元在内容的安排上注意从学生的亲身体验出发， 选择学生熟悉和生活中常 见的知识和现象，并配合图像，增强学生对知识的感受，把学习的主动权交给学生。
教学目标 1• 知识与技能 (1) 了解化学反应的能量变化。
⑵知道化石燃料的组成，了解煤和石油的综合利用。
(3) 了解化石燃料的不可再生性，认识燃料充分燃烧的重要性。
2. 过程与方法 (1) 运用实验探究的方法得出化学反应中的能量变化。
(2) 通过研读、思考、交流讨论，归纳出化石燃料的相关信息。
3. 情感态度与价值观 通过对化石燃料的形成、使用年限，对人类所起的重要作用的了解， 使学生认识到合理 开发的重要性，培养节约利用资源的意识。
教学重点 1. 化学反应中的能量变化。
2. 煤和石油的综合利用。
教学难点 1• 化学反应中的能量变化。
2• 燃料充分燃烧的条件和意义。
教学方法 ：创设情境 T 实验探究 T 归纳总结 T 联系实际 T 拓展视野。
教具准备：⑴ 教学设备：多媒体 ⑵主要仪器及药品：试管、冷而干燥的烧杯、导管、酒 精灯、胶头滴管；生石灰、 CH 4 气体、澄清石灰水、镁条、稀盐酸。
教学过程：
【提出问题】俗语说，开门七件事：柴米油盐酱醋茶， “柴”起什么作用？为何排首位？里 面又包含了什么化学知识？ 【学生回答】农村使用的燃料有柴、草、农作物桔杆等，城镇则使用煤、石油液化气、煤气 等，我们经常利用这些生活燃料产生的热量做饭，取暖。
（设计意图：情景激疑，激发学习兴趣，引入新课。）
【设问】燃烧是一种典型的化学反应， 可以放出大量的热。
有没有不通过燃烧也能放出热量 的化学反应呢？ （设计意图：问题设疑，揭示了下面将研究的内容。）
【板书】一、化学反应中的能量变化 【合作探究】学生分组完成 ［ 实验 7-3］ ，以及实验 ［ 镁与盐酸反应 ］ ，并完成下表。
反应 生石灰与水反应 镁与盐酸反应 现象
手的感觉
化学方程式 CaO+H 2 O=Ca ( OH ) 2 Mg+2HCI=MgCI 2 +H 2 T 结论
（设计意图：将演示实验改为学生的活动实验，直观性更强，利于培养学生动手操作的能 力及由实验现象总结规律的思维方式。）
【多媒体展示】学生的实验现象（表）引导学生通过实验现象可知该反应中是否有热量的变 化。并介绍生石灰与水发生反应放出热量，此反应的实际应用：
“雪中煮鸡蛋”、“自热式 盒饭”等。
【讲解】能量的变化通常表现为热量的变化， 有的放出热量，如生石灰与水的反应、镁与盐 酸的反应，有的吸收热量，如碳与二氧化碳的反应要始终在高温条件下，才能持续的发生。
不仅不放出热量，还要从外界吸热。
【强调】能量变化情况是特指“反应中”的能量变化，而不能只考虑反应前是否加热，来判 定化学反应的能量变化情况。同时也不能片面的认为只要有热量变化， 就一定属于化学变化 的吸热或放热现象。如金属导线通电放热属于物理变化。
（设计意图：将知识深化、提高，避免误区的出现。）
【多媒体展示】课本 P i36 图 7-15 ， P i37 图 7-16 、 7-17 。
【组织讨论】
化学反应中的热量变化被应用于生活和生产中， 你能举出一些实际应用的例子 吗？ 【小组讨论】
代表发言：天气寒冷的时候，能够自行发热的“暖宝宝”，主要成分是铁粉等, 打开后可立即与空气中氧气作用， 发生放热反应。有些同学还发现，我们自身维持正常的体 温和日常活动所需要的能量，都是食物在人体内发生化学反应产生的。
