2019-2020年九年級化學(xué)全冊 第十一單元 化學(xué)與社會發(fā)展 第一節(jié) 化學(xué)與能源開發(fā)名師教案2 (新版)魯教版.doc
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2019-2020年九年級化學(xué)全冊 第十一單元 化學(xué)與社會發(fā)展 第一節(jié) 化學(xué)與能源開發(fā)名師教案2 (新版)魯教版 教學(xué)目標(biāo) 知識目標(biāo): 通過分析氫氣用作燃料的優(yōu)點(diǎn),使學(xué)生認(rèn)識到氫能是未來最理想的能源; 2、通過知識回顧及實(shí)驗(yàn)探究,使學(xué)生明確化學(xué)反應(yīng)產(chǎn)生的能量不僅可以轉(zhuǎn)化為光能、熱能,也可以轉(zhuǎn)化為電能等多種形式的能量。 技能目標(biāo): 通過實(shí)驗(yàn)探究培養(yǎng)學(xué)生分析、觀察、實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)、實(shí)驗(yàn)操作等能力。 情感目標(biāo): 1、樹立不同能量之間可以相互轉(zhuǎn)化的觀念; 2、使學(xué)生初步認(rèn)識通過化學(xué)反應(yīng)可以為人類提供能量,運(yùn)用化學(xué)可以開發(fā)新的能源; 3、增強(qiáng)學(xué)生的能源意識,強(qiáng)化學(xué)生關(guān)心自然、關(guān)心社會的責(zé)任感。 教學(xué)重點(diǎn) 氫能源的優(yōu)點(diǎn);化學(xué)電池。 教學(xué)難點(diǎn) 化學(xué)能和其他形式的能的相互轉(zhuǎn)化 教學(xué)媒體的選擇 多媒體、廢舊干電池(1號)、燒杯、電流計(jì)、鋅片、碳棒、稀硫酸等 教學(xué)過程 片段一 導(dǎo)入新課 【教師講解】 請同學(xué)們觀看一組圖片,思考這些現(xiàn)象與什么有關(guān)? 【投影】 一組與能源有關(guān)的圖片。 【教師講解】 大家聽說過嗎?在xx年8月14日下午4點(diǎn),美國紐約市曼哈頓突然發(fā)生大面積停電,成千上萬的人被困在黑暗的電梯里;隨著交通信號燈的熄滅,還引起了嚴(yán)重的交通阻塞??梢?,在當(dāng)今科技高度發(fā)達(dá)的社會中,一旦沒有了能源,那將是一件非??膳碌氖虑椤Ul能說說目前世界上使用最廣泛的能源是什么? 【學(xué)生交流討論】 【教師講解】 化石燃料包括煤、石油、天然氣等。哪位同學(xué)能說一說你所了解的化石能源的缺點(diǎn)呢? 【學(xué)生交流討論】 【教師講解】 化石能源存儲量有限; 化石能源燃燒的產(chǎn)物對大氣造成污染,“溫室效應(yīng)”、酸雨等就是化石能源在燃燒時放出的氣體造成的……. 請大家再看教材P66中的圖表,你能從中得到哪些信息呢? 【學(xué)生閱讀、討論】 【教師講解】 地球上的化石燃料最多只能使用300年左右了…… 那么,請同學(xué)們想像一下,如果沒有新的能源被發(fā)現(xiàn)或開發(fā)出來,300年后我們的生活會是什么樣子呢? 汽車、火車、飛機(jī)被廢棄;電視、電話的使用將大大減少…… 為了避免那種可怕局面的發(fā)生,現(xiàn)在我們該做什么呢? 節(jié)約能源,不浪費(fèi)能源;開發(fā)新能源…… 開發(fā)和利用新能源也正是化學(xué)家們非常關(guān)注的熱點(diǎn)問題。能源作為推動社會進(jìn)步的動力,化學(xué)在能源的開發(fā)和利用過程中發(fā)揮著極其重要的作用。今天我們來學(xué)習(xí)化學(xué)與能源開發(fā)。 【投影】 第一節(jié) 化學(xué)與能源開發(fā) 片段二 新課教學(xué)(清潔高效的氫能) 【教師講解】 誰能說一說人們正在開發(fā)和利用的新能源有哪些呢? 【學(xué)生交流討論】 【教師小結(jié)】 正在開發(fā)和利用的新能源有:太陽能、地?zé)崮?、風(fēng)能、核能、潮汐能…… 在我們的生活周圍你見過哪些利用新能源的例子? 【投影】 以太陽能為能源的太陽能熱水器、太陽能電池、光能手表、以地?zé)釣槟茉吹臏厝? 