§ 5.1潔凈的燃料??氫氣
教學目標
1. 認識氫氣的物理性質。
2. 了解氫氣的燃燒過程及產物。
3. 知道點燃氫氣之前必須檢純。
4. 初步學習如何檢驗氫氣的純度。
5. 遵守實驗規程 , 意識到安全操作的重要性。
6. 知道化學變化伴隨有能量變化。
7. 認識氫氣是理想的高能潔凈燃料的原因。
教學重點、難點
重點 : 氫氣的物理性質及可燃性、氫氣的檢純、燃燒反應的熱值。
難點 : 點燃氫氣之前必須檢純的原因和方法。
教學過程
[ 第一課時 ]
[ 引言 ] 利用燃料的燃燒反應來取暖和獲得熟食 , 是人類文明的開始 , 燃燒與我們的生活及社會發展密切相關。大家在§ 3.3 已經學習燃燒與滅火的知識 , 今天我們來學習第五章 ( 板書章的題目 ), 首先學習一種潔凈又高能的燃料一一氫氣 ( 板書課題 ) 。
[ 演示 ][ 實驗 5-1] 用氫氣流吹肥皂泡并點燃肥皂泡。
[ 討論交流 ]
1. 氫氣是＿＿色＿＿味、密度最＿＿的＿＿體，極＿＿＿溶于水。 ( 回憶氧氣的物理性質 , 觀察后討論完成填空 )
2. 氫氣可以燃燒嗎 ? 需要什么條件 ? 有何現象 ? 反應生成什么 ?( 演示 [ 實驗 5－2])
3. 為什么點燃的氫氣必須是純凈的 ?( 演示 [ 實驗 5-3])
4. 什么叫爆炸極限 ?( 復習第 80 頁的 “ 爆炸”內容 )
5. 怎樣檢驗氫氣的純度 ?( 演示 [ 實驗 5－4])( 安排學生分組練習操作 )
[ 小結并板書 ]
1. 氫氣的物理性質 : 無色無味最輕的氣體 , 極難溶于水。
2. 常溫下氫氣的化學性質很穩定。
3. 氫氣的可燃性
(1) 純凈的氫氣在空氣中經點燃可安靜燃燒形成淺藍色火焰 , 生成水并放出熱量。
 |
2H2十02 2H2O
(2) 點燃不純的氫氣 ( 與空氣混合 ) 會發生爆炸 , 點燃氫氣之前必須檢驗氫氣的純度。學會氫氣的檢純方法。
4. 一切可燃氣體混有一定比例的空氣時 , 點燃都會發生爆炸 ,這種體積比范圍稱為爆炸極限。
[ 第二課時 ]
[ 復習 ]
1. 氫氣有哪些重要的物理性質 ?
2. 氫氣在什么條件下可以燃燒 ? 生成什么 ?
3. 點燃氫氣前必須做什么 ? 如何操作 ?
[ 講述 ] 人類使用燃料進行燃燒 , 是為了通過燃燒反應產生熱量。那么 , 是否只有通過燃燒才能得到熱量呢 ?
[ 演示 ] 在一支試管中加入幾塊小鋁片 , 再加入 5ml 稀鹽酸 , 觀察產生的現象 , 再讓學生用手摸試管的外壁。
[ 板書 ] 化學變化中的能量變化
[ 講述 ] 化學反應在生成新物質的同時 , 總是伴隨著能量的變化 , 而能量的變化通常表現為熱量的變化�？扇嘉镔|的燃燒反應產生熱量 , 鋁片與鹽酸反應也會放出熱量 , 許多化學反應都有放熱現象 , 也有些化學反應是吸熱的 , 如 C+C02 2C0, 燃料是人類獲取能量的主要物質來源之一。
什么叫熱值 ? 每千克萊物質完全燃燒時所產生的熱量。 ( 熱量的單位千焦與能量單位一致 )
[ 練習 ] 氫氣的熱值是汽油的多少倍 ?
