九年級上冊化學第七單元課題2燃料的合理利用和開發(fā) 導學案（有答案）

1、課題2： 燃料的合理利用和開發(fā)第一課時化學反響中的能量變化化石燃料的利用【學習目的】：1、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的作用；同時，理解化石燃不可再生性，認識合理開采和節(jié)約使用化石燃料的重要性。2、理解化學反響中的能量變化，認識燃料充分燃燒的重要性。3、知道石油煉制出的幾種主要產(chǎn)品及其用處?！緦W習重點】： 1理解化石燃料的形成過程和不可再生性。 2認識化石燃料對人類所起的重要作用。【學習難點】：1理解化學反響中的能量變化2知道石油煉制的幾種主要產(chǎn)品及用處學習過程一、課前學習閱讀教材，答復以下問題：1.化石燃料包括_、_和_，它們是_ 填“可再生或“不可再生能源，屬于_

2、填“純潔或“混合物。從石油中煉制出的燃料有多種，舉出三例_、_、_；最后一級產(chǎn)品是_，主要用于_。2.甲烷是_和_的主要成分，在空氣中燃燒的方程式是_，現(xiàn)象是發(fā)出_，放出_，生成_和使澄清石灰水_氣體。1.答案：煤石油天然氣不可再生混合汽油航空煤油柴油瀝青鋪路、建筑材料2.答案：天然氣沼氣CH42O2CO22H2O藍色火焰熱量水變渾濁的二氧化碳二、預習展示學習建議：認真學習，然后獨立考慮自主完成下面的關于化學反響中的能量變化化石燃料的利用檢測題，相信通過自己的努力定會有豐碩的收獲！1.最早發(fā)現(xiàn)和利用石油的國家是 A.中國 B.美國 C.日本 D.英國2.以下物質中不是由煤干餾而得到的是 A.焦

3、炭 B.煤焦油 C.煤油 D.焦爐氣3.以下燃料中被稱為將來綠色能源的是 A.煤 B.石油 C.天然氣 D.氫氣4.“西氣東輸完成后，很多管道煤氣家庭都能用上天然氣。1煤氣的主要成分是CO，燃燒的化學方程式_，天然氣的主要成分是CH4，燃燒的化學方程式是_。2實驗證明，同溫同壓下，一樣體積的任何氣體中的分子數(shù)一樣，那么在同溫同壓下一樣體積的CO和CH4充分燃燒，消耗氧氣較多的是_。3管道煤氣換成天然氣后，原用煤氣灶如何改進？5.以下說法不正確的選項是 A.太陽能、水能、風能是可持續(xù)開展的能源B.煤、石油、天然氣三種礦石燃料是永不枯竭的能源C.地下水資源不能無限量地開發(fā)利用D.大量排放SO2、N

4、O2等氣體，會形成酸雨1.A2.C3.D4.答案：12CO+O22CO2CH4+2O2CO2+2H2O2CH43由于單位體積內(nèi)甲烷消耗氧氣遠大于CO，把煤氣灶改燒天然氣必須增大煤氣灶的空氣入口，增加空氣的通入量。 5.答案：B我的疑惑：請將預習中不能解決的問題寫下來，供課堂解決。三、課內(nèi)學習，合作探究，展示匯報：目的一：化學反響中的能量變化實驗7-3 .在一支試管中參加一小匙枯燥的生石灰，再參加2 mL水，觀察現(xiàn)象，并用手觸摸試管外壁。現(xiàn) 象生石灰和水劇烈反響，產(chǎn)生大量水蒸氣，放熱。手的感覺熱或燙手。分 析生石灰和水劇烈反響，產(chǎn)生大量水蒸氣，并放出熱量，說明這是一個 放熱反響。結論：化學反響在

