课题 7.2
燃料的合理利用与开发 (第 2 课时)
主备人：
涂少军
修改人：
审核人：
【教学目标】
（一）知识与技能：1．了解化石燃料燃烧对环境的影响，知道酸雨对生态环境和建筑物的危害。2．认识使用和开发清洁燃料及各种能源的重要性。
（二）过程与方法：1.通过对图片资源的阅读理解，培养从资源的阅读中获取有用信息的能力；2.通过一些探究活动，进一步认识与体验科学探究的过程。
（三）情感、态度与价值观：1.通过了解化石燃料的不可再生性，认识合理开采和节约使用化石燃料的重要性；2.通过认识使用燃料对环境的影响，树立环保意识。
【教学重点】燃料的合理利用。
【教学难点】化学反应中能量的变化。
【教学过程】
[情景导入] 现代社会对能源的需求越来越大，而化石燃料的储存量是有限的，而且，各种化石燃料的大量使用或多或少地对我们的环境造成了负面的影响，因此开发和利用新的能源成为摆在我们面前越来越迫切的任务。
[合作探究] 活动三：
使用燃料对环境的影响 [自学]：阅读课本 P 142~144 ，回答下列问题：
1．燃料中含有的某些杂质燃烧会产生空气污染物，如：煤中含有硫，燃烧会产生_____；汽油、柴油等石油产品中含有氮，燃烧会产生_____________等；这些气体或气体在空气中发生反应后的产物溶于雨水，会形成________； 2．燃料燃烧不充分会产生_____________，它是一种有毒的气体，能和人体的________结合导致人体缺氧而中毒； 3．未燃烧的______________、_________、________等排放到空气中形成浮尘。
4．多数汽车使用的燃料汽油和柴油的燃烧会产生_______________、________________、___________________、_________________和___________等，会随汽车尾气排放到空气中，对空气造成污染。
[交流讨论]：
综合目前我们发展的情况，有哪些减少燃料燃烧造成污染的措施？ 1．对于使用煤的地方，可以将煤进行_______处理，或用____________代替煤； 2．为了减少汽车尾气的污染，可采用的措施有__________________________________ __________________________________________________________________________； 3．从物质的分类上看，乙醇汽油是一种___________，使用乙醇汽油的好处是_______ _______________________________________________________ ， 乙 醇 燃 烧 的 化 学 方 程 式 为__________________________________________。
三、使用燃料对环境的影响 1．燃料燃烧会产生各种有害物质：SO 2 、NO 2 、CO、碳氢化合物、炭粒、尘粒等，对空气造成直接的污染； 2．各类含碳燃料的大量使用，产生大量的 CO 2 ，加重了温室效应； 3．减少燃料燃烧对环境造成的污染，可以采用各类有效的措施，如：
使用脱硫煤；
用天然气替代煤；
改进汽车发动机，使汽油、柴油燃烧更充分；
使用催化净化装置，使有害物质转化为无害物质；
使用无铅汽油；
加大检测力度；
推广使用 CNG、LPG 作为燃料的汽车；
使用车用乙醇汽油； 活动四：
能源的利用和开发 [自学]阅读课本 P 144~145 ，完成下列问题：
1．氢气被誉为最理想的能源物质，其原因是__________________________________；
2．电解水发生反应的化学方程式为_____________________________； 3 ． 实 验 室 中 ， 常 用 _______ 和 _________ 反 应 来 制 取 氢 气 ， 发 生 反 应 的 化 学 方 程 式 为____________________________________，可以选择与用___________和_________制取_________气体一样的发生装置，收集氢气可以选择________________法，理由是_____________________。
