人教版初中化学第7单元:化学反应中能量变化及燃料利用
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第七单元燃料及其利用单元内容概述本单元从常见的燃烧现象入手,介绍燃烧的条件和灭火原理以及一些安全知识。
利用燃烧反应的实例很多,而生活中利用最多的是燃料的燃烧,所以在介绍了燃烧等知识之后,又介绍了燃料及其合理利用与开发,以及使用燃料对环境的影响等。
本单元在内容的安排上注意从学生的亲身体验出发,选择学生熟悉和生活中常见的知识和现象,并配合图像和绘画,增强学生对知识的感受;同时,注意通过活动与探究、调查与研究、讨论与实验等形式,培养学生的创新精神和实践能力。
教材中还适当编入与社会发展、新科技等相关的资料,以开阔学生的眼界。
单元教学目标1.认识燃烧的条件和灭火的原理。
2.了解易燃物和易爆物的安全知识。
3.了解化学反应中的能量变化,认识燃料充分燃烧的重要性。
4.知道化石燃料是人类社会重要的自然资源,对人类生活起着重要作用;同时,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。
5.知道石油炼制出的几种主要产品及其用途。
6.了解化石燃料燃烧对环境的影响。
7.认识开发和利用新能源的重要性。
8.通过活动与探究,学习对获得的事实进行分析得出结论的科学方法。
课题1 燃烧和灭火燃烧是生活中常见的现象,本课题从几幅有关燃烧的图画引入,进一步研究燃烧的条件和灭火的原理。
教材采用从实验观察现象,通过分析得出结论的方法,来探讨燃烧的条件以及灭火的原理,学生可以通过亲身体验和思考掌握知识。
关于易燃物和易爆物的安全知识,也是通过一个有趣的实验,来说明为什么会发生爆炸,并通过一些注意安全的图标来加强对安全的认识,说明随时注意防火、防爆,采取安全措施的重要性。
第1课时燃烧的条件与灭火的原理及方法【教学目标】1.知识目标(1)认识燃烧的条件、灭火的原理和方法。
(2)会运用相关的知识解释和解决日常生活中的相关问题。
2. 能力目标通过活动与探究,初步学习利用控制变量的思想设计探究实验,并对获得的实验事实进行分析得出结论的科学方法。
第七单元燃料及其利用一、燃烧和灭火1、燃烧(1)燃烧的条件探究实验【实验装置】【实验步骤】①在500mL烧杯中加入400mL热水,并放入用硬纸圈圈住的一小块白磷。
在烧杯上盖一片薄铜片,铜片上一端放一小堆干燥的红磷,另一端放一小块已用滤纸吸去表面上水的白磷,观察现象。
②用导管对准上述烧杯中的白磷,通入少量氧气(或者空气),观察现象。
【实验现象】①铜片上的白磷燃烧,水中的白磷和铜片上的红磷都没有燃烧。
②对水中的白磷通入氧气(或者空气)后,水中的白磷也燃烧。
【实验分析】①对比铜片上的白磷和红磷,说明燃烧需要达到一定的温度。
②对比铜片上的白磷和水中的白磷,说明燃烧需要与氧气(或者空气)接触。
③观察步骤二的现象,说明燃烧需要氧气(或者空气)。
【实验结论】燃烧需要可燃物、达到一定的温度、氧气(或者空气)。
(2)燃烧的三个条件通常情况下,可燃物与氧气发生的一种发光、发热的剧烈的氧化反应叫做燃烧。
燃烧需要三个条件:①可燃物;②氧气(或者空气);【不是所有的燃烧都需要氧气,有助燃物就行】③达到燃烧所需的最低温度(着火点)。
2、灭火(1)灭火的原理①清除或使可燃物与其他物品隔离;②隔绝氧气(或者空气);③使温度降到着火点以下。
3、爆炸(1)爆炸的定义可燃物在有限空间内急剧地燃烧,在短时间内聚积大量的热,使气体的体积迅速膨胀。
(2)爆炸的预防在油库、面粉厂、加油站等地区应该注意通风,严禁烟火。
二、燃料的合理利用与开发1、化学反应中的能量变化(1)有些化学反应会放出热量,如:(2)有些化学反应会吸收热量,如:2、化石燃料(1)煤①煤的组成煤是复杂的混合物,主要含有碳元素,此外,还含有氢元素和少量的氮、硫、氧等元素和无机矿物质。
②煤的综合利用将煤隔绝空气加强热,可以使煤分解出如焦炭、煤焦油、煤气等有用物质。
其中煤气的主要成分是氢气、甲烷、一氧化碳和其他气体。