5、生成新物質的同時，還伴隨著能量的變化。而能量的變化通常表現(xiàn)為熱量的變化。其中，放出熱量的為放熱反響，吸收熱量的為吸熱反響。化學反響都伴隨著能量變化，通常表現(xiàn)為熱量變化放熱反響1.所有的燃燒。 2.金屬和酸的反響吸熱反響C+CO22CO CaCO3CaO+CO2 2H2O2H2+O2利用化學反響放出熱量的實例？生活燃料的使用：做飯、取暖等；還有發(fā)電、燒制陶瓷、冶煉金屬和發(fā)射火箭；開山炸石和撤除危舊建筑；等等目的二：化石燃料的利用生活中經(jīng)常使用的燃料有煤、石油和天然氣，我們常稱它們?yōu)榛剂稀Ｋ鼈兪遣豢稍偕茉?。?煤和石油 閱讀課本138139頁，考慮以下問題1、煤是純潔物還是混合物？主要組成元

6、素是什么？還含有哪些少量元素？2、煤完全燃燒的產(chǎn)物有哪些？3、如何將煤綜合利用？將煤隔絕空氣加熱，生成焦炭、煤焦油、煤氣等。煤干餾化學變化后的綜合利用，既可以充分利用煤的資源，還可以極大的減少污染。4、煤氣的主要成分有哪些？氫氣H2 甲烷CH4 一氧化碳CO 其他氣體石油-工業(yè)的血液：是古代動植物遺體在地層下經(jīng)過非常復雜變化而形成的一種粘稠液體。它是由多種物質組成的混合物。主要含有C、H元素，還含有S、O、N等元素。討論：石油可直接用做燃料嗎？石油產(chǎn)品中有哪些是常用的燃料？不可以，因為石油是混合物，里面有很多的雜質,導致石油的易燃度減低而且直接燃燒石油會產(chǎn)生很多的廢氣,污染環(huán)境假如把石油的原油

7、提煉后會分解出多種產(chǎn)物如:汽油，煤油瀝青，柴油等,可以充分利用。石油蒸餾：根據(jù)各成分的沸點不同進展別離。物理變化二.天然氣天然氣的成分？為混合物，主要成分為甲烷氣體。甲烷是一種無色密度比空氣小的氣體。極難溶于水。在有石油的地方，一般都有天然氣的存在。天然氣的主要成分是甲烷CH4俗稱沼氣。實驗7-4觀察甲烷的顏色、狀態(tài)。點燃從導管放出的甲烷點燃前，要先檢驗甲烷的純度，在火焰的上方罩一個冷而枯燥的燒杯。過一會兒，觀察燒杯上的現(xiàn)象。迅速把燒杯倒過來，向燒杯內(nèi)注入少量澄清的石灰水，振蕩，觀察現(xiàn)象?，F(xiàn)象火焰亮堂且呈藍色，放熱；燒杯內(nèi)壁上有水珠澄清的石灰水變渾濁CH4 + 2O22H2O+ CO2CO2+

8、CaOH2=H2O+CaCO3這個實驗說明甲烷中肯定含有氫元素、碳元素.1甲烷還存在于池沼的底部常稱為沼氣2甲烷還存在于煤礦的坑道中。甲烷混在空氣中到達一定程度時，遇火會發(fā)生爆炸。討論人工能制取沼氣嗎？把秸稈、雜草、人畜糞便等廢棄物放在密閉的沼氣池中發(fā)酵，就可產(chǎn)生甲烷。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。探究：如何鑒別H2、CO、CH4這三種氣體？三、合理利用和開發(fā)化石能源1、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。我國2019年化石能源探明儲量、年產(chǎn)量及開采年限 探 明 儲 量 年 產(chǎn) 量開采年限

