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化石燃料的利用一課時(shí)
化石燃料的利用 一課時(shí)
教學(xué)目標(biāo):1.知道世界上最重要的三種化石燃料
2.了解化石燃料的燃燒對(duì)環(huán)境的影響,懂得選擇對(duì)環(huán)境污染較小的燃料
3.認(rèn)識(shí)化石燃料綜合利用和開發(fā)新能源的重要意義。
教學(xué)重點(diǎn):三種重要的化石燃料
教學(xué)難點(diǎn):化石燃料的綜合利用
教學(xué)過(guò)程:
老師:上課!
學(xué)生:起立,敬禮!
老師:請(qǐng)坐!
展示圖片:釣魚島事件:日本的領(lǐng)土范圍本已在第二次世界大戰(zhàn)以后通過(guò)《開羅宣言》
和《波茨坦公告》加以確定,但“二戰(zhàn)”以后日本在釣魚島問(wèn)題
上沒有停止動(dòng)作。先是毀掉島上的中國(guó)標(biāo)記,再對(duì)諸島重新命
名,在島上修建機(jī)場(chǎng)等設(shè)施。
南沙群島問(wèn)題:二十世紀(jì)六十年代開始,越、菲、馬等國(guó)以軍事手段占領(lǐng)南
沙群島部分島礁,在南沙群島附近海域進(jìn)行大規(guī)模的資源開發(fā)
活動(dòng)并提出主權(quán)要求。
這些背后都存在著深刻的資源因素。隨著石油資源的日益緊缺,能源對(duì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展的制約作用將更加突出,以各種形式出現(xiàn)的全球能源爭(zhēng)奪戰(zhàn)也將愈演愈烈。 老師:石油是當(dāng)今人類生產(chǎn)、生活的重要能源。與石油一樣,煤、天然氣也是重
要能源,它們是世界上最重要的三種化石燃料,化石燃料不僅是重要的能源,而且也是重要的化工原料。這節(jié)課,我們就以“化石燃料”為題,共同來(lái)討論、學(xué)習(xí)、了解化石燃料的昨天、今天與明天。
板書:第三節(jié) 化石燃料的利用
板書:一、化石燃料
話題一:化石燃料的昨天
老師:
老師:為什么把煤、石油、天然氣稱為化石燃料?
老師:我們來(lái)了解一下煤、石油、天然氣的形成過(guò)程。
煤的形成:在地表常溫、常壓下,由堆積在停滯水體中的植物遺體經(jīng)泥炭
化作用或腐泥化作用,轉(zhuǎn)變成泥炭或腐泥;泥炭或腐泥被埋藏
后 , 由于盆地基底下降而沉至地下深部,經(jīng)成巖作用而轉(zhuǎn)變
成褐煤;當(dāng)溫度和壓力逐漸增高,再經(jīng)變質(zhì)作用轉(zhuǎn)變成煙煤至
無(wú)煙煤。
石油的形成:研究表明,石油的生成至少需要200萬(wàn)年的時(shí)間,在現(xiàn)今已發(fā)
現(xiàn)的油藏中,時(shí)間最老的可達(dá)到5億年之久。古生代和中生代,
大量的植物和動(dòng)物死亡后,構(gòu)成其身體的有機(jī)物質(zhì)不斷分解,
與泥沙或碳酸質(zhì)沉淀物等物質(zhì)混合組成沉積層。由于沉積物不
斷地堆積加厚,導(dǎo)致溫度和壓力上升,隨著這種過(guò)程的不斷進(jìn)
行,沉積層變?yōu)槌练e巖,進(jìn)而形成沉積盆地,這就為石油的生
成提供了基本的地質(zhì)境。
天然氣的形成:古生物遺骸長(zhǎng)期沉積地下,經(jīng)慢慢轉(zhuǎn)化及變質(zhì)裂解而產(chǎn)生之
氣態(tài)碳?xì)浠衔,多在油田開采原油時(shí)伴隨而出或純天然氣
氣田。
老師:化石燃料的形成如此漫長(zhǎng)和復(fù)雜,幾乎無(wú)法重演的,所以它們都是不可再
生的一次性能源。
板書:不可再生的一次性資源
老師:煤和石油的美譽(yù)分別是什么?天然氣的主要成分是什么?請(qǐng)閱讀課本
P103頁(yè)的有關(guān)內(nèi)容。我請(qǐng)個(gè)同學(xué)來(lái)回答下。
學(xué)生:煤被稱為“工業(yè)的糧食”,石油被人們譽(yù)為“工業(yè)的血液”,天然氣的主
要成分是甲烷。
老師:煤是固體,石油是液體,天然氣是氣體,所以煤被稱為工業(yè)的糧食,石油
被稱為工業(yè)的血液。
老師:元素組成
老師:你了解我國(guó)使用化石燃料的有關(guān)歷史嗎?
