《化學(xué)與能源開發(fā)》參考教案2

PAGE1/4第一節(jié)化學(xué)與能源開發(fā)教學(xué)目標(biāo)知識(shí)目標(biāo)：1、使學(xué)生了解氫氣用作燃料的優(yōu)點(diǎn)，認(rèn)識(shí)到氫能是未來最理想的能源；2、通過實(shí)驗(yàn)探究，使學(xué)生明確化學(xué)反應(yīng)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。技能目標(biāo)：培養(yǎng)學(xué)生分析、觀察、實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)、實(shí)驗(yàn)操作等能力。情感目標(biāo)：1、樹立不同能量之間可以相互轉(zhuǎn)化的觀念；2、使學(xué)生初步認(rèn)識(shí)通過化學(xué)反應(yīng)可以為人類提供能量，運(yùn)用化學(xué)可以開發(fā)新的能源；教學(xué)重點(diǎn)氫能源的優(yōu)點(diǎn)；化學(xué)電池。教學(xué)難點(diǎn)化學(xué)能和其他形式的能的相互轉(zhuǎn)化[教學(xué)過程]一、創(chuàng)設(shè)問題情景，引入課題。教師投影現(xiàn)有化石燃料的儲(chǔ)量和使用年限，讓學(xué)生觀察投影，說出自己的感想.學(xué)生甲：化石燃料并不是取之不盡，用之不竭的，我們應(yīng)該節(jié)約能源.學(xué)生乙：光節(jié)約現(xiàn)有能源是遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠的，我們還應(yīng)該想辦法開發(fā)新能源。教師：有哪些能源能夠開發(fā)和利用？學(xué)生：太陽能、水能、風(fēng)能、地?zé)?、潮汐、氫能、核能。教師：下面我們就來研究一下其中的氫能源。?qǐng)同學(xué)們寫出氫氣燃燒的化學(xué)方程式，并描述其現(xiàn)象。學(xué)生回答問題。二、討論交流，認(rèn)識(shí)清潔高效的氫能源。多媒體展示幾種燃料燃燒熱值的比較。教師：根據(jù)同學(xué)們已經(jīng)掌握的知識(shí)，結(jié)合幾種燃料燃燒熱值的比較請(qǐng)大家思考?xì)錃庾鳛槟茉从心男﹥?yōu)點(diǎn)。學(xué)生思考討論總結(jié)出氫氣作為能源的優(yōu)點(diǎn)：用水作原料來制取，有廣泛的來源；氫氣燃燒時(shí)產(chǎn)生的熱量多；燃燒產(chǎn)物是水，不污染環(huán)境。多媒體展示火箭發(fā)射和氫能汽車的圖片。教師：氫氣是一種理想的新能源，已用于火箭發(fā)射，氫能汽車開始出現(xiàn)，但是同學(xué)們在馬路上見過多少氫能汽車？氫氣作為燃料優(yōu)點(diǎn)明顯，但為什么到目前為止還沒有廣泛使用呢？學(xué)生思考討論分析后回答：用電解水的方法制取氫氣，消耗電能太多，成本太高，并且不容易儲(chǔ)存和運(yùn)輸。教師：要想使氫氣這一理想能源廣泛應(yīng)用，更好地為人類服務(wù)，就要想辦法解決這些問題。學(xué)生閱讀課本理想的氫能源循環(huán)體系圖片，讓學(xué)生討論分析其原理及該燃料電池的優(yōu)點(diǎn)，并用自己的語言描述出來。教師指導(dǎo)學(xué)生閱讀課本多識(shí)一點(diǎn)，了解氫氣的儲(chǔ)存知識(shí)，以拓展學(xué)生的知識(shí)面。三、小組合作，實(shí)驗(yàn)探究化學(xué)電池中的能量轉(zhuǎn)化。1、教師引導(dǎo)學(xué)生以小組為單位實(shí)驗(yàn)探究。探究過程為：①提出問題：化學(xué)反應(yīng)能否產(chǎn)生電能？②猜想假設(shè)：教師引導(dǎo)學(xué)生以小組為單位進(jìn)行猜想，作出自己的假設(shè)：化學(xué)反應(yīng)能產(chǎn)生電能或不能產(chǎn)生電能。③設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案：各小組設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案，并進(jìn)行小組間的交流，根據(jù)交流情況修訂補(bǔ)充自己的方案。提示：（1）小心地剝開一節(jié)1號(hào)電池，看看里面都有些什么？（2）把一塊鋅片和碳棒平行插入盛有稀硫酸的燒杯里。觀察發(fā)生的現(xiàn)象，并加以解釋。用導(dǎo)線把上面實(shí)驗(yàn)中的鋅片和碳棒連接起來，并在導(dǎo)線中間連接一只靈敏電流計(jì)。觀察發(fā)生的現(xiàn)象。與前面的現(xiàn)象對(duì)比有何異同？