初中化學魯教版九年級下冊第十一單元化學與社會發(fā)展11.1化學與能源開發(fā)

第十一單元化學與社會發(fā)展第一節(jié)化學與能源開發(fā)課標要求知道常用的能源種類，掌握氫氣用作燃料的優(yōu)點，知道氫能是未來最理想的能源，認識理想的氫能源體系；了解化學電池的原理，知道化學反應產(chǎn)生的能量不僅可以轉(zhuǎn)化為光能、熱能，也可以轉(zhuǎn)化為電能等多種形式的能量。內(nèi)容與學情分析本節(jié)通過常見化學能源——化石燃料、電池、氫能的學習與比較，知道電池是一種低污染高效率的能源，而氫能是最理想的能源，了解氫能的開發(fā)和利用對未來社會新能源開發(fā)和利用有重要的現(xiàn)實意義和美好前景，認識化學能夠為提高能源的利用率開發(fā)新能源做出重要貢獻，感悟到化學在解決能源危機中的作用，激發(fā)學生學好化學為社會發(fā)展作貢獻的熱情。本節(jié)內(nèi)容比較簡單，旨在學生能將所學知識加以總結(jié)并應用，體會化學所學之意義，激發(fā)化學學習激情。本節(jié)教學應定位于使學生認識到化學反應可以為人類提供能量，物質(zhì)的化學能可以轉(zhuǎn)化為多種形式的能量，運用化學方法可以解決能源危機。教學目標知識與技能1．知道氫能作為未來能源的優(yōu)勢以及面臨問題。2．通過分析氫氣用作燃料的優(yōu)點，使學生認識到氫能是未來最理想的能源。3．知道電池是將化學能直接轉(zhuǎn)化為電能的裝置以及對能源利用的優(yōu)越性。過程與方法1.通過實驗探究培養(yǎng)學生分析、觀察、實驗設計、實驗操作等能力，積極主動與他人進行交流和討論，清楚地表達自己的觀點，培養(yǎng)學生辯證看待化學物質(zhì)的能力。2.學會運用比較的方法對信息進行加工。情感態(tài)度與價值觀1．樹立不同能量之間可以相互轉(zhuǎn)化的觀念；2．使學生初步認識通過化學反應可以為人類提供能量，運用化學可以開發(fā)新的能源；3．增強學生的能源意識，強化學生關(guān)心自然、關(guān)心社會的責任感。知識點（重點、難點）①氫氣用作燃料的優(yōu)點、開發(fā)和理想的氫能源體系；②化學電池的原理。重點：氫能源的優(yōu)點、開發(fā)、理想的氫能源體系；化學電池。難點：氫氣作燃料未普及使用的原因；化學能和電能的相互轉(zhuǎn)化。教學準備儀器、藥品：

銅片、燒杯、靈敏電流計、鋅片、碳棒、導線、稀硫酸、水果等教學方法：多媒體教學和啟發(fā)討論式教學教學過程教師活動學生活動活動設計意圖創(chuàng)設情境，導入新課【播放多媒體】新聞：人被困電梯的視頻隨著生活的不斷進步，電能走進了千家萬戶，我們不能想象如果停電了，會發(fā)生什么，其實人們對能源的開發(fā)和利用經(jīng)過了這樣幾個時代：柴草能源時代、化石能源時代，多能源時代，那么能源開發(fā)與化學有什么那個的關(guān)系呢？這節(jié)課我們就來共同學習一下十第一節(jié)化學與能源開發(fā)（板書）第一節(jié)

