九年級(jí)化學(xué)第九章第一節(jié)化學(xué)與能源 教案滬教版

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1、 第九章 化學(xué)與社會(huì)發(fā)展 第一節(jié)化學(xué)與能源 一、學(xué)習(xí)目標(biāo) 1、知識(shí)與技能： ⑴知道常見(jiàn)的能源，能源開(kāi)發(fā)和節(jié)約能源的重要性，化學(xué)有助于人類解決能源危機(jī)。 ⑵掌握實(shí)驗(yàn)室制取氫氣的方法。 2、過(guò)程與方法：用探究性實(shí)驗(yàn)學(xué)習(xí) 3、情感態(tài)度與價(jià)值觀：節(jié)約能源的重要意義，逐步樹(shù)立珍惜資源的觀念，增強(qiáng)社會(huì)責(zé)任感。 二、任務(wù)分析 1、起點(diǎn)能力：學(xué)生對(duì)氣體的制備有一定基礎(chǔ)。 2、教學(xué)重點(diǎn)： ⑴制備H2的原理、裝置、收集方法及氫能源的優(yōu)點(diǎn)； ⑵電能是由化學(xué)能轉(zhuǎn)化而成，燃燒化石燃料的缺點(diǎn)，使用化學(xué)電源的優(yōu)點(diǎn)； ⑶節(jié)約能源及開(kāi)發(fā)新能源的重要性，增強(qiáng)節(jié)能意識(shí)。 3、教學(xué)難點(diǎn)：電

2、池是將化學(xué)能轉(zhuǎn)變?yōu)殡娔艿囊环N裝置。 4、課型：交流討論 探究 5、課時(shí)安排：2課時(shí) 教學(xué)過(guò)程： 第一課時(shí) 化學(xué)能轉(zhuǎn)化成電能 【學(xué)生交流】能源是世界上不可缺少的資源，常見(jiàn)的能源有哪些？ 【教師講述】能源的分類 能源類型 定義 實(shí)例 一級(jí)能源 直接來(lái)自自然界而未經(jīng)加工轉(zhuǎn)換的能源 化石燃料、太陽(yáng)能等 二級(jí)能源 由一級(jí)能源直接或間接轉(zhuǎn)化而來(lái)的能源 電能、煤氣、氫能等 可再生能源 不隨其本身的轉(zhuǎn)化或被人類利用而減少的能源 太陽(yáng)能、水能、風(fēng)能、地?zé)? 能等 非再生能源 隨其本身的轉(zhuǎn)化或被人類利用而減少的能源 化石燃料、核燃料等 【討論】如

3、何將化學(xué)能轉(zhuǎn)化成電能？ 化石燃料的燃燒；使用化學(xué)電源，常見(jiàn)的是電池。 【學(xué)生交流】電池是一種將化學(xué)能轉(zhuǎn)化成電能的裝置，其優(yōu)點(diǎn)是什么？ 可將化學(xué)能直接轉(zhuǎn)化成電能，既減少大氣污染，又提高能量轉(zhuǎn)化效率。 【觀察與思考】 觀察常用的幾種不同類型的電池。它們有什么相同之處？ 【實(shí)驗(yàn)】化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能 【交流與討論】廢舊電池如何處理？ 【練習(xí)】 1、能源的貯存和綜合利用是世界各國(guó)科學(xué)家關(guān)注的重大課題。下圖是一種貯存太陽(yáng)能的方集。 (1)請(qǐng)根據(jù)圖示說(shuō)明太陽(yáng)能依次轉(zhuǎn)化成哪些形式的能量。 (2)你能設(shè)計(jì)出其他方案將太陽(yáng)能貯存起來(lái)嗎? 【討論】 本題考查了能量的轉(zhuǎn)化形

