化学与能源开发

化学与能源开发

——问题导思合作探究发挥学生主体地位

[情景说明]

本节课的教学内容主要包括：氢能是未来理想的新能源，理想的氢能源循环体系，化学电池，化学反应中能量的转化。在本节课的教学中，通过分析化学与能源开发的的密切关系，使学生知道自然资源并不是取之不尽，用之不竭的，认识到人类要合理地开发和利用能源，树立保护环境、与自然和谐相处的意识，保证社会的可持续性发展。通过分析氢气用作燃料的优点和尚需解决的问题，让学生认识到氢气是未来社会最理想的能源，通过引导学生设计实验方案小组合作探究“化学能能否转化为电能”，树立能量之间可以相互转化的观点，并借此培养学生的科学探究能力。其中，氢气用作燃料的知识和探究实验的方案设计和实施是本节课的教学重点。在教学中要引导学生理论联系实际增强学生的能源意识强化学生关心自然，关心社会的责任感。再试验探究中，要注意指导学生科学探究的一般思路和方法，要指导学生合理分工，协作完成，提高效率。

[教学过程]

一、创设问题情景，引入课题。

教师投影现有化石燃料的储量和使用年限，让学生观察投影，说出自己的感想.

学生甲：化石燃料并不是取之不尽，用之不竭的，我们应该节约能源.

学生乙：光节约现有能源是远远不够的，我们还应该想办法开发新能源。

教师：有哪些能源能够开发和利用？

学生：太阳能、水能、风能、地热、潮汐、氢能、核能。

教师：下面我们就来研究一下其中的氢能源。请同学们写出氢气燃烧的化学方程式，并描述其现象。学生回答问题。

二、讨论交流，认识清洁高效的氢能源。

多媒体展示几种燃料燃烧热值的比较。

教师：根据同学们已经掌握的知识，结合几种燃料燃烧热值的比较请大家思考氢气作为能源有哪些优点。

学生思考讨论总结出氢气作为能源的优点：用水作原料来制取，有广泛的来源；氢气燃烧时产生的热量多；燃烧产物是水，不污染环境。

多媒体展示火箭发射和氢能汽车的图片。

教师：氢气是一种理想的新能源，已用于火箭发射，氢能汽车开始出现，但是同学们在马路上见过多少氢能汽车？氢气作为燃料优点明显，但为什么到目前为止还没有广泛使用呢？

学生思考讨论分析后回答：用电解水的方法制取氢气，消耗电能太多，成本太高，并且不容易储存和运输。

教师：要想使氢气这一理想能源广泛应用，更好地为人类服务，就要想办法解决这些问题。

学生阅读课本67页理想的氢能源循环体系图片，让学生讨论分析其原理及该燃料电池的优点，并用自己的语言描述出来。

教师指导学生阅读课本67页多识一点，了解氢气的储存知识，以拓展学生的知识面。

三、小组合作，实验探究化学电池中的能量转化。

1、教师引导学生以小组为单位实验探究。

探究过程为：

①提出问题：化学反应能否产生电能？

②猜想假设：教师引导学生以小组为单位进行猜想，作出自己的假设：化学反应能产生电能或不能

产生电能。

③设计实验方案：各小组设计实验方案，并进行小组间的交流，根据交流情况修订补充自己的方案。

提示：（1）小心地剥开一节1号电池，看看里面都有些什么？

（2）把一块锌片和碳棒平行插入盛有稀硫酸的烧杯里。观察发生的现象，并加以解释。用导线把上

面实验中的锌片和碳棒连接起来，并在导线中间连接一只灵敏电流计。观察发生的现象。与前面的

现象对比有何异同？由此你能得出什么结论？

④进行实验，验证猜想：学生以小组为单位按照实验方案进行实验探究，实验中教师要指导学生安

全、规范操作，合理分工，协作完成，及时准确的观察记录实验现象。学生通过观察实验现象，来

验证自己的猜想。

⑤交流共享，得出结论：各小组汇报自己的实验现象和猜想的正误，师生共同总结得出结论：化学

能可以转化为电能，能将化学能转化为电能的装置就是化学电池。对于个别与事实不符的现象及结

论引导学生分析原因，找出问题之所在。

2、学生以组为单位展示课前准备的各种电池，并分析总结出电池的优点：体积小、电容量大、移动

方便。教师：按照能否充电后反复使用，可将电池分为一次电池和二次电池请同学们判断一下什么

样的电池是一次电池，什么样的电池是二次电池，并将自己准备的电池进行分类。

学生：思考分析并分类交流。

3、讨论：物质的化学能通常可以转化为哪些形式的能量？请举例说明。

学生：思考并回答、补充总结出：化学能通过化学反应可以转化为热能、光能、电能等。

展示：蜡烛燃烧的图片，学生分析其中的能量转化。四、课堂小结：

请同学们回顾一下本节课从知识与技能、过程与方法、情感态度与价值观方面有哪些收获？

多名学生回答并补充总结：氢能是未来最理想的能源；

电池是一种将化学能转化为电能的装置。

化学能通过化学反应可以转化为热能、光能、电能。锻炼了科学探究能力，认识到自然资源并不是取之不尽，用之不竭的，人类要合理地开发和利用能源，树立保护环境、与自然和谐相处的意识，保证社会的可持续性发展等等。

五、当堂检测我知道

1、氢气燃烧的热值比化石燃料，可以由制得燃烧后生成，不污染环境，因此，

是未来最理想的能源。但我们在使用氢气时，要特别注意安全，点燃以前

要。

2、电动车的蓄电池充电是将能转化为能；放电是将能转化为能，再

转化为能。

我会选1、燃料电池是一种将化学反应产生的能量直接转化为电能的装置。下列燃料电池比较适合

宇宙飞船使用的是（）

A.O2—CH4燃料电池

B. O2—C2H5OH燃料电池

C. O2—H2燃料电池 D .O2—CO燃料电池

2、自然界中以现成的形式提供的能源叫做一级能源，需要依靠其他能源间接制取的能源称为二级能

源。如氢气属于高效无污染的二级能源，是因为自然界中现成的氢气很少，下列叙述正确的是

（）

A.天然气属一级能源

B.一氧化碳属二级能源

C.家用电器使用的电能属一级能源

D.风能属二级能源

我会评价

氢气是未来最理想的能源，下列是某兴趣小组学生查阅资料归纳的工业上制取氢气的方法,其中包括

正在研发的方案.