課題 2 2 燃料和熱量（兩課時）
從容說課 本課題主要學習有關煤和石油的知識、天然氣以及化學反應中的能量變化。考慮到本單元中的拓展性課題——煤和石油的綜合利用，所以，在內容安排上，教師將本課題中有關煤和石油的知識放在了拓展性課題中進行學習。
在“天然氣”的教學中，教師引導學生從認識其主要成分出發，通過對實驗進行觀察和分析，進一步認識燃料的燃燒和應用，並一起寫出化學方程式。接著，教師又借助投影內容，向學生介紹了沼氣的一些利用知識。
關於化學反應與能量，教師採用了演示實驗，利用兩個對比實驗，使學生瞭解化學反應中伴隨能量變化的現象。
最後，教師組織學生通過討論的形式對煤和石油及其綜合利用進行了學習。
教學目標 1．知識與技能 (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作用；同時，瞭解化石燃料的不可再生性，認識合理開採和節約使用化石燃料的重要性。
(2)知道石油煉製出的幾種主要產品及其用途。
(3)瞭解化學反應中的能量變化，認識燃料充分燃燒的重要性。
2．過程與方法 (1)運用思考、討論的方法來獲取資訊。
(2)運用實驗的方法來得出結論。
3．情感態度與價值觀 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瞭解，使學生認識到合理開發的重要性，培養節約利用資源的意識。
教學重點 1．瞭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。
3．瞭解化學反應中的能量變化。
4．知道石油煉製的幾種主要產品及用途。
教學難點 1．培養學生獨立思考、加工資訊的能力。
2．拓展性課題“煤和石油的綜合利用”。
教學方法 創設情境→探究實驗→得出結論→聯繫實際→拓展視野。
教具準備 教師用具：(1)投影儀，冷而乾燥的燒杯，試管，小燒杯，玻璃片； (2)CH 4 氣體，鎂條，鹽酸，氫氧化鋇晶體，氯化銨晶體。
課時安排 2 課時 第一課時：化石燃料；化學反應中的能量變化。
第二課時：拓展性課題——煤和石油的綜合利用。
教學過程 第一課時 [以新舊知識的聯繫，創設情境] [學習情景]展示柴草、煤、塑膠片、布料等實物。
[設問]看到這些實物，你想說些什麼? [學生回答]如：1．它們都是與人類關係十分密切的可燃物。
2．它們在外界條件，如氧氣、溫度等條件適宜的情況下，都可以燃燒。
3．想告訴大家，平時生活中注意安全。
4．想知道煤、塑膠等物質是怎樣形成的。
……
[新課引入]在日常生活中，許多物質都能發生燃燒反應，從最早使用的柴草。到煤、石油和天然氣，發展至今天，出現了許許多多的新型燃料。這節課我們就來學習燃料和能量。
[板書]課題 2 燃料和熱量 [設問]燃料的燃燒在人類社會的發展過程中起著相當重要的作用，你能舉出一些例子嗎? [學生回答、交流] [講解]生活中的各個角落都在使用燃料，正是因為燃料的燃燒，推動了歷史的進步。火，是原始人類征服自然的武器。起初，當他們面對熊熊大火時，祖先們不知所措，驚恐萬狀。但原始人天生的好奇心和探索欲，戰勝了恐懼和膽怯，慢慢地他們學會了用火來燒烤食物。熟食增強了入的體質，為身體發育提供了更多的營養，熟食使咀嚼機能減退，於是牙齒變小，頜部短據，面貌變得愈來愈像現代人。
[過渡]現在我們的生活中，經常使用的燃料以煤、石油和天然氣最為常見。因為它們都是由古代生物的遺骸經一系列複雜變化而形成的，所以我們稱之為化石燃料。下面，我們就以天然氣為例，來對化石燃料進行學習。
