第二課時(shí)生物質(zhì)能的利用氫能的開(kāi)發(fā)與利用

1、第二課時(shí) 生物質(zhì)能的利用 氫能的開(kāi)發(fā)與利用三維目標(biāo)1、知識(shí)與技能簡(jiǎn)單了解生物質(zhì)能、氫能利用的現(xiàn)狀、了解開(kāi)發(fā)利用生物質(zhì)能、氫能的廣闊前景和尚未攻克的一些技術(shù)難題。2、過(guò)程與方法（1）采用閱讀資料、收集數(shù)據(jù)等生動(dòng)活潑的學(xué)習(xí)方式、調(diào)動(dòng)學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性和主動(dòng)性。（2）聯(lián)系生產(chǎn)、生活實(shí)際學(xué)習(xí)生物質(zhì)能、氫能的利用。3、情感態(tài)度與價(jià)值觀認(rèn)識(shí)開(kāi)發(fā)、利用高能清潔能源的重要性和緊迫性、提高學(xué)生的科學(xué)素養(yǎng)、增強(qiáng)學(xué)生的社會(huì)責(zé)任感。教學(xué)重點(diǎn) 生物質(zhì)能、氫能利用的現(xiàn)狀、開(kāi)發(fā)利用生物質(zhì)能、氫能的廣闊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、氫能的利用原理。教學(xué)方法 閱讀 討論 探究 總結(jié)教學(xué)過(guò)程知識(shí)回顧 上節(jié)我們討

2、論學(xué)習(xí)了有關(guān)太陽(yáng)能的利用、知道現(xiàn)階段人類(lèi)對(duì)太陽(yáng)能的利用方式一般有以下三種：1、光能-化學(xué)能轉(zhuǎn)換、2、光能-熱能轉(zhuǎn)換、3、光能-電能轉(zhuǎn)換。導(dǎo)入新課 除了太陽(yáng)能以外、還有其它的潔凈、高效的新能源嗎？在所有的可利用的能源中、有一種能源可以被描述成是一種古老而年輕的能源、那就是我們今天所要學(xué)習(xí)的生物質(zhì)能。推進(jìn)新課板書(shū)：二、生物質(zhì)能的利用提問(wèn)：生物能來(lái)源于那里呢？生物質(zhì) 包括那些呢？請(qǐng)同學(xué)們閱讀教材“生物質(zhì)能的利用”第一自然段、回答這些問(wèn)題。結(jié)論：生物質(zhì)能來(lái)源于植物及其加工產(chǎn)品所儲(chǔ)存的能量。 生物質(zhì)包括農(nóng)業(yè)廢棄物（如植物的秸稈、枝葉）、水生植物、油料植物、城市與工業(yè)有機(jī)廢棄物、動(dòng)物糞便等。這些物質(zhì)中蘊(yùn)藏

3、著豐富的生物質(zhì)能。討論：同學(xué)們知道人類(lèi)是如何來(lái)利用生物質(zhì)能的嗎？結(jié)論：植物的秸稈、枝葉等農(nóng)業(yè)廢棄物可以用來(lái)燃燒而產(chǎn)生熱量：將植物的秸稈、枝葉、雜草和人畜糞便加入發(fā)酵池中、可以用來(lái)制造沼氣、供人們使用。板書(shū)：1、生物能的利用方式(1)直接燃燒 點(diǎn)燃 （C6H10O5）n + 6nO2 6nCO2 + 5nH2O纖維素講述：燃燒植物的枝葉獲得熱量是遠(yuǎn)古時(shí)期人類(lèi)就利用的取熱方法。但是把生物質(zhì)直接燃燒有一個(gè)很大的缺點(diǎn)、因?yàn)樯镔|(zhì)燃燒過(guò)程的生物質(zhì)能的凈轉(zhuǎn)化效率只有20%-40%之間、這造成了能量的重大浪費(fèi)。對(duì)于生物質(zhì)能的利用還有其它的方式、如生物化學(xué)轉(zhuǎn)換、熱化學(xué)轉(zhuǎn)換。板書(shū)：（2）生物化學(xué)轉(zhuǎn)換制沼氣講解：

