江蘇省徐州市王杰中學(xué)2014高中化學(xué) 太陽(yáng)能生物質(zhì)能氫能的利用第三課時(shí)導(dǎo)學(xué)案 蘇教版必修2

江蘇省徐州市王杰中學(xué)2014高中化學(xué)太陽(yáng)能生物質(zhì)能氫能的利用第三課時(shí)導(dǎo)學(xué)案蘇教版必修2章節(jié)與課題課時(shí)安排1課時(shí)主備人劉洪珍審核人總第課使用人使用日期或周第11周本課時(shí)學(xué)習(xí)目標(biāo)1.使學(xué)生了解太陽(yáng)能利用的現(xiàn)狀、開發(fā)利用太陽(yáng)能的廣闊前景和尚未攻克的一些技術(shù)難題重點(diǎn)難點(diǎn)太陽(yáng)能利用現(xiàn)狀、開發(fā)利用太陽(yáng)能的廣闊前景和尚未攻克的一些技術(shù)難題教學(xué)資源使用PPT課件【自主學(xué)習(xí)與知識(shí)導(dǎo)學(xué)】【復(fù)習(xí)】1.化石能源的缺點(diǎn):科學(xué)家對(duì)全球化石燃料何時(shí)用會(huì)被耗盡作了估計(jì)：其預(yù)測(cè)結(jié)果是——煤227年，石油40年，天然氣61年。為了解決全球的能源危機(jī)和燃燒化石燃料帶來(lái)的污染問(wèn)題，世界各國(guó)都在致力開發(fā)和利用新能源，比如，太陽(yáng)能、生物能、氫能等，而在所有的新能源中，最誘人的是太陽(yáng)能。2.能源從其產(chǎn)生的方式可分為能源和能源：一次能源：稱為一次能源（或一級(jí)能源）。如：二次能源：稱為二次能源（或二級(jí)能源）。如：【知識(shí)導(dǎo)學(xué)】閱讀課本，思考并討論太陽(yáng)能的資源特點(diǎn)【交流與探究一】一、太陽(yáng)能的資源特點(diǎn)(優(yōu)點(diǎn)或缺點(diǎn)均可)1、2、3、4、5、討論：大家知道在日常生活有我們利用太陽(yáng)能的實(shí)例？它們是將太陽(yáng)能轉(zhuǎn)化為什么能？1、太陽(yáng)能轉(zhuǎn)化為能2、太陽(yáng)能轉(zhuǎn)化為能3、太陽(yáng)能轉(zhuǎn)化為能4、太陽(yáng)能轉(zhuǎn)化為能【交流與探究二】二、太陽(yáng)能的利用方式光——熱轉(zhuǎn)換：原理：運(yùn)用：abcd2、光——電轉(zhuǎn)換：原理：運(yùn)用：abc3、光——化學(xué)能轉(zhuǎn)換：運(yùn)用：光——生物能轉(zhuǎn)換：原理：方程式【典型例題】1.美國(guó)《科學(xué)美國(guó)人》雜志在1971年7月刊登的“地球的能量資源”一文中提供了如下數(shù)據(jù)：到達(dá)地球表面的太陽(yáng)輻射能的幾條主要去路直接反射52000×109kJ/s以熱能的方式離開地球81000×109kJ/s水循環(huán)40000×109kJ/s大氣流動(dòng)370×109kJ/s光合作用40×109kJ/s請(qǐng)選用以上數(shù)據(jù)計(jì)算：(1)地球?qū)μ?yáng)能的利用率約為___________。(2)通過(guò)光合作用，每年有_________kJ的太陽(yáng)能轉(zhuǎn)化為化學(xué)能(每年按365天計(jì))。(3)每年由綠色植物通過(guò)光合作用(６ＣＯ２＋６Ｈ２Ｏ＝Ｃ６Ｈ１２Ｏ６＋６Ｏ２）為我們生存的環(huán)境除去二氧化碳的質(zhì)量為A。試根據(jù)能量關(guān)系列出A的計(jì)算式（列式中缺少的數(shù)據(jù)用符號(hào)表示）。A＝______kg。所缺數(shù)據(jù)的化學(xué)含義為___________?！窘馕觥勘绢}是一道綜合信息題。本題首先是考查閱讀能力，太陽(yáng)到達(dá)地球表面的輻射能量為兩大類，一類離開地球；另一類被地球利用，包括水循環(huán)、大氣流動(dòng)、光合作用三部分。