化學與能源開發(fā)【思考】當今人類生產(chǎn)生活中應用最廣泛的能源有哪些？人們在開發(fā)利用化石能源中中化學起到了哪些作用呢？回憶一下化石能源的形成過程，化石能源形成是什么變化？日常生活你接觸到最多的化石能源是什么？【交流討論】日常生活中那些方面使用到天然氣？【舉例】人們對天然氣的開發(fā)利用【交流討論一】化石能源是當今社會中使用最普遍的能源，可是在使用中存在很多弊端：【預設】開發(fā)新能源?！緦搿块_發(fā)和利用新能源也正是化學家們非常關(guān)注的熱點問題。能源作為推動社會進步的動力，化學在能源的開發(fā)和利用過程中發(fā)揮著極其重要的作用。今天我們來學習化學與能源開發(fā)?！具^渡】誰能說一說人們正在開發(fā)和利用的新能源有哪些呢？（學生交流討論）觀看、聆聽、交流討論。思考、討論回答：煤、石油、天然氣交流討論化石能源存在弊端:不可再生的能源.使用的過程中會產(chǎn)生很多有毒、有害物質(zhì)。思考回答：節(jié)約能源，不浪費能源；開發(fā)新能源……以近來常發(fā)生的電梯停電人被困電梯視屏引入新課，讓學生體會能源的重要性。以家庭生活常用到的天然氣著手，體驗化學在能源開發(fā)利用中的重要性。同時介紹宿遷市市內(nèi)公交車及出租車都是以天燃氣為燃料的，讓學生知道化石燃料在交通等領(lǐng)域的重要作用，開拓視野，增加熱愛家鄉(xiāng)的情懷。激發(fā)學生對能源開發(fā)的危機感，體會能源開發(fā)的重要性，引出課題。通過創(chuàng)設情景來集中學生精力，激發(fā)學生的學習興趣，可以使學生很自然地參與到教學過程中來。（板書）一、清潔高效的氫能【提問】你對氫能源了解多少？哪些方法可以制備氫氣？【引導學生總結(jié)】電解水；（2）活潑金屬與酸反應?！咎釂枴磕姆N方法制氫氣最合適？交流討論?！咎釂枴颗c其他能源相比，氫氣用作燃料有哪些優(yōu)點呢？請同學們從以下三個方面進行討論、交流：【閱讀課本討論歸納小結(jié)】1.制取氫氣的原料；

