人教版九年级化学上册《燃料和热量》教案.docx

课题 2 燃料和热量（两课时）第二课时 引入新课 介绍 煤、石油、天然气是当今世界上最重要的三大化石燃料。它们作为重要的能源，在我们的现代生活中起着很重要的作用。前面我们已经学习了天然气的有关知识，这节课我们具体来学习煤和石油的综合利用。 板书 拓展课题煤和石油的综合利用 活动与探究 讨论或思考：1你家中做饭、洗浴等使用什么燃料?2汽车、轮船、飞机、拖拉机等使用什么燃料?3炼钢厂、热电厂等使用什么燃料? 答案 1 煤气或液化石油气等。2汽油、煤油、柴油等。3炼钢厂、热电厂都用煤作燃料。 追问 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P132、 P146 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。 投影 引申 例题： (2003 年南昌市初中毕业、升学统一考试) 煤是一种常用的化石燃料，家庭用煤经过了从“煤球”到“蜂窝煤”的变化：以前人们把煤粉加工成略大于乒乓球的球体， 后来人们把煤粉加工成圆柱体，并在圆柱体内打上一些孔。请你分析这种变化的优点是：_。煤在燃烧时会产生许多污染物，为了减少煤燃烧时对环境的污染，可设法把煤转化成清洁的燃料。将水蒸气通过炽热的煤层，可得到较洁净的水煤气( 主要成分是 CO和 H2 ) ，请你写出该反应的化学方程式_。煤气厂常在家用水煤气中特意掺入少量有难闻气味的气体，其目的是_。答案：(1) 使煤与空气的接触面积增大， 燃烧更充分 (2)C+H 2OCO+H2(3)便于及早发现煤气是否泄漏 板书 过渡 我们接着进行刚才的内容。 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。 投影 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。 引申 近些年，科学家发现了有些能“冒油”的植物。 投影有些能“冒油”的植物，引起了科学家的极大兴趣。这种从植物体里产生的“石油” ，实际上是一种低分子的碳氢化合物， 它的分子量在 10005000 之间，与矿物石油性质相似。 科学家们把这些能产生低分子量碳氢化合物的植物美誉为“石油植物”。巴西有一种香胶树，富含油液，半年之内，每一棵树可分泌出2u30 千克胶液，它的化学成分同石油相似，不必经过任何提炼，即可作柴油使用，将它注入柴油发动机的汽车油箱， 车子就可以轰鸣奔驰了。 在我国海南省以及越南、 泰国、马来西亚、菲律宾的热带森林里，生长着一种油楠树，一般高 1020 米，胸径 3060 厘米。油楠树浑身饱含油液， 只要在树干上钻一直径为 5 厘米的孔，23 小时就能流淌出 5 升浅黄色的油液。这种油液不需要加工便可注入柴油机内作燃料，当地居民则习惯用它替代煤油点灯照明。 此外，美国一些农场种着一种杂草，人称金花鼠草， 其茎、叶充满白色乳汁， 乳汁中 2 3 是水，13 是烃。用这种草可以炼出真正的石油， 10 平方米野生金花鼠草可提炼出 l 千克石油，人工栽培的杂交金花鼠草， 10 平方米可出油 65 千克。著名的美国化学家，诺贝尔奖金获得者卡尔文教授在本世纪80 年代找到一些植物，它所含的乳汁和石油的成分相同，将它们的乳汁加工成植物汽油后，可以使汽车启动、飞驰。从此，人们在开发植物能源的道路上迈出了重要的一步。以后，卡尔文进行了大规模的种植试验。选育出 3 个石油“明星”。一个是牛奶树也叫绿玉树，是一种小灌木，树干里饱含乳汁，剖破树皮，乳汁就会汩汩流出。另一个叫续随子。高 l 米，抗寒耐旱一年一收，在美国、日本都有栽种。第三个叫三角大戟，是身高 0. 3 米的灌木。极其抗 旱，树皮柔软，用刀轻轻一划，乳汁就会流出。如今，卡尔文在他那位于加利福尼亚州的实验场里。每英亩( 合 4050 平方米 ) 地司收 50 吨植物石油。经适当加工，能生产碳氢化合物 15 吨，每桶 ( 每石油桶约合 159 升) 植物石油生产出来约花费 20 美元，可与真正的石油竞争。卡尔文还认为， 有些“石油树” 抗逆性很强，不怕狂风暴雨， 不畏酷热干旱，可栽种于荒地和沙漠。另外，在 80 年代初，美国的科学家栽种了大片美洲香槐，这种植物的白色树汁及其余一些部位都含有油质。 为了获取植物石油，可以把整株美洲香槐研碎，然后用一种有机溶剂提纯。 在澳大利亚还发现了阔叶棉木， 其枝叶都可提炼油类，据称是目前世界上产油率最高的植物。巴西科学家卡罗斯继卡尔文之后，也获得重大发现。他对热带森林中 700 多种植物进行 研究，发现有几种含有大量烃。一些藤本植物中的黏稠汁液，不仅能提取柴油、汽油，还可以提取高级航空燃料油。