【教師講解】 這些新能源有很多優(yōu)點(diǎn),可是在使用上也有很多不便,以風(fēng)能為例,請同學(xué)們想一想,在使用時有什么局限性? 【學(xué)生思考】 【教師小結(jié)】 受氣候影響很大;不能運(yùn)輸;不能隨身攜帶…… 那么,有沒有這樣一種能源,它燃燒得很干凈,生成的產(chǎn)物是水,不會產(chǎn)生煙、酸雨等;與天然氣相似,它能夠通過管道進(jìn)行控制與運(yùn)輸;制取這種能源的原料在地球上大量存在?有。它是人們正在研究開發(fā)的理想能源——?dú)錃狻? 【投影】 一、清潔高效的氫能 【教師講解】 那么,與其他能源相比,氫氣用作燃料有哪些優(yōu)點(diǎn)呢?請同學(xué)們從以下三個方面進(jìn)行討論、交流: 【投影】 1、制取氫氣的原料; 2、氫氣燃燒的產(chǎn)物; 3、氫氣燃燒時產(chǎn)生的熱量。 【投影】 氫氣作為新能源普遍被人們重視并加以研究。氫氣用作燃料有許多其他燃料所不及的優(yōu)點(diǎn)。煤、石油、天然氣等資源的蘊(yùn)藏量并不是無限的,氫氣可以用水作原料來制取。燃燒相同質(zhì)量的氫氣和石油,前者放出的熱量是后者的3倍。氫氣燃燒的產(chǎn)物只有水。 根據(jù)以上短文內(nèi)容,歸納總結(jié)氫氣作為燃料的優(yōu)點(diǎn)。 【學(xué)生交流討論】 【教師小結(jié)】 (分析后得出結(jié)論)氫氣作為燃料的優(yōu)點(diǎn): 1、放熱量高:1g氫氣放出的熱量為1g石油的3倍?!? 2、清潔無污染: 氫氣在燃燒過程中,產(chǎn)物只有水,不會造成環(huán)境污染,因而又被稱為“清潔燃料”。 3、來源廣泛:占地球表面71%的水中都含有大量的氫元素,水分解可制得氫氣,氫燃料燃燒后又生成水。 【教師講解】 請同學(xué)們想像一下,當(dāng)氫氣作為能源被人們廣泛使用之后,我們的生活將會是什么樣子呢? 【學(xué)生交流討論】 【教師小結(jié)】 做飯時,直接打開氫氣灶,點(diǎn)著氫氣就可以了;汽車、火車、飛機(jī)將不再需要油料;沒有加油站了;天空不會再灰蒙蒙的了…… 【教師講解】 氫氣作為一種能源雖然是如此的理想,但是目前卻只有在火箭發(fā)射等少數(shù)情況下使用,這又是為什么呢?請同學(xué)們閱讀書本、合作探討對這一問題的看法。 【學(xué)生閱讀、交流、討論】 閱讀書本67頁第二段和“多識一點(diǎn)” 【教師小結(jié)】 (交流討論后得出氫氣作為新能源的局限性) 電解水生成1gH2消耗的能量大于1gH2燃燒放出的能量,消耗電能太多,成本太高; 氫氣易燃易爆,貯存和運(yùn)輸不方便、不安全。 以上兩點(diǎn)確實(shí)極大地制約了氫氣作為能源被廣泛使用的空間。那么,我們是否就此放棄氫氣這種新型能源呢?當(dāng)然不能。那么,我們應(yīng)當(dāng)如何解決這個問題呢? 【學(xué)生交流討論】 【教師小結(jié)】 大家的思路非常好,這也正是當(dāng)今世界各國科學(xué)家們正在努力攻克的難題?,F(xiàn)在,科學(xué)家們已經(jīng)提出了“理想的氫能源循環(huán)體系”。 【投影】 理想的氫能源循環(huán)體系 【教師講解】 請結(jié)合氫氣作為燃料的優(yōu)點(diǎn)和缺點(diǎn),仔細(xì)觀察這副圖,看能從中得到哪些信息呢? (觀察、討論后教師小結(jié)) 只要有光催化劑的存在,將水放在太陽光下曬一曬,就能得到氫氣和氧氣了; 在燃料電池中,氫氣和氧氣發(fā)生化學(xué)反應(yīng)轉(zhuǎn)化為電能; 水和氫氣可以循環(huán)使用…… 片段三 新課教學(xué)(應(yīng)用廣泛的化學(xué)電池) 【教師講解】 在剛才同學(xué)的發(fā)言中提到了燃料電池,誰能說一說,你對燃料電池有哪些了解? 【投影】 二、應(yīng)用廣泛的化學(xué)電池 【學(xué)生交流討論】 【教師小結(jié)】 在燃料電池中氫氣和氧氣發(fā)生了化學(xué)反應(yīng);通過燃料電池能釋放出能量來……燃料電池是化學(xué)電池的一種。一提到電池,大家一定不會感到陌生吧!