九年级化学下册第9章化学与社会发展第1节能源的综合利用教案（沪教版）.doc

第 1 节 能源的综合利用 课题分析 能源是指能为人类提供所需能量的资源。目前，化石燃料是我们生产、生活的主要能源， 但化石能源是不可再生能源，且燃烧会造成环境问题。目前人类所使用的能源绝大部分来自 太阳能；电池是将化学能直接转化为电能的装置;氢能是理想的“绿色能源”。 课标要求 【教学目标】 1.知识与技能 （1）了解常见的能源，知道人类所使用能源绝大多数来自太阳能； （2）了解电池是化学能直接转化为电能的装置； （3）了解氢能源的优缺点及发展前景。 2.过程与方法 能够了解社会的发展与能源利用的关系。 3.情感、态度与价值观 引导学生注意联系周围事物，培养自己的观察、对比和实验探究能力。 【教学重难点】 1.化学燃料对环境的影响。 2.化学能转化为电能。 【教学方法】 实验、探究、讲授讨论、练习。 教学过程 一、导入新课 展示“中国节能标志”图片，图片中包含哪些含义？ 节能的意义是什么？ 二、推进新课 活动 1：了解能源的发展史 【讲解】 前世：大家能否告诉我，人类最初使用的能源是从哪里获得的〔学生答：柴草〕。对！ 古代人主要利用柴草燃烧时发生的化学变化将生物能，也叫化学能转化为光和热。柴草以其 便宜易得在小农经济中得到广泛应用。（展示投影）今生：但随着工业的发展，柴草因为其热值低，受地理环境制约明显，不便于运输等缺 点退出了主导地位。那么现代社会主要使用的能源是什么呢？（生答：煤、石油、天然气）， 展示投影（认识生活中常见的能源）我们主要利用煤，石油，天然气燃耗放出能量为人造福。 化石燃料相比柴草具有许多优点。 【交流】 优点:热值比柴草高，储量大，便于运输，可作为化工原料制作各种化工产品，现代化 学工业的基础就是建立在煤化工和石油化工之上的。（在投影上展示） 【提问】 那么你知道化石燃料有哪些不足之处呢？ 【交流】 缺点：不可再生能源〔展示化石燃料的使用年限〕， 燃烧产物污染大，能源利用率低〔我 国 33%，世界上平均 40%〔在投影上展示〕。 【引导】 目前全世界面临着能源危机，如果你现在成为我国能源部部长，请你为我国的能源发展 出谋划策，你有哪些措施呢？ 【交流】 1.开发新能源，如太阳能，氢能，水能，风能，潮汐能，核能〔“3·11”日本核事故〕等。 2.节约能源。充分利用现有能源〔改进设备，促进充分燃烧），能源综合利用。 3.减少污染。 【讲解】 目前人类所使用的能源绝大部分来自太阳能，绿色植物通过光合作用吸收太阳能，动物 食用植物间接利用太阳能，化石燃料蕴藏的能量也来自远古生物体吸收的太阳能，那么目前 直接利用太阳辐射能有几种方式？ 【交流】直接利用太阳辐射能，主要有以下两种方式 （1）光—热转换，利用太阳辐射能加 热物体而获得热能；（2）光—电转换，即把太阳能直接转换成电能。 【强化练习】 活动 2 ：探究化学电池的奥秘 【过渡】 在生活中广泛使用的电瓶车，手机，数码照相机等的能量是由什么提供的〔学生答： 电池〕，电池以它的体积小，电容量大，携带方便等特点，是现代社会应用非常 普遍的一种能源。 【教师讲解】 化学电池是一种可以输出电能的装置。在化学电池中，物质之间发生了化学变化，同时， 物质的化学能转化为电能释放了出来。那么，请同学们回顾前面所学过的化学变化的现象并 进行思考:物质在发生化学变化的同时，物质的化学能还有其他的转化形式吗？ 【学生交流讨论】 【教师小结】 木炭在氧气中燃烧时发出了白光，说明木炭的化学能转化为光能释放出来;木炭燃烧的 同时还释放出热量，说明木炭的化学能转化为热能释放出来;说明物质的化学能还能转化为 热能和光能等……任何化学变化都伴随着能量的转化，这正是科学家们开发新能源的重要依 据。新能源开发的进展是很快的，同学们想了解得更多一些吗？你们可以上网查阅资料，或 者到图书馆查阅文献资料。 【强化练习】 活动 3：氢能 【过渡】 你认为未来解决能源危机的最根本的方法是什么？ 学生答：开发新能源。目前各个国家 都在制订新能源发展计划，来应对能源危机。下面我们一起先来认识一下氢能开发。 【板书】 一、清洁高效的氢能 【教师讲解】 那么，与其他能源相比，氢气用作燃料有哪些优点呢？请同学们从以下三个方面进行讨 论、交流： 【投影】 1.制取氢气的原料； 2.氢气燃烧的产物； 3.氢气燃烧时产生的热量。 【投影】 氢气作为新能源普遍被人们重视并加以研究。氢气用作燃料有许多其他燃料所不及的优 点。煤、石油、天然气等资源的蕴藏量并不是无限的，氢气可以用水作原料来制取。燃耗相 同质量的氢气和石油，前者放出的热量是后者的 3 倍。氢气燃烧的产物只有水。根据以上短文内容，归纳总结氢气作为燃料的优点。 【学生交流讨论】 【教师小结】 1.