初中化学新科粤版九年级上册第五单元 燃料与二氧化碳教案2025秋

第五单元燃料与二氧化碳5.1氢气【素养目标】1.认识氢气的物理性质。2.了解氢气的燃烧过程及产物。3.知道点燃氢气之前必须检纯。4.初步学习如何检验氢气的纯度。5.遵守实验规程,意识到安全操作的重要性。6.知道化学变化伴随有能量变化。7.认识氢气是理想的高能洁净燃料的原因。【教学重点】氢气的物理性质及可燃性、氢气的检纯。【教学难点】点燃氢气之前必须检纯的原因和方法。【教学用具】多媒体课件【教学课时】一课时【教学过程】[引入新课]早在几十万年前，人类的祖先就开始利用燃料的燃烧来取暖和获得熟食。从古至今，燃料都与我们的生活及社会发展密切相关。那么，常见的燃料有哪些呢？它们各有什么特点呢？今天开始我们一起来学习燃料相关的内容吧。[演示实验]教师演示课本P142【实验5-1】，注意边演示边指导学生进行观察和思考。[交流讨论]结合实验现象，讨论氢气有哪些特别的性质。[总结]氢气的特性：操作现象性质推断用氢气流吹肥皂泡肥皂泡在空气中迅速上升氢气的密度比空气的小用燃着的木条点燃肥皂泡肥皂泡燃烧氢气具有可燃性[学生阅读]指导学生阅读课本P142“最轻的气体”内容，总结氢气的物理性质。[小结]氢气的物理性质：颜色、气味常温常压下为无色、无气味的气体溶解性及密度难溶于水，密度比空气的小，是物质世界里最轻的气体三态转化[思考]用燃着的木条接触氢气肥皂泡时，会发现它可以着火燃烧，这说明氢气是一种可燃气体。那么，氢气的燃烧产物是什么呢？[学生回答]是水。[演示实验]教师演示课本P143【实验5-2】，指导学生观察实验现象。[实验记录]氢气的燃烧：操作现象(１)在带尖嘴的金属导管口点燃纯净的氢气，观察火焰的颜色氢气在空气中燃烧，火焰为淡蓝色14 （2）把一个冷而干燥的烧杯罩在火焰上方，观察现象罩在火焰上方的烧杯内壁上有水珠，手触烧杯感觉发烫[分析解释]氢气在空气中燃烧，实际上是与空气中的氧气发生反应，生成水并放出热量的过程。[形成结论]氢气具有可燃性,氢气能在空气中燃烧,生成水并放出热量。因此，氢气是不产生污染物的洁净燃料。[提出问题]通过这个实验，你对水的元素组成有哪些再认识？[学生回答]该实验能说明，水由氢元素和氧元素组成，[教师讲解]氢气等可燃性气体与空气混合后遇明火易发生爆炸,因此在点燃氢气前，氢气必须验纯，以确保氢气可以安全使用。[演示实验]教师演示课本P144【实验5-4】，注意让学生保持安全距离观察。[实验记录]实验操作实验现象（1）取一个无盖、底部钻一小孔的塑料(纸)杯，用纸团堵住小孔，杯口朝下(２)通入氢气，使杯中的气体为氢气和空气的混合气(３)在安全的地方，去掉堵孔纸团，用燃着的木条在小孔处点火，观察现象听到“嘣”的一声，塑料(纸)杯被气浪高高掀起[分析解释]塑料(纸)杯内为氢气和空气的混合气体,一旦点燃，反应迅速进行，在极短的时间内放出大量的热，塑料(纸)杯内气体在有限空间内急剧膨胀，因而发生爆炸。[总结]氢气中混有一定量空气时，点燃后会发生爆炸，因此点燃氢气前一定要验纯。[教师讲解]氢气是易爆气体，具有相当宽的爆炸极限(体积分数：4%~74%)。因此，在使用氢气时，要特别注意安全。点燃氢气前，一定要验纯。[交流讨论]怎样检验氢气的纯度？[演示实验]教师演示【实验5－4】。[实验过程]操作现象与结论用拇指堵住收集了氢气的小试管的管口，使试管口稍向下倾斜（1）若听到尖锐的爆鸣声，表明氢气不纯，用拇指按住试管口一会儿，使氢气燃烧的火焰熄灭，再收集氢气，重复上述操作；（2）若听到轻微的“噗”声，说明氢气已纯净接近酒精灯火焰，再移开拇指点火[教师讲解]若验纯时无声音，可能是没收集到氢气,或氢气逸散了,不能说明氢气已纯净。[学生练习]组织学生分组练习氢气的验纯实验，教师注意巡查，指导学生操作。