[ 討論交流 ]
1. 為什么說氫氣是潔凈的高能燃料 ?
2. 什么叫環保汽車 ?
[ 閱讀 ] 〈知識視窗〉氫氧燃料電池
[ 小結 ] 氫氣燃燒的熱值很高 , 產物是水 , 所以氫氣是理想的高能潔凈燃料。
§ 5.2組成燃料的主要元素━━碳
教學目標
1. 了解金剛石與石墨的物理性質及主要用途。
2. 明確物質的性質與用途的關系。
3. 知道一種元素可以因結構不同而能組成幾種不同的單質。
4. 認識碳的燃燒及其產物。
5. 了解 CO 和 C02 的性質及 CO2的用途。
6. 初步學會制取CO2, 了解實驗室內制備氣體的思路和方法。
7. 了解并關注溫室效應 , 增強環保意識。
8. 認識自然界中的碳循環。
9. 理解碳與一些含碳化合物的相互轉變關系。
教學重點、難點
重點 :C 、 CO 及 C02 的性質、 CO2的實驗室制法、關注社會與環境責任感的培養。
難點 :C02 性質及制法的探究過程和方法、碳與一些含碳化合物的相互轉變關系。
教學過程
[ 第一課時 ]( 碳的單質 )
[ 引言 ] 大家已經學過氧和氫兩種元素 , 今天再來學習一種元素一一碳 ,C 、 H 、 O 這三 種元素與人類的關系非常密切 , 是構成生命的基本元素。目前已知的 1000 多萬種化合物中 , 絕大多數都是含碳化合物 , 碳是為人類提供能量的燃料的主要元素。首先 , 大家來認識一下碳的幾種單質。
[ 板書 ] § 5.2 組成燃料的主要元素一一碳
[ 閱讀與討論 ] 閱讀教材 , 討論推斷以下各題 :
1. 
金剛石與石墨各有什么物理特性 ?( 活動與觀察 , 從用途推斷特性 , 再完成以下練習 ) 把下列性質與用途的關系用直線段連起來 :
?
2. 試歸納出物質性質與用途的關系 ?
3. 碳還有哪些單質 ?( 閱讀教材 , 歸納出幾種無定形碳的特性。從發展的觀點看待碳的單質一一閱讀討論 C60 及其兄弟 ) 。
4. 組成碳的各種單質都是相同的碳原子 , 每個碳原子的內部結構都一樣 ( 核內有 6 個質子和 6 個中子 , 核外有 6 個電子 ), 為什么各種碳單質的物理特性各有不同 ?[ 講 述 : 這是由于碳原子 ( 外部 ) 之間的排列方式不同引起的 , 展示金剛石與石墨的結構示意圖及教材中 C60 的結構圖 , 再做比喻解釋。 ]
( 指導學生閱讀教材 “人造金剛石 ”)
5. 碳有什么化學性質 ?( 指導閱讀 , 依下述小結板書之 3 講述。 )
[ 講述 ] 碳的燃燒過程 , 可做如下推理 :
每一個碳原子需要消耗一個氧分子發生完全燃燒 :
C+02 CO2……①
( 放出 32.8kJ/kg 熱 ) 假若一半的碳原子燃燒后氧已耗盡 , 另一半的碳原子在高溫下會與①式生成的 C02 發生反應 ( 該反應是吸熱的 ):
C+C02 2CO( 吸熱 ) ……②
由于①、②兩式在同一系統中發生 , ①式生成的 C02 恰好在②式中消耗了。兩式相加
2C+02 2CO( 放熱 9.2 kJ/kg ) ……③
③式就是碳的不完全燃燒反應式 , 故③式的條件是高溫。如果及時加入氧氣 , ②式生成的CO 是可以繼續燃燒的 :
2CO+02 2CO2……④
現把②、④兩式相加便得到①式。
再引導學生比較①、③兩式所產生的熱值大小 , 深化對完全與不完全燃燒的理解。