[“煤和石油”放在拓展性課題中] [板書]一、化石燃料——天然氣 [講解]天然氣主要是由碳和氫組成的氣態碳氫化合物，其中最主要的是甲烷。下面，同學們注意按照課本 P 134 頁[實驗 7—3]進行活動探究，做一做甲烷的燃燒實驗。探究內容如下：
[投影] 1．觀察甲烷顏色、狀態。
2．在實驗結束後，燒杯上出現了什麼現象? 3．迅速把燒杯倒轉過來，向燒杯內注入澄清石灰水後，振盪，又出現了什麼現象? 4．在實驗開始時，點燃前為什麼要先檢驗甲烷的純度? 5．在實驗中燒杯的條件“冷而乾燥”是實驗成敗的關鍵嗎?為什麼? 6．這個實驗說明甲烷含有哪些元素? 7．你能寫出這個實驗中涉及到的化學方程式嗎? [學生活動，教師巡視] [總結、思考、討論]
[結論]1．甲烷是無色氣體。
[思考]1．甲烷在水中的溶解性怎麼樣呢? 2．甲烷的密度和空氣比較起來怎麼樣呢? [答案]1．甲烷極難溶于水。
2．甲烷的密度比空氣的小。
[設問]那麼，同學們想一想，這樣的特點，給我們在收集甲烷氣體時，提供了怎樣的資訊呢? [回答]收集時，可以用排水法，也可以用向下排空氣法。
[評價]回答得非常好，我們在學習中要注意新、舊知識的聯繫。
[板書]1．甲烷的物理性質：無色、無味的氣體，密度比空氣小，極難溶于水。
[結論]2．甲烷燃燒時火焰明亮並呈藍色，可以看到，燒杯內壁上有水滴生成。
[設問]有水滴生成，說明了什麼問題呢? [回答]說明甲烷的成分裡一定含有氫元素。
[結論]3．向燒杯內注入澄清石灰水後，發現燒杯內澄清的石灰水變渾濁。
[設問]這一現象又說明了什麼問題呢? [回答]這說明甲烷燃燒時有二氧化碳生成，也就是說明瞭甲烷的成分裡一定含有碳元素。
[教師講解]甲烷是由碳和氫組成的化合物，化學式是 CH 4 。它燃燒時生成二氧化碳和水，同時放出大量的熱。
[板書]2．甲烷的燃燒 CH 4 +2O 2 CO 2 +2H 2 O [結論]4．點燃甲烷和氧氣或甲烷和空氣的混合物都很可能會發生爆炸，所以要先驗純。
[延伸]煤礦的礦炕裡經常有甲烷逸出，由此，同學們想到了什麼呢? [回答]1．煤礦裡必須採取通風設施。
2．煤礦裡一定要嚴禁明火。
[結論]5．“冷而乾燥”是這個實驗成敗的關鍵。“冷”有利於水汽的凝集，“乾燥”可以判斷是否有水滴生成。
6．這個實驗說明甲烷中含有碳元素和氫元素。
[介紹]在池沼的底部常常含有甲烷，通常也稱池沼中的氣體為沼氣。在我國農村，利用沼氣可解決生活用燃料問題。
[投影]
[教師組織學生一起瞭解沼氣的制取和利用] [過渡]人們目前所消耗的能量主要來自化石燃料。然而，化石燃料的形成並非那麼簡單。
[投影]
[介紹]從這兩個圖中，我們可以看出煤、石油、天然氣等化石燃料的形成，並非一日之功，它要經過數百萬年才能形成。但人類目前掠奪式的開發，會給我們的子孫後代造成什麼樣的影響呢?下面我們一起看一組資料，大家估算多少年後我國的石油和天然氣將被犛盡? 我國 1998 年化石燃料儲量及年產量
探明儲量 年產量 石油 32.7 噸 1．6 億噸 天然氣 1．37×104 億立米 217 億方米 煤 1145 億噸 12．4 億噸 [學生活動，教師巡視] [過渡]化石燃料被人們廣泛使用，是因為它燃燒能產生大量的熱量。那麼，是不是只有通過燃料燃燒才能得到熱量呢?下面我們來做兩組實驗。
[投影打出實驗內容] [實驗 7—4]在一支試管中加入幾小段鎂條，再加入 5mL 鹽酸，觀察現象，並用手觸摸試管外壁。