9、 石 油 23億噸 1.74億噸 約13年天然氣2.23x104億立方米 408億立方米 約55年 煤 1145億噸 9.9億噸 約116年2、燃料不充分燃燒的危害：燃料燃燒不充分時，產(chǎn)生黑煙，并生成CO等物質，使燃料的利用率降低，浪費資源，且污染空氣。3、使燃料充分燃燒通常需要考慮兩點： 1.燃燒時要有足夠多的空氣 2.燃料要與空氣要有足夠大的接觸面討論：工業(yè)上有時使用煤等固體燃料，為了使燃料與空氣有足夠的接觸面，你認為應將固體燃料進展怎樣的處理？加工成小塊、打成粉末、做成蜂窩多孔形狀4、可燃冰的學名為“天然氣水合物，化學式為CH4.xH2O是天然氣在0和30個大氣壓的作用下結晶而成的“冰塊

10、。“冰塊里甲烷占80%99.9%，可直接點燃，燃燒后幾乎不產(chǎn)生任何殘渣，污染比煤、石油、天然氣都要小得多。西方學者稱其為“21世紀能源或“將來能源。但是可燃冰埋藏于海底的巖石中，假如在開采中甲烷氣體大量泄漏于大氣中造成的溫室效應將比二氧化碳更加嚴重。所以還需要解決技術上的問題。四、達標檢測1.石油被稱為“工業(yè)的血液，以下有關石油的說法正確的選項是 A.石油是一種混合物 B.石油是一種化合物C.石油的蘊藏量是無限的 D.石油可直接用作飛機燃料2.能源分為一級能源和二級能源；假如某種能源直接開采或直接被利用，稱為一級能源。假如某種能源經(jīng)過其他能源轉化獲得，稱為二級能源。以下關于一級能源和二級能源的

11、表達正確的選項是 A.天然氣屬一級能源 B.風能屬二級能源C.可燃冰屬二級能源 D.一氧化碳屬二級能源3.含有硫的煤，假如不完全燃燒，那么排放出能污染空氣的有毒氣體是 A.SO2和CO2 B.SO2 C.CO D.SO2和CO4.宣傳科學知識，揭露偽科學是我們的義務。以下各項中屬于偽科學的是 A.白磷在空氣中自燃 B.用干冰人工降雨C.以煤為原料制造醫(yī)藥 D.用催化劑將水變汽油5.煤的氣化是進步煤的利用率、減少環(huán)境污染的有效措施。煤的氣化過程中發(fā)生了化學反響C+H2O氣H2+CO，反響前后，發(fā)生了變化的是 A.元素的種類 B.分子的種類C.原子的數(shù)目 D.物質的總質量6.1沼氣燃燒的化學方程式

12、是_。2以下說法正確的選項是填序號 _。把秸稈、雜草等廢棄物放在密閉池中發(fā)酵可以產(chǎn)生沼氣沼氣的應用對解決農(nóng)村燃料問題、改善環(huán)境有重要意義沼氣的主要成分甲烷是一種最簡單的碳氫化合物點燃沼氣與空氣的混合氣體可能發(fā)生爆炸7.請仔細閱讀以下文字，然后完成有關問題。1煤是一種常用的化石燃料，家庭用煤經(jīng)過了從“煤球到“蜂窩煤的變化。以前人們把煤粉加工成略大于乒乓球的球體，后來人們把煤粉加工成圓柱體，并在圓柱體內(nèi)打上一些孔如圖。請你分析這種變化的優(yōu)點是_。2煤燃燒時會產(chǎn)生許多污染物。據(jù)資料顯示，冬天的空氣中二氧化硫含量會增多。請你分析造成這一現(xiàn)象的可能原因是_。為了減少煤燃燒對環(huán)境造成的污染，可將水蒸氣通過

13、熾熱的煤層制得較清潔的水煤氣主要成分是CO和H2，請你寫出反響的化學方程式_。3水煤氣用管道輸送到千家萬戶，這便是我們常說的家用煤氣。煤氣廠常在家用煤氣中摻入少量具有難聞氣味的氣體，其目的是_。8.經(jīng)典回放液化石油氣中所含的可燃性物質，是在加壓不高的條件即變成液態(tài)而便于儲存在鋼瓶中的，當翻開鋼瓶閥門減壓時，又容易變成氣態(tài)的碳氫化合物。以下所給物質中，符合這一要求的是 編號ABCD分子式CH4C2H5C4H10C6H14沸點/164880.5699.實驗證明，在同溫同壓下，一樣體積的任何氣體中含有一樣的分子數(shù)。根據(jù)此結論完成以下問題以下氣體均處在同溫同壓下。1將同體積的CO和CH4混合，所得混合

