课题 2 燃料的合理利用与开发
1．知识与技能
(1)知道物质发生化学变化时伴随着能量变化，既有放热反应，也有吸热反应；
认识通过化学反应实现能量转化的重要性。
(2)知道化石能源的用途；知道石油是由多种成分组成的混合物，了解通过石油
的炼制可以得到液化石油气、汽油、柴油等产品；认识化石能源是人类重要的自
然资源，对人类生活起着重要作用。
(3)了解化石燃料的不可再生性，燃料充分燃烧的重要性，以及化石燃料燃烧对
环境的影响。认识合理利用和开发能源、节约使用化石燃料的重要性；树立环境
保护意识。
(4)树立辩证认识问题的意识，正面认识化学的作用。
2．过程与方法
(1)运用思考、讨论的方法来获取信息。
(2)运用实验的方法来得出结论。
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．了解化石燃料的形成过程和不可再生性。
2．认识化石燃料对人类所起的重要作用。
3．了解化学反应中的能量变化。
4．知道石油炼制的几种主要产品及用途。
教学难点
培养学生独立思考、加工信息的能力。
教学方法
创设情境→探究实验→得出结论→联系实际→拓展视野。
教具准备
教师用具：(1)，冷而干燥的烧杯，试管，小烧杯，导管，铁架台，水槽，橡皮
塞；
(2)生石灰，CH4 气体，澄清石灰水，锌片，稀硫酸。
课时安排
2 课时
第一课时：化学反应中的能量变化；化石燃料的利用。
教学过程
第一课时
[新课引入]生活中我们发现燃烧能产生大量的热量。那么，是不是只有通过燃料
燃烧才能得到热量呢?下面我们来做一组实验。
[投影打出实验内容]
[实验 7—3]在一支试管中加入一小勺干燥的生石灰，再加入约 2mL 水，观察现
象，并用手触摸试管外壁。
[学生实验，教师巡视]
[现象]实验 7—3,试管壁发热。
[设问]这个实验说明了什么问题呢?
[回答]不仅燃烧可以放热，很多化学反应都可以放热。
[评价]回答得很准确。
[讲解]化学反应在生成新物质的同时，伴有能量的变化，而能量的变化通常表现
为热量的变化，即有放热现象或吸热现象发生。类似于可燃物燃烧，镁和盐酸这
样的反应，我们称之为放热反应。像碳与二氧化碳：碳酸钙高温分解的反应称之
为吸热反应。
[板书]
一、化学反应中的能量变化
放热反应
吸热反应
[讨论]在当今社会，人们利用化学反应，有时主要是为了制取所需要的物质，有
时却主要是为了利用化学反应所释放出的能量。化学反应中的热量变化被应用于
生活和生产中，同学们能举出一些实际应用的例子吗？
[学生讨论，举例][讲解]生活中的各个角落都在使用燃料，正是因为燃料的燃烧，
推动了历史的进步。火，是原始人类征服自然的武器。起初，当他们面对熊熊大
火时，祖先们不知所措，惊恐万状。但原始人天生的好奇心和探索欲，战胜了恐
惧和胆怯，慢慢地他们学会了用火来烧烤食物。熟食增强了入的体质，为身体发
育提供了更多的营养，熟食使咀嚼机能减退，于是牙齿变小，面貌变得愈来愈像
现代人。
[过渡]现在我们的生活中，经常使用的燃料大多是煤、石油和天然气等。因为它
们都是由古代生物的遗骸经一系列复杂变化而形成的，所以我们称之为化石燃
料。化石燃料是由古代生物的遗骸经过一系列复杂变化而形成的，是不可再生能
源。
[板书]二、化石燃料的利用
[板书]1.煤和石油
[活动与探究]
在生活中我们经常用煤气、汽油等作燃料，那么你知道它们是怎样形成的吗?
[回答]1．为了使煤得到综合利用，将煤隔绝空气加热，就可以使煤分解成许多
有用的物质，其中就有煤气。
2．如果将石油加热炼制，利用石油中各成分的沸点不同，将它们分离，就可得
到不同的产品，比如汽油、煤油、柴油等。
[评价]大家回答得非常好，关于这方面的资料下课后再多查点，开阔视野。
[介绍]煤和石油都是由古代生物遗体埋在地层下，在地壳中经过一系列非常复杂
的变化而形成的。由于煤和石油的用途非常广泛，和人类的关系极为密切，所以，
人们常把煤称为“工业的粮食”，把石油称为“工业的血液”。
[过渡]下面同学们仔细阅读课本 P138、P139 内容，你能从中学到什么知识?
[学生阅读]
[设问]你从中学到了什么呢?
