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2019-2020年九年級(jí)化學(xué)全冊(cè) 9.1 化學(xué)與能源教案 滬教版 課題 第一節(jié) 化學(xué)與能源 目標(biāo) 知識(shí)目標(biāo)： 1．了解常見的能源，認(rèn)識(shí)節(jié)約能源和開發(fā)新能源的重要性； 2．知道電池中的能量轉(zhuǎn)化，了解常見的電池及其性質(zhì)、使用和回收； 3．了解氫能源的優(yōu)缺點(diǎn)，及其發(fā)展前景 能力目標(biāo)：能夠了解社會(huì)的發(fā)展與能源利用的關(guān)系 情感目標(biāo)：引導(dǎo)學(xué)生注意聯(lián)系周圍事物，培養(yǎng)自己的觀察、對(duì)比和實(shí)驗(yàn)探究能力 重點(diǎn) 1．化學(xué)能源的含義；2．化學(xué)燃料及對(duì)環(huán)境的影響；3．化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能 難點(diǎn) 化學(xué)燃料及對(duì)環(huán)境的影響； 教法 講解、練習(xí) 教 學(xué) 過 程 一、導(dǎo)學(xué)： 1．常見的能源有： 、 、 、 、 、 等； 2．解決能源危機(jī)的一般方法有 、 、 ； 3．燃燒燃料化石有哪些缺點(diǎn)： 。 4．電池是一種 的裝置；電池在充電時(shí)，電池內(nèi)的物質(zhì)在通電時(shí)進(jìn)行化學(xué)反應(yīng)，將 轉(zhuǎn)化為 。 5．生活中常見的電池有哪幾種？ 、 、 、 等。 6．氫氣作為新能源有哪點(diǎn)： 、 、 。 7．實(shí)驗(yàn)室制取氫氣的反應(yīng)原理是 。 8．實(shí)驗(yàn)室制取氫氣的發(fā)生裝置與前面學(xué)習(xí)過的制取 相似。 二、精講： 一．預(yù)備知識(shí)：化學(xué)燃料及其對(duì)環(huán)境的影響 1．化石燃料：主要是指埋藏在地下不能再生的燃料資源，主要包括了煤、石油、天然氣等。 2．化學(xué)燃料帶來的環(huán)境問題： （1）煤、石油、天然氣的燃燒產(chǎn)物都會(huì)有二氧化碳，是溫室氣體，造成全球氣候變暖； （2）化石燃料中，特別是煤和石油，含有硫、氮等雜質(zhì)，燃燒產(chǎn)物中含有SO2、NOx等酸性物質(zhì)，造成酸雨等大氣污染物； （3）燃燒產(chǎn)生的熱量，對(duì)周圍的環(huán)境造成熱污染 （4）利用煤的燃燒進(jìn)行火力發(fā)電中，能量的轉(zhuǎn)化： 化學(xué)能→熱能→機(jī)械能→電能 由于轉(zhuǎn)化方式復(fù)雜、步驟繁多，造成能量有很大的損失。 二．化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能 1．化學(xué)電源：是一種將化學(xué)能直接轉(zhuǎn)化為電能的裝置，常見的電池是化學(xué)電源。 2．化學(xué)電源的優(yōu)點(diǎn)：既可以減少大氣污染，又可以提高能量的轉(zhuǎn)化效率。 3．實(shí)驗(yàn)：課本231頁觀察與思考2 現(xiàn)象：電流計(jì)的指針發(fā)生偏轉(zhuǎn)，鋅片表面變色，長時(shí)間后溶液顏色變淺 化學(xué)方程式：Zn + CuSO4 == Cu + ZnSO4 電流計(jì)偏轉(zhuǎn)原因：燒杯中發(fā)生了化學(xué)變化，在這種條件下化學(xué)變化可以發(fā)生電流，將化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能。 能量轉(zhuǎn)換：化學(xué)能直接轉(zhuǎn)化為電能 使用化學(xué)電源優(yōu)點(diǎn)：提高能量的轉(zhuǎn)化效率，減少大氣污染 4．廢舊電池丟棄對(duì)環(huán)境的影響 廢舊電池的危害主要集中在重金屬上，如汞、鉛、鎘。這些物質(zhì)泄露出來進(jìn)入水或土壤，就會(huì)通過各種途徑進(jìn)入了人體的食物鏈，最終帶來危害。因此務(wù)必要正確使用電池，并妥善回收。 三．氫能源 1．氫能源的優(yōu)點(diǎn)：（1）來源廣 （2熱值高 （3）無污染 故稱為“綠色能源”。 2．氫能源的缺點(diǎn)：（1） 成本高 （2） 安全問題 3．氫能源的發(fā)展前景：要利用太陽能來分解水制取氫氣，制備高效、廉價(jià)的儲(chǔ)氫材料。 4．氫氣的性質(zhì)與應(yīng)用 （1）可燃性：在空氣被點(diǎn)燃后，發(fā)出淡藍(lán)色火焰，放出大量的熱 2H2 + O2 2H2O （主要用于氣體高能燃料） （2）還原性：在加熱條件下，能與氧化銅等反應(yīng)，使之變紅。 H2 + CuO Cu + 2H2O（主要用于冶煉金屬） 課堂練習(xí) 1．能量守恒是自然界的基本規(guī)律之一。