化石燃料的利用一课时

时间:2023-05-01 00:05:52 资料 我要投稿
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化石燃料的利用一课时

化石燃料的利用 一课时

教学目标:1.知道世界上最重要的三种化石燃料

2.了解化石燃料的燃烧对环境的影响,懂得选择对环境污染较小的燃料

3.认识化石燃料综合利用和开发新能源的重要意义。

教学重点:三种重要的化石燃料

教学难点:化石燃料的综合利用

教学过程:

老师:上课!

学生:起立,敬礼!

老师:请坐!

展示图片:钓鱼岛事件:日本的领土范围本已在第二次世界大战以后通过《开罗宣言》

和《波茨坦公告》加以确定,但“二战”以后日本在钓鱼岛问题

上没有停止动作。先是毁掉岛上的中国标记,再对诸岛重新命

名,在岛上修建机场等设施。

南沙群岛问题:二十世纪六十年代开始,越、菲、马等国以军事手段占领南

沙群岛部分岛礁,在南沙群岛附近海域进行大规模的资源开发

活动并提出主权要求。

这些背后都存在着深刻的资源因素。随着石油资源的日益紧缺,能源对经济发展的制约作用将更加突出,以各种形式出现的全球能源争夺战也将愈演愈烈。 老师:石油是当今人类生产、生活的重要能源。与石油一样,煤、天然气也是重

要能源,它们是世界上最重要的三种化石燃料,化石燃料不仅是重要的能源,而且也是重要的化工原料。这节课,我们就以“化石燃料”为题,共同来讨论、学习、了解化石燃料的昨天、今天与明天。

板书:第三节 化石燃料的利用

板书:一、化石燃料

话题一:化石燃料的昨天

老师:

老师:为什么把煤、石油、天然气称为化石燃料?

老师:我们来了解一下煤、石油、天然气的形成过程。

煤的形成:在地表常温、常压下,由堆积在停滞水体中的植物遗体经泥炭

化作用或腐泥化作用,转变成泥炭或腐泥;泥炭或腐泥被埋藏

后 , 由于盆地基底下降而沉至地下深部,经成岩作用而转变

成褐煤;当温度和压力逐渐增高,再经变质作用转变成烟煤至

无烟煤。

石油的形成:研究表明,石油的生成至少需要200万年的时间,在现今已发

现的油藏中,时间最老的可达到5亿年之久。古生代和中生代,

大量的植物和动物死亡后,构成其身体的有机物质不断分解,

与泥沙或碳酸质沉淀物等物质混合组成沉积层。由于沉积物不

断地堆积加厚,导致温度和压力上升,随着这种过程的不断进

行,沉积层变为沉积岩,进而形成沉积盆地,这就为石油的生

成提供了基本的地质境。

天然气的形成:古生物遗骸长期沉积地下,经慢慢转化及变质裂解而产生之

气态碳氢化合物,多在油田开采原油时伴随而出或纯天然气

气田。

老师:化石燃料的形成如此漫长和复杂,几乎无法重演的,所以它们都是不可再

生的一次性能源。

板书:不可再生的一次性资源

老师:煤和石油的美誉分别是什么?天然气的主要成分是什么?请阅读课本

P103页的有关内容。我请个同学来回答下。

学生:煤被称为“工业的粮食”,石油被人们誉为“工业的血液”,天然气的主

要成分是甲烷。

老师:煤是固体,石油是液体,天然气是气体,所以煤被称为工业的粮食,石油

被称为工业的血液。

老师:元素组成

老师:你了解我国使用化石燃料的有关历史吗?

老师: 我国是世界上最早使用石油的国家,很早就开始利用石油为社会生产服

务。晋代张华的《博物志》记载说,西北边地的人用石油来照明、润滑车轴、修补器皿裂缝。北宋沈括曾预言“此物后必大行于世”,这一论断在我们今天的现实生活中已经得到证实。

图片展示:沈括的《梦溪笔谈》就有一段关于我国开采石油的记载、我国古代利

用天然气燃烧熬制井盐的场景。

老师:在现代化建设中,化石燃料仍是经济快速发展和社会进步的重要保障。你

知道煤、石油、天然气在我国的分布情况吗?