[思考]氢气在我们的日常生活中很少用作燃料，2022年北京冬奥会主火炬使用氢气作燃料是因为它有什么独特的优点呢？[总结]氢能源的优点：（1）洁净：氢气燃烧的产物是水，对环境无污染。（2）高能：氢气的热值约为汽油的３倍。（3）可再生、原料易得：氢气可以通过水分解得到，原料易得。[学生阅读]指导学生阅读课本P145氢气的应用相关内容，了解氢气的应用前景。[教师讲解]我国在氢气制造、贮存、运输、应用等方面,已取得重大突破。液氢早已应用于火箭、导弹和航天飞机等领域。近年来氢燃料电池在汽车、奥运火炬等方面也得到了应用，充分体现了绿色环保的理念。[课堂练习]点燃下列混合气体时可能发生爆炸的是（）A.H2和N2B.H2和CO2C.CO和O2D.H2和Ar[答案]C14 【板书设计】5.1氢气1.氢气的特性（1）可燃性；（2）密度比空气的小。2.氢气的物理性质：颜色、气味常温常压下为无色、无气味的气体溶解性及密度难溶于水，密度比空气的小，是物质世界里最轻的气体三态转化3.氢气的燃烧（1）氢气的燃烧实验（2）氢气的爆炸实验（3）氢气的验纯4.氢能源的优点：（1）洁净：氢气燃烧的产物是水，对环境无污染。（2）高能：氢气的热值约为汽油的３倍。（3）可再生、原料易得：氢气可以通过水分解得到，原料易得。【课后作业】完成练习册本课时课后练习。5.2碳【素养目标】1.了解金刚石与石墨的物理性质及主要用途。2.明确物质的性质与用途的关系。3.知道一种元素可以组成几种结构不同的单质。4.认识碳的燃烧及其产物。5.了解CO和CO2的性质及CO2的用途。【教学重点】碳单质的性质和用途【教学难点】碳单质的用途【教学用具】多媒体课件【教学课时】一课时【教学过程】[复习回顾]标出下列各物质中碳元素的化合价[新课引入]与氢、氧两种元素一样，碳元素对人类有十分重要的意义。碳是组成生命现象的最基本元素（地球内的生物体内都含有碳元素），也是给人类社会提供能源和材料的主要元素，许多含碳的物质早就被人类的用作燃料，直至现代，以碳元素为主要成分的天然气、煤和石油，仍然是人类社会最常用的燃料。[学生阅读]阅读P147“多种多样的碳单质”前两段内容，根据碳单质的用途推测其性质。[交流总结]金刚石和石墨的应用特性推断14 玻璃刀头上镶一小粒金刚石,用来切割玻璃金刚石硬度大石墨可以作为电极芯石墨能导电铅笔芯是用石墨粉和黏土混合制成的,比较6H和６B铅笔的软硬性能(提示:６B铅笔芯含较多石墨粉,６Ｈ铅笔芯含较多黏土)石墨质软，用其制成的铅笔芯在纸上划时可留下痕迹[教师讲解]物质的性质决定物质用途，根据物质的用途也可以推知相关的性质。[阅读]指导学生阅读P138后两段，总结金刚石与石墨的性质及用途。[总结]金刚石与石墨的性质及用途:金刚石(Ｃ)石墨(Ｃ)物理性质色无色透明,经加工后折光性强,光彩夺目灰黑色、有金属光泽硬度自然界中最硬的物质质软熔点很高高(耐高温)润滑性无润滑性有滑腻感导电性几乎不导电能导电用途做磨料、地质勘探的钻头和玻璃刀的刀头,制作装饰品制铅笔芯,做高温润滑剂、电极和熔炼金属的坩埚(石墨坩埚)区别与联系（1）构成：金刚石和石墨均由碳原子直接构成。（2）性质：①金刚石和石墨的物理性质有很大差异，原因是碳原子的排列方式不同；②金刚石和石墨的化学性质相似，原因是它们都是由碳元素组成的单质。（3）转化：石墨和金刚石在一定条件下可以相互转化[讲解]金刚石和石墨都是由碳元素组成的单质，但它们的物理性质差别却很大，这是因为在金刚石和石墨里碳原子的排列不同。[讨论交流]金刚石和石墨的组成、结构和它们的性质有什么关系呢？[学生回答]组成相同，但结构和性质不同，具有不同的用途。[教师总结]通过比较金刚石和石墨，我们知道物质的结构决定物质的性质，结合前面的内容，我们知道，物质的性质决定物质的用途，因此可以得出结构、性质、和用途的关系：[过渡]除金刚石和石墨外，人类还用到主要成分为碳单质、内部结构不规则的多种无定形碳，如焦炭、木炭、活性炭、炭黑等。