1、九年级化学上册 第七单元 燃料及其利用 课题2 燃料的合理利用与开发 第1课时 化学反应中的能量变化本文档仅供文库使用。XX文库是XX发布的供网友在线分享文档的平台。XX文库的文档由XX用户上传，需要经过XX的审核才能发布，XX自身不编辑或修改用户上传的文档内容。网友可以在线阅读和下载这些文档。XX文库的文档包括教学资料、考试题库、专业资料、公文写作、法律文件等多个领域的资料。XX用户上传文档可以得到一定的积分，下载有标价的文档则需要消耗积分。当前平台支持主流的doc(.docx)、.ppt(.pptx)、.xls(.xlsx)、.pot、.pps、.vsd、.rtf、.wps、.et、.dp
2、s、.pdf、.txt文件格式。第七单元燃料及其利用课题2燃料的合理利用与开发第1课时化学反应中的能量变化化石燃料的利用 素材一 新课导入 情景导入 以新旧知识的联系，创设情境投影 展示柴草、煤、塑料片、布料等实物。提问 看到这些实物，你想说些什么？学生回答 如：1.它们都是与人类关系十分密切的可燃物。2它们在外界条件，如氧气、温度等条件适宜的情况下，都可以燃烧。3想告诉大家，平时生活中注意安全。4想知道煤、塑料等物质是怎样形成的。新课引入 在日常生活中，许多物质都能发生燃烧反应，从最早使用的柴草到煤、石油和天然气，发展至今，已经出现了许许多多的新型燃料。这节课我们就来学习化石燃料和能量变化。
3、热点导入 “西气东输”工程是我国继长江三峡工程之后的又一项世界级特大工程。“西气东输”输气管线西起新疆塔里木油田，东至上海市，管线全长约4000 km，横跨9个省市区，是中国最长的输气管道。同学们知道“西气东输”输的是什么“气” 吗？是天然气，它与煤、石油一起，是现代社会重要的能源，我们的生存和发展一刻也离不开它。情景导入 大家可能在博物馆中见过化石，比如三叶虫化石、恐龙化石。今天我们学习的化石燃料，它们的形成过程和化石一样，都是生物遗骸在特殊的气候和地质条件下，经过漫长的变化而来。图片投影：古代植物埋于土中形成了煤；海洋生物的遗骸埋入泥沙中形成了石油。化石燃料的变化过程又有些特殊，它富集了可
4、以燃烧的成分，所以具有可燃性。有人以为化石燃料的外表就像石头一样，你们说是这样吗？(不是)大家说得对，化石燃料的外表不一定像石头一样。固态的煤、液态的石油和气态的天然气都是化石燃料。化石燃料是我们人类的宝贵财富，煤被称为“工业的粮食”，石油被称为“工业的血液”。今天我们就来学习这些宝贵的财富化石燃料。 素材二 教学建言 建言1 化石燃料及其成分的处理方式形式一：从日常生活角度入手，课前要求学生调查常用的家用燃料以及车用燃料都有哪些。学生调查结果 家用燃料：柴草、煤、天然气、煤气以及液化石油气等。车用燃料：汽油、柴油、乙醇汽油等。问题：(1)上述材料中属于化石燃料的有哪些？(2)你知道黑龙江省的
5、大庆油田开采的是哪种化石燃料吗？(3)汽油、柴油是哪种化石燃料加工的产品？(4)石油和煤等化石燃料的用途就是作燃料吗？还有其他的用途吗？(学生阅读教材P139资料卡片认识石油和煤的综合利用)(5)煤、石油和天然气等化石燃料是取之不尽、用之不竭的吗？(引导学生完成P141讨论)谈谈你对化石燃料使用和开发的看法。形式二：(播放课件)播放煤和石油用途的课件以及有关“西气东输”纪录片片段。(1)课件中煤、石油和天然气等燃料是古代生物遗骸经过长期复杂变化形成的燃料，我们把这些燃料称为什么燃料？这些燃料的组成中一定含有什么元素？(2)联系生活实际想一想，石油分馏加工产品都有哪些？(引导学生阅读教材P138
6、图722)(3)煤、石油、天然气等化石燃料是取之不尽、用之不竭的吗？(引导学生完成P141讨论)谈谈你对化石燃料的使用和开发的看法。建言2 燃料充分燃烧因素的处理方式方式一：回忆第二单元硫粉、木炭粉分别在氧气、空气中燃烧，燃烧现象都有哪些？对比硫粉、木炭粉在空气、氧气中的燃烧现象，你得出的结论是什么？想一想如何才能使燃料充分燃烧呢？方式二：北方冬季需要集中供暖，锅炉工常常将大块煤球，砸碎成小块或粉成粉末，这样做的目的是什么？如果煤不完全燃烧会有哪些危害？(学生阅读教材P141)通过哪些措施可以使燃料充分燃烧？建言3 甲烷燃烧的产物(1)家用燃料天然气的主要成分是什么？它具有哪些性质？(2)甲烷
