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课题2 燃料和热量一、教学目标知识与技能⑴知道化石燃料是人类重要的自然资源，对人类生活起着重要作用同时，知道石油炼制出的几种主要产品及其用途⑵了解化学反应中的能量变化，认识燃料充分燃烧的重要性过程与方法通过一些探究活动，进一步认识与体验科学探究的过程情感态度与价值观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二、教学重点和难点重点:⒈煤、石油、天然气三大化石燃料⒉化学变化中能量的变化难点:⒈燃料充分燃烧的条件和意义⒉化学变化中能量的变化三、教学模式探究活动与教师讲述结合四、教学过程复习课题1燃烧的条件⑴可燃物⑵氧气（或空气）⑶温度要达到着火点教师强调可燃物有许多是燃料，引导学生阅读课本上第一小节，引出三大化石燃料——煤、石油和天然气。
一、煤、石油和天然气煤：是非常复杂的混合物，主要由碳元素组成，还含有氮、硫等元素，讨论回答课本上有关煤的知识中的探究问题。
石油：是非常复杂的混合物，主要由碳、氢元素组成，通过一些方法可以炼制得到许多产品，如汽油、煤油、柴油、石蜡等；讨论回答课本上有关石油的知识中的探究问题。
天然气：主要成分是甲烷，化学式为CH4，做甲烷燃烧的探究实验，提醒学生一定要检验气体的纯度，让学生观察现象，并根据现象判断出甲烷燃烧的产物是水和二氧化碳，并根据该实验推断出甲烷中含有碳元素和氢元素。
介绍“可燃冰”二、燃烧中能量的变化做探究实验——镁带和稀盐酸的反应。
现象：有气泡生成，试管壁发烫。
结论：镁带和稀盐酸的反应时要放出热量。
有的化学反应放热，如物质的燃烧、金属和酸的反应有的则吸热，如碳和二氧化碳的反应、木炭还原氧化铜等。
要使燃料充分燃烧的条件：一、是要有充足的氧气二、是要和空气有足够大的接触面积。
教师小结：⑴知道化石燃料是人类重要的自然资源，对人类生活起着重要作用；同时，知道石油炼制出的几种主要产品及其用途。
⑵了解化学反应中的能量变化，认识燃料充分燃烧的重要性。
课题2 燃料和热量《课题 2 燃料和热量》在我们的日常生活中，燃料是不可或缺的一部分。
从驱动汽车的汽油，到为家庭供暖的天然气，燃料在提供能量和满足我们各种需求方面发挥着至关重要的作用。
那么，什么是燃料？它们又是如何产生热量的呢？燃料，简单来说，就是能够通过燃烧等化学反应释放出能量的物质。
常见的燃料包括煤炭、石油、天然气、木材等等。
这些燃料的来源各不相同，但它们都有一个共同的特点，那就是含有能够在一定条件下与氧气发生反应并释放出能量的成分。
以煤炭为例，它是由古代植物在长期的地质作用下形成的。
煤炭中主要含有碳元素，当煤炭在空气中燃烧时，碳与氧气发生化学反应，生成二氧化碳，并释放出大量的热量。
这个过程可以用化学方程式简单表示为：C ＋ O₂＝ CO₂＋热量。
石油则是由古代海洋生物的遗体经过漫长的时间演变而成。
石油是一种复杂的混合物，通过精炼可以得到汽油、柴油、煤油等不同的燃料。
这些燃料在燃烧时，其中的碳氢化合物与氧气反应，产生二氧化碳和水，并释放出热量。
天然气主要成分是甲烷（CH₄），它是一种相对较为清洁的燃料。
当甲烷燃烧时，化学方程式为：CH₄＋ 2O₂＝ CO₂＋ 2H₂O ＋热量。
燃料燃烧释放出的热量有着广泛的应用。
在工业生产中，热量被用于驱动机器、加热原材料、进行化学反应等。
例如，钢铁厂需要大量的热量来融化铁矿石，制造钢铁。
化工厂利用热量进行各种化工过程，生产出各种化学品。
在交通运输领域，燃料为汽车、火车、飞机等提供动力。
汽车的发动机通过燃烧汽油或柴油，将燃料中的化学能转化为机械能，从而推动车辆前进。
飞机则依靠航空燃油的燃烧产生的强大推力，实现飞行。
在日常生活中，我们利用燃料燃烧产生的热量来取暖、烹饪食物、烧水洗澡等。
冬天，暖气通过燃烧燃料为我们提供温暖舒适的室内环境。
厨房里，燃气炉或电磁炉让我们能够烹饪出美味的饭菜。
然而，燃料的使用也带来了一些问题。
首先是能源的有限性。
煤炭、石油和天然气等化石燃料是不可再生资源，随着人类的不断开采和使用，它们的储量正在逐渐减少。
燃料和热量第二课时[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。
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：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+H2O CO+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1000～5000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2u～30千克胶液，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10～20米，胸径30～60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，2～3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，1／3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6．5千克。
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1�5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．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．据中央人民广播电台报道，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……( )A．H2 B. CO C．CH4 D．水煤气3．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：1．B 2．C 3．A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6～7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55％～95％，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：种类含碳量（%）挥发物（%）燃烧热值（千焦/千克）无烟煤90～95 6～19 35416烟煤75～90 30～40 31250～35416 褐煤60～70 53 25000～29166 泥炭55～60 70 20833～225004．什么是煤气?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4000～6000千卡／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。