日本东京大学的两位专家，90 年代初在冲绳岛沿海找到一种高大的乔木青珊瑚树，这种树的汁液中也含有大量的烃类化合物。原产于北美西部干旱地区的希蒙得木，又称霍霍巴，是一 种能在沙漠恶劣环境下生活的常绿灌木植物，它的果实含有 50 60油性乳汁，在美国和墨西哥已大规模栽培。此外，银胶菊、西谷椰子树等，都具有较高的燃料油开发价值。国际上还用大豆油、菜籽油、葵花子油、棕榈油作为代用燃料油。 小结 煤、石油等燃料虽然与人类关系密切，但人类一定要记住它并不是无限的。 板书 二、石油 布置作业 教材 P133 讨论题 1、2。板书设计二、石油考题回顾1(2003 年海南省考题 ) 我省近海域中蕴藏有丰富的天然气资源，并且已经开采利用。天然气是一种重要的化石燃料。下列关于天然气的说法下正确的是 ( )A. 燃烧的产物是水和二氧化碳B 主要成分是一氧化碳C. 与沼气的主要成分相同D.与空气混合点燃可能发生爆炸2(2003 年济南市考题 ) 据中央人民广播电台报道， 2003 年初以来山西省某些地方的煤矿接连发生“瓦斯”爆炸事故，造成重大人员伤亡。 这里所说的“瓦斯”的主要成分是 ( )AH2 B. CO C CH4 D水煤气3(2003 早上海市考题 ) 不会加剧酸雨、臭氧层空洞、温室效应等环境问题的是 ()A使用太阳能淋浴器B 燃烧煤C. 超音速飞机尾气排放D使用氟利昂作制冷剂答案： 1B 2C 3A备课资料1石油是怎样形成的 ?根据石油的组成和性质， 油田的地质构造和地理分布情况推断， 大多数科学家认为：天然石油是古代生物 ( 主要是海洋的低级植物和动物体 ) 在地层和细菌作用下，经过长期复杂的化学变化和生物化学变化而形成的。 按这种观点， 石油形成的过程可表述如下： 古代陆地上的生物死后， 尸体渐渐腐烂分解， 同时被地表水体冲走，和泥沙一起流入海洋、 湖泊，并与大量的水生植物和动物遗体共同沉积下来，变成有机淤泥。长年累月，有机淤泥越积越多。由于后来沉积物的覆盖和地壳变动，沉降地方，有机淤泥压在底下，被“封闭”起来，与空气隔绝，在地下的高温高压下，由某些无氧细菌，海水中某些元素如铅、镍、铜等成分，以及放射性射线等多种因素的长期作用下， 有机淤泥发生了一系列复杂的化学变化和生物化学变化，其中的有机物渐渐分解，硫、氧、氮等元素渐渐被分离出来，结果使碳氢成分集中。这样就形成了石油。油田形成需要两个基本条件， 即生油条件和储油条件。 生成的石油往往与地下水一起聚集在砂、砂岩和石灰石等有“空隙”和裂缝的沉积岩层中，就形成了油田。关于石油的成因还有其他一些说法， 如碳和氢在地壳深处高温高压下直接合成石油说；水流入地壳成过热水蒸气同金属碳化物作用而成烃说等。 但石油产地中发现类似叶绿素、 血红素的卟啉类化合物和近代海底沉积物中的有机质向石油转化的趋向等事实，都有利于生物生成石油的说法。2什么是液化石油气 ?液化石油气是以石油为原料， 加工得到低沸点烃类， 一般是 4 个碳以内的烷烃，主要是丙烷。常温下为气体，加压液化装入耐压的钢瓶( 液化气罐 ) 作燃料，液化石油气压力为67 大气压厘米 2，液气体积比 1：250，可以由石油炼厂气制取，也可专门加工原油来制取。火焰均匀，温度较高，污染少。3煤是怎样形成的 ?煤是古代植物被埋在地下， 在各种因素长期作用下， 发生一系列化学变化和生物化学变化，逐渐衍变而形成的矿藏。煤是复杂的有机物。由于成煤的植物、时间、地质环境和气候条件等不同，形成的煤也各不相同。煤的主要成分是碳。 各种不同的煤成分也不相同， 一般碳元素的含量 5595，还含有氢、氧、氮及其他一些元素。通常质量较好的煤，含碳量高，发热量也较高。煤的储量很大， 远远超过石油的储量， 是重要的能源和化工原料， 煤的主要种类的基本指标见下表：含碳量（ %）燃烧热值（千种类挥发物（ %）焦/ 千克）无烟煤90956193541631250烟煤759030 403541625000褐煤6070532916620833泥炭556070225004什么是煤气 ?水煤气 ?煤气是由煤、焦炭等固体燃料和重油等液体干馏或气化所得气体的总称。干馏煤气主要成分是烷烃、烯烃、芳烃、一氧化碳和氢等可燃性气体，含少量 CO2和 N2，热值高，约 40006000 千卡米 3；气化煤气包括发生炉煤气、 水煤气、半水煤气，主要可燃性气体为 CO和 H2，含较大量 CO2和 N2，热值较低，约 1000 3000 千卡米 3 。此外，还有高炉煤气。水煤气在制造过程中， 是间歇向红热的炭炉中通水蒸气， 得 CO和 H2 气导出，降温，再加热到红热，通水蒸气，得 CO和 H2，往复多次。多在工业采用。水煤气主要成分是氢和一氧化碳， 其中含有少量二氧化碳， 燃烧火焰是蓝色。可用作燃料， 主要用作合成氨， 合成石油，合成甲醇等有机合成及制造氢气的原料。