14、氣體中，碳、氫、氧元素的原子個數(shù)比為_，碳、氫、氧元素的質量比為化成最簡整數(shù)比 _。2面對石油、煤資源日趨減少的情況，人們正積極開發(fā)新能源。你認為21世紀來源廣泛、燃燒放熱多、無污染的最正確燃料是_，其制取方法是_。10.今年我市決定開工建立紅廟燃燒發(fā)電廠，以改善目前填埋方式處理垃圾對環(huán)境產(chǎn)生的不良影響。其建成后既能利用垃圾，又能利用前期填埋垃圾產(chǎn)生的沼氣，作為燃燒的原料。1你認為這樣做的好處是_至少答兩點。2前期填埋的垃圾中易腐爛的有機物在一定條件下被細菌分解為沼氣，沼氣的成分是_ 填名稱。寫出沼氣燃燒的化學方程式：_。11.某次考試命題留下很多稿紙，需要集中銷毀。銷毀的方法很多，通常是由2

15、3人將它們燒掉。為了快速、充分燒掉這些稿紙，最簡單的操作方法是怎樣的?其原理理由是什么?簡述用燃燒的方法銷毀保密資料的優(yōu)缺點。12.新能源的開發(fā)應用是當今全球性的一個重大研究課題，開展氫能源有著廣闊的前景，有研究人員提出了“利用太陽能，以水為原料，大量消費氫氣，并用作各種機械的動力燃料這一設想。試完成以下問題： 1你認為這一設想能否實現(xiàn)？假設認為能，請寫出有關的兩個化學方程式。_。2氫氣作為燃料與如今廣泛應用的化石燃料相比有什么優(yōu)點要求答出其中兩點：_。_。13.以下圖是關于汽車燃料及燃燒產(chǎn)物性質問題。圖中對三種不同類型汽車以序號1、2、3表示的廢氣排放情況進展比較。這三種汽車分別是以汽油為燃

16、料的汽車，以天然氣主要成分是甲烷為燃料的汽車和電動汽車。請判斷序號為1的是_汽車，序號為3的是_汽車。14.乙醇C2H5OH俗稱酒精，具有可燃性。甲、乙兩小組同學為了確定乙醇在氧氣中燃燒的產(chǎn)物，他們分別先將乙醇在氧氣中點燃，再用燃燒后的混合氣體進展如下實驗。無水硫酸銅遇水變成藍色；新穎鴨血遇O2呈深紅色，遇CO2呈暗紅色，遇CO呈鮮紅色甲、乙兩小組的實驗順序及觀察到的現(xiàn)象如下圖：根據(jù)以上實驗，完成以下問題： 1甲小組確定乙醇燃燒的產(chǎn)物可能是_。乙小組確定乙醇燃燒的產(chǎn)物可能是_。2分析甲、乙兩個小組確定的產(chǎn)物為什么不同？_。3把A、B兩個裝置順序對調，行嗎？為什么？_。4請你談談合理使用燃料的一

17、種方法：_。15.煤是一種化石燃料，用煤作燃料生成的SO2氣體會造成環(huán)境污染。有一種煤每燃燒1 t就會釋放出53.3 kg SO2。假如將產(chǎn)生的SO2用熟石灰來完全吸收，其反響的化學方程式為：SO2+CaOH2=CaSO3+H2O，那么燃燒5 t這種煤產(chǎn)生的SO2在理論上需用多少千克的CaOH2來吸收？計算結果取整數(shù)1.A2.AD3.D4.D5.B6.答案：1CH42O2CO22H2O27.答案：1增大煤與氧氣的接觸面積，使其充分燃燒2冬天用煤量增大，燃燒時產(chǎn)生的二氧化硫增多C+H2OCO+H23便于及早發(fā)現(xiàn)煤氣泄漏，以防引起中毒8.C 9.答案：12416142氫氣利用太陽能或催化劑分解水1