2.氫氣燃燒的產(chǎn)物；

3.氫氣燃燒時產(chǎn)生的熱量。（小結(jié)并板書）氫氣作為燃料的優(yōu)點：1、來源廣2、熱值高3、無污染【設問】氫氣有如此多的優(yōu)點，堪稱理想能源，為何目前氫氣沒有廣泛使用呢？【展示】閱讀書“多識一點”（小結(jié)并板書）氫氣作為新能源的局限性1、易燃、易爆。2.難以液化。3.儲存和運輸不安全不方便?！咎釂枴磕敲?，我們是否就此放棄氫氣這種新型能源呢？如果不能，我們應當如何解決這個問題呢？【講述】這也正是當今世界各國科學家們正在努力攻克的難題?，F(xiàn)在，科學家們已經(jīng)提出了“理想的氫能源循環(huán)體系”?！菊故尽坷硐氲臍淠茉囱h(huán)體系【思考】請結(jié)合氫氣作為燃料的優(yōu)點和缺點，仔細觀察這副圖，看能從中得到哪些信息呢？【總結(jié)】只要有光催化劑的存在，將水放在太陽光下曬一曬，就能得到氫氣和氧氣了；在燃料電池中，氫氣和氧氣發(fā)生化學反應轉(zhuǎn)化為電能；水和氫氣可以循環(huán)使用……（板書）二、應用廣泛的化學電池【過渡】在燃料電池中氫氣和氧氣發(fā)生了化學反應；通過燃料電池能釋放出能量來……燃料電池是化學電池的一種。那么，在日常生活中用到或聽說過的電池有哪些呢？【播放多媒體圖片】【情景設疑】電池以體積小、電容量大、移動方便等特點，在現(xiàn)代社會的生產(chǎn)和生活中得到廣泛應用。電池中的電能是怎樣產(chǎn)生的呢？【展示】投影干電池的構(gòu)造圖【講解】碳棒的成分是石墨，金屬外皮的成分是金屬鋅，黑色粉末固體物質(zhì)成分是碳黑、二氧化錳，在黑色粉末和鋅皮之間的白色糊狀物主要成分是氯化銨。其中，碳棒作正極，鋅皮作負極?！驹O疑思考】為什么電池能輸出電能呢？請同學們觀察以下兩組實驗，對比它們的裝置和現(xiàn)象有何不同。同時思考：這二者之間有什么因果關(guān)系？由此你能得出什么結(jié)論？【演示實驗1】將從電池中取出的碳棒和鋅片平行地插入盛有稀硫酸的燒杯里，觀察現(xiàn)象；【現(xiàn)象】鋅片表面有氣泡生成，碳棒無明顯現(xiàn)象?！狙菔緦嶒?】化學能轉(zhuǎn)化為電能實驗儀器:燒杯、碳棒、鋅片、導線若干、電流表、稀硫酸溶液?！緦嶒灢襟E】用導線將碳棒與電流表正極相連，鋅片與電流表負極相連，然后碳棒、鋅片一起插入盛有稀硫酸的燒杯中?！舅伎肌窟@兩個實驗的現(xiàn)象有何異同？【小結(jié)】“實驗1”中的鋅片上有氣泡冒出，碳棒上沒有任何現(xiàn)象；“實驗2”中的鋅片在不斷溶解，碳棒上有小氣泡產(chǎn)生。同時觀察到電流表的指針發(fā)生偏轉(zhuǎn)。這說明了什么？科學家就是受類似的化學反應的啟發(fā)，研制成了化學電池。(板書)：化學電池：是一種將化學能直接轉(zhuǎn)化為電能的裝置。常見的電池大多是化學電源?！径嘧R一點】廢舊電池丟棄對環(huán)境的影響廢舊電池的危害主要集中在重金屬上，如汞、鉛、鎘。這些物質(zhì)泄露出來進入水或土壤，就會通過各種途徑進入了人體的食物鏈，最終帶來危害。因此務必要正確使用電池，并妥善回收。交流討論回答：正在開發(fā)和利用的新能源有：太陽能、地熱能、風能、核能、潮汐能……交流討論、觀察教材“活動天地”中幾種燃料燃燒熱值的比較歸納總結(jié)氫氣作為燃料的優(yōu)點。交流討論各自的意見：做飯時，直接打開氫氣灶，點著氫氣就可以了；汽車、火車、飛機將不再需要油料；沒有加油站了；天空不會再灰蒙蒙的了……回憶物理試題觀察、討論。交流討論意見。描述電池的構(gòu)造。仔細觀察實驗，對比它們的裝置和現(xiàn)象有何不同，分析得出結(jié)論。觀察討論，仔細觀察實驗現(xiàn)象。討論回答熱烈地交流、討論，并進行大膽地猜測。思考回答：說明產(chǎn)生了電流。務必要正確使用電池，并妥善回收。讓學生從總體上知道本節(jié)課的學習任務和要求。利用圖片激發(fā)學習的欲望。積極主動與他人進行交流和討論，清楚地表達自己的觀點逐步形成良好的學習習慣和學習方法。介紹身邊的新能源激發(fā)學生熱愛家鄉(xiāng)的情懷。理化知識相結(jié)合讓學生體會學以致用的樂趣。增強學生的能源意識，強化學生關(guān)心自然、關(guān)心社會的責任感。了解利用太陽能制備氫氣的原理，并會觀察圖表。讓學生了解生活中的化學電池。通過實驗探究培養(yǎng)學生分析、觀察、實驗設計、實驗操作等能力，積極主動與他人進行交流和討論，清楚地表達自己的觀點培養(yǎng)學生根據(jù)實驗現(xiàn)象分析問題的能力。增強學生的環(huán)保意識和社會責任感。深度探究，理論應用【過渡】根據(jù)剛才的實驗，大家能否大膽地猜測一下，使用一些蔬菜、水果代替稀硫酸是不是也能產(chǎn)生電流呢？（溫馨提示）西紅柿、蘋果等蔬菜、水果里的汁液與剛才燒杯中的液體都是酸性的。自制水果電池【家庭趣味小實驗】利用家庭中的水果及物品自制水果電池，并比較跟種水果蔬菜的電流大小并找出原因?！窘涣鞴蚕怼课镔|(zhì)的化學能通?？梢赞D(zhuǎn)化為哪些形式的能量？試舉例說明?；瘜W能通過化學反應可以轉(zhuǎn)化成熱能、光能、電能等，利用化學反應中的能量轉(zhuǎn)化,人們可以開發(fā)新的能源。 思考回答并總結(jié)。交流討論回答。引起學生的探究欲望，理論與實踐相結(jié)合，激發(fā)了學習的主動性，使不同層次的學生都有所收獲。課堂鞏固，達標提升1、（2015?威海）當代社會幾乎離不開化石燃料，關(guān)于人類使用化石燃料的“利”與“弊”，下列說法正確的是（