4．目前，人类正在利用与开发的新能源主要有______________________________等； [讨论]：
1．氢气还不能作为燃料广泛应用，其原因有哪些？ 2．如果你作为一名科学家，欲使氢气在生产和生活中被广泛应用，亟待研究解决的问题有哪些？ [归纳小结]：
四、能源的利用和开发 1．氢气是最理想的能源物质 原因是：本身无毒、热值高、产物零污染、制取氢气的原料来源丰富； 氢气还未在生产生活中广泛应用的原因是制取氢气的成本过高、贮存和运输困难； 2．实验室制取氢气 （1）原料：锌粒与稀硫酸 （2）原理：Zn + H 2 SO 4
== ZnSO 4
+ H 2 ↑ （3）装置：气体发生装置——与实验室制取 CO 2 的发生装置一样
气体收集装置——排水法或向下排空气法 3．利用和开发的新能源
主要包括太阳能、风能、水能、潮汐能、地热能、生物能、核能等 [练习]：1．燃煤排出的二氧化硫进人大气后，会引起的环境问题是（
）
A．温室效应
B．白色污染
C．酸雨
D．臭氧层破坏 2．“吸烟有害健康”，我国政府规定：从 2011 年 5 月 1 日起，公共室内禁止吸烟。烟草燃烧释放的物质中，能与血红蛋白结合引起中毒的是（
）
A．一氧化碳
B．二氧化碳 ．尼古丁
D．焦油 3．下列行为与“绿色环保”理念不相符的是（
）
A．分类回收、利用垃圾，减少资源浪费
B．推广使用一次性木筷，减少疾病传染 C．开发太阳能、风能等新能源，减少使用化石能源
D．使用催化净化装置，减少汽车尾气的污染 4．2009 年 12 月在哥本哈根召开了联合国气候变化大会，“低碳生活”成为热点话题。“低碳生活”是指生活作息时所耗用能量要尽量减少，从而减低碳特别是二氧化碳的排放。
（1）近 年来大气中二氧化碳含量不断上升的主要原因是______________，造成的危害是________（均答一点）。
（2）自然界中消耗二氧化碳的主要途径是_______________________，科学家正在研究将过多的二氧 化 碳 与 氢 气 在 一 定 条 件 下 反 应 转 化 成 甲 烷 和 水 ， 该 反 应 的 化 学 方 程 式 是___________________________________。
（3）请你举一例在日常生活中符合“低碳生活”方式的做法：___________________。
5．下列能源中，不会对环境造成污染且取之不尽的天然能源的是（
）
A．氢气
B．太阳能
C．天然气
D．石油 [课堂归纳小结]：
通过本节课的学习，你收获了什么？ [作业]：学案本节内容。
6．我国“十二五”规化对“低碳经济”给予政策支持，实现“低碳经济”的一种策略是节能。下列制备氢气的方法最节能的是
（
）
A． Zn+H 2 SO 4 (稀)=ZnSO 4 +H 2 ↑
B．焦炭与水蒸气反应：C+H 2 O(气) H 2 +CO C．太阳光分解水：
2H 2 O
2H 2 ↑+O 2 ↑
D．电解水：2H 2 O 2H 2 ↑+O 2 ↑
3．渝东南地区蕴藏着丰富的天然气资源，为我市提供了能源保障。
（1）写出天然气主要成分燃烧的化学方程式：_________________________________。
（2）下列能源中，属于可再生能源的是____________（填序号）
A．煤
B．天然气
C．乙醇
D．石油 （3）氢气燃烧的产物是________，因此它是最清洁的能源。
【教材分析】
教材从实验活动引出化学反应中伴随着能量的变化，并由此引入生产生活中最常见的获得能量的方式——燃料的燃烧，再由此介绍现阶段使用得最为广泛的三大化石燃料的基本情况，并引导学生充分认识能源危机，使学生理解合理的开发和利用化石燃料以及开发利用新能源的重要意义。