[實驗 7—5]在一個小燒杯裡，加入約 20g 已研磨成粉末的氫氧化鋇晶體，將小燒杯事先放在已滴有 3～4 滴水的玻璃片上。然後再加入約 10gNH 4 Cl 晶體，並立即用玻璃棒攪拌，使氫氧化鋇晶體與 NH 4 Cl 充分反應。觀察玻璃片上的水是否由於結冰而將玻璃片與小燒杯粘在一起。
[學生實驗，教師巡視] [現象]實驗 7—4，試管中有大量氣泡冒出，試管壁發熱，實驗 7—5，由於結冰，玻璃片與小燒杯粘在一起。
[設問]這兩個實驗說明了什麼問題呢? [回答]化學反應中都伴隨有能量的變化，有些化學反應中有熱量放出，有的則從外界吸收 熱量。
[評價]回答得很準確。
[講解]化學反應在生成新物質的同時，伴有能量的變化，而能量的變化通常表現為熱量的變化。類似於可燃物燃燒，鎂和鹽酸這樣的反應，我們稱之為放熱反應。像碳與二氧化碳：氫氧化鋇晶體和 NH 4 Cl 的反應，稱之為吸熱反應。
[板書]
吸熱 二、化學反應中的能量變化
放熱 [介紹]在當今社會，人們利用化學反應，有時主要是為了制取所需要的物質，有時卻主要是為了利用化學反應所釋放出的能量。同學們能舉出一些利用化學反應的熱量和能量的實例嗎? [學生討論，舉例] [介紹]目前，人類通過化學反應獲得的能量，大多來自於化石燃料，而化石燃料資源是有限的。那麼，同學們認為怎樣利用能源才可以使它的使用期限得以延長呢? [學生討論，回答] [講解]總體來講，如果我們能提高煤等燃料的燃料利用率，就相當於延長煤的使用期限。要使燃料燃燒通常考慮兩點：一是要有足夠的空氣；二是要使燃料與空氣有足夠大的接觸面。
[設問]在實際生活中我們是怎樣來克服這些困難的呢?我們來看投影。
[投影] 因為在許多情況下，不能直接燃燒固態煤，如汽車或拖拉機等；或者雖然能夠直接燃燒，但效率很低，如蒸汽機車熱利用率只有 8％，一般民用煤爐只有 20％左右。所以在石油、天然氣不足的情況下，不得不考慮把煤加工成為氣態的、液態的或固態的高級清潔燃料的問題，以提高煤的熱量的利用和減輕環境污染。煤在加工過程中，本身的潛在能量會受到一些損失。但由於加工成的氣態或液態燃料的熱利用率高，因此在一些情況下，煤經過氣化或液化而取得的熱效益高於直接燃煤。
現在還有相當大的一部分鍋爐直接燃燒煤。對低硫煤可以採用粉煤鍋爐，但需加煙道脫硫裝置。對高硫煤，要用沸騰床燃燒系統，摻石灰實行爐內脫硫和降低氧化氮的生成。以上方法都是為了減輕污染、保護環境。
[小結]通過這節課的學習，我們瞭解了一些化石燃料，我們還知道化石燃料已經面臨被耗盡的危險，應合理開採，並節約使用。
同時，我們還應認識到，物質發生化學反應的同時，伴隨著能量的變化，通常表現為熱量變化，即有放熱現象或吸熱現象發生。
[佈置作業]課後習題 1、2、3、4、5 通過不同的方法，獲取“煤的加工產品”的用途。
板書設計 課題 2 燃料和熱量 一、化石燃料 —— 天然氣
1．甲烷的物理性質：無色、無味的氣體，密度比空氣小，極難溶于水。
2．甲烷的燃燒：
CH 4 +2O 2 CO 2 +2H 2 O 吸熱 二、化學反應中的能量變化
放熱
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初三 學科 化學 版本
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內容標題 燃料和熱量（兩課時）
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G.623.2 分類索引描述
教學法 主題詞 燃料和熱量（兩課時）
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