《燃料和熱量》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，并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。
關于化學反應與能量，教師采用了演示實驗，利用兩個對比實驗，使學生了解化學反應中伴隨能量變化的現象。
最后，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，了解化石燃料的不可再生性，認識合理開采和節約使用化石燃料的重要性。
（2）知道石油煉制出的幾種主要產品及其用途。
（3）了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、討論的方法來獲取信息。
（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了解，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．了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．了解化學反應中的能量變化。
4．知道石油煉制的幾種主要產品及用途。
教學難點
1．培養學生獨立思考、加工信息的能力。
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→聯系實際→拓展視野。
教具準備
教師用具：（1）投影儀，冷而干燥的燒杯，試管，小燒杯，玻璃片；
（2）CH4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
[以新舊知識的聯系，創設情境]
[學習情景]展示柴草、煤、塑料片、布料等實物。
[設問]看到這些實物，你想說些什么？
[學生回答]如：
1．它們都是與人類關系十分密切的可燃物。
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、塑料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，于是牙齒變小，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復雜變化而形成的，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P134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．在實驗結束后，燒杯上出現了什么現象？
3．迅速把燒杯倒轉過來，向燒杯內注入澄清石灰水后，振蕩，又出現了什么現象？
4．在實驗開始時，點燃前為什么要先檢驗甲烷的純度？
5．在實驗中燒杯的條件“冷而干燥”是實驗成敗的關鍵嗎？為什么？
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么樣呢？
2．甲烷的密度和空氣比較起來怎么樣呢？
[答案]1．甲烷極難溶于水。
2．甲烷的密度比空氣的小。
[設問]那么，同學們想一想，這樣的特點，給我們在收集甲烷氣體時，提供了怎樣的信息呢？
[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、舊知識的聯系。
[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并呈藍色，可以看到，燒杯內壁上有水滴生成。
[設問]有水滴生成，說明了什么問題呢？
[回答]說明甲烷的成分里一定含有氫元素。
[結論]3．向燒杯內注入澄清石灰水后，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么問題呢？
[回答]這說明甲烷燃燒時有二氧化碳生成，也就是說明了甲烷的成分里一定含有碳元素。
[教師講解]甲烷是由碳和氫組成的化合物，化學式是CH4。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
CH4+2O2CO2+2H2O
[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]煤礦的礦炕里經常有甲烷逸出，由此，同學們想到了什么呢？
[回答]1．煤礦里必須采取通風設施。
2．煤礦里一定要嚴禁明火。
[結論]5．“冷而干燥”是這個實驗成敗的關鍵。“冷”有利于水汽的凝集，“干燥”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]
[教師組織學生一起了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，化石燃料的形成并非那么簡單。
[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，并非一日之功，它要經過數百萬年才能形成。但人類目前掠奪式的開發，會給我們的子孫后代造成什么樣的影響呢？下面我們一起看一組數據，大家估算多少年后我國的石油和天然氣將被牦盡？
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。那么，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，并用手觸摸試管外壁。
[實驗7—5]在一個小燒杯里，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。然后再加入約10gNH4Cl晶體，并立即用玻璃棒攪拌，使氫氧化鋇晶體與NH4Cl充分反應。觀察玻璃片上的水是否由于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，由于結冰，玻璃片與小燒杯粘在一起。
[設問]這兩個實驗說明了什么問題呢？
[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。類似于可燃物燃燒，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NH4Cl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，大多來自于化石燃料，而化石燃料資源是有限的。那么，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，就相當于延長煤的使用期限。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。但由于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于直接燃煤。
現在還有相當大的一部分鍋爐直接燃燒煤。對低硫煤可以采用粉煤鍋爐，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，我們了解了一些化石燃料，我們還知道化石燃料已經面臨被耗盡的危險，應合理開采，并節約使用。
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。
[布置作業]課后習題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：
CH4+2O2CO2+2H2O
吸熱
二、化學反應中的能量變化
放熱
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