【学生分析】
燃料的使用是学生比较熟悉的内容，生活中学生也较多的接触到诸如煤气涨价、石油涨价之类的话题，因此，学生对燃料的使用情况有一定的认识，在此基础上，通过学生的调查和讨论分析，能够调动学生的学生积极性，提高学生的学习兴趣。
【教学策略】
本课的内容中有较多为学生识记性的内容，其中较少学生难于理解的内容存在，因此，在教学中可采用学生调查，结合必要的探究，再进行小组讨论的形式完成。
〖随堂练习应用〗P 147
“练习与应用”1．（1）（3）
3． 5．题 〖5 分钟随堂测评〗 1．化石燃料不可再生，开发和利用新能源迫在眉睫。下列不属于新能源的是（
）
A．太阳能
B．潮汐能
C．风能
D．石油
2．保护环境，就是关爱自己。对于生产生活中的下列做法你认为正确的是（
）
A．废旧电池随意丢弃
B．大量施用农药化肥，增加农作物产量 C．加高烟囱，减少二氧化硫的排放
D．生活污水集中处理后再排放 3．从环境保护的角度出发，下列做法正确的是(
)
A．烧树叶，以减少垃圾运输量 B．废弃塑料就地烧掉，以消除“白色污染”
C．高工厂烟囱，以减少二氧化硫对环境的污染 D．输沙土的车辆盖上苫布，以免增加空气中的粉尘含量 4．现有下列物质：①煤；②石油；③天然气；④氢气；⑤一氧化碳；⑥二氧化碳；⑦乙醇。请将其填入相应的空格中（填序号）
（1）属于混合物的是_________________； （2）属于化石燃料的是______________； 电解 =高温 =TiO 2
=太阳光
（3）能造成温室效应的是_____________； （4）燃烧产物对空气无污染的是______； （5）点燃之前必须检验纯度的是_______； （6）能用粮食发酵制取的是__________； 5．“空中死神”是目前人类遇到的全球性区域灾难之一。位于中国西部的乐山大佛是世界上最大的一座佛像，但是目前由于大量的酸雨，它正在被快速的腐蚀，请回答：
（1）形成酸雨的主要物质之一的 SO 2 在空气中受阳光及尘埃等催化时，可被 O 2 氧化成 SO 3 ，SO 3最终与雨水反应形成酸雨，酸雨的主要成分为硫酸（H 2 SO 4 ）。试写出这一过程中所发生的两个化学反 应 方 程 式 ：
_________________________________________ 、__________________________________________。
（2）酸雨除了能腐蚀大理石雕像外，还可导致的危害有_______________（填编号）
A．温室效应
B．导致树木枯萎 C．造成洪涝灾害
D．影响农作物生长 （3）怎样防治酸雨的产生，请你提出两点建议：
①_______________________________________________； ②_______________________________________________。
〖课后巩固训练〗 1．目前，科学家提出了一种最经济最理想的获得氢能源的循环体系(如右图)。下列说法错误的是（
）
A．燃料电池能够使化学反应产生的能量转化为电能 B．该氢能源的循环体系能够实现太阳能转化为电能 C．在此循环中发生了反应：2H 2 O ===2H 2 ↑+O 2 ↑ D．目前化学家急需解决的问题是寻找合适的光照条件下分解水的催化剂 7．如图是一幅贴在汽车加油站的宣传广告。下列叙述错误的是（
）
A．由玉米生产的乙醇可添加在汽油中作汽车燃料
B．玉米汁可作汽车燃料
C．推广玉米生产的燃料可在一定程度上缓解当前的能源危机
D．推广乙醇汽油可适度减轻汽车尾气对环境的污染 8．近年来，我市率先在公交车和出租车中推行用天然气代替汽油作燃料的改革，取得了显著的进展。走在街头，你会发现不少公交车和出租车上印有“CNG”的标志，代表它们是以压缩天然气作为燃料的汽车。
（1）推行这一改革的主要目的是
。
（2）CNG 的主要成分是
（填序号）
①CH 4