解題的關(guān)鍵是正確理解“地球?qū)μ?yáng)能的利用”的含義，水、大氣和光合作用產(chǎn)生的糖類，都是人們生存所必不可少的，所以它包括：水循環(huán)吸熱+大氣流動(dòng)吸熱+光合作用吸熱?！倦S堂反饋】1、下列能源中，屬于，無(wú)污染能源的是（）A、煤氣B、核能C、太陽(yáng)能D、石油2、“綠色化學(xué)”要求從根本上減少乃至杜絕污染。下列對(duì)農(nóng)作物收割后留下的莖干的處理方法中，不符合“綠色化學(xué)”的是（）A、就地焚燒B、發(fā)酵后作農(nóng)家肥C、加工成精飼料D、制造沼氣3、下列關(guān)于能源和作為能源使用的物質(zhì)的敘述中錯(cuò)誤的是（）A、化石燃料物質(zhì)內(nèi)部?jī)?chǔ)存著能量B、太陽(yáng)能不能直接轉(zhuǎn)化為化學(xué)能C、物質(zhì)的化學(xué)能可能在不同條件下轉(zhuǎn)化為熱能、電能為人類所用D、綠色植物發(fā)生光合作用時(shí)，將太陽(yáng)能轉(zhuǎn)化為化學(xué)能儲(chǔ)存起來(lái)4、汽車尾氣CO、SO2、NO及某些有機(jī)物等，是城市的污染源。治理的方法之一是在汽車的排氣管上安裝一個(gè)“催化轉(zhuǎn)化器”，它的特點(diǎn)是CO和NO反應(yīng)，生成可參與大氣生態(tài)環(huán)境的無(wú)毒氣體（N的氧化物均為大氣污染物），并促使有機(jī)物充分燃燒及SO2轉(zhuǎn)化。（1）寫出CO和NO反應(yīng)的化學(xué)方程式：（2）控制城市污染源的方法可以是（）A、開發(fā)氫能源B、使用電動(dòng)車C、植樹造林D、戴上呼吸面具5．綠色能源是理想的能源，不會(huì)造成環(huán)境污染，下列不屬于綠色能源的是（）A.風(fēng)能B.太陽(yáng)能C.煤D.氫能源6.下列屬于直接利用太陽(yáng)能輻射能的方式是（）①光——熱轉(zhuǎn)換②光——電轉(zhuǎn)換③光——化學(xué)能轉(zhuǎn)換④光——生物能轉(zhuǎn)換A、①②③B、①③④C、①②④D、①②③④7.地球上各種能源無(wú)不與太陽(yáng)能密切相關(guān)，人類所使用的能源絕大部分來(lái)源于太陽(yáng)能，捕獲太陽(yáng)能的生物主要是綠色植物，通過(guò)光合作用把太陽(yáng)能轉(zhuǎn)化為化學(xué)能。光合作用的總方程式是【拓展與提高】太陽(yáng)能是一種清潔能源，它的利用前景非常誘人。下面是科學(xué)家正在研究的一種利用太陽(yáng)能制取氫氣的方法：（1）首先利用太陽(yáng)能加熱裝有氧化鋅和木炭的混合物，當(dāng)反應(yīng)塔內(nèi)的溫度達(dá)到1200℃，可得到高純度的鋅粉。然后將制得的高純度鋅粉與400℃以上的水蒸氣反應(yīng)，得到氫氣，氧化鋅循環(huán)使用。請(qǐng)寫出該過(guò)程涉及到的化學(xué)方程式：_____________、____________。（2）若投入81kg氧化鋅粉，則理論上制得的氫氣在標(biāo)準(zhǔn)狀況下的體積為_____________L。[反思]：本課主要學(xué)習(xí)了太陽(yáng)能利用的現(xiàn)狀、開發(fā)利用太陽(yáng)能的廣闊前景和尚未攻克的一些技術(shù)難題。徐州市王杰中學(xué)導(dǎo)學(xué)案（高一化學(xué)組）章節(jié)與課題專題二第四單元太陽(yáng)能/生物質(zhì)能/氫能的利用（第二課時(shí)）－生物質(zhì)能的利用課時(shí)安排1課時(shí)主備人劉洪珍審核人總第課使用人使用日期或周第11周本課時(shí)學(xué)習(xí)目標(biāo)簡(jiǎn)單了解生物質(zhì)能利用的現(xiàn)狀、開發(fā)利用的前景和尚未攻克的一些技術(shù)難題2.認(rèn)識(shí)開發(fā)、利用高能清潔能源的重要性和緊迫性教學(xué)重點(diǎn)生物質(zhì)能利用的現(xiàn)狀、開發(fā)利用的前景和尚未攻克的一些技術(shù)難題教學(xué)難點(diǎn)生物質(zhì)能利用利用原理教學(xué)資源使用PPT課件【復(fù)習(xí)】在所有的可錄用的能源中，有一種能源被描述成是一種古老而年輕的能源，那就是生物質(zhì)能來(lái)源：生物質(zhì)能包括：等。