山东省枣庄市峄城区吴林街道中学九年级化学全册第十一单元第一节《化学与能源开发》学案

1第十一单元化学与社会发展第一节化学与能源开发课程标准对本单元教学的要求：1．认识燃料完全燃烧的重要性，了解使用氢气、天然气、液化石油气、煤气、酒精、汽油和煤等燃料对环境的影响，懂得选择对环境污染小的燃料。2．了解我国能源与资源短缺的国情，认识资源综合利用和新能源开发的重要意义。3．知道常见的塑料、合成纤维、合成橡胶及其应用；了解使用合成材料对人和环境的影响；认识新材料的开发与社会发展的密切关系。4．知道一些常用化肥的名称和用途；认识合理使用化肥、农药对保护环境的重要作用。5．认识处理“三废”（废气、废水和废渣）的必要性及一般原则；了解典型的大气、水、土壤污染物的来源及危害；初步形成正确、合理地使用化学品的意识，认识化学在环境监测和环境保护中的重要作用。内容与学情分析：设置本单元的目的就是引导学生站在社会发展的大背景中去认识化学，帮助学生体验化学与技术及社会的密切关系。本单元选择了与化学联系密切的材料、能源、化肥及农药、环境等内容，每一部分内容都选取了一种或几种典型物质或事例，旨在通过这些典型物质或事例说明化学在其中的作用，使学生能从化学的视角认识科学、技术、社会和生活方面的有关问题，认识化学在生活及社会发展中的作用，懂得运用化学知识和方法去防止环境污染、合理开发和利用化学资源，帮助学生形成科学价值观，增强学生对自然和社会的责任感。本单元是初中化学课程最后一单元，通过前面十个单元的学习，学生已经有了一定的化学基础知识和基本技能，也有了一定的科学探究能力，初步具备应用化学知识解决生产、生活中简单的实际问题的能力，对化学与人类生产生活及社会发展有了一定的认识。通过本单元学习，将使学生进一步感受化学对社会发展已做出的贡献，化学的发展必将对社会的可持续发展作出重大贡献。学习建议：1.从身边熟悉的材料、能源、化肥及农药、环境等内容，选取一种或几种典型物质或事例或热点话题入手，联系生活实际去发现、去认识、去探究，做到“从生活中来，到生活中去”。2.要充分利用网络资源，搜集整理教材中所缺乏的先进的及学科前沿的资料，以补充教材编排之不足。单元学习目标：1．了解化学电池与氢能；知道常见的玻璃、塑料、玻璃钢及其应用，认识有机高分子材料、复合材料的形成过程；知道一些常见化肥、农药的成分及作用；了解典型的大气、水污染的主要污染物及来源、危害、防治措施，认识“三废”（废气、废水和废渣）处理的必要性以及处理的一般原则。2．初步形成“学习与研究化学的目的就是实现能量和物质转化”的理念。知道通过化学反应可以使储存于物质内部的化学能转化成热能、光能、电能等；可使用途小的物质转化为用途大的物质、有害的物质转化为无害甚至有益的物质。认识化学在开发新的储能物质、实现物质转化、改变物质性能中的作用。3．感受化学在能源开发、材料研制、农业生产、环境保护中的重要作用。认识新能源开发、新材料、化肥和农药的研制、环境保护与人类发展的密切关系。初步形成正确、合理地使用化学物质的意识，确立绿色化学观念，树立保护环境、与自然和谐相处的意识。学习目标：知识与技能：21.了解氢能的优点。2.了解电池是一种化学能转化为电能的装置。3.初步认识通过化学反应可以为人类提供能量，运用化学方法可以开发新的能源。过程与方法：通过实验探究，明确化学生产的能量不仅可以转化为光能、热能，也能转化为电能等多种形式，树立不同能量之间可以相互转化的观念。情感、态度与价值观：1.通过学习增强能源意识，强化关心自然、关心社会的责任。2.培养节能意识，并将意识转化为自觉行动。知识点（重点、难点）：1.氢能的优点；化学电池。（重点）2.化学能与其他形式的能的相互转化。（难点）教学准备：教师准备：制作多媒体课件、烧杯、电流表、导线、锌片、碳棒、稀硫酸等。学生准备：1.搜集有关新能源开发与利用的资料。2.