②CO
③液化石油气
④无铅汽油 （3）天然气的主要成分出现在煤矿的矿井里，达到一定的浓度时，遇到明火就会爆炸，这就是人们常说的瓦斯爆炸。为了防止瓦斯爆炸，煤矿的矿井里必须采取
、
等安全措施。
9．兴趣小组同学为了弄清即将维修的沼气池中气体的成分，进行了有关实验。请你与他们一起完成以下探究活动：
【收集气体】将不加盖的矿泉水瓶装满水，用细绳吊入池中，再用木棍拨动使瓶中的水全部倒出（见右图），然后迅速拉起矿泉水瓶，盖上瓶盖。这种方法属于
集气法。
【对气体猜想】猜想Ⅰ．全部是 CH 4 ；
猜想Ⅱ．全部是 CO； 猜想Ⅲ．全部是 CO 2 ；
猜想Ⅳ．是 CH 4 和 CO 2 的混合气体。
【实验和推断】
现象b干冷烧杯罩在火焰上方杯壁涂有澄清石灰水的烧杯罩在火焰上方现象c45瓶中气体 振荡 1加“注水装置”3 2振荡瓶中剩余气体 导出气体，点燃NaOH 溶液适
量现象 a滴入2滴澄清石灰水H 2 O H 2 +O 2
太阳能
光分解催化剂
电能
氢发电机
燃料电池
（1）若“现象 a”为石灰水变浑浊，则说明气体中 含有
气体。
（2）步骤②的目的是
； 步骤③“注水装置”应选右图中的
（填序号）。
（3）若“现象 b”为杯壁有水雾出现，有同学认 为“猜想Ⅰ或Ⅳ”成立，其反应方程式为：
；另有同学认为此现象不能 证 明 收 集 到 的 气 体 中 一 定 含 有 氢 元 素 ， 理 由是
； 要 排 除 这 种 干 扰 可 采 取 的 措 施是
。
（4）采取（3）中的排除干扰措施后：若“现象 a、b”无明显现象，“现象 c”石灰水变浑浊，则证明“猜想
”成立；若“现象 a、c”均为石灰水变浑浊，“现象 b”为杯壁有水雾，则证明“猜想
”成立。
〖课后延伸拓展〗 1．某无色气体中可能含有甲烷、一氧化碳、二氧化碳、氮气中的一种或几种，现将该气体依次通过下图所示装置，观察到：①A 装置内未见有浑浊出现；②D 装置内无水硫酸铜变蓝(无水硫酸铜遇水变蓝)；最终收集到一定量干燥气体(假设每步反应都完全)。
请回答下列问题：
（1）由①可知原混合气体中肯定不含______________； （2）由②可知原混合气体中一定含有______________； （3）最终收集到的气体是________________； （4）实验过程中记录的实验数据如下：
D 装置总质量 E、F 装置总质量 反应前 156.6g 356.8g 反应后 158.4g 359.0g 则该气体的成分为：____________________________。
2．今年地球日主题为：“珍惜地球资源，转变发展方式”。为减少化石燃料的使用，降低污染，各国都在积极进行技术创新。
（1）近日，美国科学家发明了一种“发电叶子”，将这种叶子放入水中，在太阳光照射下，叶子中的催化剂会将水分解成氢气和氧气储存在氢氧燃料电池中，再转化为电能，供家庭用电需求。
①整个过程中都发生了哪些形式的能量转化?
。
②“发电叶子”产生氢气、氧气的化学方程式为
。
（2）我国积极改进风电技术，扩大风电使用，并配套大型储能设备——“全钒液流”储能电池，以保证稳定供电。
①与煤炭火力发电相比，风力发电的优点是
。
②“全钒液流”储能电池在充电时，电池中的 VO 2+ 会变成 VO 2 + ，这个过程中钒元素（V）的化合价由
价变为
价。
（3）为了降低汽车排放的尾气对空气的污染，现在的大部分汽车都安装了催化式排气净化器。下图列举的是几种气体在净化器中转换前后的变化。
①根据下图所提供的信息，举例说明催化式排气净化器是如何降低汽车尾气污染的。
ⅰ
ⅱ
ⅲ
。[来源:学,科,网 Z,X,X,K]
②气体在催化式排气净化器里面发生了化学变化。请用原子、分子的知识概括化学变化的实质
。
③为了使汽车尾气的污染更小，研究催化式排气净化器的专家们还要注意什么问题。
。
【板书设计】
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