投影展示:我国煤炭、石油和天然气的分布地图

老师:我国化石燃料分布不平衡。以天然气为例,60%天然气资源都分布在我国

的中西部地区,“西气东输”就是我国在进行西部大开发中的一项重要工程。

投影展示:展示“西气东输”工程线路图。

老师:“西气东输”已完成两条线路。一线全长4200多公里,将天然气从新疆塔里木出输送到上海西郊,惠及我国东部沿海的许多地区,我们苏州也是西气东输的受益城市之一,03年底开始通入天然气。2008年初,世界最长的跨国天然气管道西气东输二线工程正式开工。该工程外连源自土库曼斯坦的中亚天然气管道,西起霍尔果斯,南至广州、深圳和香港,是世界上最长的跨国天然气管道,将国内外的天然气输送到珠江三角洲、长江三角洲,为东部地区提供清洁能源,意义重大,影响深远。西气东输三线也在计划中。

话题二:化石燃料的今天

老师:你家所用的燃料是什么?你还知道有哪些燃料可以在家庭使用? 学生:

老师:同学们知道的燃料种类还真不少,在这么多的燃料,如果让你选择其中一

种作为家庭燃料,你会考虑哪些因素?

学生:

老师:来源、价格、热值、环境以及使用的安全性和方便程度等。这里老师介绍

一下热值的概念。

老师:人们把一定量燃料完全燃烧放出的热量称为该燃料的热值。运用表格中常

见的燃料的热值数据,思考:要将1Kg水烧开,分别需要此表格中的燃料的质量由大到小的排列。

学生:

老师:那么这些燃料中那种最贵呢?

学生:液化气。

老师:燃料燃烧促进人类进步,但是同时也对环境造成了危害。

展示图片:有关对环境危害的图片

老师:为什么燃烧化石燃料会造成这样的危害,这与哪些因素有关呢?请同学们

阅读课本。

板书:二、化石燃料与环境污染

老师:刚才我们已经了解了煤、石油、天然气的组成元素,根据元素组成,你能

判断燃烧产物会有哪些?

学生:

老师:碳元素完全燃烧会产生二氧化碳,不完全燃烧是生成一氧化碳,煤中的碳

还会产生粉尘、炭黑。氢元素燃烧产生水,氮元素燃烧产生氮的氧化物,硫元素燃烧产生硫的氧化物。氮氧化物、硫氧化物会导致酸雨。

燃烧天然气主要产生二氧化碳一氧化碳和水。

老师:化石燃料在燃烧时产生的各种气体、固体废物以及余热造成了对环境的污

染。现在老师来介绍三种由化石燃料燃烧引起的环境污染。它们分别是全球气候变化,热污染,大气污染。

板书:1.全球气候变化2.热污染3.大气污染

老师:1.全球气候变化:燃料中的碳燃烧后转变为二氧化碳等气体进入大气,使

大气中二氧化碳的浓度增加,从而导致温室效应。

2.热污染:火力发电站发电剩下的余热被排放到河流、湖泊或海洋中,使

局部区域的水温上升。温度升高,水中溶解氧减少,严重时会

导致鱼类等水生生物大量死亡。

3.大气污染:化石燃料中一般都含相当数量的硫、氮,燃烧时会释放出硫

的氧化物,氮的氧化物,这些会造成酸雨;化石燃料不完全

燃烧时还会向大气中排放大量的一氧化碳;煤炭燃烧时,向

大气中排放大量的粉尘。

老师:我们直接将化石燃料用作燃烧使用你觉得合理吗?

学生:不合理!

老师:首先资源有限,直接燃烧太浪费。其次化石燃料的燃烧会造成严重的环境

污染,所以人们为了减少污染物的产生和节约能源,对化石燃料进行了进一步的加工处理。

板书:三、化石燃料的综合利用

老师:煤的干馏也叫炼焦,是对煤的一种重要加工方法。指煤在隔绝空气条件下

加强热、分解,生成焦炭、煤焦油、焦炉煤气等产物的过程。

板书:1.煤的干馏:产物 焦炭、煤焦油、焦炉煤气

老师:焦炭、煤焦油、焦炉煤气是混合物,也是重要的化工原料,可以继续加工。 老师:那么煤的干馏属于什么变化呢?