這些物質(zhì)中蘊(yùn)含豐富的生物質(zhì)能?！咀灾鲗W(xué)習(xí)與知識(shí)導(dǎo)學(xué)】生物質(zhì)能的利用方式1、方程式：2、1）制沼氣：原料：條件：主要成分：還包括用途2）制乙醇：原料：條件：用途方程式：；3、熱化學(xué)轉(zhuǎn)換：過(guò)程：【知識(shí)歸納】生物質(zhì)能的優(yōu)勢(shì)abc閱讀課本P50拓展視野，討論與傳統(tǒng)的填埋方法相比，用焚燒的方法處理垃圾，優(yōu)點(diǎn)有哪些？abcd設(shè)問(wèn)：剛才我們學(xué)習(xí)了生物質(zhì)能的幾種利用方式和它們的優(yōu)勢(shì)所在，但是，為什么目前生物質(zhì)能利用不是很廣泛呢？談?wù)勀愕目捶ā！窘涣髋c探究一】開發(fā)利用生物質(zhì)能的前景1、目前主要停留在階段2、目前的技術(shù)難題：【典型例題】為了減少煤燃燒時(shí)造成的環(huán)境污染，人們?cè)O(shè)法將煤轉(zhuǎn)化成清潔的燃料。例如煤的氣化和液化就是使煤變成清潔能源的有效途徑。（1）煤的氣化的主要化學(xué)反應(yīng)是煤和水蒸氣的反應(yīng)。該反應(yīng)的化學(xué)方程式可表示為_________。（2）煤的液化包括煤的直接液化和間接液化。煤的間接液化是用煤氣化后得到的產(chǎn)物，在一定條件下合成甲醇（CH3OH），其反應(yīng)方程式可表示為______________?！倦S堂反饋】1、下列對(duì)于城市廢棄物中生物質(zhì)能的利用不合理的是（）A、把廢棄物拉到鄉(xiāng)下找個(gè)地方埋掉B、對(duì)廢棄物進(jìn)行處理后焚燒，利用產(chǎn)生的熱能供熱和發(fā)電C、把廢棄物進(jìn)行生物化學(xué)轉(zhuǎn)化獲取甲烷D、讓廢棄物在一定條件下發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，產(chǎn)生熱值較高的可燃性氣體2、下列選項(xiàng)中，說(shuō)明乙醇作為燃料的優(yōu)點(diǎn)的是（）①燃燒時(shí)發(fā)生氧化還原反應(yīng)②充分燃燒的產(chǎn)物不污染大氣③乙醇是一種再生能源④燃燒時(shí)放出大量熱量A、①②③B、①②④C、①③④D、②③④3．（2010·江陰高一檢測(cè)）下列變化過(guò)程中表示的能量轉(zhuǎn)化關(guān)系錯(cuò)誤的是（）A．植物光合作用：光能→生物質(zhì)能B．電燈發(fā)光：電能→化學(xué)能C．木柴燒飯：生物質(zhì)能→熱能D．太陽(yáng)能熱水器：光能→熱能4．下列選項(xiàng)中能說(shuō)明乙醇作為燃料的優(yōu)點(diǎn)的是（）①燃燒時(shí)發(fā)生氧化反應(yīng)②充分燃燒的產(chǎn)物不污染環(huán)境③乙醇是一種再生能源④燃燒時(shí)放出大量熱量A.①②③B.①②④C.①③④D.②③④徐州市王杰中學(xué)導(dǎo)學(xué)案（高一化學(xué)組）章節(jié)與課題專題二第四單元太陽(yáng)能/生物質(zhì)能/氫能的利用（第三課時(shí)）氫能的開發(fā)與利用課時(shí)安排1課時(shí)主備人劉洪珍審核人總第課使用人使用日期或周第11周本課時(shí)學(xué)習(xí)目標(biāo)1.簡(jiǎn)單了解氫能利用的現(xiàn)狀、開發(fā)利用的前景和尚未攻克的一些技術(shù)難題2.認(rèn)識(shí)開發(fā)、利用高能清潔能源的重要性和緊迫性教學(xué)重點(diǎn)氫能利用的現(xiàn)狀、開發(fā)利用的前景和尚未攻克的一些技術(shù)難題教學(xué)難點(diǎn)氫能利用利用原理教學(xué)資源使用PPT課件【自主學(xué)習(xí)與知識(shí)導(dǎo)學(xué)】【復(fù)習(xí)】通過(guò)初中化學(xué)的學(xué)習(xí)，我們就知道了氫能是最好的潔凈、高效的新型能源，為什么可以這樣說(shuō)？