放热量高：1 g 氢气放出的热量为 1 g 汽油的 3 倍。 2.清洁无污染：氢气在燃烧过程中，产物只有水，不会造成环境污染，因而又被称为“清洁 燃料”。 3.来源广泛:地球表面 71%的水中都含有大量的氢元素，水分解可制得氢气，氢燃烧后又生 成水。 【教师讲解】 请同学想象一下，当氢气作为能源被人们广泛使用后，我们的生活将会是什么样子呢？ 【学生交流讨论】 【教师小结】 做饭时，直接打开氢气灶，点着氢气就可以了；汽车、火车、飞机将不再需要油料；没 有加油站了；天空不再会灰蒙蒙的了…… 【教师讲解】 氢气作为一种能源虽然是如此的理想，但是目前却只有在火箭发射等少数情况下使用， 这又是为什么呢？ 请同学们阅读书本、合作探讨对这一问题的看法。 【学生阅读、交流、讨论】 阅读书本 P97 相关内容。 【教师小结】 (交流讨论后得出氢气作为新能源的局限性) 1.电解水生成 1 g H2 消耗的能量大于 1 g H2 燃烧放出的能量，消耗电能太多，成本太高； 2.氢气易燃易爆，贮存和运输不方便、不安全。 以上两点确实极大地制约了氢气作为能源被广泛使用的空间。那么，我们能否就此放 弃氢气这种新型能源呢？当然不能。那么，我们应当如何解决这个问题呢？ 【学生交流讨论】 【教师小结】 大家的思路非常好，这也正是当今世界各国科学家们正在努力攻克的难题。现在，科学家们 以及提出了“理想的氢能源循环体系”。 【投影】理想的氢能源循环体系 【教师讲解】 请结合氢气作为燃料的优点和缺点，仔细观察这幅图，看到从中得到哪些信息呢？ 【观察、讨论后教师小结】 只要有光催化剂的存在，将水放在阳光下晒一晒，就能得到氢气和氧气了;在燃料电池中， 氢气和氧气发生化学反应转化为电能;水和氢气可以循环使用…… 【强化练习】 三、典例剖析 例 科学家提出了一种最经济最理想的获得氢能源的循环体系(如下图)下列说法错误的是 ( ) A.分解的水的质量等于生成的氧气和氢气的质量和 B.氢气和氧气的反应吸收热量 C.氢气和氧气的反应属于化合反应 D.催化剂在反应前后的质量和化学性质不变 【解析】根据质量守恒定律，参加化学反应的各物质的质量总和，等于反应后生成各物质的 质量总和，因此分解的水的质量等于生成的氧气和氢气的质量和，故 A 说法正确。氢气和氧 气的反应放出热量，故 B 说法错误。根据化合反应“多变一”的特点可以判断氢气和氧气的 反应属于化合反应，故 C 说法正确。催化剂能改变化学反应的速率，而本身的质量和化学性 质不变，故 D 说法正确。 【答案】B 四、课堂检测 五、课堂小结 【提问】通过这节课的学习，你都有哪些收获？ 【小结】 1.化石燃料是不可再生能源，燃烧会污染环境。 2.化学电池是把化学能源转化为电能的装置。 3.清洁高效的氢能 (1)氢能源的三个优点:来源广、热值高、无污染 (2)大量使用氢能源要解决的问题： ①如何廉价地制取氢气 ②氢气的存储和运输问题 六、布置作业 教材习题（P98）解答 1.A 【解析】煤、石油、天然气都是不可再生的能源。 2. D 【解析】燃烧含铅汽油，会产生对大气污染严重的含铅尾气，另外重金属铅也会对土 壤和水资源造成严重污染。 3.C 【解析】废旧电池中的重金属离子会对土壤和水源造成严重污染。 （3）解决了农村的燃料问题，改善了农村的环境卫生，提高了肥料的质量，发展了农业生 产。 5.利用太阳能使水分解;利用高效催化剂使水分解。 【解析】太阳能是廉价的能源，可以说取之不尽；高效催化剂可以重复使用。 6.(1)太阳能 →电能→化学能→电能或热能 (2)太阳能热水器等。 | 【解析】自然界中存在着能量的相互转化，太阳能是清洁的能源。太阳能经过一系列的转化 可成为人类所需的各种能源。答.能产生 CO2 8.8 kg。 8.提示:可参考知识点 2。 板书设计 第 1 节 能源的综合利用 一、化石燃料〔煤、石油、天然气） 1.生产、生活的主要能源，不可再生能源 2.化石燃料燃烧会污染环境，要开发新能源 二、太阳能 1.人类使用的能源绝大部分来自太阳能 2.直接利用太阳辐射能两种方式 (1)光一热转换；(2)光一电转换 三、电池：化学能转化为电能的装置 四、氢能源 1.氢能源的优点： (1)原料不受限制(来源广) (2)燃烧时放出热量多(热值高) (3)生成物不会污染环境，故称为“绿色能源” 2.氢能源的缺点： (1)制备氢气的能耗问题（成本高） (2)氢气的储存和运输等问题（安全问题）3.氢能源的发展前景：要利用太阳能来分解水制取氢气，制备高效、廉价的储氢材料。 教学反思 教师的启发讲解引导，激发学生兴趣，并通过交流谈论激发学生思考，从而引出开发新 能源，详细学习了多种能源的开发利用，运用多种教学法，讨论、合作探究等本节课较好的 结合学生的生活，学生比较感兴趣，但是也存在联系现实不到位的问题。