1、4 4. .2 2 化学变化中的能量变化化学变化中的能量变化( (共共 4 4 课时课时) ) 第第 3 3 课时课时 燃料的充分利用燃料的充分利用 一教学目标一教学目标 知识与技能知识与技能 理解燃料充分利用的原理。 过程与方法过程与方法 (1) 通过设置家庭小实验和研究性学习活动，关注探究能力和实践能力。 (2) 通过对学习资料的查找，关注善于思考，勇于发现问题、解决问题等自学能力。 3情感态度与价值观情感态度与价值观 （1）感悟合理使用自然资源和保护环境的意识与责任感。 （2）感悟合理开发利用新能源具有重要的意义。 二教学重点和难点二教学重点和难点 1重点重点 燃料充分利用的原理。 2难
2、点难点 课外实验的结果分析。 三教学三教学用品用品 录像、flash 动画 四教学流程四教学流程 设计思想设计思想 本节课知识要求不高，故将其设计成一堂开放性探究课，通过家庭小实验创设情境，激 发学习动机，通过质疑、讨论、查找资料、解疑等活动，学生自主地进行学习和探索进而掌 握燃料充分利用的原理，增强节能意识，培养科学探究的能力和建设国家的责任感。 教学流程图教学流程图 3流程说明流程说明 （1）课前布置课题：煮沸一定质量水消耗燃气量的测定 具体研究方法 对使用煤气、液化石油气、天然气作燃料的家庭分别实施实验，实验环境相仿。一热水 瓶冷水（约 4L）加入水壶中（可用 2 升的雪碧瓶量水） 。记
3、下燃气表读数，点燃燃气，并将 火焰开至最大，记下时间（精确到秒） 。当水沸腾（有大量气泡出现）时，熄灭火焰，记录 所用时间和燃气表读数，将所得结果记入表中。 燃气使用情况调查表 燃气类型（煤气、液 化气、天然气） 燃气表读数 燃气消耗量 消耗时间 加热前 加热后 大火 从实验数据 中寻找规律 汇报不同家用燃 气烧开一壶水所耗时 间、煤气的体积。 将实验结果与文献 资料提供的相关数 据比较，分析原因 工业生产中 如何充分利用 燃料的能量？ 燃料的充分利用 包括的两个方面 讨论节约 燃气的方 法和途径 讨论：固体、液体 燃料充分燃烧的方 法粉碎、雾化 动画 演示 热交换 原理 比较不同燃料 的价格
4、、热值， 选择优质燃料 现有燃料的 充分利用、 新 能源的开发 小组交流：我国 能源分布情况； 新能源开发方向 中火 小火 在相同条件下用中火、小火加热，再做两次实验，将实验结果填入相同的表格中。 （可小组活动，合作进行） （2）家庭实验结果各不相同，但可分类讨论找异同。比如学生可发现在控制相同条件下， 分别用大火、中火、小火把水煮沸，记录煤气表读数和时间，发现大火消耗时间最少，但中 火消耗煤气量最少。分析原因：大火产生热量大、散热快、比较浪费，小火产生热量小、散 热少，但水烧热后也会与空气进行热交换造成浪费，所用时间又长，中火利用率最高，所用 时间适中。 这既培养了学生严谨的科学实验态度，
5、又充分体现了实验是化学学习的基础这一 客观规律。 （3）比较几种燃料的优劣 (可结合教材 P64-P65 内容) 主要成分 热值 价格 煤 主要为碳、 还含有 H、 S 等元素 29.26MJ/kg 0.3 元/公斤 液化气 碳氢化合物的混合物 47.5MJ/kg 109.2 MJ/m3 2.6 元/公斤 管道煤气 H2-48% CH4-13% CO20% 15.9MJ/ m3 0.9 元/公斤 天然气 主要成分为 CH4 39.7MJ/kg 2.1 元/公斤 阅读这些资料，结合生活实际（发达国家生活能源天然气化，上海浦东居民已使用天然 气等） ，比较不同燃料的优缺点，提出上海城市管道煤气的发
6、展方向。 （4）通过对家庭小实验的讨论，小结出燃料充分利用的基本方法后，请同学再交流得出 具体的工业上各种形态的燃料的充分燃烧和热能的充分利用的方法， 知识的学习从生活中来 又用回到生活中。 （5）现自主学习的一个方面。 五教学案例五教学案例 引入：今天让我们把眼光聚焦到小小一壶水上面。 先请*同学来介绍一下他所作的家庭小实验。 录像：学生用家用煤气灶烧开一壶开水，记录所消耗煤气的体积和时间。 学生：汇报家庭实验情况 老师：几乎每个同学回家都做了这个实验，你们是怎样分析自己测得的数据的？ 生一： 我把实验数据和理论数据作了一个比较， 发现用我家的煤气用掉一立方米大约可 以烧五壶水，但我查找数据
