第九章 第一节 化学与能源 教学设计

三、第一节  化学与能源   [教材分析] 本章是初中化学课程的最后一章，通过前面八章的学习，学生已经有了一定的化学基础知识和基本技能，也有了一定的科学探究能力。初步具备应用化学知识解决生产、生活中简单的实际问题的能力，对化学与人类生产、生活及社会发展有了一定的认识。通过本章的学习，将使学生进一步感受化学对社会发展已做出的贡献，化学的发展必将对社会的可持续发展做出更大贡献。 本节内容从维系人类生存发展所需要的三大支柱之一-------能源出发，通过学习电池和氢能的初步知识为载体，使学生知道电池可以将化学能转化为低污染、高效率特点的电能；了解氢能的开发和利用对未来社会新能源的开发和利用的现实意义及美好前景，从而认识化学为提高能源利用率，开发新能源做出的重大贡献，感悟到化学在解决能源危机中的作用。 [学习目标] 一、知识与技能目标 1、学习几种常见的能源，认识能源开发和节约能源的重要性； 2、知道电池能将化学能直接转化为电能，了解使用化学能比燃烧化石燃料具有更多的优点； 3、  了解几种常见的电池，知道乱扔废弃电池会污染环境，了解回收、处理废弃电池的意义； 4、  知道氢能是一种理想的新能源，了解用氢能的优越性和推广使用氢气能源面临的困难； 5、  认识化学在解决能源危机方面的意义； 二、过程与方法目标 培养学生查阅资料、收集和处理信息的能力； 三、情感态度、价值观目标 以化学与能源为载体，培养学生的节能意识和环保意识； [教学重难点] 重点：化学能转化为电能的原理； 难点：以化学与能源为载体，培养学生的节能意识和环保意识； [教学策略] 交流讨论、实验探究、学生自主学习等； [课时安排] 1课时 [教学过程] [引导] “能源”这个词相信大家都不陌生。能源为人类提供了动力和热量，在社会发展中起着极为重要的作用，我们的衣、食、住、用、行样样离不开能源。同学们设想一下：如果没有能源，我们将过着怎样的生活？（可能的回答：吃生的食物，生活在黑暗中，没有交通工具只能步行……）可见，生活离不开能源。本节课我们一起来学习——化学与能源。 [板书] 第一节                  化学与能源 一、能源与节能 [引入] 我们的身边时刻离不开能源，那同学们你们都知道哪些能源呢？ [学生讨论] 教师组织学生看教材图9-1就能源的种类进行交流； [板书] 常见能源：化石燃料、电能、太阳能、风能、地热能、核能、生物能、氢能等； [教师讲解] 化石燃料是当今世界应用得最多最广的能源，人类的生活和生产活动，主要依赖化石燃料。但是，化石燃料是不可再生的能源，地球上储藏量有限，消耗一点就少一点。目前，人类正面临着能源危机的到来。作为世界未来的主人，我们该如何为解决能源危机做些贡献？ [学生活动] 根据所查资料，进行交流讨论； [板书] 1、  解决能源危机的一般方法：延长现有能源的使用时间（提高能量转化效率，研制开发节能产品）；开发新能源； [教师引导] 中国是一个发展中的大国，能源消耗量巨大，且随着工业的发展和人们生活水平的提高，能源消耗不断增加。据1998年统计，按现有速率使用能源，我国化石能源即将枯竭：煤：90年；石油：20年；天然气：60年；节约能源是我国发展的手段之一。观察图9-2“中国节能标志”，引导学生讨论并认识标志。 [学生活动] 节能标志由两部分组成：中间是一个汉字“节”，代表“节约”；“节”字的“横”和外面的圆圈组成一个大大的字母“e”，代表“能源”（能源的英文单词energy的第一个字母）。引导回顾：节水标志； [板书] 2、  中国节能标志：“节”代表“节约”；“e”代表“能源”；   [教师引导] 传统的化石燃料燃烧产生的化学能转化为电能的方法，既存在着浪费自然资源，又污染环境的问题。那么我们能否寻找一种转化效率高，并且污染少的能量转化方法呢？ [学生活动] 阅读教材，积极思考和讨论，认识化学能源具有上述优点； [板书]二、化学能转化为电能 1、  化学电源：将化学能转化为电能的装置； 原理：化学能→电能 [讲解] 电池是一种化学电源，它有多种型号。你们知道哪些型号，它们有何相同之处？ 介绍几种常见电池； [演示实验] 演示实验9-5； 注意观察现象； [学生活动] 现象：电流计指针发生偏转； 结论：电路中有电流通过，化学能转化为电能； 反应方程式：Zn+CuSO4===Cu+ZnSO4 [教师分析引导] 实验说明：通过化学反应，消耗了物质的化学能源才输出电能，即化学能通过化学反应转化为电能。日常生活中的干电池、航天器上的燃料电池等就是将化学能转化为电能的装置。电能用途十分广泛，然而废弃电池处理不好也会污染环境，例：一节1号电池烂在地里，能使1平方米的土壤永久失去利用价值，能使600吨水受污染，相当于一个人一生的饮水量。其中所含的汞、铅、镉等重金属离子对人体健康和生态环境危害也很大。那么应如何处理废弃电池呢？ [学生交流] 进行回收利用； [教师引导] 通过上面的学习，我们已经知道解决能源危机可以从提高能源转化的效率，使用节能产品等方面考虑。但随着化石燃料的日趋枯竭，还迫切需要人们开发新能源，其中氢能是一种极理想的新能源。 [板书] 二、理想的绿色能源------氢能 [教师引导] 氢能作为一种理想的绿色能源，它具有哪些优点呢？ [学生活动] 阅读教材回答   [板书] 三大优点：资源丰富；热量高；产物无污染； [引发思考] 目前氢气还不能得到广泛应用的原因是什么？ [学生回答] 1、  制取成本高，需要大量的电能； 2、  安全储存问题； [讲解] 1999年2月17日起，冰岛这个岛国成为第一个实施氢动计划的国家，小汽车和公共汽车全部使用氢能代替以往的材油、汽油。德国、美国也有一部分汽车相继投入使用；中国也出现了无污染的氢动汽车，相信不久的将来，我们到处都可以看到这种汽车。也希望同学们学好化学，为能源的发展贡献一份力量！ [引导] 工业制取氢气常使用电解水的方法制取，而工业上通常是用锌跟稀硫酸反应来制取，请大家写出这两种方法制取氢气的反应方程式。 [提出问题] 实验室制取氢气为什么选用锌跟稀硫酸反应？用稀盐酸呢？用金属镁或铁跟稀硫酸反应呢？反应需要验纯气体吗，如何操作？ [学生思考] 回顾学过的制取氢气所采用的装置，药品，检查气密性的方法，验纯； [小结] [作业布置] 教材P233⑤