4、沼氣是應(yīng)用十分廣泛的氣體燃料、在農(nóng)村建造沼氣池、不僅能有效的利用生物質(zhì)能、發(fā)酵生成沼氣后的殘余物還可以綜合利用、作為飼料和優(yōu)良的肥料等、一舉兩得。板書(shū)：制乙醇 酶 （C6H10O5）n + nH2O n C6H12O6 發(fā)酵 C6H12O6 2C2H5OH + 2CO2 板書(shū)：（3）熱化學(xué)轉(zhuǎn)換講解：生物質(zhì)能的熱化學(xué)轉(zhuǎn)換就是使生物質(zhì)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?xì)怏w。 板書(shū)： 復(fù)雜的化學(xué)反應(yīng) 生物質(zhì) 可燃?xì)怏w 酶 （C6H10O5）n + nH2O n C6H12O6 纖維素 催化劑 C6H12O6 + 2H2O 2CH4 + 4CO2 + 4H2 提問(wèn)：通過(guò)以上對(duì)生物質(zhì)能的利用的

5、學(xué)習(xí)、同學(xué)們能不能談一談生物質(zhì)能有什么優(yōu)點(diǎn)呢？結(jié)論：生物質(zhì)能可再生、儲(chǔ)量大、污染低。板書(shū)：2、生物質(zhì)能的優(yōu)點(diǎn)：（1）可再生 （2）儲(chǔ)量大 （3）污染低討論：請(qǐng)同學(xué)們閱讀課本“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)有那些？結(jié)論：用焚燒的方法處理垃圾、可以把大量生活生活垃圾中的生物質(zhì)能轉(zhuǎn)化為熱能、電能、不造成能源的浪費(fèi)、同時(shí)減輕了垃圾占地給城市造成的壓力、大大改善了城市環(huán)境、增強(qiáng)了市民的環(huán)保意識(shí)。板書(shū)：三、氫能的開(kāi)發(fā)與利用提問(wèn)：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、那么為什么可以這樣說(shuō)呢？氫能有什么優(yōu)點(diǎn)呢？結(jié)論：氫能的優(yōu)點(diǎn)有三個(gè)：1、氫氣完全燃

6、燒放出的熱量是等質(zhì)量汽油完全燃燒的3倍多；2、制取它的原料是水、資源不受限制；3、它燃燒產(chǎn)物是水、不會(huì)污染環(huán)境、是理想的清潔燃料。板書(shū)：1、氫能的三大優(yōu)點(diǎn)：（1）熱值高 （2）來(lái)源廣 （3）無(wú)污染提問(wèn)：氫能是一種理想的、極有前途的二次能源、它被人們視為理想的“綠色能源”、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)？結(jié)論：目前人類(lèi)制取氫氣的方法有：（1）以天然氣、石油和煤為原料、在高溫下與水蒸氣反應(yīng)或用部分氧化法制氫氣。（2）電解水制氫氣。該方法制備氫氣條件比較簡(jiǎn)單、對(duì)環(huán)境也不會(huì)造成污染、但是該方法來(lái)制備氫氣需要消耗大量的電能、生成成本太高。（3）在光分解催化劑存在下、在特定的裝置中、

7、利用太陽(yáng)能分解水制氫氣。（4）利用藍(lán)藻等低等植物和微生物在陽(yáng)光作用下釋放出氫氣?？傮w來(lái)說(shuō)、考慮到所消耗的代價(jià)以及環(huán)境保護(hù)等問(wèn)題、后兩種應(yīng)該是最佳方式。板書(shū)：2、氫能的產(chǎn)生方式（1）在高溫下與水蒸氣反應(yīng)或部分氧化法制氫氣（2）電解水制氫氣（3）利用太陽(yáng)能分解水制氫氣（4）利用藍(lán)藻等低等植物和微生物在陽(yáng)光作用下釋放出氫氣。提問(wèn)：大規(guī)模生產(chǎn)氫氣的工藝、要求氫氣的生產(chǎn)成本低、環(huán)境污染少、工藝簡(jiǎn)單、生產(chǎn)安全等。那么同學(xué)們知道目前人類(lèi)有哪些途徑可以來(lái)利用氫能呢？討論：氫氣燃燒放熱（如以液態(tài)氫作為火箭的燃料）；用高壓氫氣、氧氣制作氫氧燃料電池；利用氫的熱核反應(yīng)釋放的核能（如氫彈）。板書(shū)：3、氫能的利用途徑