老師: 我國(guó)是世界上最早使用石油的國(guó)家,很早就開始利用石油為社會(huì)生產(chǎn)服
務(wù)。晉代張華的《博物志》記載說(shuō),西北邊地的人用石油來(lái)照明、潤(rùn)滑車軸、修補(bǔ)器皿裂縫。北宋沈括曾預(yù)言“此物后必大行于世”,這一論斷在我們今天的現(xiàn)實(shí)生活中已經(jīng)得到證實(shí)。
圖片展示:沈括的《夢(mèng)溪筆談》就有一段關(guān)于我國(guó)開采石油的記載、我國(guó)古代利
用天然氣燃燒熬制井鹽的場(chǎng)景。
老師:在現(xiàn)代化建設(shè)中,化石燃料仍是經(jīng)濟(jì)快速發(fā)展和社會(huì)進(jìn)步的重要保障。你
知道煤、石油、天然氣在我國(guó)的分布情況嗎?
投影展示:我國(guó)煤炭、石油和天然氣的分布地圖
老師:我國(guó)化石燃料分布不平衡。以天然氣為例,60%天然氣資源都分布在我國(guó)
的中西部地區(qū),“西氣東輸”就是我國(guó)在進(jìn)行西部大開發(fā)中的一項(xiàng)重要工程。
投影展示:展示“西氣東輸”工程線路圖。
老師:“西氣東輸”已完成兩條線路。一線全長(zhǎng)4200多公里,將天然氣從新疆塔里木出輸送到上海西郊,惠及我國(guó)東部沿海的許多地區(qū),我們蘇州也是西氣東輸?shù)氖芤娉鞘兄?03年底開始通入天然氣。2008年初,世界最長(zhǎng)的跨國(guó)天然氣管道西氣東輸二線工程正式開工。該工程外連源自土庫(kù)曼斯坦的中亞天然氣管道,西起霍爾果斯,南至廣州、深圳和香港,是世界上最長(zhǎng)的跨國(guó)天然氣管道,將國(guó)內(nèi)外的天然氣輸送到珠江三角洲、長(zhǎng)江三角洲,為東部地區(qū)提供清潔能源,意義重大,影響深遠(yuǎn)。西氣東輸三線也在計(jì)劃中。
話題二:化石燃料的今天
老師:你家所用的燃料是什么?你還知道有哪些燃料可以在家庭使用? 學(xué)生:
老師:同學(xué)們知道的燃料種類還真不少,在這么多的燃料,如果讓你選擇其中一
種作為家庭燃料,你會(huì)考慮哪些因素?
學(xué)生:
老師:來(lái)源、價(jià)格、熱值、環(huán)境以及使用的安全性和方便程度等。這里老師介紹
一下熱值的概念。
老師:人們把一定量燃料完全燃燒放出的熱量稱為該燃料的熱值。運(yùn)用表格中常
見的燃料的熱值數(shù)據(jù),思考:要將1Kg水燒開,分別需要此表格中的燃料的質(zhì)量由大到小的排列。
學(xué)生:
老師:那么這些燃料中那種最貴呢?
學(xué)生:液化氣。
老師:燃料燃燒促進(jìn)人類進(jìn)步,但是同時(shí)也對(duì)環(huán)境造成了危害。
展示圖片:有關(guān)對(duì)環(huán)境危害的圖片
老師:為什么燃燒化石燃料會(huì)造成這樣的危害,這與哪些因素有關(guān)呢?請(qǐng)同學(xué)們
閱讀課本。
板書:二、化石燃料與環(huán)境污染
老師:剛才我們已經(jīng)了解了煤、石油、天然氣的組成元素,根據(jù)元素組成,你能
判斷燃燒產(chǎn)物會(huì)有哪些?