(2)石油①石油的组成石油中主要含有碳和氢两种元素。
②石油的综合利用利用石油中各成分的沸点不同,可以分离得到不同的产品,如沥青、石蜡、润滑油、柴油、煤油、航空煤油、汽油、溶剂油等。
九年级人教版化学教材知识点梳理煤—“工业的粮食”石油—“工业的血液”检验它的纯度。
可燃冰:科学家们在海底发现了大量可燃冰,它是一种甲烷水合物,是甲烷与水在低温高压下形成的。
可燃冰的优点:能量高、热值大,是替代化石燃料的新能源。
可燃冰的缺点:如果在开采中甲烷气体大量泄漏于大气中,会造成更加严重的温室效应。
★知识点3:燃料的燃烧1.使燃料充分燃烧的方法:①加大空气的量;②增大燃料与空气的接触面积。
实例:将块状的煤加工粉碎成煤粉,或者制成蜂窝煤等。
2.燃料充分燃烧的意义:①使有限的能源发挥最大的作用(放热多、节省能源);②降低环境污染的程度。
燃料不充分燃烧的后果:①使燃料燃烧产生的热量减少,浪费资源;②产生大量的CO等物质,污染空气。
3.汽车尾气中污染物:汽车尾气中污染物有CO、未燃烧的碳氢化合物、氮的氧化物、含铅化合物以及烟尘等。
防治措施:【教材知识点一】教材P137:讨论:【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。
【教材知识点二】教材P141:讨论:【答案】分析表中数据可知,若按现在的开采速度,石油大约在15年后被耗尽,天然气大约在38年后被耗尽,看法:人类的生活和生产都不开能源,现阶投人类所需的能源主要来自于化石燃料,而化石燃料在地球上的储量是有限的,且是不可再生的能源。
所以,我们首先要合理开采化石燃料;其次,要提高燃料的利用率,从而延长化石燃料的使用期限;不仅如此,还要开发和利用太阳能、地热能、风能、核能、潮夕能等新能源。
【教材知识点三】教材P141:讨论:【答案】燃气灶或煤炉的火焰呈现黄色或橙色,锅底出现黑色,是由于氧气(或空气)不足导致燃气或煤燃烧不充分引起的,调节灶具或炉其的进风口,可以为端气或煤的燃烧提供充足的空气,使其充分燃烧。
【教材知识点四】教材P145:讨论:【答案】氢气还不能作为燃科广泛使用,其主要原因是自然界中不存在大量的氢气,需要人工制取,而氢气的制取成本高且贮存困难。
组长审核:学员编号:年级:九年级课时数:3课时学员姓名:辅导科目:化学学科教师:授课主题化学反应中能量变化及燃料利用教学目的知道物质在发生化学变化时伴随着能量变化;知道化石燃料是重要的自然资源;知道石油液化气、汽油、煤油等都是石油加工的产物;了解化石燃料的不可再生性,燃料充分燃烧的重要性。
教学重难点部分燃烧方程式授课日期及时段2017年11月26日08:00-10:00教学内容工业发电原理一、本节知识点讲解 化学反应中的能量变化【实验】在一支试管中加入一小钥匙干燥的生石灰,再加入约2mL 水,观察现象,并用手轻轻触碰试管外壁。
现象 手的感觉 化学方程式大量的实验表明:化学反应在生成新物质的同时,还伴随这能量的变化。
放热反应:CaO 与O H 2的反应、HCl Mg + 吸热反应:2CO C +溶于水的吸热:硝酸铵、氯化铵化石燃料化石燃料来源:煤、石油、天然气1、煤是复杂的混合物,主要含有碳元素,此外还含有氢元素和少量的氮、硫、氧等。
燃烧产物为CO2、NO 2、SO 2等。
2、利用石油中各组分的沸点不同,将他们分馏。
石油也是混合物,主要含碳、氢元素;分馏产物的燃烧产物为CO2等。
3、天然气的主要成分:甲烷4CH①通常状况下为无色、无味、气体 ②难溶于水 ③比空气轻点燃甲烷前,要先检验甲烷的纯度。
如何验证甲烷燃烧的产物是水和二氧化碳?(1)点燃从导管放出的甲烷,在火焰的上方罩一个冷而干燥的烧杯,过一会儿观察烧杯壁上的现象。
(2)迅速把少杯倒过来,向烧杯内注入少量澄清石灰水,振荡,观察现象。
使用燃料时,若燃料不能充分燃烧,易产生黑烟、CO 等物质,使燃料的利用率降低,浪费资源,污染空气,所以控制燃烧反应,使燃料充分燃烧,对于节约能源非常重要。
