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化石燃料的利用一課時
化石燃料的利用 一課時
教學目標: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環境的影響,懂得選擇對環境污染較小的燃料
3.認識化石燃料綜合利用和開發新能源的重要意義。
教學重點:三種重要的化石燃料
教學難點:化石燃料的綜合利用
教學過程:
老師:上課!
學生:起立,敬禮!
老師:請坐!
展示圖片:釣魚島事件:日本的領土范圍本已在第二次世界大戰以后通過《開羅宣言》
和《波茨坦公告》加以確定,但“二戰”以后日本在釣魚島問題
上沒有停止動作。先是毀掉島上的中國標記,再對諸島重新命
名,在島上修建機場等設施。
南沙群島問題:二十世紀六十年代開始,越、菲、馬等國以軍事手段占領南
沙群島部分島礁,在南沙群島附近海域進行大規模的資源開發
活動并提出主權要求。
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,能源對經濟發展的制約作用將更加突出,以各種形式出現的全球能源爭奪戰也將愈演愈烈。 老師:石油是當今人類生產、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。這節課,我們就以“化石燃料”為題,共同來討論、學習、了解化石燃料的昨天、今天與明天。
板書:第三節 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:我們來了解一下煤、石油、天然氣的形成過程。
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泥炭
化作用或腐泥化作用,轉變成泥炭或腐泥;泥炭或腐泥被埋藏
后 , 由于盆地基底下降而沉至地下深部,經成巖作用而轉變
成褐煤;當溫度和壓力逐漸增高,再經變質作用轉變成煙煤至
無煙煤。
石油的形成:研究表明,石油的生成至少需要200萬年的時間,在現今已發
現的油藏中,時間最老的可達到5億年之久。古生代和中生代,
大量的植物和動物死亡后,構成其身體的有機物質不斷分解,
與泥沙或碳酸質沉淀物等物質混合組成沉積層。由于沉積物不
斷地堆積加厚,導致溫度和壓力上升,隨著這種過程的不斷進
行,沉積層變為沉積巖,進而形成沉積盆地,這就為石油的生
成提供了基本的地質境。
天然氣的形成:古生物遺骸長期沉積地下,經慢慢轉化及變質裂解而產生之
氣態碳氫化合物,多在油田開采原油時伴隨而出或純天然氣
氣田。
老師:化石燃料的形成如此漫長和復雜,幾乎無法重演的,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:煤和石油的美譽分別是什么?天然氣的主要成分是什么?請閱讀課本
P103頁的有關內容。我請個同學來回答下。
學生:煤被稱為“工業的糧食”,石油被人們譽為“工業的血液”,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,所以煤被稱為工業的糧食,石油
被稱為工業的血液。
老師:元素組成
老師:你了解我國使用化石燃料的有關歷史嗎?
老師: 我國是世界上最早使用石油的國家,很早就開始利用石油為社會生產服
務。晉代張華的《博物志》記載說,西北邊地的人用石油來照明、潤滑車軸、修補器皿裂縫。北宋沈括曾預言“此物后必大行于世”,這一論斷在我們今天的現實生活中已經得到證實。
圖片展示:沈括的《夢溪筆談》就有一段關于我國開采石油的記載、我國古代利
用天然氣燃燒熬制井鹽的場景。
老師:在現代化建設中,化石燃料仍是經濟快速發展和社會進步的重要保障。你
知道煤、石油、天然氣在我國的分布情況嗎?
投影展示:我國煤炭、石油和天然氣的分布地圖
老師:我國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
的中西部地區,“西氣東輸”就是我國在進行西部大開發中的一項重要工程。
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,惠及我國東部沿海的許多地區,我們蘇州也是西氣東輸的受益城市之一,03年底開始通入天然氣。2008年初,世界最長的跨國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,是世界上最長的跨國天然氣管道,將國內外的天然氣輸送到珠江三角洲、長江三角洲,為東部地區提供清潔能源,意義重大,影響深遠。西氣東輸三線也在計劃中。
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? 學生:
老師:同學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,你會考慮哪些因素?
學生:
老師:來源、價格、熱值、環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。運用表格中常
見的燃料的熱值數據,思考:要將1Kg水燒開,分別需要此表格中的燃料的質量由大到小的排列。
學生:
老師:那么這些燃料中那種最貴呢?
學生:液化氣。
老師:燃料燃燒促進人類進步,但是同時也對環境造成了危害。
展示圖片:有關對環境危害的圖片
老師:為什么燃燒化石燃料會造成這樣的危害,這與哪些因素有關呢?請同學們
閱讀課本。
板書:二、化石燃料與環境污染
老師:剛才我們已經了解了煤、石油、天然氣的組成元素,根據元素組成,你能
判斷燃燒產物會有哪些?