[布置任务]请同学们根据课本P148-149内容，整理几种无定形碳的性质与用途。[成果汇报]几种无定形碳的性质与用途:结构与性质制法用途焦炭煤隔绝空气加强热冶金和生活的常用燃料14 都具有疏松多孔的结构，具有相当强的吸附能力(活性炭的吸附能力较强)木炭木材隔绝空气加强热活性炭木炭在高温下用水蒸气处理用于防毒口罩的滤毒层、防毒面具的滤毒罐、净水过滤器的吸附材料、白糖脱色、化学合成中除杂等炭黑含碳物质不完全燃烧制作油墨、油漆、鞋油、颜料，作橡胶制品的填料等[教师讲解]除了金刚石、石墨、无定形碳外，科学家还先后发现富勒烯、石墨烯等其他碳单质，它们在材料科学、电子工业等方面有广阔的应用前景。[过渡]我们为什么能确定特性迥然不同的金刚石、石墨等都是由碳元素组成的单质呢?[教师讲解]碳单质的燃烧产物都是碳的氧化物。在常温条件下，碳单质的化学性质是非常稳定的，但在高温条件下，各种碳单质都会发生燃烧。[提出问题]这些现象明说明碳单质具有哪些化学性质？[学生回答]碳单质的化学性质：（1）可燃性；（2）稳定性；（3）还原性。[提出问题]请列举能说明碳单质在常温下化学性质稳定的实例。[学生回答]需要长期保存的档案用碳素墨水书写；中国古代的水墨画经久不变色；木质电线杆埋入地下部分用火烧焦。[复习回忆]回忆木炭在氧气瓶中燃烧的实验。实验现象结论木炭在氧气中燃烧发出白光、放热、生成能使澄清石灰水变浑浊的气体木炭在氧气中燃烧生成二氧化碳[教师讲解]在氧气供给充分的环境下，碳的燃烧是完全燃烧，燃烧产物是二氧化碳；氧气供给不足,碳就会不完全燃烧，不完全燃烧的产物是一氧化碳。[学生练习]请写出木炭在两种情况下燃烧的化学方程式。燃烧情况条件化学方程式完全燃烧氧气供给充分C＋O2CO2不完全燃烧氧气供给不足2C＋O22CO[教师讲解]在高温条件下碳能与某些氧化物反应，如炽热的碳可使二氧化碳转变为一氧化碳，该反应过程中吸收热量。[布置任务]写出碳使二氧化碳转变为一氧化碳的化学方程式。[答案]CO2＋C高温2CO。[教师讲解]冬天，人们在室内烤火取暖，若是不注意通风，室内的人可能不知不觉昏迷过去，甚至丧失生命，这就是煤气中毒事故。其“罪魁祸首”就是一氧化碳。一氧化碳是一种无色、无气味、难溶于水的气体，密度比空气的小。一氧化碳易燃，燃烧时产生蓝色火焰。化学反应方程式为：2CO＋O22CO2。[提出问题]冬天用炭炉取暖时，在炭炉进风口扇风是为什么？[学生回答]以加快空气流通，为燃烧提供足够的氧气使燃烧更旺。[交流讨论]用炭炉取暖时，可以关上门窗保暖吗？放一盆水可以防止煤气中毒吗？[总结]在屋里用炭炉生火取暖时，关门窗会使屋内氧气不足，木炭燃烧易产生一氧化碳，从而造成中毒事故；一氧化碳难溶于水，在炉边放盆水不能防止煤气中毒。[教师讲解]在通风不良的室内，因氧气不足，含碳燃料燃烧时容易产生一氧化碳。一氧化碳是有毒的气体，它跟血液中血红蛋白结合的能力比氧气强，会使血液失去输氧能力，出现中毒现象。所以，在室内使用含碳燃料时，要保证有充分的通风措施，确保安全。[学生练习]碳单质及其化合物在一定条件下可以相互转化，请根据下面物质转化关系图，写出对应化学方程式。14 [答案]①C＋O2CO2；②2C＋O22CO；③2CO＋O22CO2；④CO2＋C高温2CO。【板书设计】5.2碳1.金刚石和石墨金刚石(Ｃ)石墨(Ｃ)物理性质色无色透明,经加工后折光性强,光彩夺目灰黑色、有金属光泽硬度自然界中最硬的物质质软熔点很高高(耐高温)润滑性无润滑性有滑腻感导电性几乎不导电能导电用途做磨料、地质勘探的钻头和玻璃刀的刀头,制作装饰品制铅笔芯,做高温润滑剂、电极和熔炼金属的坩埚(石墨坩埚)区别与联系（1）构成：金刚石和石墨均由碳原子直接构成。