[回答]1．煤是由有机物和无机物所组成的复杂混合物，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。
2．将煤隔绝空气加热，可使煤分解成焦炭、煤焦油和焦炉气等。其中，焦炭可
以冶金，煤焦油是重要的化工原料，焦炉气则是重要的燃料。这样煤就能被综合
利用了。
[教师补充]黑糊糊的煤焦油是一个大宝库，已经从它里面分离出了上百种化合
物，又进一步做成了各种有用的物质。
[回答]3．从油井中开采出来的石油，又称原油。原油通常显深棕色或黑色，常
有绿色或蓝色荧光，有特殊气味，不溶于水，密度比水的稍小，没有固定的熔点
和沸点。
4. 石油主要含有碳和氢两种元素，同时还含有少量的硫、氧、氮等元素，它也
是一种混合物。
5．石油和煤一样，给它加热后，同样能得到很多产品。人们利用这些产品的燃
烧，给工厂、农村、汽车、轮船、火车等提供所需要的动力和热量。
6．在 20 世纪兴起了综合利用石油产品的工业——石油化工。科技工作者把燃料
油中较大的分子裂解成小分子，然后把它们加工制造成各种产品，例如塑料、合
成纤维、染料、洗涤剂等。
[教师补充]石油已经在人类生活中发挥了巨大作用，它已深入到了日常生活中的
各个方面。
[介绍]我国是世界上最早发现和利用石油的国家之一。早在一千八百多年前，我
国勤劳智慧的劳动人民就发现了石油。我国的石油资源比较丰富，煤也是世界上
蕴藏量最大的国家之一。解放后，我国先后开发和建立了大庆、胜利、华北、中
原、大港等石油基地和一批煤炭基地，近年来在我国海域和西北部也开发出了新
的油田。
[过渡]有石油的地方一般都有天然气。天然气主要是由碳和氢组成的气态碳氢化
合物，其中最主要的是甲烷。下面，同学们注意按照课本 P139 页[实验 7—4]进行
活动探究，做一做甲烷的燃烧实验。
[板书]2.天然气
[投影]
1．观察甲烷颜色、状态。
2．在实验结束后，烧杯上出现了什么现象?
3．迅速把烧杯倒转过来，向烧杯内注入澄清石灰水后，振荡，又出现了什么现
象?
4．在实验开始时，点燃前为什么要先检验甲烷的纯度?
5．在实验中烧杯的条件“冷而干燥”是实验成败的关键吗?为什么?
6．这个实验说明甲烷含有哪些元素?
7．你能写出这个实验中涉及到的化学方程式吗?
[学生活动，教师巡视]
[总结、思考、讨论]
[结论]1．甲烷是无色气体。
[结论]2．甲烷燃烧时火焰明亮并呈蓝色，可以看到，烧杯内壁上有水滴生成。
[设问]有水滴生成，说明了什么问题呢?
[回答]说明甲烷的成分里一定含有氢元素。
[结论]3．向烧杯内注入澄清石灰水后，发现烧杯内澄清的石灰水变浑浊。
[设问]这一现象又说明了什么问题呢?
[回答]这说明甲烷燃烧时有二氧化碳生成，也就是说明了甲烷的成分里一定含有
碳元素。
[教师讲解]甲烷是由碳和氢组成的化合物，化学式是 CH4。它燃烧时生成二氧化
碳和水，同时放出大量的热。
[板书]
CH4+2O2 CO2+2H2O
CO2+Ca(OH）2 =CaCO3 ↓+H2O
[结论]4．点燃甲烷和氧气或甲烷和空气的混合物都很可能会发生爆炸，所以要
先验纯。
[延伸]煤矿的矿坑里经常有甲烷逸出，由此，同学们想到了什么呢?
[回答]1．煤矿里必须采取通风设施。
2．煤矿里一定要严禁明火。
[结论]5．“冷而干燥”是这个实验成败的关键。“冷”有利于水汽的凝集，“干燥”可
以判断是否有水滴生成。
6．这个实验说明甲烷中含有碳元素和氢元素。
[介绍]在池沼的底部常常含有甲烷，通常也称池沼中的气体为沼气。在我国农村，
利用沼气可解决生活用燃料问题。
[教师组织学生一起了解沼气的制取和利用]
[板书]3.合理利用与开发化石能源
[过渡]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?下面我们
一起看一组数据，大家估算多少年后我国的石油和天然气将被耗尽?
[学生活动，教师巡视]
[设问]那么，同学们认为怎样利用能源才可以使它的使用期限得以延长呢?
[学生讨论，回答]
[讲解]总体来讲，如果我们能提高煤等燃料的燃料利用率，就相当于延长煤的使
用期限。要使燃料燃烧通常考虑两点：一是要有足够的空气；二是要使燃料与空
气有足够大的接触面。
[设问]在实际生活中我们是怎样来克服这些困难的呢?我们来看投影。
[投影]
因为在许多情况下，不能直接燃烧固态煤，如汽车或拖拉机等；或者虽然能够直
接燃烧，但效率很低，如蒸汽机车热利用率只有 8％，一般民用煤炉只有 20％左
右。所以在石油、天然气不足的情况下，不得不考虑把煤加工成为气态的、液态
的或固态的高级清洁燃料的问题，以提高煤的热量的利用和减轻环境污染。煤在
加工过程中，本身的潜在能量会受到一些损失。但由于加工成的气态或液态燃料
的热利用率高，因此在一些情况下，煤经过气化或液化而取得的热效益高于直接
燃煤。
现在还有相当大的一部分锅炉直接燃烧煤。对低硫煤可以采用粉煤锅炉，但需加
烟道脱硫装置。对高硫煤，要用沸腾床燃烧系统，掺石灰实行炉内脱硫和降低氧
化氮的生成。以上方法都是为了减轻污染、保护环境。
科学家已经发现了未来新能源——可燃冰。
[小结]通过这节课的学习，我们了解到物质发生化学反应的同时，伴随着能量的
变化，通常表现为热量变化，即有放热现象或吸热现象发生。还学习了一些化石
燃料，知道化石燃料已经面临被耗尽的危险，应合理开采，并节约使用。
[作业]课后习题 1、2、4
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