化學】24《太陽能生物質(zhì)能和氫能的利用》教案(蘇教版必修2

1、第四單元 太陽能、生物質(zhì)能和氫能的利用教學目標：知識與技能簡單了解太陽能、生物質(zhì)能利用的現(xiàn)狀、開發(fā)利用太陽能的廣闊前景和尚未攻克的一些技術(shù)難題。過程與方法1采用查閱資料、收集數(shù)據(jù)等生動活潑的學習形式，調(diào)動學生的學習積極性和主動性。2聯(lián)系生產(chǎn)、生活實際學習太陽能、生物質(zhì)能的利用。情感態(tài)度與價值觀認識開發(fā)、利用高能清潔能源的重要性和緊迫性。重點太陽能、生物質(zhì)能利用的現(xiàn)狀、開發(fā)利用太陽能的廣闊前景和尚未攻克的一些技術(shù)難題。難點太陽能、生物質(zhì)能的利用原理。課時分配二課時教學過程第1課時 太陽能的利用 創(chuàng)設問題情景從20世紀末統(tǒng)計的非洲、美洲、歐洲和中東地區(qū)已經(jīng)探明的石油儲藏量，估計世界各地區(qū)蘊藏的石油

2、可以供各地區(qū)使用多少年。從估計結(jié)果你想到什么？展示圖片學生討論結(jié)論：非洲43年、美洲22.5年、歐洲25.7年、中東100年。教師講解化石燃料是不可再生能源?？茖W家對全球化石燃料何時會被耗盡作了估計，其預測結(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和燃燒化石燃料帶來的環(huán)境污染問題，世界各國都在致力于開發(fā)和利用太陽能、生物質(zhì)能、氫能等潔凈高效新能源，而太陽能是最誘人的。教師補充講解開發(fā)、利用太陽能的重大意義：1從化石燃料的不可再生和能源危機認識利用太陽能的意義。2地球上最根本的能源是太陽能。太陽每年輻射到地球表面的能量約為5*1019KJ，相當于目前全世界能耗的13000

3、倍。3太陽能是清潔能源，不污染環(huán)境。4人類開發(fā)和利用太陽能已取得初步而又可喜的成果，改善了人們的生活質(zhì)量（如太陽能熱水器、太陽能電池等）。提出問題迄今為止，自然界中利用太陽能最重要也是最成功的途徑是什么？交流與討論學生各述己見，教師給予引導。歸納與小結(jié)植物的光合作用大自然利用太陽能最成功的途徑。1太陽能是地球上最基本的能源：P442大自然利用太陽能最成功的是植物的光合作用：P45（1）光能轉(zhuǎn)化為化學能。在太陽光作用下，植物體內(nèi)的葉綠素把水、二氧化碳轉(zhuǎn)化為葡萄糖，進而生成淀粉、纖維素。光6H2O6CO2C6H12O66O2（2）化學能轉(zhuǎn)化為熱能。動物體內(nèi)的淀粉、纖維素在酶的作用下，水解生成葡萄糖

4、，葡萄糖氧化生成二氧化碳和水，又釋放出熱量。(C6H10O5)nnH2OnC6H12O6 C6H12O6(s)6O2(g)6H2O(l)6CO2(g) H2804 kJmol1 科學家估計，地球上每年通過光合作用儲藏的太陽能相當于全球能源年耗量的10倍左右。提出問題大自然通過光合作用利用太陽能是如此的成功和美妙。那么，人類通過什么方式開發(fā)和利用太陽能？你知道有哪些途徑，已經(jīng)取得哪些成就嗎？討論與歸納（在學生討論后，教師配合講解，播放影響資料或課件）1太陽能發(fā)電站收集太陽能的原理。2太陽能發(fā)電站。閱讀與思考閱讀教材中“太陽能的利用方式”，要求學生在閱讀時注意以下幾點：1聯(lián)系物理、化學、生物等已學

5、過的知識理解太陽能利用的原理。2聯(lián)系日常生活中利用太陽能的實例，體會這些實例利用太陽能的方式以及對改善人們生活質(zhì)量方面所起的作用。3思考人們在太陽能的開發(fā)和利用方面還存在哪些困難和問題。歸納與小結(jié)1利用太陽能的一般方式：拓展視野P4546（1）光熱轉(zhuǎn)換：利用太陽輻射能加熱物體而獲得熱能。（2）光電轉(zhuǎn)換：光熱電轉(zhuǎn)換 光電直接轉(zhuǎn)換（3）光化學能轉(zhuǎn)換（4）光生物質(zhì)能轉(zhuǎn)換2太陽能利用中存在的問題（1）太陽能吸熱板的裝置費用昂貴。（2）太陽能的利用受季節(jié)和天氣的影響。（3）大部分太陽能都是在夏天收集。如何把夏天收集的太陽能儲存起來，留待冬天使用，仍然是一個有待解決的問題。思考與研究鼓勵學生就下列問題談談

6、自己的想法。據(jù)科學家預測，21世紀，化學科學在創(chuàng)造新物質(zhì)方面將會有更加輝煌的成就。綠色植物能夠在太陽光作用下將二氧化碳和水合成為葡萄糖。你認為人類能否模擬綠色植物的光合作用，直接利用太陽能把二氧化碳和水轉(zhuǎn)化為葡萄糖？如能，要做到這一點，你認為需要解決哪些問題？第2課時 生物質(zhì)能的利用 氫能的開發(fā)與利用課題引入二生物質(zhì)能的利用 P461直接燃燒：(C6H10O5)n6nO26nCO25nH2O2生物化學轉(zhuǎn)換（1）沼氣：（2）乙醇：(C6H10O5)nnH2OnC6H12O6C6H12O62C2H5OH2CO2 3熱化學轉(zhuǎn)換拓展視野 生活垃圾中生物質(zhì)能的利用三氫能的開發(fā)與利用1氫能的三大優(yōu)點：（1）燃燒放出的熱量多。（2）燃燒的產(chǎn)物是水，不污染環(huán)境。（3）制備的原料是水，資源不受限制。交流與討論2氫能的產(chǎn)生方式：（1）以天然氣、石油和煤為原料，在高溫下使之與水蒸氣反應而制得。（2）以天然氣、石油和煤為原料，部分氧化法制得。（3）電解水制得氫氣。（4）生物質(zhì)氣化制氫氣。（5）光解水制得氫氣。（后兩種應該是最佳方式）3氫能的利用途徑：（1）燃燒放熱（如以液氫為燃料的液體火箭）（2）用于燃料電池，釋放電能