资源简介

第二节　化学与能源开发
课标 分析 内容要求 1.知道科学和技术有助于解决社会问题,使用科学和技术时要考虑其对社会和环境的影响,理解科学、技术、社会、环境的相互关系; 认识化学在解决与资源、能源相关的问题中的作用,体会化学是推动人类社会可持续发展的重要力量。 2.认识资源的综合利用与新能源的开发,知道能源利用可能会对环境产生影响,树立环保意识。 3.知道人类生存与发展会面临来自能源等方面的危机与不确定性挑战。 学业要求 1.能列举生活中常见的能源及其应用。 2.能从物质的组成及变化视角,分析和讨论能源综合利用等有关问题。
教材 分析 能源在很大程度上依赖于化学科学,能源消费的90%以上依靠化学技术。怎样控制低品位燃料的化学反应,使我们既能保护环境又能使能源的使用成本合理化是化学面临的一大难题。化石能源的转化及综合利用至关重要。可再生能源的开发离不开以化学为核心的技术的发展,其他形式的新能源的开发和利用也都离不开化学科学研制的新型材料的支持。因此,通过本节课的学习,进一步使学生认识到化学科学在能源开发中的作用,完善化学科学的价值观。化学反应所释放的能量是现代能量的主要来源之一,研究化学反应中能量变化具有非常现实的意义。化学能量、能源观的建立,不仅仅是为了教育学生节约能源、树立环保意识,更侧重培养学生的创新意识和创新能力,增强社会责任感。
学情 分析 学生通过以前的学习对化石燃料有了一定的了解,同时知道化石燃料引起的环境问题。通过日常生活中的各种媒体对新能源有了一定的了解,但没有系统化认识化学在实现人与自然和谐相处、促进人类和社会可持续发展中的地位和作用。而确认化学能与电能的相互转化需要学生有较强的鉴别能力,大多数学生会感到困难。
素养 目标 1.了解更多的新能源,学会分析各种能源的优缺点。 2.知道氢能的优缺点及使用情况,培养学生合理利用新能源和节能的意识。 3.掌握化学电池中能量的转化及动手完成化学电池实验。 4.以化学能源为载体,培养学生对社会的关注意识,对学生进行社会责任感和使命感的教育。
教学 重点 1.氢能源的优点和限制条件。 2.化学能转化为电能。
教学 难点 化学能转化为电能。
教学过程
教师活动 学生活动 设计意图
[创设情境　导入新课] 展示与能源相关的图片 人类社会的发展离不开能源。 [新知探究] 一、清洁高效的氢能 观察思考:认识氢气燃料 讨论、交流: 1.氢气燃烧产生的热量。 2.氢气燃烧的产物。 3.制取氢气的原料。 [小结]放热量高。 清洁无污染。 来源广泛。 氢气这种能源还没有得到广泛应用的原因是什么 [小结]1.没有廉价高效的方法来制取氢气。 2.氢气密度小,不利于储存,由于氢气易汽化、着火、爆炸,因此如何妥善解决氢能的储存和运输也就成为开发氢能的另一个关键问题。 从理想的氢能源循环体系图中我们还可以得到哪些信息 [小结]1.在光催化剂的作用下,通过水的分解实现由太阳能到化学能的转化。 2.通过燃料电池内的化学反应实现由化学能到电能的转化。 人类社会的发展离不开能源。目前人类利用最多的能源是煤、石油、天然气等不可再生的化石燃料,而化石燃料正面临着日益枯竭的危机 思考: 解决能源危机的一般方法是节约能源、提高能源转化率、开发新能源 了解氢气作燃料的优点 通过学生观看新能源的图片介绍,感受新能源给我们生活带来的好处,以此引出课题
二、应用广泛的化学电池 [教师活动]电池以体积小、电容量大和移动方便等特点,在现代社会的生产和生活中得到广泛应用。你知道电池里的电能是怎样产生的吗 活动探究:化学反应能否产生电能 1.观察干电池的剖面图,查阅相关资料,了解这些物质分别有什么作用。 2.把一块锌片和一根碳棒平行插入盛有稀硫酸的烧杯里。观察现象,并加以解释。 3.用导线将上述实验中的锌片和碳棒连接起来,并在导线中间连接一个灵敏电流计,观察现象。与步骤2中的现象对比,有何异同 由此你能得出什么结论 干电池剖面图 锌片、碳棒与稀硫酸的反应　　　　　 [总结]1.(1)碳棒——正极。(2)锌皮——负极。(3)二氧化锰——去极剂。(4)氯化铵——电解质。 2.锌片表面有气泡生成,碳棒无变化。说明锌与稀硫酸发生反应,碳棒与稀硫酸不反应。 3.碳棒表面有气泡产生,锌片表面无气泡,却不断溶解,说明发生了化学反应。电流计的指针发生偏转,说明化学能转化为电能。 [教师活动]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 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。 阅读教材,讨论、回答 阅读教材,讨论、回答 通过实验探究体会化学反应产生的能量可以转化为电能这一事实 初步学习运用观察、实验等方法获取信息,初步学习运用比较、归纳、概括等方法进行信息加工 积极主动与他人进行交流和讨论,清楚地表达自己的观点,培养学生辩证看待化学物质的能力 通过资料介绍,拓宽学生有关电池的构造及电池给人类造成的污染 从微观角度认识化学能可以转化为电能 了解新能源发展趋势
课堂小结
本节课我们主要学习了化学与能源开发,了解了氢能的特点,知道氢能将成为未来的主要能源,是理想的“绿色能源”,还知道了电池可将化学能转化为电能。
板书设计
第二节　化学与能源开发 一、 清洁高效的氢能 氢能是未来最理想的能源 二、应用广泛的化学电池 将化学能转化成电能的装置
教学反思
要让学生从生产、生活实践中认识到能源是人类不可缺少的资源;了解几种常见的能源,认识到开发能源与节约能源同等重要,认识到开发能源与保护环境同等重要,并且都需要依靠化学知识,以此激发学生学习的兴趣。要让学生明白解决能源危机的几种重要途径,认识到在目前形式下,解决能源危机的关键是提高能量转化的效率和节约能源。指导学生进行探究性学习——认真做好化学能转化为电能的实验,食盐水、硫酸及瓜果均能作电解质溶液。增强学习化学的趣味性,体验生活中的化学现象。通过资料介绍,拓宽学生对有关电池的构造及电池给人类造成的污染的认识。

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