18、0.答案：1變廢為寶、提供能源、改善環(huán)境、解決垃圾處理問題、節(jié)約土地答對兩點即可2甲烷CH42O2CO22H2O11.解析：此題聯(lián)絡生活實際，考察的是物質充分燃燒的條件：足夠多的空氣、增大接觸面積。要燒得快一些，就要從這兩個方面入手來解決，或鼓入空氣或增大稿紙與空氣的接觸面積。答案：在燃燒過程中每隔一段時間用棍類物品挑動燃燒的紙堆或將稿紙分散攤開同時燃燒，或邊燒邊添加；其理由是給稿紙燃燒提供足夠的氧氣；優(yōu)點：保密性強；缺點：污染空氣，浪費資源。12.解析：利用太陽能分解水，得到氫氣，把太陽能轉化成為化學能儲存在氫氣中，這一思路是可行的，也是很有前途的。即水在太陽能的作用下，分解得到氫氣和氧氣，

19、氫氣和氧氣燃燒，產(chǎn)生水。該過程沒有環(huán)境污染。答案：1能2H2O2H2+O2，2H2+O22H2O2來源廣泛產(chǎn)物是水，無污染燃燒時放出的熱量多任選兩點即可13.解析:此題的1號汽車所排放的廢氣中碳氫化合物、CO、CO2、NOx均最少，說明它是電動汽車。而3號汽車排放的廢氣中，有害物質均最多，是以汽油為燃料的汽車。答案：電動汽油為燃料14.解析：乙醇燃燒產(chǎn)生了二氧化碳、水和少量一氧化碳。水與無水硫酸銅作用，生成硫酸銅晶體；二氧化碳被B中石灰水吸收，在C中證明已經(jīng)無二氧化碳氣體。新穎的鴨血顏色變暗，說明含氧氣的量降低，吸收了一定的一氧化碳氣體。答案：1H2O、CO2H2O、CO2、CO2甲組實驗時氧

20、氣充足，乙醇能完全燃燒；乙組實驗時氧氣不充足，乙醇不完全燃燒3不行，因為裝置對調后無法證明乙醇燃燒的產(chǎn)物中是否有水4使燃料充分燃燒或有足夠多的空氣，或氧氣15.解析：先將5 t煤燃燒產(chǎn)生的SO2質量求出，再根據(jù)化學方程式求出CaOH2的質量。答案：308 kg第二課時使用燃料對環(huán)境的影響【學習目的】：通過對化石燃料的形成、使用年限、對人類所起的重要作用的理解，使學生認識到合理開發(fā)的重要性，培養(yǎng)節(jié)約利用資源的意識。【學習重點】： 1培養(yǎng)學生獨立考慮、加工信息的才能。 2拓展性課題“煤和石油的綜合利用?！緦W習難點】： 1培養(yǎng)學生獨立考慮、加工信息的才能。 2拓展性課題“煤和石油的綜合利用。學習過程

21、一、課前學習閱讀教材，答復以下問題：1.以汽油、柴油為燃料的汽車，所排放的尾氣會對空氣造成污染。尾氣中的主要污染物有_、_、_和煙塵等。2.酒精的學名是_，化學式是_，它的相對分子質量是_，其中各元素的質量比為_，酒精中碳元素的質量分數(shù)為_。酒精燃燒的化學方程式為_。3.實驗室用_和_反響制取H2，寫出反響的化學方程式_。1.答案：一氧化碳氮的氧化物硫的氧化物2.答案：乙醇C2H5OH 46mCmHmO=1238 52%C2H5OH+3O22CO2+3H2O3.答案：稀硫酸鋅Zn+H2SO4=ZnSO4+H2二、預習展示學習建議：認真學習，然后獨立考慮自主完成下面的關于水的組成的檢測題，相信通