（2）性质：①金刚石和石墨的物理性质有很大差异，原因是碳原子的排列方式不同；②金刚石和石墨的化学性质相似，原因是它们都是由碳元素组成的单质。（3）转化：石墨和金刚石在一定条件下可以相互转化2.结构、性质、和用途的关系：3.无定形碳：主要成分为碳单质、内部结构不规则的物质。4.碳单质的化学性质：（1）可燃性；（2）稳定性；（3）还原性。5.一氧化碳：一种无色、无气味、难溶于水的气体，密度比空气的小。易燃，燃烧时产生蓝色火焰。6.碳单质及其化合物的转化：①C＋O2CO2；②2C＋O22CO；③2CO＋O22CO2；④CO2＋C高温2CO。【课后作业】完成练习册本课时课后练习。5.3二氧化碳【素养目标】14 1.通过探究活动了解二氧化碳的性质。2.了解实验室制取二氧化碳的方法。3.认识实验室制取气体的方法。4.了解二氧化碳对人类生活的影响。5.了解自然界的碳循环和氧循环。【教学重点】1.二氧化碳的性质。2.实验室制取气体的方法。【教学难点】二氧化碳性质的探究过程和方法。【教学用具】仪器：集气瓶、玻璃片、烧杯、试管、导管、铁架台（带铁夹）、酒精灯、火柴、橡胶塞、蜡烛、塑料瓶、滴管、试管夹、注射器。试剂：石灰石、稀盐酸、石蕊溶液、澄清石灰水、水、碳酸钠、浓盐酸、稀硫酸。【教学过程】[新课引入]大多数燃料都含有碳元素，含碳燃料在燃烧时都会产生二氧化碳。二氧化碳对生态环境具有重要影响。[教师讲解]通常情况下，二氧化碳是无色、无气味的气体。在加压和降温条件下，二氧化碳可以转变为液体，还可以进一步凝固为俗称干冰的白色固体，二氧化碳的三态变化过程可表示如下：[学生实验]组织学生分组进行课本【实验5-5】“倾倒二氧化碳”实验,教师注意巡查指导。现象：蜡烛自下向上依次熄灭。[推断]（1）二氧化碳密度比空气大。（2）二氧化碳不燃烧，不支持燃烧。[学生实验]组织学生进行课本P153-154【实验5-6】,指导学生进行观察并根据现象推测二氧化碳具有的性质。[实现记录]步骤现象（证据）（1）往集满二氧化碳的软质塑料瓶中注入约1/3的蒸馏水，立即旋紧瓶盖，手拿塑料瓶上方（瓶盖处），充分振荡塑料瓶变瘪（2）取瓶内液体数毫升于试管中，滴加紫色石蕊溶液，振荡溶液由紫色变为红色（3）加热上述试管溶液由红色变为紫色[交流讨论]组织学生分组讨论，推测该实验现象与二氧化碳的哪些性质有关。[分析解释]根据步骤（1）中塑料瓶变瘪，可推测CO2能溶于水或能与水反应。根据步骤（2）中溶液由紫色变为红色，可推测CO2能与水反应。根据步骤（3）中溶液由红色变为紫色，可推测二氧化碳与水反应生成的物质不稳定。[教师讲解]紫色石蕊溶液在酸性条件下显红色，在反应中，紫色石蕊溶液变红，是因为有酸性物质生成，二氧化碳与水反应生成的物质叫作碳酸，碳酸在水溶液中显酸性，因此可用紫色石蕊溶液检验碳酸。14 [学生实验]组织学生进行课本P154【实验5-7】,指导学生进行观察并根据现象推测二氧化碳具有的性质。现象：澄清石灰水变浑浊。推测：二氧化碳能与澄清石灰水反应，生成不溶于水的物质。[教师讲解]二氧化碳能与氢氧化钙[Ca(OH)2]反应生成白色的碳酸钙(CaCO3)沉淀,此反应的现象明显，因此常用来检验二氧化碳气体。[交流讨论]组织学生分析上述实验与证据，讨论那些与CO2的物理性质有关。那些与CO2的化学性质有关。[总结]1.CO2的物理性质(１)通常情况下是无色、无气味的气体。(２)密度大于空气。(３)能溶于水。2.CO2的化学性质(１)一般情况下，二氧化碳不可燃，且不支持燃烧。(２)二氧化碳无毒，但不能供给呼吸。(３)二氧化碳能与水反应生成碳酸（H2CO3）,碳酸能使紫色石蕊溶液变红（CO2+H2O==H2CO3）。碳酸不稳定，容易分解成水和二氧化碳（H2CO3==CO2+H2O）。二氧化碳能与氢氧化钙[Ca(OH)2]反应生成白色的碳酸钙(CaCO3)沉淀。[学生练习]人吸入空气，排出CO2等气体。