不同小组同学分别准备苹果、西红柿、橙子、菠萝、土豆、音乐贺卡小喇叭、不同种类的电池等。教师活动学生活动设计意图一、创设情境、导入新课【多媒体播放】地球家园空气污染、温室效应的真相视频。链接地址到：【提问】同学们观看视频资料，思考这些现象产生的原因是什么？【讲解】目前我们使用的主要能源是化石能源。随着能源消耗量的大幅增长，而化石能源日益枯竭，人类必将面临着能源危机。【多媒体展示】世界上化石能源可使用年限【提问】我们如何解决即将面临能源危机呢？【讲解】解决能源危机，我们只有开发和利用清洁高效而又用之不竭的新能源。目前人类正在开发和利用的新能源观看视频，思考回答老师提出的问题。【归纳总结】化石能源的产物会对大气造成污染，“温室效应”、酸雨等就是化石能源在燃烧释放出的气体造成的……看图片，认识化石能源可使用年限，围绕老师设置问题讨论、交流。【归纳总结】1.提高能源利用率；2.开发利用新能源；3.节能减排，循环利用等。看课本图及结合所了解的，说出所知道的新能源。观看视频资料。【归纳总结】正在开发和创设情境，调动起学生的思维，激发兴趣。通过图片使学生直观认识化石能源可使用年限，增强学生能源危机的责任感和认真学习本课，一探解决能源问题的兴趣。通过看图和视频资料补充，认识新能源的开发和利用，感3有哪些呢？【多媒体播放】视频资料：新能源开发利用。链接地址到：【板书】化学与能源开发二、情景分析、归纳知识【过渡】那么，有没有这样一种能源，它燃烧得很干净，生成的产物是水，不会产生烟、酸雨等；与天然气相似，它能够通过管道进行控制与运输；制取这种能源的原料在地球上大量存在？【创设情境】现在世界各国的科学家最为关注的就是氢能的开发和利用，为什么科学家如此关注呢？与其它能源相比，氢气用作燃料有哪些优点？请同学们从以下三个方面进行讨论、交流：【多媒体展示】氢气用作燃料有哪些优点？1．制取氢气的原料；2．氢气燃烧的产物；3．氢气燃烧时产生的热量。【板书】一、清洁高效的氢能三、提出问题、自主学习【提问】氢气作为一种如此理想的能源，但是目前却只有在火箭等少数情况下使用，这是为什么呢？请同学们阅读教材，交流对这一问题的看法。【创设情境】以上两点现在仍是我们开发和利用氢能的两大难题。那么我们是否就放弃了呢？当然不能。当今世界各国科学家们都正在努力攻坚克难。现在科学家们已经提出了“理想的氢能源循环体系”。【多媒体展示】理想的氢能源循环体系利用的新能源主要是太阳能、地热能、风能、核能、氢能和潮汐能等。回答：“有，它是人们正在研究开发的理想能源——氢气。”【分析、讨论】根据所了解的有关氢气的知识，就氢气用作燃料的优点与小组同学讨论、交流展示成果。【归纳总结】1.来源广泛：占地球表面71％的水中含有大量的氢元素，水分解可制得氢气，氢燃料燃烧后又生成水；2.清洁无污染：氢气在燃烧过程中，产物只有水，不会造成环境污染，因而又被称为“清洁燃料”；3.放热量高：1g氢气放出的热量为1g石油的3倍。自主阅读教材P95第二段和“多识一点”，交流、讨论对这一问题的看法，小组代表交流展示讨论成果。【归纳总结】氢气作为新能源的局限性。1.电解水生成1gH2消耗的电能大于1gH2燃烧放出的能量，消耗电能太多，成本太高；2.氢气易燃易爆，储存和运输不方便、不安全。听讲。仔细看图研究。观察讨论后，归纳总结：1.在光分解催化剂作用下，降水在太阳下晒一晒，就能得到氢气和氧气；2.在燃料电池中，氢气和氧气发生化学反应受新能源在社会建设、人类生活中的应用，感受新能源带来的新变化。通过创设情境及学生分析，使学生充分认识氢能的优点。自主学习、讨论交流，归纳总结氢气作为新能源的局限性。通过多媒体展示的“理想的氢能源循环体系”，经过学生的交流讨论后的归纳总结，使学生认识氢能是最理想能源之一。4【提问】仔细观察理想的氢能源循环体系你能从中得到哪些信息？四、分析交流、归纳整理【过渡】刚才同学们观察“理想的氢能源循环体系”时，提到了氢气和氧气在燃料电池中发生化学反应。