7、燃烧过程中，观察到干燥的烧杯有何变化？此变化说明哪些问题？进而推知甲烷成分中含有什么元素？分析：此实验的烧杯为什么是干燥的？(3)将干燥烧杯内壁沾有澄清石灰水，然后罩在燃着甲烷的火焰上方，你观察到石灰水有何变化？此变化说明哪些问题？进而推知甲烷成分中含有什么元素？分析：通过上述分析和推理，对于含碳、氢元素的可燃物如何来验证产物？ 素材三 视频资源视频1 生石灰与水的反应视频2 石油的开采视频3 煤的开采视频4 甲烷的燃烧详见光盘内容。 素材四 板书设计 设计1一、化学反应中的能量变化二、化石燃料的利用三、燃料充分燃烧的方法1燃烧时要有足够的空气2燃料与空气要有足够大的接触面设计2一、化学反应中
8、的能量变化二、化石燃料的利用1煤、石油和天然气是世界上最主要的三大化石燃料，是不可再生能源 2.煤和石油煤石油3天然气(主要成分CH4)(1)CH4的物理性质：无色、无味气体，密度比空气小，难溶于水(2)CH4的化学性质：CH42O2CO22H2O(3)CH4中组成元素的检验：方法结论(4)沼气的用途：解决农村生活燃料问题三、燃料充分燃烧的因素 素材五课后“练习与应用”变式题 11题(1)变式 酸雨是绿色植物的“刽子手”。造成酸雨的主要物质是()A甲烷和氧气B氮气和氧气C一氧化碳和二氧化碳 D二氧化硫和二氧化氮答案 D21题(2)变式 下列混合气体遇到明火不会发生爆炸的是()A煤气、氧气 B天
9、然气、空气C氢气、甲烷 D液化石油气、空气答案 C31题(3)变式 下列能源物质中，不会对环境造成污染，且具有良好发展前景的清洁能源是()A煤 B氢气C天然气 D石油答案 B41题(4)变式 化石燃料不充分燃烧不但浪费能源，而且还会产生一种能与人体血红蛋白结合的有毒气体，它是()A二氧化硫 B二氧化氮C一氧化碳 D二氧化碳答案 C51题(5)变式 钓鱼岛及附近海域蕴藏有大量的石油和天然气。下列关于石油和天然气的叙述错误的是()A天然气是混合物 B石油是可再生能源C石油是一种化石燃料 D天然气的主要成分是甲烷答案 B61题(6)变式 下列过程不是通过化学变化获得能量的是()A利用炸药开山炸石 B
10、利用煤燃烧发电C利用天然气燃烧做饭 D利用太阳能发电答案 D72题变式 汽车使用的燃料是_，它是_炼制的产品。汽油的主要成分是碳氢化合物，据你推测汽车尾气中氮元素的主要来源是_。答案 汽油(或柴油)石油空气中的氮气(或空气)83题变式 加强对空气质量的监测是保护环境的一项重要措施，下表是达州市一年四季空气质量监测的平均数据。请你据表回答下列问题。可吸入颗粒物(TSP)氮氧化合物(NO2等)二氧化硫(SO2)空气质量级别春季884044夏季673336秋季904654冬季986960(1)对达州市空气质量影响最大的指标是_ 。(2)空气质量最差的季节是_。(3)你认为造成这种情况的原因是_(答一
11、点即可)。(4)可采取的有效防治措施是_(答一点即可)。答案 (1)可吸入颗粒物(或TSP)(2)冬季(3)冬季天气较冷，取暖所用煤的量增大(4)使用和开发清洁燃料(或大量植树造林；提倡使用新能源等合理答案)96题变式 安徽省两淮地区煤炭资源丰富，瓦斯存在于煤层及周围岩层中，是井下有害气体的总称，主要成分是甲烷。(1)请你写出甲烷完全燃烧的化学方程式：_。(2)煤矿瓦斯爆炸有两个必要条件：瓦斯含量在爆炸极限的范围内；_。(3)下表是常见三种气体的爆炸极限，请你据此判断：可燃气体爆炸极限(体积分数)H24.0%74.2%CH45%15%CO12.5%74.2%最容易发生爆炸的气体是_。(4)下列