（设计意图：将化学反应的能量变化应用于解决生产、生活实际问题中去，体会到知识的 学以致用。）
【过渡】人类通过化学反应获得的能量，大多来自化石燃料的燃烧，对于煤、石油、天然气 的形成、开采、现状、深加工、利用，你知道多少？ 【板书】二、化石燃料的利用 【讲解】化石燃料是由古代生物的遗骸经过一系列的复杂的变化形成的，是不可再生能源。
【自学指导】多媒体展示图 7-18 、图 7-19 ，并提出问题。
1 、有关煤：①煤的形成、组成元素、②煤的开采、③煤的加工、④煤的利用。
2 、有关石油：①石油的形成和组成元素、②石油的开采、③石油的炼制、④石油的利 用。
【学生自学】阅读教材，回答问题。
植物或植物枯萎后 植物等被埋于土中 ， 经长期复杂变化形成煤 譯洋 诲泮蜚勁死亡 气 石油 相瀑幽秆油和夭滞电
1 •煤是复杂混合物，主要含有碳元素，此外，还含有少量的氢、氮、硫、氧等元素以 及无机矿物质。若把煤直接做燃料，不仅浪费化石燃料，还会产生 SQ 等空气污染物将煤隔 绝空气加热，可使煤分解成焦炭、煤焦油和焦炉气等。这样煤就能被综合利用了。
2 •石油也是混合物，主要含有碳和氢两种元素。将石油加热炼制，禾 U 用石油中各成分 的沸点不同，将它们分离，可得到不同的成品。使其综合利用。
（设计意图：通过学生的自主学习，让学生体会教材的重要性，培养学生自学的能力和总 结归纳的能力。）
【归纳总结】
种类 煤 （工业的粮食）
石油 （也叫原油，工业的血液）
状态 固态 液态 主要兀素 C C 、 H 炼制方法 隔绝空气加热（干馏）
利用沸点不同，将它们加热炼制（分馏）
产品用途 焦炭、煤焦油、煤气等 汽油、煤油、柴油、石蜡等
【提出问题】现今，很多家庭用较为清洁的天然气作燃料， 大家了解天然气吗？天然气的主 要成分是什么？主要由哪些元素组成？ 【演示实验】课本 P 139 实验 ［7-4］ ，强调甲烷在点燃或加热前应检验其纯度，目的是防止与 空气（ 。
2 ）混合达到爆炸极限，遇到火源发生爆炸。
【学生观察】实验现象，并完成下表。
实验现象 分析（化学方程式）
干冷的烧杯
倒入澄清石灰水的烧杯
【学生回答】根据燃烧产物，得出甲烷是由碳元素和氢元素组成的。
甲烷燃烧的化学方程式: CH 4 +2Q 2 CQ 2 +2H 2 Q 【小结】甲烷（ CH 4 ）是天然气、沼气、瓦斯等气体的主要成分。并归纳甲烷的物理性质：
无色、无味的气体，密度小于空气的密度，难溶于水；化学性质：可燃性。
（设计意图：利用演示实验的现象观察归纳总结出甲烷燃烧的产物，进而完成化学方程式， 这是“信息分析题”的解题思路，将知识与解题进行有机地结合，润物细无声。）
【设问】现在很多地方的村民家用沼气代替了柴草做饭，告别了传统的“烟熏火燎”，你知 道沼气是怎样产生的？
【多媒体展示】
1. 沼气的制取和利用。
2. 我国化石燃料的现状及天然气资源的开发利用（介绍我国的南海资源）。
【组织讨论】目前，人类通过化学反应获得的能量，大多来自于化石燃料， 而化石燃料资源 是有限的。煤、石油、天然气等化石燃料的形成，并非一日之功，它要经过数百万年才能形 成。化石燃料已经面临被耗尽的危险， 应合理开采，并节约使用。但人类目前掠夺式的开发， 会给我们的子孙后代造成什么样的影响呢 ？ 阅读表 7-3 ，如果按照表中所示的化石能源基础 储量和开采速度，大家估算多少年后我国的石油和天然气将被耗尽 ？ 【小组讨论】对数据进行处理分析，互相交流对化石燃料使用与开发的看法。