为了证明人呼出的气体中含有CO2且能有效排除空气中CO2的干扰，某学生设计了下图所示的实验装置，为了除去空气中的CO2和检验人呼出的气体中含有CO2，则锥形瓶Ⅰ、Ⅱ中加入的试剂为（B）瓶Ⅰ瓶ⅡACa(OH)2NaOHBNaOHCa(OH)2C石蕊酚酞DNa2SO4CaCl2[过渡]碳燃烧可以得到二氧化碳，但是这种方法难以收集到纯净的二氧化碳，所以实验室常用稀盐酸和大理石或石灰石（主要成分是碳酸钙）在常温下反应来制取二氧化碳。反应原理可以用化学方程式表示：CaCO3+2HCl==CaCl2+H2O+CO2↑。[教师讲解]这个反应实际包含了连续发生的两个反应。首先，碳酸钙与盐酸发生反应生成氯化钙和碳酸，然后，碳酸不稳定分解产生二氧化碳。[思考]实验室还有其他可以发生反应产生二氧化碳的试剂吗？如果用这些试剂来制取二氧化碳会有什么效果呢？[学生阅读]阅读课本P155-156“观察活动”内容，思考以上内容。[学生活动]按照课本P155-156“观察活动”内容进行【实验5-8】,教师注意巡查指导实验操作。[实验记录]试剂现象（1）浓盐酸与块状大理石剧烈反应，迅速产生大量气泡，并伴有白雾（2）稀硫酸与块状大理石刚开始时产生气泡，后面反应速率逐渐减慢直至停止（3）稀盐酸与碳酸钠(或碳酸钙粉末)剧烈反应，迅速产生大量气泡[教师讲解]（1）浓盐酸有强挥发性（挥发到空气中会形成白雾），会使制得的CO2中混有HCl气体。（2）稀硫酸与大理石中的碳酸钙反应生成的硫酸钙微溶于水，覆盖在大理石表面，会阻止反应继续进行，因此反应一段时间后就会停止。14 （3）稀盐酸与碳酸钠(或碳酸钙粉末)反应速率过快，产生的气体不便于收集。[总结]实验室制取气体，确定反应原理时需要考虑反应的快慢、制得的气体是否纯净、是否易于收集等因素。[过渡]通过制取氧气我们已经知道实验室制取气体的装置包括两部分：发生装置和收集装置，选择什么装置与多种因素有关，下面我们来对比氧气的制取和二氧化碳的制取原理。[学生活动]比较实验室制取氧气和二氧化碳的原料状态和反应条件。[交流总结]制取气体试剂试剂状态反应条件CO2稀盐酸、大理石(或石灰石)固体、液体常温O2高锰酸钾固体加热氯酸钾、二氧化锰固体加热、催化剂过氧化氢溶液、二氧化锰固体、液体常温、催化剂[小结]实验室制取CO2的发生装置与过氧化氢分解制取O2的相似。[教师讲解]实验室制取气体的装置选择可从实验室制取气体的原理出发，根据反应物的状态(如固体与固体反应、固体与液体反应、液体与液体反应等)、反应条件(如是否需要加热、使用催化剂等)来确定气体发生装置。实验室制取分解过氧化氢制取O2的发生装置是固液常温型装置，常见装置有以下几种：装置装置特点简易装置，可用于制取少量气体便于添加液体便于添加液体，能控制反应速率可通过开关弹簧夹控制反应的发生与停止[学生活动]比较氧气和二氧化碳的相关性质。[交流总结]气体密度溶解性是否能与水反应CO2比空气的大能溶于水能与水反应O2比空气的略大不易溶于水不与水反应［教师讲解］确定气体收集装置可根据气体的性质选择（排空气法或排水法）确定气体收装置。二氧化碳密度比能溶于水、能与水反应，不能选用排水法收集，二氧化碳密度比空气的大，因此可用向上排空气法收集。［小结］实验室制取二氧化碳可选用向上排空气法收集。[学生活动]在课本P157图5.3-4中，选择适当的仪器，设计制取二氧化碳的发生装置和收集装置，并绘制装置设计方案图。[成果展示]实验室制取二氧化碳装置设计图。方案一：方案二：14 [评价交流]组织学生对各组的设计图进行评价，并尝试总结各装置的特点。[总结]方案一：装置简单，适用于少量气体制取，不便于添加试剂。方案二：便于添加试剂，适用于制取较多量气体。[学生阅读]组织学生阅读课本P158图5.3-5，了解并交流实验室制取并检验二氧化碳操作步骤，并思考个步骤的具体操作。