22、過自己的努力定會有豐碩的收獲！1.氫氣是一種綠色能源，科學家們最新研制出利用太陽能產(chǎn)生激光，再用激光使海水分解得到H2的新技術，其中海水分解可用方程式2H2O2H2+O2表示。以下說法不正確的選項是 A.水分解產(chǎn)物不污染環(huán)境 B.TiO2是催化劑C.該技術可將太陽能轉化為氫能 D.在海水分解過程中應不斷添加TiO22.一種新型綠色電池燃料電池，是把H2、CO、CH4和空氣不斷輸入，直接氧化，使化學能轉變成電能，被稱為21世紀的“綠色發(fā)電站。這三種氣體可以作為燃料的原因是 A.都是無毒無害的氣體 B.都可以燃燒并放出大量的熱C.燃燒產(chǎn)物均為二氧化碳和水 D.均在自然界大量存在 3.為了減少空氣污

23、染，北京市積極推廣使用清潔燃料。目前汽車使用的清潔燃料有兩類，一類是液化石油氣LPG，另一類是壓縮天然氣CNG。壓縮天然氣的主要成分為 A.C2H5OH B.CH4 C.CO D.H2答案：1.D2.C3.B我的疑惑：請將預習中不能解決的問題寫下來，供課堂解決。三、課內(nèi)學習，合作探究，展示匯報：目的一：使用燃料對環(huán)境的影響2、汽車用燃料的燃燒 尾氣中的主要污染物有CO，末燃燒的碳氫化合物、氮的氧化物、含鉛化合物和煙塵3、減少汽車氣對空氣的污染可采取的措施:1使用催化凈化裝置2使用無鉛汽油制止含鉛物質的排放3改進發(fā)動機的燃燒方式,使汽油能充分燃料4改用壓縮天然氣CNG或液化石油氣LPG 5在汽油

24、中參加乙醇混合物既節(jié)省汽油，又減少污染。目的二：能源的利用和開發(fā)1.乙醇化學式C2H5OH俗稱酒精。 物理性質: 有特殊氣味，密度比水小 ,能與水互溶，易揮發(fā) 化學性質: 可燃性,燃燒時放出大量的熱.C2H5OH+3O2 2CO2+3H2O 優(yōu)點：無污染 、熱效率高、節(jié)省汽油、減少汽車尾氣污染制?。焊吡骸⒂衩?、薯類經(jīng)過發(fā)酵，蒸餾可得酒精可再生能源2.氫氣H2-最清潔的能源燃燒產(chǎn)物是水，不空氣，被認為是理想的清潔、高能液氫完全燃燒放出的熱量約為等質量甲烷的2倍多，同質量汽油的3倍多燃料氫氣的實驗室制法：常用鋅和稀硫酸反響制取氫氣 化學方程式是: Zn + H2SO4 = ZnSO4 + H2氫氣作能源的三大優(yōu)點：無污染；發(fā)熱量高；來源廣，可再生氫氣作能源的局限：制取本錢高，貯存困難3.人們正在開發(fā)利用的能源：太陽能、風能、地熱能、潮汐能、生物質能和核能等四、達標檢測1、為了減少酸雨的產(chǎn)生有以下措施：少用煤作燃料；把工廠的煙囪建高；在酸化的土壤中加石灰燃料脫硫開發(fā)新能源，其中有效的措施是 、 、 、2、氫氣是一種綠色能源，科學家們最新研制出利用太陽能產(chǎn)生激光，再利用激光使海水分解得到氫氣的新技術其中海水分解可以用化學方程式表示為2=2 +2 以下說法不正確的選項是 、TiO2在反響中作氧化