哪位同學(xué)能說一說,你在日常生活中用到或聽說過哪些電池嗎? (學(xué)生討論后,教師小結(jié))手電筒使用的干電池;手機(jī)用鋰電池;電子手表、電子計(jì)算器等使用的鈕扣電池;汽車使用的蓄電池……當(dāng)今社會雖然有方便的交流電電網(wǎng),但電池的銷售量卻有增無減,而且不斷涌現(xiàn)出新的品種。那么,電池中的電能是如何產(chǎn)生的呢? 【教師展示】 一只一號干電池(小心地剝開電池,指導(dǎo)學(xué)生描述電池的構(gòu)造,包括碳棒、金屬外皮、黑色粉末固體物質(zhì))。 【投影】 投影干電池的構(gòu)造圖 【教師講解】 碳棒的成分是石墨,金屬外皮的成分是金屬鋅,黑色粉末固體物質(zhì)成分是碳黑、二氧化錳,在黑色粉末和鋅皮之間的白色糊狀物主要成分是氯化銨。其中,碳棒作正極,鋅皮作負(fù)極。 為什么電池能輸出電能呢?請同學(xué)們觀察以下兩組實(shí)驗(yàn),對比它們的裝置和現(xiàn)象有何不同。同時思考:這二者之間有什么因果關(guān)系?由此你能得出什么結(jié)論? 【投影】 實(shí)驗(yàn)一:將從電池中取出的碳棒和鋅片平行地插入盛有稀硫酸的燒杯里,觀察現(xiàn)象; 實(shí)驗(yàn)二:用導(dǎo)線將“實(shí)驗(yàn)一”中的鋅片和碳棒連接起來,并在導(dǎo)線中間連接一只電流表,再觀察現(xiàn)象。 【教師演示】 【學(xué)生觀察討論】 仔細(xì)觀察實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象完成表格: 實(shí)驗(yàn)一 實(shí)驗(yàn)二 燒杯中現(xiàn)象 化學(xué)方程式 電流計(jì)現(xiàn)象 能量的轉(zhuǎn)化方式 【教師小結(jié)】 這兩個實(shí)驗(yàn)的現(xiàn)象有何異同?(學(xué)生討論回答后,教師小結(jié)) “實(shí)驗(yàn)一”中的鋅片上有氣泡冒出,碳棒上沒有任何現(xiàn)象; “實(shí)驗(yàn)二”中的鋅片在不斷溶解,碳棒上有小氣泡產(chǎn)生。同時觀察到電流表的指針發(fā)生偏轉(zhuǎn)。 【教師講解】 (進(jìn)一步提問)電流表的指針發(fā)生偏轉(zhuǎn)說明了什么問題?說明導(dǎo)線中產(chǎn)生了電流。也就是說“實(shí)驗(yàn)二”的裝置輸出了電能,科學(xué)家就是受類似的化學(xué)反應(yīng)的啟發(fā),研制成了化學(xué)電池。這個實(shí)驗(yàn)充分表明了化學(xué)反應(yīng)產(chǎn)生的能量是可以轉(zhuǎn)化為電能的。 根據(jù)剛才的實(shí)驗(yàn),大家能否大膽地猜測一下,使用一些蔬菜、水果代替稀硫酸是不是也能產(chǎn)生電流呢? 提示:西紅柿、蘋果等蔬菜、水果里的汁液與剛才燒杯中的液體都是酸性的。 【學(xué)生交流討論】(熱烈地交流、討論,并進(jìn)行大膽地猜測) 【教師講解】 有的同學(xué)猜測:將用導(dǎo)線連接的碳棒和鋅片插入蔬菜或水果中,就能輸出電流來。那么,他的猜測有沒有道理呢?讓我們用實(shí)驗(yàn)來檢驗(yàn)他的猜測。請同學(xué)們利用桌上的實(shí)驗(yàn)器材,用銅片代替碳棒,自己設(shè)計(jì)并進(jìn)行操作,看看有什么結(jié)果。 【學(xué)生交流討論】 實(shí)驗(yàn)器材:西紅柿、蘋果等、鋅片、銅片、導(dǎo)線、電流汁、音樂賀卡。 在學(xué)生交流前,要求每組派一位“發(fā)言人”,同時按發(fā)言結(jié)果將學(xué)生分為西紅柿組、蘋果組等。 【學(xué)生分組實(shí)驗(yàn)】 學(xué)生討論、交流、確定實(shí)驗(yàn)方案后,進(jìn)行實(shí)驗(yàn)操作。 實(shí)驗(yàn)步驟: 把一塊鋅片和一塊銅片插入一個成熟西紅柿或蘋果中,用導(dǎo)線將鋅片和銅片連接起來,并在導(dǎo)線中間連接一只音樂賀卡上的小喇叭。 (實(shí)驗(yàn)結(jié)束后,指定“發(fā)言人”敘述實(shí)驗(yàn)方案、實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象,針對他們積極、大膽的探索精神給予恰當(dāng)?shù)脑u價。) 