7、发现理论上可以烧 12 壶！ 学生： （惊讶）哇！ 赞许：很好！那你们是不是也有这么大差距啊？ 学生活动：google 搜索不同燃气的热值，学生计算理论和实际的差值，发现无论用哪一 种燃料都有一半以上的热量浪费掉！ 讲解：试想，中国有那么多家庭，每个家庭每天都在烧水，那么一年下来光烧水这一项 就要浪费多少能源？更不用说其它方面了。在能源日趋紧张的今天，如何节约使用能源，如 何充分的利用燃料，是摆在我们每一位同学面前严峻的课题。 板书：燃料的充分利用 老师：怎样利用这些数据呢？ 生二：先分类，再比较。比如都用大火烧开水，看哪种燃料用的时间短；同一种燃料用 不同大小的火焰烧开水的优劣等等。 肯定：
8、 同学们的思路很开阔。 我们利用集体的力量将所得的数据进行横向和纵向的比较， 这就是分类讨论的科学方法。这个实验的价值就体现出来了。 学生活动：分组分析实验数据 交流： （实物投影实验数据，小组代表分析） 学生一：在控制相同条件下，分别用大火、中火、小火把水煮沸，记录煤气表读数和时 间，发现大火消耗时间最少，但中火消耗煤气量最少。分析原因：大火产生热量大、 散热快、 比较浪费，小火产生热量小、散热少，但水烧热后也会与空气进行热交换造成浪费，所用时 间又长，中火利用率最高，所用时间适中。 学生二： 我们认为可以从火焰大小空气比例锅的类型不同品牌的煤气灶比较得 出热能利用率高的节约燃料的方法。 学
9、生评价：就所做实验对数据分析，提出可行性方案，关键是使燃料充分燃烧。 学生三：还可以加上挡风圈，圈状热水器等把余热利用起来 学生评价：热能得到充分利用改进设备，利用余热。 学生小结：燃料的充分利用 一、燃料的充分燃烧（足量的空气） 二、热能的充分利用 追问：空气越多越好吗？ 回答：不是，太多反而带走热量，更正为“适量空气” 讲解：我们这样做对个人来说是节约开支，对国家来说是节约能源。 提问：那么工业生产中如何也做到充分利用燃料呢？ 提示：可以从工业燃料的特点出发 学生：工业上一般用煤作燃料，可以将煤粉碎以增加燃料与空气的接触面积 展示：图片：输送带上的小煤块 学生：如果是酒精、汽油等液状燃料可
10、以喷成雾状。 学生：还有，我记得我小时候到爸爸的工厂里洗免费的澡，那个热水就是利用生产线上 的余热加热出来的（众笑） 展示：热交换器 flash 动画 学生：老师，我们还发现，在控制相同条件下，分别用煤气、液化石油气、天然气把水 煮沸，发现液化气的时间最短，但它的价格最贵。我们在指导燃料的充分利用后，是不是应 该学会选择合适的燃料？ 肯定：这位同学很有头脑，他有过高质量生活的意识！ 显示：比较：各种燃料的优劣 主要成分 热值 价格 煤 主要为碳、还含 有 H、S 等元素 29.26MJ/kg 0.3 元/公斤 液化气 碳氢化合物的混合物 47.5MJ/kg 109.2 MJ/m3 2.6 元/
11、公斤 管道煤气 H2-48% CH4-13% 15.9MJ/ m3 0.9 元/公斤 CO20% 天然气 主要成分为 CH4 39.7MJ/kg 2.1 元/公斤 学生：煤的蕴藏量巨大，我国居世界第三，但含硫煤会引起大气污染，热值也比较低。 学生：液化气无毒、热值高。但易爆炸。管道煤气已运输使用方便。但有毒，热值较低。 学生：天然气无毒、热值高、清洁无毒，是一种优质的燃料。 提问：那么如何改进上海管道煤气的配方才比较理想？ 学生：增加甲烷的含量，降低一氧化碳的含量 追问：但要注意什么问题？ 学生：煤气灶的进风口要扩大或进气口缩小，不然会产生有毒气体危害生命健康。 展示：西气东输图片（同学介绍工
12、程情况）阿 老师：浦东已经大面积使用大西北的天然气，资源和经济发展的互补。 提问：除了节能、选择优质能源，解决能源紧缺问题还有什么途径？ 学生：开发新能源 展示：新能源开发方向.ppt 等 小结： 今天通过大家自己积极动手动脑发现能量大量浪费的现象， 通过家庭小实验用科 学的方归纳出充分利用燃料的方法，即从燃料的燃烧和热能的利用两个角度出发利用好燃 料。 整个过程体现了大家团结协作的精神， 同时还有追求真理、 服务社会的品质。 众所周知， 煤、石油、天然气等矿物燃料是非再生能源，用一点少一点，为了我们的子孙后代，也为了 我们共同居住的家园，请节约能源，并用自己的智慧开发新能源。 六教学反思六教学反思 通过学生的家庭实验归纳出燃料充分利用的方法比理论上的说教要有效的多， 教学中渗 透科学的思想方法和求真质疑的精神，培养和训练了学生的科学研究方法。 教师做到了由“教授教材”转化为“用教材教” ，选择的课程内容与生活紧密相连，对 学生的讨论、交流、质疑等始终保持倾听和赞赏的姿态，并对学生的各种表现给予及时的肯 定和鼓励，调动了学生的学习积极性，教学相长。 建议：由于课时的局限性，可作为特长学生的研究型课题继续延伸。 上海市大同中学 陆莉萍 现有燃料的 充分利用、 新 能源的开发 小组交流：我国 能源分布情况； 新能源开发方向