[教师讲解]实验室制取并检验二氧化碳，需要经历以下步骤：①检查装置气密性→②加入试剂→③收集气体→④进行验满→⑤检验气体。[学生实验]各小组按照自己的设计，组装仪器，按照正确的实验步骤进行实验，并收集一瓶二氧化碳。实验用品：铁架台（带铁夹）、试管、带导管的橡胶塞、玻璃导管、集气瓶、大理石、稀盐酸、澄清石灰水。实验记录:实验内容与步骤现象及分析①检查装置气密性：将导管伸入水中，手握试管，观察水中导管口的现象导管口有气泡冒出，说明装置气密性良好②加入试剂：打开胶塞，在试管中加入适量块状大理石，倒入6mL稀盐酸,迅速盖好胶塞③收集气体：将试管固定在铁架台上，用向上排空气法收集气体试管内产生大量气泡④进行验满：用燃着的木条靠近集气瓶口，检验气体是否集满若木条熄灭，则说明气体已集满⑤检验气体：往集气瓶中滴加适量澄清石灰水石灰水变浑浊，说明该气体是二氧化碳[提出问题]为什么可以用步骤4的方法检验二氧化碳是否集满？[学生回答]二氧化碳的密度比空气的大，进入集气瓶后会沉在下方，且二氧化碳不可燃，也不支持燃烧，若放在集气瓶口的木条熄灭，则说明二氧化碳已集满。[教师讲解]实验室制取气体的方法：（1）选择合适的试剂（要求保证安全、操作方便、反应速率适中，并兼顾环保、经济性）。（2）确定制取气体的装置（包含气体发生装置和收集装置，有时还需要气体净化装置和尾气处理装置），其中气体发生装置根据反应物的聚集状态和反应条件选择，气体收集装置根据气体产物的性质选择。发生装置固液常温型固体加热型向上排空气法向下排空气法排水法14 收集装置（3）组装仪器进行实验：要按照先下后上、先左后右的顺序组装仪器，并检查装置气密性。加入试剂时，先加固体试剂，后加液体试剂，最后点燃酒精灯(如果需要加热的话)，使用排水集气法收集气体时，为防止水倒吸，实验结束时要先将气体导管从水中移出，再停止加热。[过渡]学习了二氧化碳的物理性质和化学性质之后，我们可以认识到二氧化碳与人类生活和环境的密切关系。[学生阅读]指导学生阅读课本P160-161“二氧化碳对人类生活和环境有何影响”内容，总结二氧化碳的用途。[交流总结]1.二氧化碳的用途：（1）作为化工原料，用于制造纯碱、化肥等。（2）灭火。（3）作制冷剂、用于人工增雨。（4）作气体肥料。[教师讲解]二氧化碳没有毒性，但它不能供给呼吸，所以人在二氧化碳浓度偏高的环境中，会感到气闷、头痛乃至窒息死亡，因此进入久未开启的菜窖或干涸的深井之前应先做灯火试验，如果灯火燃烧不旺盛或熄灭，说明该环境中二氧化碳浓度较大，人不宜进入。[学生阅读]指导学生阅读课本P161-162知识视窗内容，了解温室效应。[交流总结]温室效应（1）定义：地球近地层大气中的水蒸气或CO2就像温室的玻璃或塑料膜一样，让阳光可以透过，又能吸收地表的红外线辐射，阻止地表热量向外散发，起保温的作用，这种现象就是温室效应。（2）作用：使地表温度适合人类生存。（3）常见温室气体：二氧化碳(CO2)、甲烷(CH4)、一氧化二氮(N2O)、氟氯代烷(氟利昂)等（4）温室效应加剧的原因：含碳燃料消耗激增，使CO2的排放量迅猛增加森林遭受破坏，使CO2的吸收量减少。（5）危害：使全球性气候变暖，冰川融化、海平面升高，危及沿海城市引起气候反常，土地变成沙漠，生态环境恶化，生物物种减少，人类健康受到损害。（6）防治措施：绿色低碳发展,“积极稳妥推进碳达峰碳中和”。[教师讲解]地球上的生物都含有碳元素，而碳元素在自然界的生物圈、大气圈、水圈、岩石圈不断交换，形成碳循环，维持地球上的碳含量守恒。二氧化碳含有碳元素和氧元素，在自然界的碳循环和氧循环中都起到了非常重要的作用。[学生阅读]指导学生阅读课本P162“自然界的碳循环和氧循环”内容，总结大气中二氧化碳产生和消耗的途径。[总结]大气中CO2产生途径：含碳燃料的燃烧，人和动植物的呼吸作用，微生物的分解作用等。