4、式。利用太陽(yáng)能得到電池，這是將太陽(yáng)能轉(zhuǎn)變成了電能；再用電能來(lái)使水分解產(chǎn)生氫能；將氫氣貯存后，可用于發(fā)電或燃燒，從而又轉(zhuǎn)化為電能或熱能。當(dāng)然，太陽(yáng)能的利用主要在供暖，可將太陽(yáng)能轉(zhuǎn)化為熱能。綠色植物在太陽(yáng)光的作用下將二氧化碳和水轉(zhuǎn)化成氧氣和葡萄糖，植物體又通過(guò)復(fù)雜的化學(xué)反應(yīng)將葡萄糖轉(zhuǎn)化為淀粉或纖維素，這又是將太陽(yáng)能轉(zhuǎn)化為化學(xué)能的途徑。 [2003．安徽蕪湖市卷·25] 2、“再生能源”是指人類可以再生產(chǎn)的能源，它不因被人類利用而日益減少；“非再生能源是指隨著被人類利用而逐漸減少的能源。長(zhǎng)期以來(lái)，我國(guó)一直以煤、石油、天然氣、核能為主要能源。2001年我國(guó)政府宣布，在一些城市推廣使用“乙醇汽油”。

5、“乙醇汽油’’的主要成分是乙醇，乙醇可用高粱、玉米、薯類為原料，經(jīng)發(fā)酵蒸餾而得到。請(qǐng)回答下列問(wèn)題： (1)煤、石油、天燃?xì)馊N化石燃料是 (填“再生能源”或“非再生能源”，下同)，乙醇是 。 (2)從環(huán)保角度考慮，使用“乙醇汽油”的益處是 ． (3)從增加農(nóng)民收入的角度考慮，使用“乙醇汽油”的益處是 【精析】抓住“再生能源”和“非再生能源”的定義這一信息來(lái)解決第(1)題。煤、石油、天然氣是人類歷史上古老的化石燃料，需要上萬(wàn)年才能形成，因此屬于“非再生能源”；而乙醇可由綠色植物經(jīng)發(fā)酵、蒸

6、餾而得到，屬于“再生能源”。從環(huán)保角度考慮“乙醇汽油”的益處，要抓住其產(chǎn)生有害氣體和煙塵的量及可能導(dǎo)致的污染現(xiàn)象來(lái)分析，它可減少因大量燃燒化石燃料而產(chǎn)生的SO2、NO2等有害氣體，保護(hù)環(huán)境；另外，生產(chǎn)乙醇需要種植農(nóng)作物，大規(guī)模種植綠色植物可吸收CO2，防止溫室效應(yīng)。從經(jīng)濟(jì)角度考慮，使用“乙醇汽油”可使農(nóng)民多種糧，多賣糧，提高農(nóng)民收入。 【解】 (1)非再生能源 再生能源；(2)可減少SO2、NO2等有害氣體的排放，也可防止溫室效應(yīng)；(3)使用糧食作物生產(chǎn)乙醇，鼓勵(lì)農(nóng)民多種糧，多賣糧(意思相近即可)。 【解】(1)太陽(yáng)能一電能一氫能一電能或熱能；(2)太陽(yáng)能一熱能，太陽(yáng)能一化學(xué)能。 【

7、資料】太陽(yáng)是個(gè)巨大的能源，它不斷向外輻射能量。由于直接利用太陽(yáng)能不會(huì)污染環(huán)境，因此，它是很有開(kāi)發(fā)價(jià)值的能源，現(xiàn)在正進(jìn)一步研究如何開(kāi)發(fā)利用這一無(wú)污染且用之不竭的新能源。目前，太陽(yáng)能可通過(guò)四個(gè)渠道被人類利用：① 通過(guò)大氣和水分的升騰循環(huán)，再通過(guò)風(fēng)、流水、波浪、海流等以風(fēng)能和水能等形式釋放出來(lái)。②被海洋吸收，成為海洋內(nèi)能，再以潮汐等形式釋放出來(lái)。③通過(guò)植物的光合作用把太陽(yáng)能轉(zhuǎn)化和儲(chǔ)存起來(lái)，再以草木、沼氣、煤、石油、天然氣等燃料的形式釋放出來(lái)。④通過(guò)轉(zhuǎn)化成電能，被人們直接利用，這種方式目前主要通過(guò)太陽(yáng)能電池來(lái)實(shí)現(xiàn)。 太陽(yáng)能電池就是利用晶體硅和非晶體硅為材料制成的一種將太陽(yáng)能轉(zhuǎn)化為電能的 裝置