[ 小結并板書 ]
一、碳的單質
1. 碳的單質一一金剛石、石墨、無定形碳 ( 含少量雜質 ) 、富勒烯。
2. 碳的各種單質都是碳原子組成的 , 由于碳原子之間的排列方式不同 , 各種碳單
質的物理特性差異很大。
3. 碳的化學性質
①常溫下碳的化學性質很穩定。
②碳的燃燒 :
氧氣充分時完全燃燒 C＋O2 CO2 熱值 32.8kJ/kg
氧氣不足時不完全燃燒 2C+02 2CO 熱值 9.2kJ/kg
③高溫下碳能與某些氧化物反應，如
C+C02 2CO
[ 作業 ]完成課本第131頁的《檢查站》（碳三角）
[ 第二課時 ](CO和 CO2 的性質 )
[ 復習 ]1. 檢查上一課時布置的作業 ( 碳三角 ) 。
[ 板書 ] 二、碳的氧化物
[ 歸納并板書 ]
可燃性2CO＋O2 2CO2
1．CO的特性
毒性 ( 與血紅蛋白結合造成體內缺氧 )
[ 探究活動 ]
問題 : 二氧化碳有哪些性質 ?
(1) 先回憶己學知識 , 看看對 C02 的性質知道了多少 ?( 觀察一瓶 C02, 學生自由表達 )
(2) 做 [ 實驗 5-5][ 觀察后記錄在蘭現象 , 引導學生推導出兩個結論 : 比空氣重 ( 下沉 ) 、不支持燃燒。介紹氣體密度大小比較方法 : 相對分子質量越大的其密度就越大 , 空氣的平均相對分子質量為29, 故CO2密度是空氣密度的 44/29=1.5 倍 ] 。
(3) 演示 [ 實驗 5-6] 。 ( 記錄現象 , 推斷出 C02 通人水中能產生酸 , 增加一個對照實驗 : 把醋酸滴人含紫色石蕊的水溶液中。 )
(4) 做 [ 實驗 5-7] 。 ( 記錄現象 , 推斷 :C02 能與石灰水反應生成難溶于水的白色 CaC03) 。 [ 歸納并板書 ]
2.C02 的性質
(1)無色無味、明顯比空氣重的氣體。不能燃燒也不支持一般燃料的燃燒。不支持呼吸作用。 ( 復習光合作用 ) 。固態 C02( 干冰 ) 升華時能吸收大量的熱。
(2)C02 溶于水能與水發生反應 : 碳酸不穩定 , 遇熱會分解。
C02+H20ㄔㄔH2C03
H2CO3 H2O＋CO2↑
（3）CO2與石灰水作用，生成CaC03 白色沉淀：
CO2＋CaCO3ㄔㄔCaCO3↓+H2O
［練習］在課本上做習題5.1第1題。
［作業］習題5.1第3、4兩題。
［第三課時］（CO2制法，C的循環）
［復習］根據CO、CO2的性質，推斷各自的用途或危害。
［講述］大家知道許多含碳化合物的燃燒都有二氧化碳生成，但這樣產生的二氧化碳既不純凈也難以收集。工業上用高溫煅燒石灰石來制取CO2，將來到第八單元就會學到：石灰石在高溫下分解生成CaO和CO2，CaO又叫生石灰，它溶于水生成石灰水Ca(OH)2 請大家完成下列化學方程式：
CaCO3
CaO+H20 一一一
在實驗室內怎樣安全方便地制備 C02 呢 ?
[ 探究活動 ]
教師演示 [ 實驗 5-8], 引導學生邊觀察邊思考以下問題 :
1. 當大理石與稀鹽酸接觸時 , 看到什么現象 ?
2. 收集 C02 的集氣瓶為何瓶口向上 ?
3. 能用排水法收集 CO2嗎 ?
4. 如何檢驗集氣瓶己收集滿瓶的 C02?
5. 長頸漏斗的下管口未浸入溶液中 , 結果會怎樣 ?
