九年級化學(xué)上冊 第五章 燃料 5.1 潔凈的燃料-氫氣教案 （新版）粵教版

九年級化學(xué)上冊第五章燃料5.1潔凈的燃料—氫氣教案（新版）粵教版學(xué)校授課教師課時授課班級授課地點教具教學(xué)內(nèi)容分析本節(jié)課的主要教學(xué)內(nèi)容為九年級化學(xué)上冊第五章“燃料”中的5.1節(jié)“潔凈的燃料—氫氣”，將圍繞氫氣的性質(zhì)、制備方法及其作為燃料的優(yōu)勢進行教學(xué)。教學(xué)內(nèi)容與學(xué)生已有知識的聯(lián)系在于，學(xué)生已在之前的課程中學(xué)習(xí)了氣體的基本性質(zhì)、化學(xué)反應(yīng)原理，特別是氧氣與燃燒相關(guān)的知識。在此基礎(chǔ)上，本節(jié)課將引導(dǎo)學(xué)生探索氫氣的獨特性質(zhì)，如它在燃燒時的清潔高效，并與之前學(xué)習(xí)的其他燃料進行比較，深化學(xué)生對燃料性質(zhì)及其環(huán)境影響的理解。通過本節(jié)內(nèi)容的學(xué)習(xí)，學(xué)生將能更好地理解氫能源在現(xiàn)代能源體系中的重要性。核心素養(yǎng)目標(biāo)本節(jié)課旨在培養(yǎng)學(xué)生以下化學(xué)學(xué)科核心素養(yǎng)：科學(xué)探究能力，通過對氫氣性質(zhì)及制備的實驗操作，提升實驗技能與觀察能力；宏觀與微觀相結(jié)合的思想，通過氫氣燃燒反應(yīng)的理解，增強對物質(zhì)變化微觀本質(zhì)的認識；綠色化學(xué)觀念，理解氫氣作為潔凈燃料的環(huán)境效益，培養(yǎng)能源節(jié)約與環(huán)保意識；科學(xué)思維，通過對氫能源的優(yōu)缺點分析，提高學(xué)生的批判性思維與問題解決能力。這些核心素養(yǎng)將有助于學(xué)生形成對化學(xué)知識的深刻理解，并為未來學(xué)習(xí)打下堅實基礎(chǔ)。教學(xué)難點與重點1.教學(xué)重點

-氫氣的制備方法及其化學(xué)性質(zhì)，特別是其在燃燒過程中的反應(yīng)特點。

-氫氣作為燃料的優(yōu)勢，包括其高能量密度、燃燒產(chǎn)物無污染等。

-通過實驗探究，理解氫能源的應(yīng)用前景及其對環(huán)境的影響。

教學(xué)過程中，將重點講解實驗室制備氫氣的方法，如鋅與稀硫酸反應(yīng)，以及氫氣在氧氣中燃燒的化學(xué)方程式，強調(diào)學(xué)生對這些核心內(nèi)容的掌握。

2.教學(xué)難點

-氫氣的微觀結(jié)構(gòu)與其宏觀性質(zhì)之間的關(guān)系，如氫分子是由兩個氫原子組成，這決定了它的燃燒產(chǎn)物是水。

-實驗操作中的安全注意事項，如氫氣的可燃性，如何正確處理氣體收集和點燃過程。

-對氫氣作為潔凈能源的理解，包括其在實際應(yīng)用中面臨的技術(shù)挑戰(zhàn)和經(jīng)濟成本。

針對難點，教師將通過模型展示、實驗演示和安全操作講解，幫助學(xué)生理解氫氣的微觀結(jié)構(gòu)，并通過對比分析，使學(xué)生深入理解氫能源的清潔特性和應(yīng)用難題。通過這些方法，旨在幫助學(xué)生突破理解上的難點，確保學(xué)生能夠透徹掌握本節(jié)課的核心知識。教學(xué)方法與策略本節(jié)課將采用以下教學(xué)方法和策略：

1.講授與討論相結(jié)合：通過教師講解氫氣的性質(zhì)與制備方法，引導(dǎo)學(xué)生參與討論，比較氫氣與其他燃料的優(yōu)缺點，促進學(xué)生的思考與理解。

2.實驗教學(xué)：設(shè)計氫氣制備及燃燒實驗，讓學(xué)生親自動手操作，觀察實驗現(xiàn)象，從而加深對氫氣特性的直觀感受。

3.案例研究：分析氫能源在實際應(yīng)用中的成功案例，如氫燃料電池車，了解氫能源對環(huán)境保護的貢獻。

4.多媒體輔助教學(xué)：運用PPT、視頻等教學(xué)媒體，展示氫氣的微觀結(jié)構(gòu)、燃燒過程等，幫助學(xué)生形象理解抽象概念。教學(xué)過程設(shè)計1.導(dǎo)入環(huán)節(jié)（5分鐘）