學(xué)生:
老師:碳元素完全燃燒會(huì)產(chǎn)生二氧化碳,不完全燃燒是生成一氧化碳,煤中的碳
還會(huì)產(chǎn)生粉塵、炭黑。氫元素燃燒產(chǎn)生水,氮元素燃燒產(chǎn)生氮的氧化物,硫元素燃燒產(chǎn)生硫的氧化物。氮氧化物、硫氧化物會(huì)導(dǎo)致酸雨。
燃燒天然氣主要產(chǎn)生二氧化碳一氧化碳和水。
老師:化石燃料在燃燒時(shí)產(chǎn)生的各種氣體、固體廢物以及余熱造成了對(duì)環(huán)境的污
染,F(xiàn)在老師來(lái)介紹三種由化石燃料燃燒引起的環(huán)境污染。它們分別是全球氣候變化,熱污染,大氣污染。
板書:1.全球氣候變化2.熱污染3.大氣污染
老師:1.全球氣候變化:燃料中的碳燃燒后轉(zhuǎn)變?yōu)槎趸嫉葰怏w進(jìn)入大氣,使
大氣中二氧化碳的濃度增加,從而導(dǎo)致溫室效應(yīng)。
2.熱污染:火力發(fā)電站發(fā)電剩下的余熱被排放到河流、湖泊或海洋中,使
局部區(qū)域的水溫上升。溫度升高,水中溶解氧減少,嚴(yán)重時(shí)會(huì)
導(dǎo)致魚類等水生生物大量死亡。
3.大氣污染:化石燃料中一般都含相當(dāng)數(shù)量的硫、氮,燃燒時(shí)會(huì)釋放出硫
的氧化物,氮的氧化物,這些會(huì)造成酸雨;化石燃料不完全
燃燒時(shí)還會(huì)向大氣中排放大量的一氧化碳;煤炭燃燒時(shí),向
大氣中排放大量的粉塵。
老師:我們直接將化石燃料用作燃燒使用你覺得合理嗎?
學(xué)生:不合理!
老師:首先資源有限,直接燃燒太浪費(fèi)。其次化石燃料的燃燒會(huì)造成嚴(yán)重的環(huán)境
污染,所以人們?yōu)榱藴p少污染物的產(chǎn)生和節(jié)約能源,對(duì)化石燃料進(jìn)行了進(jìn)一步的加工處理。
板書:三、化石燃料的綜合利用
老師:煤的干餾也叫煉焦,是對(duì)煤的一種重要加工方法。指煤在隔絕空氣條件下
加強(qiáng)熱、分解,生成焦炭、煤焦油、焦?fàn)t煤氣等產(chǎn)物的過(guò)程。
板書:1.煤的干餾:產(chǎn)物 焦炭、煤焦油、焦?fàn)t煤氣
老師:焦炭、煤焦油、焦?fàn)t煤氣是混合物,也是重要的化工原料,可以繼續(xù)加工。 老師:那么煤的干餾屬于什么變化呢?
學(xué)生:
板書:化學(xué)變化
投影:煤的綜合利用
老師:煤的綜合利用
老師:各種車用汽油、柴油以及日常生活中所用的液化氣等都來(lái)自哪種化石燃
料?又是如何獲得的?請(qǐng)同學(xué)們閱讀課本P106,說(shuō)說(shuō)石油分餾的原理及其產(chǎn)品。
板書:2.石油分餾
結(jié)合學(xué)生發(fā)言,用多媒體展示石油分餾的示意圖。
老師:石油是混合物,其中各個(gè)成分的沸點(diǎn)不同。石油分餾時(shí),對(duì)分餾塔加熱,
塔頂沸點(diǎn)低的餾分流出,塔底是沸點(diǎn)高的餾分流出。
形象的看作七層樓
老師:那么石油分餾屬于什么變化呢?
