(能源化工行业)化学与能源

（能源化工行业）化学与能

源

第九章第壹节化学和能源

授课人：丁玲杰徐州市三十六中学

壹、学习目标

1、知识和技能：

⑴知道化学在能源领域中的作用，以及几种能量(化学能和电能、热能、光能)相互转化的过程和装置。

⑵知道化石燃料是人类社会的重要自然资源及化石燃料的综合利用，知道燃烧化石燃料的缺点。

⑶了解我国能源和资源短缺的国情，认识资源综合利用和新能源开发的重要意义。增强节约能源及开发新能源的意识。

⑷电能能够由化学能转化而成，使用化学电源的优点。了解电池的污染情况和处理措施。

⑸了解氢能源的优缺点，及其发展前景。了解氢气的实验室制法。

2、过程和方法：用探究性实验学习

3、情感态度和价值观：节约能源的重要意义，逐步树立珍惜资源的观念，增强社会责任感。

二、任务分析

1、教学重点：

⑴电能是由化学能转化而成，燃烧化石燃料的缺点，使用化学电源的优点；

⑵节约能源及开发新能源的重要性，增强节能意识。

⑶制备H2的原理、装置、收集方法及氢能源的优点；

2、教学难点：电池是将化学能转变为电能的壹种装置。

4、课型：交流讨论探究

5、课时安排：1课时

教学过程：

【引入】在第壹堂化学课，开启化学之门时，告诉我们学习了化学能正确认识物质，合理利用自然资源。那么我们当下进入最后壹章的总结性学习，再见化学和人类生产、生活、环境到底有什么样的关系。今天我们来学习第九章第壹节有关能源的知识。

【板书】化学和能源

【教师】人们的学习、生活、工作都需要能量。能量以不同的形式存在于自然界中。提供能量的自然资源被称为能源。（投影图片了解能源在生活中的使用）

【教师】能源是世界上不可缺少的资源，常见的能源有哪些？

【学生】

【投影】图片（各种能源）

【教师】在人类社会发展的不同时期，由于科学发展水平的不同，人们研究利用的能源种类各异，目前，人类生产、生活的主要能源是什么？它有什么优缺点？

【学生】讨论回答（目前，人类生产、生活的主要能源是化石燃料，优点：资源丰富

缺点：1、不可再生2、能量转化率低3、对大气产生污染）

【提问】如何解决这些问题呢？

【学生】交流讨论（①研制、使用节能产品,②利用新能源③提高能量的转化率）

【教师】由此可见，其中最简单直接的方法是研制、使用节能产品。（投影节能标志，引导学生讨论团的涵义，且认识该标志）。（其实你也能为节约能源作贡献!介绍下你在生活节能的高招吧!）

【学生】交流讨论（充分发挥学生的想象能力，培养学生的观察能力，使学生了解中国的节能标志：由“energy”的第壹个字母“e”构成壹个圆形图案，中间包含了壹个变形的汉字“节”，寓意为节能。缺口的外圆又构成“CHINA”的第壹字母“C”，“节”的上半部简化成壹段古

长城的形状，和下半部构成壹个峰火台的图案壹起，象征着中国。“节”的下半部又是“能”的汉语拼音第壹字母“N”。）

【讲述】在我们的日常生产和生活中常见的、也是古老的获取能量的方法就是燃烧燃料获取热能，再将热能转化成其它形式的能量，这种方式化石燃料的利用率比较低，同时对大气产生污染。那么，化学能能否直接转化成其他形式的能量呢？

【演示实验】化学能转化为电能的实验

实验仪器：烧杯、铜片、锌片、导线若干、电流表、硫酸铜溶液

实验步骤：用砂纸擦去铜片、锌片表面的氧化膜，用导线将铜片和正极相连，锌片和负极相连，然后铜片、锌片壹起插入盛有硫酸铜溶液的烧杯中。

【学生】描述现象：1、电流表的指针发生偏转。2、铜板和原来的比较变红了，锌板和原来的比较变黑了。（老师补充信息时间较长时，锌会减少，消失。）

【教师】通过实验你能得到什么信息？

【学生】化学能转化成电能。（解释1、电流表发生偏转2、锌减少）

些？在什么地方用到？

【学生】交流讨论

【教师】化学电源优点：减少大气污染，提高能量转化率。缺点：废弃电池处理不好也会污染环境，主要是电池中的固体废弃物和重金属离子会污染环境，壹节废的Ni－Cd电池会使1m2的耕地失去使用价值，Cd2+污染，可导致人体患骨痛病及肝、肾、肺的病变，重金属离子能通过食物链进入人体，方式如下：重金属离子→土壤或水体→生物体内→人体。使用电池时有什么好的建议和方法？