使燃料充分燃烧需考虑两点:(1)燃烧时有足够多的空气 (2)燃料与空气有足够大的接触面积使用燃料对环境的影响(1)燃料中的一些杂质如硫等燃烧时,产生空气污染物如 二氧化硫等。
(2)燃料燃烧不充分,产生一氧化碳等。
(3)未燃烧的碳氢化合物及炭粒、尘粒等排放到空气中形 成浮尘。
酸雨:2SO 和氮的氧化物(NO NO 、2) ①危害人体健康;②导致水体酸化,严重影响水生动植物的生存; ③破坏土壤、植被、森林; ④腐蚀金属及建筑物。
现象 化学方程式(1)(2)防治措施:①减少硫的氧化物、氮的氧化物等物质向空气中排放; ②用天然气代替煤; ③大力推广使用脱硫煤。
酒精燃烧的方程式:O H CO O OH H C 22252323++点燃能源的利用和开发 都有哪些清洁能源?氢气是最清洁的能源。
特点:氢气本身无毒,是无色无味气体,难溶于水,密度最小;极易燃烧、放热量大、燃烧产物是水;燃烧产物无污染,是最清洁的燃料。
我们知道,电解水可以制取氢气。
实验室里,我们常用锌与稀硫酸反应制取氢气,反应的化学方程式是: ↑+=+2442H ZnSO SO H Zn实验室制取氢气的简易装置图优点:①资源丰富,可再生;②无毒、极易燃、燃烧放热多;③燃烧产物是水,几乎不产生有害气体和颗粒物,不污染环境。
缺点:①制取成本高;②贮存、运输困难。
作为燃料暂时还不能推广使用。
发电原理:练习:1、关于天然气的下列叙述中不正确的是()A.天然气和沼气的主要成分都是甲烷B.液化石油气灶具改为天然气作燃料,燃烧时应减小进空气量或增大进天然气量C.天然气与空气混合点燃,不会发生爆炸D.与煤炭相比,天然气燃烧产生的废气中,SO2等污染物较少2、现代的生产和生活要消耗大量能量,下列活动中,通过化学反应提供能量的是()A B C D3、下列叙述中正确的是()A.硫燃烧需要先点燃,所以硫燃烧是吸收热量的B.水蒸气液化放出热量,这是化学反应的放热现象C.化石燃料的燃烧都放出热量D.干冰升华时需吸收大量热,这是化学反应中的吸热现象4、下列变化过程中吸收热量的是( )A.锌和稀盐酸反应 B.一氧化碳燃烧C.二氧化碳与碳反应 D.氧化钙固体放入水中5、古语道:“人要实,火要虚”。
此话的意思是说:做人必须脚踏实地,事业才能有成;燃烧固体燃料需要架空,燃烧才能更旺。
从燃烧的条件看,“火要虚”的实质是( )A.增大可燃物的热值 B.提高空气中氧气的含量C.提高可燃物的着火点 D.增大可燃物与空气的接触面积6、化石燃料包括、和,它们是 (填“可再生”或“不可再生”)能源,属于 (填“纯净”或“混合物”)。
从石油中炼制出的燃料有多种,举出三例、、。
7、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。
①请你分析这种变化的优点是: ___________________。
②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制得较洁净的水煤气(主要成分是CO和H2),请你写出该反应的化学方程式。
中考在线1、2012年5月12日是我国第四个“防灾减灾日”,主题是“弘扬防灾减灾文化,提高防灾减灾意识”。
下列图标不适合在加油站使用的是( )A B C D2、下列能源中,不会对环境造成污染且取之不尽的天然能源是( )A.氢气 B.太阳能 C.天然气 D.石油3、近年频繁发生的有关化学品泄漏或爆炸事件一次次给我们敲响了安全警钟,操作不当就会存在安全隐患。
下列做法不正确的是( )A.加热试管中的液体时,试管口不能对着自己或别人B.禁止向燃着的酒精灯内添加酒精C.油库、面粉厂、纺织厂、煤矿矿井内都要严禁烟火D.夜间厨房发生煤气泄漏时,应立即开灯检查并打开门窗通风4、世界上每年有上万家庭发生火灾,造成了极大损失,如果掌握一些家庭安全知识和紧急灭火措施,就能避免火灾。
下列说法你认为正确的是( )A.油锅着火用锅盖盖灭B.用明火检查液化气罐是否漏气C.电器着火用水扑灭D.室内起火时打开门窗通风5、能源与人类生产、生活息息相关,请回答下列问题:(1)氢气是清洁燃料,氢气在氧气中燃烧的化学方程式为______________________。