8、氫氣燃燒放熱（如以液態(tài)氫作為火箭的燃料）；用高壓氫氣、氧氣制作氫氧燃料電池；利用氫的熱核反應(yīng)釋放的核能（如氫彈）。提問(wèn)：請(qǐng)同學(xué)們閱讀教材“拓展視野”、了解什么是貯氫合金？它的工作原理是什么？結(jié)論：貯氫金屬材料是指那些具備良好的吸收和釋放氫氣能力的金屬或合金。其工作原理是在一定的溫度和壓力條件下、貯氫金屬吸氫、形成氫化物。改變條件發(fā)生逆向反應(yīng)、再釋放出氣態(tài)氫。這個(gè)過(guò)程可以循環(huán)進(jìn)行、直至貯氫金屬失效。板書(shū)：4、儲(chǔ)氫材料（1）貯氫金屬材料是指具備良好的吸收和釋放氫氣的金屬或合金。（2）工作原理： 一定的溫度和壓力下、吸氫 改變條件發(fā)生逆向反應(yīng)貯氫金屬 氫化物 氫氣 課堂小結(jié)：生物質(zhì)能和氫能都是非常理

9、想的可再生能源、生物質(zhì)能還具有低污染性和分布廣泛性的特點(diǎn)、生物質(zhì)能是世界第四 大能源、僅次于煤炭、石油和天然氣、生物質(zhì)能高新轉(zhuǎn)換技術(shù)不僅能夠大大加快村鎮(zhèn)居民實(shí)現(xiàn)能源現(xiàn)代化進(jìn)程、滿足農(nóng)民富裕后對(duì)優(yōu)質(zhì)能源的迫切需求、同時(shí)也可以在鄉(xiāng)鎮(zhèn)企業(yè)等生產(chǎn)領(lǐng)域中得到應(yīng)用、研究新型轉(zhuǎn)換技術(shù)、開(kāi)發(fā)新型裝備既是農(nóng)村發(fā)展的迫切需要、又是減少排放、保護(hù)環(huán)境、實(shí)施可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略的需要。板書(shū)設(shè)計(jì)生物質(zhì)能的利用 氫能的開(kāi)發(fā)與利用二、生物質(zhì)能的利用1、生物能的利用方式(1)直接燃燒 點(diǎn)燃 （C6H10O5）n + 6nO2 6nCO2 + 5nH2O纖維素（2）生物化學(xué)轉(zhuǎn)換制沼氣制乙醇 酶 （C6H10O5）n + nH2O n C6H12O6 發(fā)酵 C6H12O6 2C2H5OH + 2CO2 （3）熱化學(xué)轉(zhuǎn)換 復(fù)雜的化學(xué)反應(yīng) 生物質(zhì) 可燃?xì)怏w 酶 （C6H10O5）n + nH2O n C6H12O6 纖維素 催化劑 C6H12O6 + 2H2O 2CH4 + 4CO2 + 4H2 2、生物質(zhì)能的優(yōu)點(diǎn)：（1）可再生 （2）儲(chǔ)量大 （3）污染低三、氫能的開(kāi)發(fā)與利用1、氫能的三大優(yōu)點(diǎn)：（1）熱值高 （2）來(lái)源廣 （3）無(wú)污染2、氫能的產(chǎn)生方式（1）在高溫下與水蒸氣反應(yīng)或部分氧化法制氫氣（2）電解水制氫氣（3）利用太陽(yáng)能分解水制氫氣（4）利用藍(lán)藻等低等植物和微生物在陽(yáng)