【学生】交流讨论（减少甚至消除废弃电池污染，应该采取的措施是①集中回收处理废旧电池②研制高效无污染的电池。）

【教师】随着化石燃料的日趋枯竭，仍迫切需要人们开发新能源（投影：新能源）。其中氢能是壹种极其理想的新能源。氢蕴藏于浩瀚的海洋之中。海洋的总体积约为13.7亿立方千米，若把其中的氢提炼出来，约有1.4×1017吨，所产生的热量是地球上矿物燃料的9000倍。你知道氢能源有哪些优点？

【学生】①燃烧产热量高②产物是水不污染环境③能够水为原料制取来源广泛。（复习：电解水方程式）

【教师】氢是壹种极为优越的新能源。这么好的能源，为何没有被普遍使用呢？

【学生】交流讨论（目前氢气的制备耗能巨大，廉价制氢气技术尚未成熟。氢气的安全储存、运输等问题没有得到完全解决。）

【教师】你认为有哪些可行的方法来解决这个问题。

【学生】交流讨论（若有朝壹日大力发展水电站、太阳能发电站和核电站，电力供应十分充裕时利用电解水；使太阳能聚焦，产生高温，使水分解生成氢气；研究高效催化剂，使水分解产生氢气；研究特殊化学物质，开发廉价能源分解水产生氢气。）

【教师】理想的氢能源循环体系是将太阳能（光能）转化为贮存在氢气中氢能（化学能）。

【教师】请同学们回忆在实验室如何制取氢气？

【学生】思考回答

【总结】（1）原理：通过活泼金属和稀硫酸反应制取氢气（通常是用金属锌和稀硫酸反应）（2）反应方程式：Zn+H2SO4==ZnSO4+H2↑

（3）反应装置：（固体+液体→气体）

（4）实验步骤：

A．按照实验要求，安装好实验仪器；

B．检查仪器装置的气密性：

C．装药品：

D．收集气体：利用排水法或

向下排空气法收集。

（5）氢气的验纯：氢气具有可燃性，加热、点燃之前要检验氢气的纯度。

【巩固和练习】

1、下列能量转化是化学能转化成电能的是（）

A．潮汐发电B．电灯发光

C．用干电池做电源D．用电动机带动水泵抽水

2、燃料电池是将化学能转化为电能的装置，下列燃料电池最清洁的是（）

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

3、制取氢气不需要的仪器是（）

A．试管B．酒精灯C．导管D．集气瓶

4、氢气能够用做推进火箭燃料是因为（）

Ａ．氢气难溶于水Ｂ．氢气没有颜色

Ｃ．氢气燃烧释放热量多Ｄ．氢气没有气味

5、正确排列实验室制取氢气的操作顺序（621435）

1．加入稀硫酸2．放入锌粒3．把仪器固定在铁架台上

4．塞好带长颈漏斗和导管的橡皮塞5．收集氢气6．检查气密性

6、根据下列描述，按照能量转化过程将字母填在括号中：

Ａ．奶牛吃草产奶Ｂ．葡萄糖在小草内发生反应生成纤维素

Ｃ．小草在阳光作用下将二氧化碳和水转化为氧气和葡萄糖Ｄ．牛奶被人食用

太阳能（）化学能（）化学能（）化学能（）化学能

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【学生】交流学完本节课有哪些收获

【板书】第九章第壹节化学和能源

壹、化学生转化为电能

二、氢能

练习

1、绿色能源是理想的能源，不会造成环境污染，下列不属于绿色能源的是（）

A、风能

B、太阳能

C、煤

D、氢能源

2、2001年是不平凡的壹年，中国正式加入WTO，且赢得了2008年第29届奥运会的举办权。为向世界展现壹个新形象，某学校提出下列环保建议：①开发新能源，减少矿物燃料的燃烧；

②开发生产无汞电池；③提倡使用壹次性发泡塑料餐具和塑料袋；④提倡使用手帕，减少餐巾纸的使用；⑤分类回收垃圾。其中你认为能够采纳的是（）

A、①③⑤

B、①②③⑤

C、①②④⑤

D、①②③④⑤