2021学年第七单元 燃料及其利用课题2 燃料的合理利用与开发第1课时教学设计

教材分析

在课题1介绍了燃料燃烧等知识后，本课题从燃烧的化学反应本质入手，初步介绍了燃料燃烧产生热量的原因，之后再介绍化石燃料的开发和利用，使学生能从化学的角度认识燃料及能源的用途。

化石燃料是生活和生产中常用的燃料，煤、石油和天然气等对于学生来说也并不陌生。所以，本课题多利用视频、图片、讨论等形式，通过学生阅读、思考和交流来认识化石燃料的用途。在介绍化石燃料对人类所起的重要作用的同时，通过对化石燃料的使用年限进行估算，让学生认识到合理开发和节约使用资源的重要性，并且提高解决能源危机的决策能力，树立绿色发展观，体验社会责任感。

学情分析

本课题所研究的问题，如燃料的开发和利用问题，学生在生活中可以收集和利用的素材很多，为本课题的学习提供了丰富的资源。

有的学生对三大化石燃料储量的有限性认识不清，盲目认为它们是取之不尽、用之不竭的自然资源。

学习目标

1．通过观看视频和趣味实验，能够说出物质发生化学变化时伴随着能量变化，认识通过化学反应实现能量转化在生活中的重要性。

2．通过观看图片、视频及生活经验，能够说出化石燃料的分类、形成和综合利用，以及燃料的燃烧在生活、生产中的利用。

3．通过交流讨论，能够说出化石燃料的不可再生性，找到解决化石能源短缺的方法，从而提高解决资源危机的决策能力，树立绿色发展观，体验社会责任感。

教学思路

本课题学习燃料的合理利用与开发第一课时，课的开头通过军运会点火的一段视频，说明燃料的燃烧与生活密不可分，以此为契机，展开本节课的学习。通过一系列的活动：探究自热米饭—了解化石燃料的过去（形成）—认识化石燃料在现在生活中的综合利用—讨论化石燃料的未来发展等，达成本节课的学习目标。通过图片、视频、讨论和探究实验等活动，创设问题情景——提出问题——得出结论的教学思路，学习本节课的内容，并落实学科思想方法：绿色发展观及学科核心素养：科学精神及社会责任。每个环节都是在教师层层问题的引导下，使学生有方向的进行思考、讨论。在最后的归纳小结中，又站位单元的视角，理清本节课在整个单元中的重要意义。

重点

难点

重点：化学反应中的能量变化；化石燃料在生产生活中的利用。

难点：讨论如何解决化石能源危机。

教学环节

教师活动

学生活动

设计意图

导入新课

【播放视频】

【过渡】

同学们，在课题1，我们通过常见的燃烧现象，介绍了燃烧的条件和灭火的原理。燃烧能够应用到生活中的方方面面。在刚刚结束的第七届军运会上，以和平的薪火为主题的开幕式美轮美奂，尤其是水火交融的主火炬塔点燃方式让人印象深刻。今天我们就共同来重温一下。

同学们，其实通过分析燃烧的三个条件，我们不难解释视频中水火相容的神奇画面，可燃物的燃烧释放了热量，带来了温暖和光明，是人类的文明得以新火相传，符合了军运会的主题。

可是只有通过燃烧才能获得能量吗？火炬手点燃的真的是水吗？通过接下来的学习我们就能够解答疑问。首先看一下本节课的学习目标。

观看视频，了解学习目标。

帮助学生迅速进入学习状态，对新知识产生亲切感，激发学习的热情。

讲授新课

环节一  化学反应中的能量变化探究

实验：自热米饭的原理

【过渡】同学们，化学来源于生活，又服务于生活，现在超市里有很多这种速食产品，自热米饭。那么自热米饭到底是如何自热的呢？如何用化学知识去解释呢？下面我们共同来探究一下。

【分组实验】探究自热米饭

【提问】自热米饭的材料包有哪些？发热包的成分主要是什么？

【讲解】生石灰与水反应生成氢氧化钙，并且放出大量的热。方程式能写出来吗？

【小结】物质发生化学反应的同时，常常伴随着能量的变化，通常表现为热量的变化，有些反应是放出热量的，如氧化钙与水反应、镁与盐酸反应等；有些反应则是吸收热量的，如碳与二氧化碳的反应。燃烧一般都是放热反应。

思考老师的问题，进行分组实验，讨论问题，得出结论。

通过讲解能写出氧化钙与水反应的化学方程式。

通过探究自热米饭的原理，使学生深切感受到化学与生活息息相关。体会学科价值。并知道化学反应伴随着能量变化，达成本节课的第一个学习目标。

环节二    化石燃料的过去

【过渡】在当今社会，人类需要的大部分能量是由化学反应产生的。同学们，环顾周遭，地球丰富的资源无处不在，森林、海洋、富饶的农作物……但地球的馈赠并不流于浅表，有些极为重要的资源，是在地球的内部深处形成的，那就是我们离不开的化石能源。下面我们就通过一场燃料之旅来了解化石燃料的过去、现在和未来。