(2)煤不充分燃烧时会产生大量的有毒气体,该气体是____________。
(3)从“低碳经济”的角度分析,在氢能、化石燃料、太阳能、风能等能源中,应尽量减少__________的使用。
三、家庭作业1、某气体由氢气、一氧化碳、甲烷中的一种或几种组成。
点燃该气体后,在火焰上方罩一冷而干燥的烧杯,烧杯内壁出现水雾;把烧杯迅速倒转过来,注入少量澄清石灰水,振荡,石灰水变混浊。
下列对气体组成的推断不正确的是()A.可能三种气体都存在B.可能只有氢气C.可能是甲烷和一氧化碳的混合气体D.可能只有甲烷2、2009年“世界环境日”的主题是:“团结起来应对气候变化”。
下列认识不正确的是()A植树造林,严禁乱砍滥伐 B 在生产和生活中提倡使用节能技术和节能用具C 提倡乘坐公交车、骑自行车或步行的方式出行D 开发新能源,禁止开采和使用化石燃料3、下图表示广州市家用燃料使用的发展历程(括号内表示主要成分),下列说法错误的是A. 煤中主要含有碳元素,还含有氢、硫等元素,煤是清洁燃料B. 液化石油气是石油化工的一种产品C. 家用燃料燃烧时均放出热量D. 煤、石油、天然气都是化石燃料4、2015年5月25日,沅江市某纸厂芦苇仓库发生火灾,造成重大的经济损失。
某同学给纸厂提供如下温馨提示,你认为错误的是A.芦苇着火时,只能用沙子灭火B.芦苇仓库外要有明显的防火警示标志C.芦苇仓库与周围建筑物之间要留有足够的防火距离D.芦苇仓库要有良好的通风设备、齐备的消防器材5、下列变化过程中,会吸收热量的是A.硝酸铵固体溶于水B.氢氧化钠固体溶于水C.木炭燃烧D.金属镁和稀盐酸反应6、珍惜地球资源,改变发展方式”是当今世界的共识。
针对这一主题下列表达正确的是()A.地球上水含量非常丰富,无需节约,可以任意使用B.世界上没有真正的垃圾,只有放错地方的资源C.煤、石油、天然气属于可再生资源,取之不尽、用之不竭D.“西气东输”输送的是CO,它是一种清洁能源7、能源和环境已经成为人们日益关注的问题。
(1)目前人们利用最多的能源是煤、______和天然气等化石燃料,煤燃烧会产生大量的二氧化碳、二氧化硫和一氧化碳等气体,这些气体中,溶于水会导致酸雨的主要是___________。
(2)氢气作为一种清洁燃料没有大规模使用的原因是_____________(填字母)。
A.氢气的储存和运输B.获得氢气的成本C.制备氢气的原料D.氢气燃烧的热值不高8、能源问题是困扰人类可持续发展的一个重要因素。
能源的开采、开发、储存和综合利用是目前世界各国科学家研究的重大课题。
(1)人类目前使用的化石燃料有煤、天然气和。
(2)天然气是常见的燃料,写出其燃烧的化学方程式:。
(3)我国是世界产煤大国。
但含硫煤燃烧排放的二氧化硫,会引起“酸雨”。
为减少大气污染,某发电厂采用了“石灰固硫法”,即在一定条件下向煤中掺入生石灰,用来吸收二氧化硫,已知这一过程中,各元素的化合价均未发生改变,写出“石灰固硫法”的化学方程式。
(4)科学家预言,氢能将成为21世纪的主要能源,试从氢气的性质分析氢气作为能源的主要优点:9、依据下图进行实验(夹持仪器略去)。
实验过程:①通入2N,点燃酒精灯,一段时间后,a、b中均无明显现象;②熄灭酒精灯,立即改通2O,a中无明显现象,b中红磷燃烧。
(1)实验过程②中,红磷燃烧的化学方程式为。
(2)实验过程②中,对比a、b中的实验现象,可知可燃物燃烧的条件之一是。
(3)实验过程中,能说明可燃物燃烧需要氧气的实验是。
10、某气体X可能是由H2、CO、CO2中的一种或两种组成,为了解其组成情况,某同学设计了如下装置进行实验(假设各步反应均完全)(1)请根据下表中对可能出现的实验现象的描述,推测气体X的组成情况,可能出现的实验现象气体X的组成A中液体B中黑色粉末C中液体①不浑浊变成光亮的红色不浑浊H2一定有CO,②不浑浊变成光亮的红色变浑浊可能有H2③变浑浊变成光亮的红色不浑浊④变浑浊变成光亮的红色变浑浊(2)写出B中发生的化学方程式(任写一种)。
(3)若b管口导出的气体中还含有部分CO气体,应采取的措施是。