8、，常用的太陽(yáng)能電池是硅電池。許多國(guó)家的太陽(yáng)能利用日益商品化。在日本、美國(guó)和歐洲，用太陽(yáng)能供電的無(wú)線電、風(fēng)扇、電冰箱等日用上琳瑯滿目。 【板書(shū)】 一、能源的分類 能源類型 定義 實(shí)例 一級(jí)能源 直接來(lái)自自然界而未經(jīng)加工轉(zhuǎn)換的能源 化石燃料、太陽(yáng)能等 二級(jí)能源 由一級(jí)能源直接或間接轉(zhuǎn)化而來(lái)的能源 電能、煤氣、氫能等 可再生能源 不隨其本身的轉(zhuǎn)化或被人類利用而減少的能源 太陽(yáng)能、水能、風(fēng)能、地?zé)? 能等 非再生能源 隨其本身的轉(zhuǎn)化或被人類利用而減少的能源 化石燃料、核燃料等 二、化學(xué)能轉(zhuǎn)化成電能 【教后小結(jié)】 第二課時(shí) 氫能 年

9、 月 日 總課時(shí) 【教師講述】人們認(rèn)為氫能是一種極其理想的新能源。 【回憶】學(xué)過(guò)哪些制取氫氣的方法？ 通電 2H2O===2H2↑+O2↑ Zn+H2S04=ZnS04+H2↑（或鎂、鐵等） 【學(xué)生交流】你認(rèn)為哪一種適合實(shí)驗(yàn)室制取氫氣？說(shuō)出你的理由。 【教師講述】我們實(shí)驗(yàn)室通常選用鋅與稀硫酸反應(yīng)制取氫氣。 【討論1】鎂、鋅、鐵等這些都能與酸發(fā)生置換反應(yīng)的金屬中為什么選鋅粒比較合適？ 【討論2】該用什么裝置來(lái)制取氫氣？ 【活動(dòng)與探究】學(xué)生演示制取氫氣 【小結(jié)】氫氣的實(shí)驗(yàn)室制法 【教師講述】介紹檢驗(yàn)氫氣純度的方法以及可燃性氣體驗(yàn)純的必要性 【歸納】一般氣體的制備

10、裝置及收集方法的選擇 【教師講述】氫氣作能源的優(yōu)缺點(diǎn) 【交流與討論】由于氫氣的制取成本高，安全貯運(yùn)困難，氫氣作為能源目前還不能廣泛使用，你認(rèn)為有哪些可行的方法來(lái)解決這個(gè)問(wèn)題。 從長(zhǎng)遠(yuǎn)觀點(diǎn)看，若有朝一日大力發(fā)展水電站、太陽(yáng)能發(fā)電站和核電站，電力供應(yīng)十分充裕時(shí)也可利用電解水；使太陽(yáng)能聚焦，產(chǎn)生高溫，使水分解生成氫氣；研究高效催化劑，使水分解產(chǎn)生氫氣；研究特殊化學(xué)物質(zhì)，開(kāi)發(fā)廉價(jià)能源分解水產(chǎn)生氫氣。 【練習(xí)】1、 氫氣是一種高效而無(wú)污染的能源，下列(1)～(6)是某化學(xué)興趣小組的學(xué)生查閱資料后歸納的工業(yè)制取氫氣的方法，其中包括正在研究的方案。 如果人類將來(lái)廣泛使用氫氣作為能源