）

A．

只有“利”而無“弊”，因為人類的生活和生產(chǎn)根本就離不開化石燃料，也離不開以化石燃料為原料生產(chǎn)的塑料、橡膠、纖維、藥物、化肥、農(nóng)藥等.

B．

只有“弊”而無“利”，因為化石燃料的燃燒產(chǎn)生許多有害物質(zhì)，導致氣候變暖，酸雨、空氣中可吸入顆粒物含量急劇上升.C．

“弊”大于“利”，雖然化石燃料為人類提供了能源和物質(zhì)，但使用化石燃料帶來了嚴重的環(huán)境問題

.

D．

“利”大于“弊”，雖然使用化石燃料帶來了一定的環(huán)境問題，但化石燃料是當今社會重要的能源和物質(zhì)資源，只要合理利用，就可以趨利避害.2、（郴州）從環(huán)境保護角度考慮，下列燃料中最理想的（）

A．酒精

B．天然氣

C．煤氣

D．氫氣

3、（安徽）氫氣可以用做推進火箭燃料是因為（）Ａ．氫氣難溶于水Ｂ．氫氣沒有顏色Ｃ．氫氣燃燒釋放熱量多Ｄ．氫氣沒有氣味4、（煙臺）下列能量的轉(zhuǎn)化過程中，由化學能轉(zhuǎn)化為電能的是（

）

A．

蓄電池放電

B．

風力發(fā)電

C．

水力發(fā)電D．

太陽能發(fā)電5、（威海）2010年上海世博會的主題是“城市，讓生活更美好”。開發(fā)使用新能源，是解決城市大氣污染問題的根本途徑。下列與新能源有關(guān)的說法中，不正確的是（）

A．研制、使用氫燃料電池汽車，能真正實現(xiàn)“零排放”，是解決汽車尾氣污染的有效措施

B．晶體硅不僅是電子和信息工業(yè)的基礎材料，也是研制太陽能電池的基礎材料

C．核能不屬于清潔能源

D．風能、水能、地熱能均屬于清潔能源6、根據(jù)下列描述，按照能量轉(zhuǎn)化過程將字母填在橫線上：Ａ．奶牛吃草產(chǎn)奶Ｂ．葡萄糖在小草內(nèi)發(fā)生反應生成纖維素Ｃ．小草在陽光作用下將二氧化碳和水轉(zhuǎn)化為氧氣和葡萄糖Ｄ．牛奶被人食用太陽能（）化學能（）化學能（）化學能（）化學能7、（常州）目前，廢舊電池對環(huán)境的污染已越來越引起人們的重視。為了實現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展的戰(zhàn)略目標，許多有識之士正在研究廢舊電池的有效回收再利用技術(shù)。右圖是某鋅錳干電池的剖面圖，請你根據(jù)圖示分析：（1）將回收的廢舊電池進行分離，可以得到的單質(zhì)有（用化學式表示，下同），氧化物有，鹽有，有機物有（寫名稱）。（2）鋅錳干電池工作時可以將化學能轉(zhuǎn)化為能；（3）碳棒具有性，可作為干電池的電極；（4）MnO2可作為實驗室用雙氧水制O2的______________（5）廢舊電池中的鋅可回收利用，用于實驗室與稀硫酸反應制取氫氣。寫出該反應的化學方程式：________________