【教師講解】 回顧剛才我們做的實(shí)驗(yàn),請同學(xué)們思考一下:從變化的角度來看,化學(xué)電池的內(nèi)部發(fā)生了什么性質(zhì)的變化?化學(xué)變化。如果從能量的角度來看,化學(xué)電池是怎樣的一種裝置? 【教師小結(jié)】 (生思考回答后小結(jié))化學(xué)電池是一種可以輸出電能的裝置。在化學(xué)電池中,物質(zhì)之間發(fā)生了化學(xué)變化,同時,物質(zhì)的化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能釋放了出來。那么,請同學(xué)們回顧前面所學(xué)過的化學(xué)變化的現(xiàn)象并進(jìn)行思考:物質(zhì)在發(fā)生化學(xué)變化的同時,物質(zhì)的化學(xué)能還有其他的轉(zhuǎn)化形式嗎? 【學(xué)生交流討論】 【教師小結(jié)】 木炭在氧氣中燃燒時發(fā)出了白光,說明木炭的化學(xué)能轉(zhuǎn)化為光能釋放出來;木炭燃燒的同時還釋放出熱量,說明木炭的化學(xué)能轉(zhuǎn)化為熱能釋放出來;說明物質(zhì)的化學(xué)能還能轉(zhuǎn)化為熱能和光能等……任何化學(xué)變化都伴隨著能量的轉(zhuǎn)化,這正是科學(xué)家們開發(fā)新能源的重要依據(jù)。新能源開發(fā)的進(jìn)展是很快的,同學(xué)們想了解得更多一些嗎?你們可以上網(wǎng)查閱資料,或者到圖書館查閱文獻(xiàn)資料。 片段四 復(fù)習(xí)鞏固 【教師講解】 下面我們來練習(xí)。 【投影】 課堂評價 1、下列能量轉(zhuǎn)化是化學(xué)能轉(zhuǎn)化成電能的是:( ) A.潮汐發(fā)電 B. 用干電池做電源 C. 電燈發(fā)光 D.用電動機(jī)帶動水泵抽水 2、燃料電池是將化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能的裝置,下列燃料電池最“清潔”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 3、氫氣可以用做火箭燃料是因?yàn)椋ā 。? A.氫氣難溶于水B.氫氣沒有顏色C.氫氣燃燒釋放熱量多D.氫氣沒有氣味 4、根據(jù)下列描述,按照能量轉(zhuǎn)化過程將字母填在括號中: A.蠟燭燃燒照明 B.小草在陽光作用下將二氧化碳和水轉(zhuǎn)化為氧氣和葡萄糖 太陽能化學(xué)能( ) 化學(xué)能光能( ) 5、化學(xué)變化伴隨著能量轉(zhuǎn)化,這是因?yàn)椴煌奈镔|(zhì)包含的化學(xué)能大小不同,在化學(xué)變化中物質(zhì)具有的化學(xué)能可以轉(zhuǎn)變?yōu)闊崮?、光能或電能等? (1)鎂條燃燒時,部分化學(xué)能轉(zhuǎn)化為_______能和_______能。 (2)已知?dú)錃庠谘鯕庵腥紵伤淖兓懦鰺崮?。根?jù)能量守恒原理,反應(yīng)前氫氣和氧氣的混合物所包含的化學(xué)能比反應(yīng)后的水所包含的化學(xué)能______(高或低),理由是__________________________________。 【學(xué)生練習(xí)】 課堂評價參考答案 1、B 2、C 3、C 4、BA 5、(1)光 熱(2)高 反應(yīng)時放出了熱能和光能 片斷五 課堂小結(jié)和布置作業(yè) 【投影】 談?wù)勗诒竟?jié)課中你的收獲及感悟 【學(xué)生討論并交流】 【投影】 本節(jié)小結(jié) 清潔高效的氫能 氫能源的三個優(yōu)點(diǎn):來源廣、熱值高、無污染 大量使用氫能源要解決的問題: 1. 如何廉價地制取氫氣 2. 氫氣的存儲和運(yùn)輸問題 二、應(yīng)用廣泛的化學(xué)電池 化學(xué)電池:化學(xué)能電能 【投影】 布置作業(yè)- 1.請仔細(xì)閱讀文檔,確保文檔完整性,對于不預(yù)覽、不比對內(nèi)容而直接下載帶來的問題本站不予受理。
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