學生:
老師:碳元素完全燃燒會產生二氧化碳,不完全燃燒是生成一氧化碳,煤中的碳
還會產生粉塵、炭黑。氫元素燃燒產生水,氮元素燃燒產生氮的氧化物,硫元素燃燒產生硫的氧化物。氮氧化物、硫氧化物會導致酸雨。
燃燒天然氣主要產生二氧化碳一氧化碳和水。
老師:化石燃料在燃燒時產生的各種氣體、固體廢物以及余熱造成了對環境的污
染。現在老師來介紹三種由化石燃料燃燒引起的環境污染。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變為二氧化碳等氣體進入大氣,使
大氣中二氧化碳的濃度增加,從而導致溫室效應。
2.熱污染:火力發電站發電剩下的余熱被排放到河流、湖泊或海洋中,使
局部區域的水溫上升。溫度升高,水中溶解氧減少,嚴重時會
導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數量的硫、氮,燃燒時會釋放出硫
的氧化物,氮的氧化物,這些會造成酸雨;化石燃料不完全
燃燒時還會向大氣中排放大量的一氧化碳;煤炭燃燒時,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?
學生:不合理!
老師:首先資源有限,直接燃燒太浪費。其次化石燃料的燃燒會造成嚴重的環境
污染,所以人們為了減少污染物的產生和節約能源,對化石燃料進行了進一步的加工處理。
板書:三、化石燃料的綜合利用
老師:煤的干餾也叫煉焦,是對煤的一種重要加工方法。指煤在隔絕空氣條件下
加強熱、分解,生成焦炭、煤焦油、焦爐煤氣等產物的過程。
板書:1.煤的干餾:產物 焦炭、煤焦油、焦爐煤氣
老師:焦炭、煤焦油、焦爐煤氣是混合物,也是重要的化工原料,可以繼續加工。 老師:那么煤的干餾屬于什么變化呢?
學生:
板書:化學變化
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自哪種化石燃
料?又是如何獲得的?請同學們閱讀課本P106,說說石油分餾的原理及其產品。
板書:2.石油分餾
結合學生發言,用多媒體展示石油分餾的示意圖。
老師:石油是混合物,其中各個成分的沸點不同。石油分餾時,對分餾塔加熱,
塔頂沸點低的餾分流出,塔底是沸點高的餾分流出。
形象的看作七層樓
老師:那么石油分餾屬于什么變化呢?
學生:
老師:石油分餾是利用原油中各組分物質沸點不同進行分餾,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:石油分餾出來的各種成分仍是混合物,經過再加工,可以制造出合成纖維、
合成橡膠、塑料、化肥、農藥、洗滌劑、醫藥等。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,應用也越廣泛,
產品的總價值就越高。據統計50億元的原油通過加工最終可以獲得
500億元的化工產品。
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? 學生:
老師:甲烷主要存在在天然氣、沼氣、煤礦瓦斯中。接下來我們來了解一下甲烷
這個物質。
板書:甲烷(CH4)
老師:甲烷是一種無色無味死的氣體,難溶于水,密度比空氣小。
板書:物理性質:無色無味氣體
難溶于水
密度比空氣小
老師:為什么甲烷密度比空氣小?
學生:
老師:根據相對分子質量。
老師:那么我們怎么收集甲烷?
學生:
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?
學生:
老師:排水法。因為可燃性氣體無法驗滿。
老師:甲烷可以燃燒
板書:化學性質:
老師:家里用天然氣的同學回憶下,燃燒時火焰時說明顏色的?
學生:
老師:我們看一下甲烷燃燒的圖片。
投影圖片:
老師:點燃甲烷前要驗純。甲烷燃燒產生藍色火焰,放熱。甲烷燃燒的產物有哪
些呢?
學生:
老師:那么我們該用怎么樣的方法來檢驗產物?
學生:
老師:用一只干冷的燒杯罩在上面,燒杯內壁有水霧,迅速將燒杯倒轉后倒入澄
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H2,CO,CH4?
老師:物性,化性,燃燒產物
老師:接下來老師介紹一下可燃冰。看書P107頁拓展視野。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載100-200倍體積的甲烷氣體,具有能量高,燃燒值大等優點。但是可燃冰無法廣泛使用,因為可燃冰主要儲存于海底或寒冷地區的永久凍土帶,比較難以尋找和勘探。
話題三:化石燃料的明天
老師:隨著社會的發展,人類對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,總有一天會被消耗掉,我們該如何解決人類
所面對的能源短缺問題?談談你的想法。
學生:
老師:解決辦法:節約現有能源,加強能源綜合利用,開發利用新能源
新能源有可燃冰、太陽能、氫能、核能、風能、地熱能、潮汐能、生物能
等。
總結:
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