学生:

板书:化学变化

投影:煤的综合利用

老师:煤的综合利用

老师:各种车用汽油、柴油以及日常生活中所用的液化气等都来自哪种化石燃

料?又是如何获得的?请同学们阅读课本P106,说说石油分馏的原理及其产品。

板书:2.石油分馏

结合学生发言,用多媒体展示石油分馏的示意图。

老师:石油是混合物,其中各个成分的沸点不同。石油分馏时,对分馏塔加热,

塔顶沸点低的馏分流出,塔底是沸点高的馏分流出。

形象的看作七层楼

老师:那么石油分馏属于什么变化呢?

学生:

老师:石油分馏是利用原油中各组分物质沸点不同进行分馏,所以石油的分馏是

物理变化。

板书:物理变化

投影展示:石油的综合利用。

老师:石油分馏出来的各种成分仍是混合物,经过再加工,可以制造出合成纤维、

合成橡胶、塑料、化肥、农药、洗涤剂、医药等。合成纤维、合成橡

胶、塑料称为三大合成材料。石油分馏只是对石油加工的一种方法,

石油加工的方法还有很多,石油加工的程度越精细,应用也越广泛,

产品的总价值就越高。据统计50亿元的原油通过加工最终可以获得

500亿元的化工产品。

老师:天然气的主要成分是甲烷,甲烷在自然界中的主要存在形式有哪些呢? 学生:

老师:甲烷主要存在在天然气、沼气、煤矿瓦斯中。接下来我们来了解一下甲烷

这个物质。

板书:甲烷(CH4)

老师:甲烷是一种无色无味死的气体,难溶于水,密度比空气小。

板书:物理性质:无色无味气体

难溶于水

密度比空气小

老师:为什么甲烷密度比空气小?

学生:

老师:根据相对分子质量。

老师:那么我们怎么收集甲烷?

学生:

老师:甲烷密度比空气小,可以用向下排空气法。不溶于水,可以用排水法。那

么哪种方法更好呢?

学生:

老师:排水法。因为可燃性气体无法验满。

老师:甲烷可以燃烧

板书:化学性质:

老师:家里用天然气的同学回忆下,燃烧时火焰时说明颜色的?

学生:

老师:我们看一下甲烷燃烧的图片。

投影图片:

老师:点燃甲烷前要验纯。甲烷燃烧产生蓝色火焰,放热。甲烷燃烧的产物有哪

些呢?

学生:

老师:那么我们该用怎么样的方法来检验产物?

学生:

老师:用一只干冷的烧杯罩在上面,烧杯内壁有水雾,迅速将烧杯倒转后倒入澄

清石灰水,澄清石灰水变浑浊。

板书:甲烷燃烧的方程式

老师:如何检验H2,CO,CH4?

老师:物性,化性,燃烧产物

老师:接下来老师介绍一下可燃冰。看书P107页拓展视野。可燃冰是一种天然

气水合物,埋藏在海底岩石中,在低温高压条件下,一体积可燃冰可以储载100-200倍体积的甲烷气体,具有能量高,燃烧值大等优点。但是可燃冰无法广泛使用,因为可燃冰主要储存于海底或寒冷地区的永久冻土带,比较难以寻找和勘探。

话题三:化石燃料的明天

老师:随着社会的发展,人类对化石燃料的需求量也在不断增加,化石燃料是取

之不尽、用之不竭的吗?

投影:阅读材料储量有限的化石燃料

老师:地球上的矿物资源是有限的,总有一天会被消耗掉,我们该如何解决人类

所面对的能源短缺问题?谈谈你的想法。

学生:

老师:解决办法:节约现有能源,加强能源综合利用,开发利用新能源

新能源有可燃冰、太阳能、氢能、核能、风能、地热能、潮汐能、生物能

等。

总结:

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