CO2消耗途径：绿色植物的光合作用，水体的溶解吸收等。[学生练习]氨气极易溶于水，常温常压下，1体积水可溶解700体积的氨气，溶解后可与水反应生成一水合氨，溶液显碱性。氨气的密度比空气的小。已知：2NH4Cl(固体)+Ca(OH)2(固体)△2NH3↑+CaCl2+2H2O。（1）如果制取并收集保存氨气，请从图中选取装置和仪器（填序号）。14 （2）氨气不能用排水法收集，原因是_______________。【解析】（1）由于氨气是用固体和固体加热来制取的，且有水生成，所以发生装置选用A；又因为氨气极易溶于水，密度比空气的小，所以应用向下排空气法收集，收集装置选用E。（2）氨气不能用排水法收集的原因是氨气极易溶于水。【答案】（1）A、E（2）氨气极易溶于水【板书设计】5.3二氧化碳1.二氧化碳的性质（1）CO2的物理性质。（2）CO2的化学性质。2.二氧化碳的实验室制取（1）反应原理及试剂的选用。（2）实验室制取气体的装置设计（发生装置与收集装置的类型及选用）。（3）实验室仪器组装的基本原则。（4）实验室制取二氧化碳的操作步骤。3.实验室制取气体的方法。4.二氧化碳对人类生活和环境的影响。（1）二氧化碳的用途。（2）温室效应、碳中和与碳达峰。5.自然界的碳循环与氧循环。【课后作业】完成练习册本课时课后练习。5.4化石燃料【素养目标】1.知道什么是化石燃料，知道化石燃料是人类宝贵的自然资源。2.了解化石燃料储量有限、不可再生。3.了解化石燃料的燃烧对环境的影响，认识使用和开发清洁燃料及绿色能源的重要性。增强环保意识。4.认识化石燃料综合利用的重要性，知道煤和石油综合利用的一些主要产品。【教学重点】化石燃料及其综合利用。【教学难点】化石燃料的燃烧及其污染。【教学课时】一课时【教学过程】[新课引入]燃料对于人类生活和社会发展具有十分重大的作用。当今社会，最主要的能源是化石燃料，它是古生物留给现代人类的一笔巨大珍贵遗产。[交流讨论]学生根据自己所在地区或家庭实际情况进行讨论并回答下列问题。1.你家烹饪使用什么燃料？祖父辈和父辈还使用过什么燃料？2.摩托车、汽车、轮船、飞机等交通工具使用什么燃料？3.你家附近有餐馆、食堂、供热锅炉、热电厂、冶炼厂、瓷窑、砖窑吗？它们使用什么燃料？14 [交流总结]1.家中烹饪使用的燃料是液化石油气或天然气，祖父辈和父辈还用过的燃料是柴草、煤气。２.摩托车、汽车、轮船、飞机使用的燃料是汽油、柴油等。３.餐馆、食堂、供热锅炉、热电厂、冶炼厂、瓷窑、砖窑使用的燃料是天然气或煤。[教师讲解]化石燃料通常是指煤、石油和天然气，它们都是由古代生物的遗骸在地层深处高温、高压的条件下经过一系列复杂变化而形成的，化石燃料是当今社会最主要的能源，也是不可再生能源短期内，不能从自然界得到补充。[学生阅读]指导学生阅读课本P166图5.4-1，将煤、石油和天然气进行对比。[总结]煤、石油、天然气的对比：煤石油天然气黑色的“金子”工业的“血液”洁净的气体燃料物理性质黑色固体，有光泽深褐色黏稠状液体，不溶于水，密度比水的小无色、无气味的气体，密度比空气的小，难溶于水成分复杂的有机物与无机物的混合物(主要含碳元素，还含有氢、氮、硫、氧等元素)多种碳氢化合物的混合物(还含有少量的氮、硫、氧等元素)主要成分为CH4(甲烷)[教师讲解]煤、石油在工业上用途广泛，由于含有氮、硫元素，若直接燃烧会产生NO2、SO2等污染性气,天然气的主要成分是甲烷，容易完全燃烧(化学方程式表示为：CH4＋2O2点燃CO2＋2H2O)，几乎不产生硫氧化物和氮氧化物，相对于煤和石油制品，对大气的污染较轻，可称为“清洁能源”。沼气、瓦斯等的主要成分也是甲烷。[学生阅读]指导学生阅读课本P167正文部分，了解化石燃料资源的现状。[交流总结]我国化石燃料的现状和特点：（1）我国的煤炭储量占世界第四位，呈现“北多南少”“西多东少”的区域特征。