氫能的三大優(yōu)點(diǎn)：1、2、3、閱讀課本50頁(yè)，畫出氫能產(chǎn)生與利用示意圖【交流與探究一】大家知道幾種產(chǎn)生氫能的方式？這些方式有哪些優(yōu)點(diǎn)和缺點(diǎn)？方式優(yōu)點(diǎn)或缺點(diǎn)【知識(shí)歸納】一、氫能的產(chǎn)生方式：（能寫化學(xué)方程式的要求寫出化學(xué)方程式）1、2、3、4、5、二、氫能利用的途徑1、2、3、閱讀課本48頁(yè)，討論氫的儲(chǔ)存有哪些方法。三、儲(chǔ)氫材料：氫的儲(chǔ)存方法：【典型例題】氫能是21世紀(jì)極具開發(fā)前景的新能源之一，它既是綠色能源，又可循環(huán)利用。（1）請(qǐng)?jiān)谏蠄D的兩個(gè)空框中填上循環(huán)過(guò)程中反應(yīng)物和生成物的分子式，以完成理想的氫能源循環(huán)體系圖（循環(huán)中接受太陽(yáng)能的物質(zhì)在自然界中廣泛存在）。（2）從能量轉(zhuǎn)移的角度看，過(guò)程Ⅱ主要是_______能轉(zhuǎn)化為_______能?！窘馕觥孔罱?jīng)濟(jì)最理想的獲得氫能源的循環(huán)體系是尋找合適的光分解催化劑，加快水在光照下的分解速度。所以左邊的物質(zhì)是H2O，右邊物質(zhì)是H2和O2，從左到右發(fā)生類似于光合作用的反應(yīng)，將太陽(yáng)能轉(zhuǎn)化為化學(xué)能；從右到左發(fā)生原電池反應(yīng)，將化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能。答案：（1）（左邊）H2O（右邊）H2和O2（2）化學(xué)電【隨堂反饋】能源可劃分為一級(jí)能源和二級(jí)能源。自然界中以現(xiàn)成形式提供的能源稱為一級(jí)能源，而依靠其他能源間接制取的能源稱為二級(jí)能源。氫氣是一種高效而又沒有污染的二級(jí)能源，它可以由自然界中大量存在的水制取，2H2O(l)===2H2(g)+O2(g)(1)下列敘述正確的是（）A、電能是二級(jí)能源B、水力是二級(jí)能源C、煤、石油、天然氣是一級(jí)能源D、水煤氣、干餾煤氣是一級(jí)能源（2）關(guān)于用水制取的二級(jí)能源氫氣，以下研究方向不正確的是（）A、構(gòu)成水的氫和氧是可以燃燒的能源，因此可研究在水不分解的情況下，是氫成為二級(jí)能源B、設(shè)法將太陽(yáng)光聚集，產(chǎn)生高溫，是水分解產(chǎn)生氫氣C、尋找高效催化劑，使水分解產(chǎn)生氫氣，同時(shí)釋放熱量D、尋找特殊化學(xué)物質(zhì)，用于開發(fā)廉價(jià)能源，以分解水獲得氫能源2．氫能是一種既高效又干凈的新能源，發(fā)展前景良好，用氫作能源的燃料電池汽車備受青睞。我國(guó)擁有完全自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的氫燃料電池轎車“超越三號(hào)”，已達(dá)到世界先進(jìn)水平，并加快向產(chǎn)業(yè)化的目標(biāo)邁進(jìn)。氫能具有的優(yōu)點(diǎn)包括（）①原料來(lái)源廣②易燃燒、熱值高③儲(chǔ)存方便④制備工藝廉價(jià)易行A.①②B.①③C.③④D.②④【解析】選A。氫能作為燃料的優(yōu)點(diǎn)是：來(lái)源豐富（水），單位質(zhì)量的氫燃燒時(shí)產(chǎn)生的熱量多，氫氣燃燒的惟一產(chǎn)物是水，燃燒后不產(chǎn)生污染。其缺點(diǎn)是：現(xiàn)有的制取氫氣方法耗能大，制取的成本太高，另外氫氣的熔沸點(diǎn)太低，給儲(chǔ)存和運(yùn)輸帶來(lái)困難。3.（2009·浙江高考改造題）下列說(shuō)法正確的是（）A.蛋白質(zhì)、纖維素、蔗糖、淀粉都是高分子化合物B.氫能是無(wú)污染、放熱多的新型能源C.使用太