谁能谁一说你对燃料电池有哪些认识？【板书】二、应用广泛的化学电池【提问】燃料电池是化学电池的一种，对于电池同学们并不陌生吧！请同学们说一说，你在生活中见到过那些电池？【多媒体展示】各种电池五了解结构、谈及原理【过渡】电池的种类除了上述同学们见到的之外，电池还在不断的涌现出新的品种。那么，电池中的电是如何产生的呢？【多媒体展示】干电池的构造图转化为电能，并生成水；3.水可以循环利用。交流、讨论、说说对燃料电池的认识。交流、归纳、展示。【归纳】手电筒用的干电池；手机用的锂电池；电子手表、计算器等用的纽扣电池；电动车及汽车使用的蓄电池等。听讲，产生疑问。仔细看图，并指图说出干电池的构造。观察老师的演示实验，并记录实验现象。【归纳总结】实验一现象：锌片上有气泡冒出，通过学生的交流和归纳及老师的多媒体展示的图片，使学生认识生活中常用的各种电池。通过设疑，激发学生进一步学习和探究的兴趣。通过看图和指图说出干电池的构造，引发学生对电池产生电的思考。5【提问】指图说出干电池的构造。【创设问题情境】为什么电池能产生电呢？请同学们观察下面两组实验，对比他们的装置和现象有何不同？由此你能得出什么结论？【演示实验】实验一：将从干电池中取出的碳棒和锌片平行插入盛有稀硫酸的烧杯中，观察现象；实验二：用导线将“实验一”中的碳棒和锌片连接起来，并在导线中间连接一只电流表，观察现象。【提问】电流表的指针发生偏转说明了什么问题？【讲解】也就是说实验二的装置中输出了电能，科学家就是受类似化学反应的启发，研制成功了化学电池。这个实验充分说明了化学反应产生的能量是可以转化为电能的。【多媒体展示】教材“多识一点”化学能是怎样转化为电能的。【创设情境】根据刚才的试验，同学们大胆猜测一下，使用一些蔬菜和水果代替稀硫酸是不是也能产生电流能？【多媒体展示】提示：西红柿、苹果、菠萝等汁液与稀硫酸一样都是酸性的。六、提出问题、理解转化【提问】回顾刚才的实验，请同学们思考：1.化学电池内部发生什么变化（物理变化还是化学变化）？从能量的角度来看，化学电池是怎样的一种装置？2.化学变化除了能释放电能之外，还能释放、、等。碳棒上无现象；实验二现象：锌片不断溶解，碳棒上有气泡冒出，电流表指针发生偏转。回答：说明导线中产生了电流。听讲，自主阅读教材“多识一点”化学能是怎样转化为电能的。大胆猜测，围绕猜想进行实验探究活动。【实验探究】把一锌片和铜片平行地分别插入西红柿、苹果、菠萝和土豆中，用导线把锌片和铜片连接起来，并在导线中间接入电流表或音乐贺卡上的小喇叭。根据实验现象做出归纳总结，小组交流合作展示成果。【归纳总结】化学电池内部发生了化学变化；把化学能转化电能的一种装置；化学能能转化为电、光、热等。通过演示实验的比较和现象的描述，使学生充分认识到化学反应产生的能量是可以转化为电能的；通过学生自主阅读教材“多识一点”化学能是怎样转化为电能的，使学生初步认识化学电池产生电能的原因。通过学生自备的一些水果和蔬菜进行实验探究活动，激发学生学习热情，并使学生直观、充分认识到化学反应产生的能量是可以转化为电能的。6七、归纳整理、感悟收获引导学生畅谈学习中的体会、收获、感想及还有的疑问，对学生的疑惑师生合作交流给予解决。我的收获：我的感想和体会：我还有的疑惑：畅谈学习中的体会、收获、感想及还有的疑问。通过学生自我反思性学习，促进学生认知能力的发展。八、当堂达标、巩固提高1.下列能量转化是化学能转化成电能的是：（）A.潮汐发电B.用干电池做电源C.电灯发光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.氢气可以用做火箭燃料是因为（）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4.要节约能源，还要研究开发新能源，新能源是指（）①核能②太阳能③风能④水能⑤地热能⑥潮汐能⑦电能A