12、图标中，与燃烧和爆炸无关的是_。(5)某现代化的矿井采用了“低浓度瓦斯发电技术”，有效解决了矿区及周边地区的照明用电。这种既采煤又发电联合生产的优点是_。答案 (1)CH42O22H2OCO2(2)温度达到着火点(3)H2(4)B(5)节约能源(合理即可)107题变式 某无色气体可能由H2、CH4、CO、CO2中的几种组成。将此混合气体通过过量的澄清石灰水，出现白色浑浊；将剩余气体导出，经干燥后点燃，罩在火焰上方的干燥烧杯内壁有水珠生成。该混合气体的可能组成是()AH2、CH4BH2、COCH2、CH4、CODCH4、CO、CO2答案 D 素材六教材参考答案 教材P136实验73参考答案 现象
13、生石灰固体逐渐溶解至消失手的感觉发烫(或烫手)教材P137讨论参考答案 利用化学反应放出的热量可以切割或焊接金属、驱动汽车、加热物质等。教材P139实验74参考答案现象 化学方程式(1)烧杯内壁有无色液体产生CH42O22H2OCO2(2)澄清石灰水变浑浊CO2Ca(OH)2=CaCO3H2O教材P141讨论参考答案 关于我国化石能源多少年将被耗尽的问题，实际上受很多因素的影响，在这里只是从开采这一个方面来进行简单的估算，使学生对这个问题有一些感性的了解。使其意识到节约能源、合理开发资源的重要性，并增强忧患意识。教材P141讨论参考答案 燃料燃烧时需要充足的氧气，当燃气灶或煤炉的火焰呈现黄色或
14、橙色，锅底出现黑色时，说明氧气(空气)量不足，燃气发生不完全燃烧，因此需要调节灶具或炉具的进风口，以增大氧气(空气)的进气量。教材P145讨论参考答案 氢气还不能作为燃料被广泛使用，其主要原因是：在自然界中不存在大量的氢气，故需要人工制取，而其制取成本高、贮存困难，因此作为燃料暂时未能被广泛使用。教材P147练习与应用参考答案 1(1)D(2)C(3)A(4)A(5)A(6)C解析 (1)二氧化硫、二氧化氮这些气体在空气中反应后的生成物溶于雨水，会形成酸雨。(2)具有可燃性的气体与空气混合后遇明火可能会发生爆炸。(3)氢气燃烧只生成水，对空气无污染。(4)煤气中毒指的是一氧化碳中毒。(5)石油
15、属于化石燃料，不是化工产品；石油是由多种沸点不同的有机物混合而成的；石油分馏可得汽油、柴油等多种化工产品；石油产品有多种用途，可用于发电等。(6)化学反应伴随有能量变化，有的反应放热，有的反应吸热；燃烧放热，镁与盐酸反应不是燃烧反应也放出热量；人类利用的能量大部分是由化学变化获得的，但也有不是通过化学变化得到的，如风能、水能、潮汐能等。2汽油、柴油、车用乙醇汽油等可燃冰3原煤中含有硫元素，冬天取暖大量烧煤产生二氧化硫，使空气中二氧化硫含量增多。采取的措施有：尽量减少含硫原煤的燃烧，使用新能源等。4不能。可燃物的燃烧产物是二氧化碳和水，可燃物中一定含有碳、氢元素，还可能含有氧元素。5如果使用密度
16、比空气小的燃料，如天然气等，则将报警器安装在墙的上面；如果使用密度比空气大的燃料，如液化石油气等，则将报警器安装在墙的下面。解析 当报警器与燃气接触时才能报警，安装报警器应与气体的密度结合。6通风、严禁烟火等；在矿井口及煤矿醒目的地方贴“严禁烟火”“禁止吸烟”等标志。7A.一氧化碳B甲烷C氢气2COO22CO2CH42O2CO22H2O2H2O22H2OCa(OH)2CO2=CaCO3H2O 8煤天然气9生石灰在保存过程中吸收空气中的水，发生反应放热而膨胀，导致塑料试剂瓶膨胀破裂；如果用其中的生石灰来做与水反应的实验，无法感觉到明显的放热现象，因为已经有部分氧化钙与水反应而变质了。素材七化学与
17、生活 “石油”可以种出来吗？能源危机正在威胁着世界。据专家预测，现已探明的石油储量只能够开采50年，天然气只能开采60年，煤炭储量也只能够开采200年。与此同时，世界能源需求将不可避免的大幅度增长。面对这种供需矛盾的现实，各国科学家在开发利用新能源方面做出了不懈的努力，并取得了可喜的进步。20世纪70年代，诺贝尔奖获得者卡尔文教授在巴西发现了一种橡胶树。这种树能够分泌出一种同石油非常相似的碳氢化合物，只要稍加提炼，即可当做石油使用。在美国还有一种叫“黄鼠草”的植物。这种野草经过人工杂交栽培之后，每公顷可以产油3 000 kg。我国广东、福建一带有一种奇怪的光棍树，它的故乡在非洲，退化的叶子使它