下列能量轉(zhuǎn)化過程中，化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能的是 ( ) A．用潮汐發(fā)電 B．用電燈照明 C．用干電池做電源 D．用電動(dòng)機(jī)帶動(dòng)水泵將水抽到高處 2．目前我國農(nóng)村仍在大量地利用燃燒薪柴來獲取能量。從能量的轉(zhuǎn)化角度來看，這是 ( ) A．化學(xué)能轉(zhuǎn)化為熱能 B．太陽能轉(zhuǎn)化為熱能 C．化學(xué)能轉(zhuǎn)化為動(dòng)能 D．太陽能轉(zhuǎn)化為化學(xué)能 3．實(shí)驗(yàn)室制取氫氣時(shí)，不需要選擇的儀器是 ( ) A．試管 B．酒精燈 C．導(dǎo)管 D．集氣瓶 4．液氫可用做推進(jìn)火箭的燃料，這是因?yàn)? ( ) A．氫氣難溶于水 B．氫氣沒有顏色 C．氫氣燃燒時(shí)放熱多 D．氫氣沒有氣味 5．國家決定推廣乙醇汽油的應(yīng)用。所謂乙醇汽油就是在汽油中加入適量乙醇混合而成的一種燃料。下列敘述錯(cuò)誤的是 ( ) A．乙醇汽油是一種新型化合物 B．汽車使用乙醇汽油能減少有害氣體的排放 C．用石油可以制得汽油 加熱 D．用玉米、高梁發(fā)酵可以制得乙醇 6．一種可作為綠色能源的物質(zhì)X，燃燒的方程式X+2O2 CO2+2H2O，根據(jù)質(zhì)量守衡定律判斷X的化學(xué)式為 ( ) A ．H2 B．CH4 C．CH3OH D．C2H5OH 三、精練： 1．下列不屬于化石燃料的是 ( ) A．煤炭 B．石油 C．天然氣 D．醋酸 2．下列電池不是由化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能的是 ( ) A．干電池 B．蓄電池 C．燃料電池 D．太陽能電池 3．燃料電池是一種將化學(xué)反應(yīng)產(chǎn)生的能量直接轉(zhuǎn)換成電能的裝置。下列燃料電池比較適合宇宙飛船上使用的是 ( ) A．O2----CH4燃料電池 B．O2----C2H5OH燃料電池 C．O2----H2燃料電池 D．O2----CO燃料電池 4．下列制取氫氣的操作順序正確的是 ( ) ①注入稀硫酸②放入鋅粒③把儀器固定在鐵架臺(tái)和④塞好帶漏斗和導(dǎo)管的雙孔塞⑤收集氫氣⑥檢查裝置的氣密性 A．①②③④⑤⑥ B．②③①⑥④⑤ C．⑥②④③①⑤ D．⑥③②①④⑤ 5．關(guān)于用水制取二級(jí)能源氫氣，以下研究方向不正確的是 ( ) A．構(gòu)成水的氫和氧都是可以燃燒的物質(zhì)，因此可以研究在水不分解的情況下，使所含的氫成為二級(jí)能源 B．設(shè)法使太陽光聚焦，產(chǎn)生高溫使水分解產(chǎn)生氫氣 C．尋找高效催化劑，使水分解產(chǎn)生氫氣 D．尋找特殊的化學(xué)物質(zhì)，用于開發(fā)廉價(jià)能源，以分解水制取氫氣 6.下表是某城市空氣質(zhì)量每周公報(bào)的部分內(nèi)容，下列情況對(duì)表中三個(gè)空氣質(zhì)量指標(biāo)不會(huì)產(chǎn)生影響的是 ( ) 項(xiàng) 目 空氣污染指數(shù) 空氣質(zhì)量級(jí)別 空氣質(zhì)量描述 總懸浮顆粒 52 Ⅱ 良 二氧化硫 7 二氧化氮 24 A.用天然氣作燃料 B.焚燒垃圾 C.汽車排放的尾氣 D.用煤和石油作燃料 7．實(shí)驗(yàn)室制取氫氣常用的藥品是 ，反應(yīng)現(xiàn)象是 ，反應(yīng)方程式為 ；還可用 代替稀硫酸，用 和 代替鋅，反應(yīng)分別表示為 和 。 8．紐扣電池是一種常用的微型銀鋅電池，在電池內(nèi)裝有氧化銀和鋅等物質(zhì)。當(dāng)電池工作時(shí)，主要是鋅與氧化銀反應(yīng)生成一種單質(zhì)和一種氧化物，從而產(chǎn)生電流，此反應(yīng)的化學(xué)方程式為 。 9．一位同學(xué)在實(shí)驗(yàn)室制取氫氣、驗(yàn)證氫氣的可燃性和制取硫酸鋅固體等實(shí)驗(yàn)時(shí)，采取以下操作步驟： ①取一支潔凈的40mL試管、帶導(dǎo)管的橡皮塞、橡皮管以及尖嘴玻璃管組成制氫氣的簡易裝置。 ②往試管內(nèi)裝入鋅粒。 ③在試管內(nèi)注入25mL濃H2S04，立即用帶導(dǎo)管的橡皮塞塞住試管口。 ④待有氣體產(chǎn)生時(shí)，將尖嘴玻璃管移近酒精燈火焰上點(diǎn)燃?xì)怏w。 ⑤待試管內(nèi)反應(yīng)完畢后，將試管內(nèi)液體取出，加熱、蒸發(fā)、冷卻后得到硫酸鋅固體。 針對(duì)上述操作步驟回答： (1)在進(jìn)行氫氣制取和可燃性實(shí)驗(yàn)中，缺少的步驟有(并要求指明這些步驟在何時(shí)進(jìn)行) ， ； (2)指出步驟③操作有哪兩處錯(cuò)了，并簡述理由；如果實(shí)驗(yàn)室只有濃硫酸，該同學(xué)如何做才能完成實(shí)驗(yàn)。 (3)步驟②的具體操作是 ； (4)制取硫酸鋅這一步所用到的儀器是 備 注 教后感