【多媒体展示】将同学们的估算结果展示出来发现，随着我国化石燃料的使用量日益增长， 化石燃料正越来越难以满足人类的需求， 我们要合理利用和开发化石能源。
要节约能源，不 能浪费。
（设计意图：正确认识我们生活中的能源，启发学生增强社会责任感和危机意识。同时培 养了学生分析数据的能力。）
【组织讨论】
在日常生活中，我们有时会发现燃气炉中的火焰是黄色的， 或发现锅底出现黑 色，这是为什么，如何去解决？ 【分组讨论】代表呈现：燃料因缺少空气燃烧不充分，应调节炉具加大进空气量。
【提出问题】怎样使燃料充分燃烧？ 【学生回答】使燃料充分燃烧通常考虑两点：
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。
【拓展】生活中，为什么将煤饼制成蜂窝煤？为什么将柴火架起来燃烧？ 【讨论回答】增大燃料与空气的接触面积，使其充分燃烧。
（设计意图：将所学知识适时地解决实际问题，让学生体会到学习化学的重要性。）
【多媒体展示】有关可燃冰的图片。
【提出问题】在人们担心化石能源将被耗尽的时候， 科学家发现海底埋藏着大量“可燃冰”， 阅读课本 ［ 化学•技术•社会 ］ ，了解可燃冰的组成和使用情况。除了可燃冰以外，大家还知 道哪些新能源？ 【学生回答】
可燃冰作为未来新能源具有能量高、 热值大等优点，但是在开采时遇到了技术 上的问题，目前，可燃冰的开发尚处于实验性开采阶段。
我们还可以利用其它的新能源，比 如太阳能、风能、核能等。
(设计意图：联系生产、生活实际，拓展学生的知识面，激发学生探究新事物的兴趣。) 【归纳总结】学生归纳总结学完本节课的收获。
(设计意图：将知识归纳升华。使其掌握得更加牢固。) 【布置作业】课本 P 147 第 1 、 2 、 4 题。
板书设计：
课题 2 燃料的合理利用与开发 一、 化学反应中的能量变化 放热反应：
CaO+H 2 O =Ca ( OH ) 2 、 Mg+2HCI=MgCI 2 +H 2 T 吸热反应：
CO 2 +C 匡二 2CO 二、 化石燃料的利用 1. 煤和石油 (1) 煤的综合利用 ( 2 )石油的综合利用 2. 天然气(主要成分是甲烷) ( 1 )物理性质：无色、无味的气体，密度小于空气的密度，难溶于水。
(2)
化学性质：可燃性，燃烧的化学方程式是 CH 4 +2O 2= CO 2 +2H 2 O 3. 合理利用与开发化石燃料 ( 1 )使燃料充分燃烧的条件：①足够多的空气( 。
2 ):②足够大的接触面积。
( 2 )开发新能源一可燃冰。
教学反思：
本节课基本达到了新课程标准要求的目标， 以学生所求、所需为基本的出发点和落脚点， 以学生研读、质疑、思悟为主体，以教师启发、辨析、点拨为主导，把课堂真正还给学生。
联系生活实际创设情境， 学生在教师创设的情境下，借助已有的知识和经验，主动探索，积 极交流；借助多媒体拓展教学资源，提供给学生更多的信息和素材，并给予了充分的时间和 空间让学生自主学习； 进行直观的化学实验操作， 学生可以通过教师的演示实验或亲自动手 的实验探究活动加深对知识的理解和掌握，同时培养学生的合作探究精神。
不足之处及改进方法：在设计实验验证天然气的组成元素时, 可以先让学生设计出有可
行性的实验方案 ，然后再做演示实验，教学效果会更好。