學(xué)生:
老師:石油分餾是利用原油中各組分物質(zhì)沸點(diǎn)不同進(jìn)行分餾,所以石油的分餾是
物理變化。
板書:物理變化
投影展示:石油的綜合利用。
老師:石油分餾出來(lái)的各種成分仍是混合物,經(jīng)過(guò)再加工,可以制造出合成纖維、
合成橡膠、塑料、化肥、農(nóng)藥、洗滌劑、醫(yī)藥等。合成纖維、合成橡
膠、塑料稱為三大合成材料。石油分餾只是對(duì)石油加工的一種方法,
石油加工的方法還有很多,石油加工的程度越精細(xì),應(yīng)用也越廣泛,
產(chǎn)品的總價(jià)值就越高。據(jù)統(tǒng)計(jì)50億元的原油通過(guò)加工最終可以獲得
500億元的化工產(chǎn)品。
老師:天然氣的主要成分是甲烷,甲烷在自然界中的主要存在形式有哪些呢? 學(xué)生:
老師:甲烷主要存在在天然氣、沼氣、煤礦瓦斯中。接下來(lái)我們來(lái)了解一下甲烷
這個(gè)物質(zhì)。
板書:甲烷(CH4)
老師:甲烷是一種無(wú)色無(wú)味死的氣體,難溶于水,密度比空氣小。
板書:物理性質(zhì):無(wú)色無(wú)味氣體
難溶于水
密度比空氣小
老師:為什么甲烷密度比空氣小?
學(xué)生:
老師:根據(jù)相對(duì)分子質(zhì)量。
老師:那么我們?cè)趺词占淄椋?/p>
學(xué)生:
老師:甲烷密度比空氣小,可以用向下排空氣法。不溶于水,可以用排水法。那
么哪種方法更好呢?
學(xué)生:
老師:排水法。因?yàn)榭扇夹詺怏w無(wú)法驗(yàn)滿。
老師:甲烷可以燃燒
板書:化學(xué)性質(zhì):
老師:家里用天然氣的同學(xué)回憶下,燃燒時(shí)火焰時(shí)說(shuō)明顏色的?
學(xué)生:
老師:我們看一下甲烷燃燒的圖片。
投影圖片:
老師:點(diǎn)燃甲烷前要驗(yàn)純。甲烷燃燒產(chǎn)生藍(lán)色火焰,放熱。甲烷燃燒的產(chǎn)物有哪
些呢?
學(xué)生:
老師:那么我們?cè)撚迷趺礃拥姆椒▉?lái)檢驗(yàn)產(chǎn)物?
學(xué)生:
老師:用一只干冷的燒杯罩在上面,燒杯內(nèi)壁有水霧,迅速將燒杯倒轉(zhuǎn)后倒入澄
清石灰水,澄清石灰水變渾濁。
板書:甲烷燃燒的方程式
老師:如何檢驗(yàn)H2,CO,CH4?
老師:物性,化性,燃燒產(chǎn)物
老師:接下來(lái)老師介紹一下可燃冰?磿鳳107頁(yè)拓展視野。可燃冰是一種天然
氣水合物,埋藏在海底巖石中,在低溫高壓條件下,一體積可燃冰可以儲(chǔ)載100-200倍體積的甲烷氣體,具有能量高,燃燒值大等優(yōu)點(diǎn)。但是可燃冰無(wú)法廣泛使用,因?yàn)榭扇急饕獌?chǔ)存于海底或寒冷地區(qū)的永久凍土帶,比較難以尋找和勘探。
話題三:化石燃料的明天
老師:隨著社會(huì)的發(fā)展,人類對(duì)化石燃料的需求量也在不斷增加,化石燃料是取
之不盡、用之不竭的嗎?
投影:閱讀材料儲(chǔ)量有限的化石燃料
老師:地球上的礦物資源是有限的,總有一天會(huì)被消耗掉,我們?cè)撊绾谓鉀Q人類
所面對(duì)的能源短缺問(wèn)題?談?wù)勀愕南敕ā?/p>
學(xué)生:
老師:解決辦法:節(jié)約現(xiàn)有能源,加強(qiáng)能源綜合利用,開發(fā)利用新能源
新能源有可燃冰、太陽(yáng)能、氫能、核能、風(fēng)能、地?zé)崮、潮汐能、生物?/p>
等。
總結(jié):
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