-利用多媒體展示地球能源現(xiàn)狀，提出問題：“我們常用的化石燃料有哪些問題？有沒有更清潔、高效的替代能源？”激發(fā)學(xué)生對新能源的興趣。

-通過氫燃料電池車視頻，引出本節(jié)課主題：潔凈的燃料—氫氣。

2.講授新課（15分鐘）

-講解氫氣的制備方法，以鋅與稀硫酸反應(yīng)為例，解釋化學(xué)反應(yīng)原理。

-分析氫氣的化學(xué)性質(zhì)，如燃燒反應(yīng)，強調(diào)其在燃燒時只產(chǎn)生水，無污染排放。

-介紹氫氣作為燃料的優(yōu)勢，以及在實際應(yīng)用中的挑戰(zhàn)，如儲存和運輸問題。

3.實驗演示與操作（15分鐘）

-演示氫氣的制備和燃燒實驗，講解實驗操作步驟和安全注意事項。

-學(xué)生分組進行實驗操作，觀察氫氣的制備和燃燒現(xiàn)象，加深對氫氣性質(zhì)的理解。

4.鞏固練習(xí)（5分鐘）

-設(shè)計有關(guān)氫氣性質(zhì)、制備和應(yīng)用的選擇題、填空題，讓學(xué)生進行課堂練習(xí)，鞏固所學(xué)知識。

-學(xué)生互相討論，共同解決練習(xí)中的問題，教師巡回指導(dǎo)，解答疑惑。

5.課堂提問與互動（5分鐘）

-提問環(huán)節(jié)：針對氫氣的制備、性質(zhì)和應(yīng)用等方面進行提問，檢查學(xué)生對知識點的掌握情況。

-創(chuàng)新環(huán)節(jié)：鼓勵學(xué)生思考氫能源在生活中的應(yīng)用，如氫燃料電池車、氫氣發(fā)電等，進行小組討論，分享各自的想法。

6.核心素養(yǎng)能力拓展（5分鐘）

-分析氫能源的優(yōu)缺點，引導(dǎo)學(xué)生從環(huán)保、經(jīng)濟、技術(shù)等多角度進行批判性思維。

-探討氫能源未來發(fā)展前景，激發(fā)學(xué)生的創(chuàng)新意識和問題解決能力。

7.課堂小結(jié)（5分鐘）

-教師對本節(jié)課的重點內(nèi)容進行回顧，強調(diào)氫氣作為潔凈燃料的優(yōu)勢及在實際應(yīng)用中的挑戰(zhàn)。

-鼓勵學(xué)生提出疑問，進行解答，確保學(xué)生對本節(jié)課知識點的理解和掌握。

8.作業(yè)布置（5分鐘）

-布置有關(guān)氫能源的課后作業(yè)，如查找氫能源的最新研究進展，加深對氫能源的了解。學(xué)生學(xué)習(xí)效果1.知識與技能：

-掌握氫氣的制備方法，如鋅與稀硫酸反應(yīng)，了解實驗室制備氣體的基本操作。

-理解氫氣的化學(xué)性質(zhì)，特別是其燃燒反應(yīng)的特點，能夠?qū)懗鰵錃馊紵幕瘜W(xué)方程式。

-認識氫氣作為燃料的優(yōu)勢，如清潔、高效，了解其在實際應(yīng)用中的挑戰(zhàn)和限制。

2.過程與方法：

-通過實驗操作，提高觀察現(xiàn)象、分析問題和解決問題的能力。

-通過課堂討論和提問，發(fā)展合作學(xué)習(xí)能力和批判性思維能力。

-能夠運用多媒體等教學(xué)資源，輔助學(xué)習(xí)，增強信息獲取和處理能力。

3.情感態(tài)度與價值觀：

-增強對化學(xué)學(xué)科的興趣，認識到化學(xué)在解決能源問題中的重要作用。

-培養(yǎng)環(huán)保意識，理解氫能源對環(huán)境保護的意義，激發(fā)對可持續(xù)發(fā)展的關(guān)注。

-形成積極的學(xué)習(xí)態(tài)度，愿意探索科學(xué)未知領(lǐng)域，對未來科技發(fā)展保持好奇心。

4.核心素養(yǎng)：

-科學(xué)探究能力得到提升，能夠設(shè)計簡單的實驗方案，探究氫能源相關(guān)問題。

-宏觀與微觀相結(jié)合的思想得到加強，能夠從微觀角度理解氫氣的性質(zhì)和反應(yīng)。

-綠色化學(xué)觀念得到深化，能夠從環(huán)保角度評價能源的使用。

-科學(xué)思維得到鍛煉，能夠運用邏輯推理和批判性思維分析氫能源的優(yōu)勢和不足。反思改進措施（一）教學(xué)特色創(chuàng)新

1.實驗教學(xué)與理論講解相結(jié)合：通過讓學(xué)生親自動手進行氫氣制備和燃燒實驗，加強了學(xué)生對氫氣性質(zhì)的理解，使理論知識與實際操作相得益彰。