18、能够避免水分的散失，适应干燥的气候。这种树的枝条是肉质的，里面含有一种奇特的白色乳汁，乳汁中碳氢化合物含量极高。这种树很有可能提炼出石油。石油不仅可以在陆地上种植，还可以在海洋中种植呢。美国能源部和太阳能研究所利用生长在美国西岸的巨型海藻，已经成功提炼出优质“柴油”。加拿大的科学家也进行了海洋种植石油的实验。他们将一些特殊的细菌植入生长很快的藻类中，经过一定的化学处理后，产生了可作燃料的“植物石油”。这和在漫长的地质过程中，细菌分解生物体的有机质，并将其加工成石油的过程基本相同，只不过科学家只用了几个月的时间，就完成了几百万年漫长的岁月所起的作用。从植物中提取石油不会污染环境，因此，这种可再生
19、能源有着“绿色能源”之称，具有广阔的发展前景，而且较之于开发核能和其他能源，绿色能源要便宜和安全的多。所以种植能源的研究和开发受到了科学家们的青睐。由于技术还不完善，种植能源目前仍处于试验阶段，但我们有理由相信，在不远的将来，一种无污染、高效的新型源将出现在人们的生产和生活中。 素材八 能力培优 【培优训练题】1(山西初赛)扑灭图书档案、贵重设备、精密仪器等火灾，不会留下任何痕迹而使物品损坏，最适宜的灭火器是（ ）A高压水枪 B二氧化碳灭火器 C干粉灭火器 D水基型灭火器2（长春初赛）氯化铵固体受热分解为氨气和氯化氢两种气体，此过程需要不断吸收热量，两种产物均不支持燃烧。舞台上的幕布常用浓氯化
20、铵溶液浸泡，可起到防火的作用。试分析此幕布能够防火的两点原理：（1） ；（2） 。3（海南初赛）如下图所示，为了让水中的白磷燃烧起来，小明通过导气管用嘴向水中吹气，结果白磷没有燃烧。请回答：（1）白磷未能燃烧的原因： 。 。（2）设计使白磷燃烧的一种方法： 。4（黑龙江初赛）大庆油田对我国经济建设起到了重要的促进作用。在油田中，有的时侯会发生一些较大的火灾，这个时候灭火人员会用炸药在大火上方爆炸或者选择液态氮来灭火。请简述两者灭火原理？分析两种灭火方法中，哪一种方法较快，原因是什么？【情景创新题】5（原创题）2012年8月23日早上6时18分，广东省佛山市盛丰陶瓷有限公司（三水分公司）综合大楼
21、发生火灾，据调查，该综合楼为4层钢筋混凝土结构，单层面积1100 m2，火灾过火面积为4400 m2。此次火灾造成15人死亡，1人重伤，其中12人在火灾中死亡，2人跳楼死亡，1人医治无效身亡，火灾于8时20分被扑灭。请回答下列问题：（1）下列标志不属于消防安全标志的是 。（2）综合大楼的下层起火时，火势凶猛无法扑灭时，下列逃生措施中正确的是 。沿楼梯迅速下楼 匍匐前进，寻找安全出口 封闭门窗 迅速转移到阳台，用绳子下坠 跳楼 用湿毛巾堵住口鼻A B C D（3）消防官兵用水枪向火区喷水灭火，其原理是 。A降低可燃物的着火点 B使温度降低到可燃物着火点以下C使可燃物与空气隔绝 D水能分解出不能助
22、燃的物质（4）发现火势较大，有蔓延的可能，应马上打什么电话号码报火警 。（5）火灾被扑灭后，消防人员发现事故大楼采用的是敞开式的楼梯间，中间没有设置任何防火门等防火设施。请分析安装防火门作用是 。参考答案1B 解析：液态二氧化碳汽化吸热使周围环境温度降到可燃物着火点以下，达到灭火目的，同时灭火时不会留下任何痕迹，不会损坏物品。2（1）氯化铵分解需要吸收热量，使温度降到幕布着火点以下（2）氯化铵分解得到两种气体不支持燃烧，使幕布与空气隔绝解析：氯化铵能够灭火根据题给信息从化学角度分析可知：一是氯化铵受热分解需要吸收大量热，导致周围环境温度降到幕布着火点以下；二是氯化铵分解产生气体不具有可燃性，从而使周围空气与幕布隔绝。
