化学与能源

沪教版九年级化学教案备课时间第九章第一节化学与能源授课人：丁玲杰徐州市三十六中学一、学习目标1、知识与技能：⑴知道化学在能源领域中的作用，以及几种能量(化学能与电能、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。增强节约能源及开发新能源的意识。⑷电能可以由化学能转化而成，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、过程与方法：用探究性实验学习3、情感态度与价值观：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一种装置。4、课型：交流讨论探究5、课时安排：1课时教学过程：【引入】在第一堂化学课，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。那么我们现在进入最后一章的总结性学习，再看化学与人类生产、生活、环境到底有什么样的关系。今天我们来学习第九章第一节有关能源的知识。【板书】化学与能源【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？沪教版九年级化学教案备课时间【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，并认识该标志）。（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”的第一个字母“e”构成一个圆形图案，中间包含了一个变形的汉字“节”，寓意为节能。缺口的外圆又构成“CHINA”的第一字母“C”，“节”的上半部简化成一段古长城的形状，与下半部构成一个峰火台的图案一起，象征着中国。“节”的下半部又是“能”的汉语拼音第一字母“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，用导线将铜片与正极相连，锌片与负极相连，然后铜片、锌片一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、铜板与原来的比较变红了，锌板与原来的比较变黑了。（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）【教师】请你写出该反应的化学方程式吗？（溶液蓝色消失，有光亮的红色物质生成）实验现象电流计的指针发生偏转，锌片表面变色，长时间后溶液颜色变浅化学方程式Zn+CuSO4==Cu+ZnSO4电流计偏转原因烧杯中发生了化学变化，在这种条件下化学变化可以发生电流，将化学能转化为电能。能量转化的形式化学能直接转化为电能使用化学电源的优点提高能量的转化效率，减少大气污染【教师】我们把这种能将化学能直接转化成电能的装置称为化学电池。你知道的电池有哪些？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沪教版九年级化学教案备课时间染环境，主要是电池中的固体废弃物和重金属离子会污染环境，一节废的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，还迫切需要人们开发新能源（投影：新能源）。其中氢能是一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可以水为原料制取来源广泛。（复习：电解水方程式）【教师】氢是一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（若有朝一日大力发展水电站、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：通过活泼金属与稀硫酸反应制取氢气（通常是用金属锌与稀硫酸反应）（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。【巩固与练习】1、下列能量转化是化学能转化成电能的是（）沪教版九年级化学教案备课时间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、氢气可以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CBAD【学生】交流学完本节课有哪些收获【板书】第九章第一节化学与能源一、化学生转化为电能二、氢能沪教版九年级化学教案备课时间练习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年是不平凡的一年，中国正式加入WTO，并赢得了2008年第29届奥运会的举办权。为向世界展现一个新形象，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提倡使用一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。其中你认为可以采纳的是（）A、①③⑤B、①②③⑤C、①②④⑤D、①②③④⑤3、一种新型绿色电池－－燃料电池，是把H2、CO、CH4等燃料和空气不断输入直接氧化，使化学能转化为电能，被称为21世纪的“绿色”发电站。这三种气体可以作为燃料的主要原因是（）A、都是无毒、无害的气体。B、都可燃烧并放出大量的热。C、燃烧产物均为二氧化碳和水。D、均在自然界中大量存在。4、煤和石油在地球上的蕴藏量是有限的，因此人类必须（）A、用电解水的方法制得氢气作能源B、大量砍伐树木作燃料C、用高粱、玉米酿制酒精作燃料D、开发太阳能、核能、风能、生物质能等5、关于用水制二级能源氢气，以下研究方向不正确的是()A、构成水的氢和氧都是可燃烧的物质，因此可研究在水不分解的情况下，使氢成为二级能源。B、设法将太阳能聚焦，产生高温，使水分解产生氢气。C、寻找高效催化剂，使水分解产生氢气,同时释放能量。D、寻找特殊化学物质，用于开发廉价能源,以分解水制取氢气。6、农作物收割后留下大量秸秆，下列有关秸秆的处理方法不合理的是（）A、做饲料B、制沼气C、造纸D、就地焚烧7、实验室制取氢气时，下列说法中不正确的是（）A、待水槽中导管刚有气泡放出时，再用排水法收集B、如果用到长颈漏斗，则长颈漏斗的下端要伸入液面以下C、可用向下排空气法收集D、盛氢气的集气瓶应该盖好倒放在桌子上8、实验室制取氢气的步骤，正确的顺序是（）①检查装置的气密性；②加入稀硫酸；③加入锌粒；④收集氢气A、①②③④B、④③①②C、①③②④D、②①④③9、气体打火机使用的有机燃料，要求稍微加压降温即可液化，减压（打开阀门）很容易汽化、遇明火即燃烧，你认为符合这种条件的有机燃料是（）沪教版九年级化学教案备课时间ABCD化学式C2H6C3H8C4H10C5H12沸点℃-88.6-42.1-0.5-36.1熔点℃-183.3-189.7-138.4-129.710、科学家的长期研究发现，大气中的二氧化碳浓度和气温变化有密切关系，请回答下列问题：（1）科学家应用现代技术预测，如果大气中二氧化碳浓度为0.028%上升到0.056%，全球平均气温可能上升1.5℃到4℃，科学家作出此结论科学方法属于（2）为减小大气中二氧化碳的浓度，我们应提倡使用的能源是A、风能、煤、电能B、太阳能、煤、潮汐能C、石油、核能、草木燃料D、太阳能、风能、水能等