2.多媒體與實物模型輔助教學(xué)：運用多媒體展示和實物模型，使抽象的化學(xué)概念形象化，幫助學(xué)生更好地理解氫氣的微觀結(jié)構(gòu)和燃燒過程。

（二）存在主要問題

1.教學(xué)組織方面：在實驗操作環(huán)節(jié)，部分學(xué)生動手能力較弱，操作不夠熟練，影響了實驗效果。

2.教學(xué)評價方面：課堂提問和練習(xí)反饋顯示，部分學(xué)生對氫能源的理解還不夠深入，需要進一步引導(dǎo)和拓展。

（三）改進措施

1.加強實驗技能培訓(xùn)：針對學(xué)生實驗操作不熟練的問題，可以設(shè)置專門的實驗技能培訓(xùn)環(huán)節(jié)，讓學(xué)生在實驗前進行充分的練習(xí)。

2.提高課堂互動質(zhì)量：在課堂提問和討論環(huán)節(jié)，關(guān)注學(xué)生的個體差異，鼓勵更多學(xué)生參與，提高課堂互動質(zhì)量，幫助學(xué)生深入理解氫能源相關(guān)知識。

3.優(yōu)化教學(xué)評價方式：結(jié)合課堂表現(xiàn)、實驗報告、課后作業(yè)等多方面，全面評價學(xué)生的學(xué)習(xí)效果，以便更好地指導(dǎo)學(xué)生提高。重點題型整理1.簡答題：請解釋氫氣作為燃料的優(yōu)勢是什么？

答案：氫氣作為燃料的優(yōu)勢包括：燃燒時只生成水，無污染排放；能量密度高，單位質(zhì)量的熱值大；可從多種原料中制備，可再生性強。

2.計算題：如果需要制備0.5L的氫氣，理論上需要多少克的鋅與稀硫酸反應(yīng)？

答案：根據(jù)化學(xué)方程式Zn+H2SO4→ZnSO4+H2，1摩爾鋅可以產(chǎn)生1摩爾氫氣。假設(shè)標(biāo)準(zhǔn)狀況下1摩爾氣體的體積為22.4L，則0.5L氫氣對應(yīng)0.5/22.4摩爾。鋅的相對原子質(zhì)量為65.38，故所需鋅的質(zhì)量為(0.5/22.4)×65.38≈1.47克。

3.實驗題：描述實驗室制備氫氣的方法及注意事項。

答案：實驗室通常采用鋅與稀硫酸反應(yīng)制備氫氣。將鋅粒放入試管中，加入稀硫酸，注意鋅粒要過量，以保證硫酸充分反應(yīng)。反應(yīng)過程中要避免氫氣泄露，點燃時要遠離火源，實驗后要妥善處理廢液。

4.分析題：比較氫氣與其他常見燃料（如汽油、天然氣）的環(huán)境影響。

答案：氫氣燃燒只生成水，對環(huán)境無污染；汽油燃燒會產(chǎn)生二氧化碳、氮氧化物等污染物；天然氣燃燒主要產(chǎn)生二氧化碳和水，但二氧化碳排放量高于氫氣。因此，氫氣作為燃料在環(huán)境影響方面具有明顯優(yōu)勢。

5.應(yīng)用題：簡述氫能源在實際應(yīng)用中面臨的技術(shù)挑戰(zhàn)。

答案：氫能源在實際應(yīng)用中面臨的技術(shù)挑戰(zhàn)包括：氫氣的儲存和運輸問題，因為氫氣在常溫常壓下是氣體，需要特殊的儲存和運輸設(shè)施；氫燃料電池的性能和壽命問題，目前氫燃料電池的成本較高，壽命相對較短；氫氣的制備成本問題，如何實現(xiàn)高效、經(jīng)濟的氫氣制備方法是推廣氫能源的關(guān)鍵。課堂小結(jié)，當(dāng)堂檢測本節(jié)課我們學(xué)習(xí)了潔凈的燃料—氫氣，重點掌握了以下內(nèi)容：

1.氫氣的制備方法，如鋅與稀硫酸反應(yīng)。

2.氫氣的化學(xué)性質(zhì)，特別是燃燒反應(yīng)特點。

3.氫氣作為燃料的優(yōu)勢，如清潔、高效，以及對環(huán)境的影響。

4.氫能源在實際應(yīng)用中的技術(shù)挑戰(zhàn)和前景。

為了檢測學(xué)生對本節(jié)課知識的掌握情況，進行以下當(dāng)堂檢測：

一、判斷題：

1.氫氣燃燒只生成水，對環(huán)境無污染。（）

2.氫能源在實際應(yīng)用中，儲存和運輸是其主要技術(shù)挑戰(zhàn)。（）

二、填空題：

1.氫氣可以通過______和______反應(yīng)制備。

2.氫氣的能量密度高，單位質(zhì)量的熱值______。

三、簡答題：

1.請簡述氫氣作為燃料的優(yōu)勢。

2.請列舉氫能源在實際