【提问】观看视频，思考以下问题：常见的化石燃料有哪几种？煤、石油、天然气是如何形成的？主要成分有哪些？

【观看视频】观看视频，回答以上问题。

【归纳小结】化石燃料大都是动植物的遗骸经过很长时间，发生物理或化学变化形成的。煤中主要含碳元素，还含少量的氢、氮、氧、硫等元素。石油中主要含碳、氢两种元素，还含少量的硫、氮、氧及微量金属元素（镍、钒、铁、锑）等。天然气主要含碳、氢两种元素，主要成分是甲烷（CH4）。

观看视频，回答老师提问，并总结三种化石燃料的元素组成。

通过观看视频，了解化石燃料的形成，及元素组成，达成本节课的第二个学习目标。

环节三   化石燃料的现在

【过渡】同学们，如果仅仅把煤当做燃料燃烧了就太可惜了，请同学们阅读课本上的资料卡片，了解煤和石油的综合利用。

【观看图片】展示煤在生活中的综合利用。

【观看石油分馏标本】了解石油分馏的副产品及在生活中的综合利用。

【问题】同学们，天然气的主要成分是甲烷，我们家庭中燃烧的燃料就是天然气，请同学们根据生活经验总结甲烷的物理、化学性质？

【讲解】导入视频中，火炬手点燃的并不是水，而是甲烷气体。

【观看演示实验视频】观看视频，思考以下问题。

【问题】（1）甲烷燃烧时的现象？在火焰上方罩一个冷而干燥的烧杯，观察烧杯内壁的现象？推测甲烷燃烧生成了什么？（2）迅速倒转烧杯，向烧杯内注入少量澄清石灰水，振荡，观察有什么现象？推测甲烷燃烧生成了什么？

【过渡】大家了解家庭燃料、交通工具燃料的进化史吗？

【观看图片】观看图片并思考：为什么燃料会有这样的进化史？

【讨论】分组讨论化石燃料在生活、工农业生产、科技发展中的利用。

阅读课本，观看图片，观察标本，了解煤和石油的综合利用。观看甲烷燃烧的实验，回答老师提出的问题，并总结出验证反应物元素组成的方法。解释导入视频中的问题。分组讨论化石燃料在生活、工农业生产、科技发展中的利用。

知道甲烷的性质及燃烧时的现象，了解化石燃料在现代社会的重要意义，达成本节课的第二个学习目标。

环节四   化石燃料的未来

【过渡】化石燃料的用途这么多，那么它们是取之不尽、用之不竭的吗？

【讨论】根据图表，按照目前对化石燃料的消耗速度计算，这些能源可供使用的时间大约还有多少年？

【问题】如何解决化石能源危机？

【讲解】新能源的开发。面对其他能源危机也有相应的策略。

集思益广，讨论如何解决能源危机？根据生活经验及课前查阅的资料谈谈新能源有哪些？

了解化石燃料是不可再生资源，能够提高解决资源危机的决策能力，树立绿色发展观，体验社会责任感，达成本节课的第三个学习目标。

环节五   学以致用

【过渡】同学们，化学与生活紧密相连，本节课我们通过学习了解了化石燃料的利用与新能源的开发。下面请大家利用本节课所学，完成以下问题。

【练习】1．人类活动需要能量，下列能量主要是由化学变化产生的是（    ）

A．电炉取暖    B．太阳灶烧水

C．燃煤发电    D．帆船航行

2．煤、石油、天然气是重要的化石燃料，下列关于化石燃料的叙述错误的是（    ）

A．石油是一种化工产品

B．将石油分馏可得到多种产品

C．将煤隔绝空气加热可制得焦炭

D．煤、石油、天然气是不可再生能源

3．学校食堂为了让煤充分燃烧，达到节能减排的目的，正确合理的措施是（    ）

A．提高锅炉的耐热性

B．增加煤的用量

C．减少空气的通入量

D．将煤块粉碎

通过本节课的学习，完成以下几个问题。加深对知识点的理解，进一步认识到化学源于生活，又能解释生活中的问题。

4．当前南海问题引起我国政府和人民的高度关注，南海蕴藏着丰富的石油、天然气等资源，其中天然气的主要成分是_____(填化学式)，其在充足的氧气中燃烧的化学方程式为__________________________。

5．如何设计实验验证甲烷中的元素组成，请写出实验步骤、现象、结论。

6．通过查阅书刊、报纸、上网、访问和请教他人等方法获取所需要的信息。

①了解煤和石油的加工产品有哪些用途。

②了解“西气东输”工程及作用和意义。

③从资源、环境、经济、开发难度等方面综合考虑，了解风能、太阳能、潮汐能、氢能等新能源的优缺点，写出调查报告或小论文。

通过本节课的学习，完成以下几个问题。

加深对知识点的理解，进一步认识到化学源于生活，又能解释生活中的问题。

归纳总结

环节六  归纳小结

【过渡】请同学们六人一组进行讨论，本节课你有哪些收获？

【讲解】

六人一小组，进行讨论，归纳本节课所学。

通过知识点总结，使学生对本节课知识点进行梳理，加深印象，并站位单元的视角，理清本节课在单元中的意义。

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