6. 該反應的化學方程式是 :
CaC03+2HCl==CaC12+H2C03
碳酸不穩定很易分解 :H2C03 ㄔㄔ H20+C02 ↑
兩式相加便是總的反應式 :
CaC03+2HCl ㄔㄔ CaC12+H20+ CO2 ↑
[ 討論交流 ]
討論課文第 134 頁之 “討論與交流”, 由學生表達 , 教師做適當評價歸納。
[ 練習 ] 在制取 C02 及O2的實驗中 , 相關性質的比較 , 請填寫下表空格 :
反應物及
其狀態
反應條件(是否加
熱或加人催化劑)
其密度比空氣
的密度大或小
是否與功
發生反屈
O2
C02
[ 討論交流 ] 實驗室制取氣體的思路和方法 :( 師生交流、教師評價、歸納 )
1. 選擇適當的反應。 ( 該反應可行嗎 ? 有無別的氣體同時生成 ? 反應條件在實驗室內能滿足嗎 ? 是否安全、方便 ?)
2. 選擇合適的裝置。
固體 + 固體
固體 + 液體
發 反應物狀態 液體 + 液體
生
裝 其他
置
反應條件 ( 是否要加熱或加人催化劑 )
收 向上排空氣法 ( 相對分子質量大于 29 的 )
集 排空氣法
裝 向下排空氣法 ( 相對分子質量小于 29 的 )
置 排水法 ( 難溶于水 , 又不與水發生反應的 , 相對分子質量接近 29 上下的 )
1. 完成下列①－⑨各步變化的化學方程式 :
2. 完成課文第 136 頁的檢查站 ( 性質與功用相連 ) 。
3. 習題 5.1 的第 5 題。
4. 個人或小組在課外完成第 134 頁之“ 制作活動”。
§ 5.3古生物的 “遺產”━━化石燃料
教學目標
1. 知道什么是化石燃料 , 知道化石燃料是人類寶貴的自然資源。
2. 了解化石燃料儲量有限、不可再生。
3. 了解化石燃料的燃燒對環境的影響 , 認識使用和開發清潔燃料及綠色能源的重要性。增強環保意識。
4. 認識化石燃料綜合利用的重要性 , 知道煤和石油綜合利用的一些主要產品。
5. 認識燃料充分燃燒的重要意義。
教學重點、難點
重點 : 化石燃料對人類的重要性、化石燃料的綜合利用、增強環保意識。
難點 : 煤和石油的綜合利用、化石燃料的燃燒及其污染。
教學過程
[ 引言 ] 燃料對于人類生活和社會發展具有十分重大的作用。當今社會 , 最主要的能源是化石燃料 , 它是古生物留給現代人類的一筆巨大的珍貴遺產。
1. 什么是化石燃料 ?
2. 化石燃料是怎樣形成的 ?
3. 為什么說化石燃料是寶貴的、不可再生的 ?
[ 板書 ] 二、化石燃料的燃燒對環境的影響
1. 化石燃料燃燒所產生的廢氣、廢渣和余熱會對環境造成哪四方面的污染 ?
2. 為什么說天然氣是“清潔能源 ”?
3. 寫出甲燒、氫氣及一氧化碳完全燃燒的化學方程式。
[ 練習 ] 本章練習題第 1 題 , 在書上完成。
[ 板書 ] 三、化石燃料的綜合利用
[ 問題與討論 ]
1. 以化石燃料直接做燃料燃燒有何不好 ? 出路何在 ?
2. 什么是綠色能源 ?
3. 煤干餾出哪些主要成分 ?
4. 石油分餾出哪些主要成分 ?
 |
煤 寶貴資源
古生物遺骸 化石燃料 石油 儲量有限
天然氣 不可再生
2. 直接燃燒化石燃料既浪費又污染環境。
3. 開發綠色能源 , 重視化石燃料的綜合利用。
[ 作業 ] 習題 ,5.2 第 1 、 2 兩題。
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