（2）我国石油和天然气的蕴藏量相对较少，在石油资源的勘探和开发方面，现已建立起大庆、胜利、中原、塔里木、大港等油田，也开发了渤海油田、东海油田、南海油田等海上油田。（3）我国是世界上最早利用天然气的国家，新疆的天然气通过“西气东输”工程供应沿线各地的工业用气和居民生活用气，取代部分煤炭和燃油，改善大气环境，提高生活质量。（4）我国化石燃料的资源有限，而且人口众多，对燃料的需求量非常大，因此必须特别注意资源的节约和有效利用。[提出问题]西部大开发战略中有“西气东输”工程，其中的“气”是指什么呢？[回答问题]天然气。[教师讲解]由于化石燃料的资源有限且不可再生，新能源的开发和利用迫在眉睫，可燃冰因为其热值高、储量巨大等优点而备受期待。[学生阅读]指导学生阅读课本P167知识视窗，了解可燃冰相关知识，[总结]可燃冰：①形态：类冰状结晶物质。②形成：以甲烷为主的天然气与水在高压低温条件下形成。③分布：深海或陆域永久冻土中。④优点：热值高、储量巨大等。⑤现状：我国已在南海北部神狐海域试采成功，成为世界上首个稳定开采可燃冰的国家。[教师讲解]可燃冰的主要成分是甲烷，燃烧时对大气的污染较小，属于清洁能源。目前在开发或利用的新能源还有太阳能、风能、地热能、潮汐能、生物质能和核能等。[布置任务]阅读课本P168“化石燃料对环境的影响”内容，结合前面学习的内容，总结化石燃料对环境的危害。[交流总结]化石燃料对环境的危害：化石燃料燃烧产生污染物造成危害CO2加剧温室效应14 SO2形成酸雨NO、NO2形成雾霾、酸雨煤灰粉尘形成雾霾、诱发肺病CO污染空气、引起中毒炉渣固体废物污染土地余热污染水源，导致生物死亡[教师讲解]近年来，为了减少化石燃料对环境的影响，我国大力开展煤改电工程，把以煤炭为燃料的传统锅炉更换成电锅炉，大力推广使用脱硫煤，改进生产中使用的脱硫设备，用天然气代替煤，改进汽车发动机的燃烧方式，使用催化净化装置，加大尾气检测力度，推广使用电动汽车等，有效治理了大气污染。[过渡]通过前面的学习可知:一方面,化石燃料不能再生，十分宝贵；另一方面，燃烧化石燃料，不仅造成环境污染，而且造成资源浪费。因此，我们要走可持续发展的道路，综合利用化石燃料资源。[教师讲解]化石燃料的综合利用主要是煤和室友的综合利用。（1）煤的干馏是将煤隔绝空气加强热，从而得到多种多样的产品的过程（此过程主要发生化学变化）。煤经干馏获得焦炉煤气、煤焦油和焦炭，焦炉煤气的成分主要有H2、CH4、CO等，是一种较为经济、洁净、燃烧效率高的燃料。（2）石油的分馏是利用石油中各组分的沸点不同，加热蒸馏进行分离的过程（此过程主要发生物理变化）。石油经分馏可获得石油气、汽油、航空煤油、柴油、润滑油、重油、石蜡、沥青等产品。石油分馏出来的某些成分，经催化、加热分解等化学变化，生成气态的碳氢化合物，可以进-步制造合成纤维、橡胶、塑料、化肥、农药、溶剂、洗涤剂、医疗药物等各种产品。[学生练习]化石燃料是不可再生的能源。下列不属于化石燃料的是（）A.天然气B.煤C.石油D.乙醇[答案]D【板书设计】5.4化石燃料1.化石燃料（1）化石燃料的种类：煤、石油和天然气。（2）化石燃料现状。2.清洁能源：可燃冰。3.新能源：太阳能、风能、地热能、潮汐能、生物质能和核能等。4.化石能源对环境的影响：加剧温室效应，形成酸雨和雾霾，污染大气、土壤、水源，影响生物健康和生存。5.化石燃料的综合利用（1）煤的干馏①定义：将煤隔绝空气加强热，从而得到多种多样的产品的过程。②变化类型：化学变化。③产品：焦炉煤气、煤焦油和焦炭。（2）石油的分馏①定义：利用石油中各组分的沸点不同，加热蒸馏进行分离的过程。②变化类型：物理变化。③产品：石油气、汽油、航空煤油、柴油、润滑油、重油、石蜡、沥青等。【课后作业】完成练习册本课时课后练习。14