由此你能得出什么結(jié)論？④進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，驗(yàn)證猜想：學(xué)生以小組為單位按照實(shí)驗(yàn)方案進(jìn)行實(shí)驗(yàn)探究，實(shí)驗(yàn)中教師要指導(dǎo)學(xué)生安全、規(guī)范操作，合理分工，協(xié)作完成，及時(shí)準(zhǔn)確的觀察記錄實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象。學(xué)生通過觀察實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象，來驗(yàn)證自己的猜想。⑤交流共享，得出結(jié)論：各小組匯報(bào)自己的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象和猜想的正誤，師生共同總結(jié)得出結(jié)論：化學(xué)能可以轉(zhuǎn)化為電能，能將化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能的裝置就是化學(xué)電池。對(duì)于個(gè)別與事實(shí)不符的現(xiàn)象及結(jié)論引導(dǎo)學(xué)生分析原因，找出問題之所在。2、學(xué)生以組為單位展示課前準(zhǔn)備的各種電池，并分析總結(jié)出電池的優(yōu)點(diǎn)：體積小、電容量大、移動(dòng)方便。教師：按照能否充電后反復(fù)使用，可將電池分為一次電池和二次電池請(qǐng)同學(xué)們判斷一下什么樣的電池是一次電池，什么樣的電池是二次電池，并將自己準(zhǔn)備的電池進(jìn)行分類。學(xué)生：思考分析并分類交流。3、討論：物質(zhì)的化學(xué)能通?？梢赞D(zhuǎn)化為哪些形式的能量？請(qǐng)舉例說明。學(xué)生：思考并回答、補(bǔ)充總結(jié)出：化學(xué)能通過化學(xué)反應(yīng)可以轉(zhuǎn)化為熱能、光能、電能等。展示：蠟燭燃燒的圖片，學(xué)生分析其中的能量轉(zhuǎn)化。四、課堂小結(jié)：請(qǐng)同學(xué)們回顧一下本節(jié)課從知識(shí)與技能、過程與方法、情感態(tài)度與價(jià)值觀方面有哪些收獲？多名學(xué)生回答并補(bǔ)充總結(jié)：氫能是未來最理想的能源；電池是一種將化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能的裝置?；瘜W(xué)能通過化學(xué)反應(yīng)可以轉(zhuǎn)化為熱能、光能、電能。鍛煉了科學(xué)探究能力，認(rèn)識(shí)到自然資源并不是取之不盡，用之不竭的，人類要合理地開發(fā)和利用能源，樹立保護(hù)環(huán)境、與自然和諧相處的意識(shí)，保證社會(huì)的可持續(xù)性發(fā)展等等。五、當(dāng)堂檢測我知道1、氫氣燃燒的熱值比化石燃料，可以由制得燃燒后生成，不污染環(huán)境，因此，是未來最理想的能源。但我們在使用氫氣時(shí)，要特別注意安全，點(diǎn)燃以前要。2、電動(dòng)車的蓄電池充電是將能轉(zhuǎn)化為能；放電是將能轉(zhuǎn)化為能，再轉(zhuǎn)化為能。我會(huì)選1、燃料電池是一種將化學(xué)反應(yīng)產(chǎn)生的能量直接轉(zhuǎn)化為電能的裝置。下列燃料電池比較適合宇宙飛船使用的是（）A.O2—CH4燃料電池B.O2—C2H5OH燃料電池C.O2—H2燃料電池D.O2—CO燃料電池2、自然界中以現(xiàn)成的形式提供的能源叫做一級(jí)能源，需要依靠其他能源間接制取的能源稱為二級(jí)能源。如氫氣屬于高效無污染的二級(jí)能源，是因?yàn)樽匀唤缰鞋F(xiàn)成的氫氣很少，下列敘述正確的是（）A.天然氣屬一級(jí)能源B.一氧化碳屬二級(jí)能源C.家用電器使用的電能屬一級(jí)能源D.風(fēng)能屬二級(jí)能源我會(huì)評(píng)價(jià)氫氣是一種高效無污染的理想能源。下列(1)—(6)是某化學(xué)興趣小組的學(xué)生查閱資料歸納的工業(yè)制氫氣的方法，其中包括正在研發(fā)的方案：(1)電解法：2H2O2H2↑+O2↑(2)甲烷轉(zhuǎn)化法：CH4+H2O3H2+CO(3)水煤氣法：C+H2OCO+H2(4)碳?xì)浠衔餆崃逊ǎ篊H4C+2H2(5)設(shè)法將太陽光聚焦產(chǎn)生的高溫使水分解：2H2O2H2↑+O2↑(6)尋找高效催化劑使水分解產(chǎn)生氫氣：2H2O2H2↑+O2↑如果將來人類廣泛使用氫氣作為能源，那么上