11、，那么上述六種方法中，你認(rèn)為可行的、具有發(fā)展前途的方法有幾種?說(shuō)明理由。 【討論】從節(jié)能、價(jià)廉、環(huán)保、安全等角度分析和評(píng)價(jià)是解決本題的關(guān)鍵。方法(1)：耗用了電能，但從長(zhǎng)遠(yuǎn)觀點(diǎn)看，若有朝一日大力發(fā)展水電站、太陽(yáng)能發(fā)電站和核電站，電力供應(yīng)十分充裕時(shí)也是可行的。方法(2)和方法(3)：產(chǎn)生了一氧化碳，有毒，污染環(huán)境，所以這兩種方法不可取。方法(4)：甲烷在高溫條件下分解，耗能大，且甲烷資源不廉價(jià)i方法(5)：太陽(yáng)能是取之不盡的廉價(jià)資源，可充分利用，而且不污染環(huán)境。方法(6)：催化劑能大大加快水的分解速率，且節(jié)約了能源。故較好的、有發(fā)展前途的方法應(yīng)該是方法(1)、(5)、(6)。

12、 【解】 方法(1)：電力供應(yīng)充足時(shí)可行；方法(5)：價(jià)廉、環(huán)保；方法(6)：加快反應(yīng)速率、節(jié)能。 2、[2004．河北省卷·17] 隨著全球能量使用的增加，化石燃料等不可再生能源將日趨枯竭。世界各國(guó)人民的節(jié)能意識(shí)正在日趨增強(qiáng)，科學(xué)家也在開(kāi)發(fā)新能源、研制節(jié)能產(chǎn)品、提高化學(xué)能的轉(zhuǎn)化效率等方面，做著積極的努力。請(qǐng)回答： (1)有待繼續(xù)開(kāi)發(fā)、利用的能源有(至少寫(xiě)3種)： 。 (2)用化學(xué)反應(yīng)方程式表示出一個(gè)由化學(xué)能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能的例子： 。 (3)生產(chǎn)、生活中存在著化學(xué)能和電能的相互轉(zhuǎn)化。請(qǐng)你舉一個(gè)在使用中由化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能的例

13、子： 。 (4)氫氣具有熱值高且 的特點(diǎn)，因此被認(rèn)為是最清潔的燃料。 【精析】本題要求對(duì)能源的轉(zhuǎn)化進(jìn)行梳理，并結(jié)合所學(xué)到的有關(guān)化學(xué)知識(shí)和技能解決實(shí)際問(wèn)題。從環(huán)保、廉價(jià)、資源豐富等角度考慮，有開(kāi)發(fā)利用前景的能源有：太陽(yáng)能、風(fēng)能、地?zé)崮?、波浪能、氫能、潮汐能、可燃冰等。其中氫能不僅熱值高，而且其燃燒產(chǎn)物為水，對(duì)環(huán)境沒(méi)有污染，所以是最清潔的燃料。(2)、(3)小題是開(kāi)放性題目，答案只要符合題意即可?；瘜W(xué)能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能，如燃料的燃燒等，因化學(xué)反應(yīng)產(chǎn)生熱量、．內(nèi)能增加等。化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能最常見(jiàn)的裝置就是電池。電池放電時(shí)，電池中的物質(zhì)發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，將化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能，如干電池、燃料電池等。 【解】(1)太陽(yáng)能、風(fēng)能、地?zé)崮?、潮汐能、可燃冰、波浪能、氧能?只要寫(xiě)出3種即可)；(2)C+O2點(diǎn)燃CO2 (開(kāi)放答案，只要答案合理即可)；(3)干電池(開(kāi)放答案，只要答案合理即可)；(4)燃燒產(chǎn)物是水，無(wú)污染。 【作業(yè)】課本229頁(yè)1、3 【板書(shū)】 二、氫能 1、氫氣的實(shí)驗(yàn)室制法 Zn+H2S04=ZnS04+H2↑ 2、氫氣作能源的優(yōu)缺點(diǎn) 【教后小結(jié)】