能源的綜合利用第2課時(shí)一、教學(xué)目標(biāo)1.了解太陽(yáng)能、生物質(zhì)能、氫能的優(yōu)點(diǎn)及目前開發(fā)利用存在的一些困難。2.知道幾種常見的電池，認(rèn)識(shí)電池是一種將化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能的裝置。二、教學(xué)重難點(diǎn)重點(diǎn)：太陽(yáng)能、生物質(zhì)能、氫能的優(yōu)點(diǎn)及目前開發(fā)利用存在的一些困難。難點(diǎn)：電池是一種將化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能的裝置。三、教學(xué)準(zhǔn)備多媒體課件，銅片、鋅片、硫酸銅溶液、導(dǎo)線、電流表等。四、教學(xué)過程教學(xué)環(huán)節(jié)教師活動(dòng)學(xué)生活動(dòng)設(shè)計(jì)意圖環(huán)節(jié)一創(chuàng)設(shè)情境引入新課【講述】我國(guó)首臺(tái)自動(dòng)跟蹤太陽(yáng)能高效發(fā)電站已經(jīng)在泉城濟(jì)南省科技館門前安裝完成。該發(fā)電站由山東一家公司研制開發(fā)，主要采用自行研制的光源跟蹤器，自動(dòng)跟隨陽(yáng)光進(jìn)行太陽(yáng)能光伏發(fā)電，大大提高了發(fā)電量?！咎釂枴刻?yáng)能的利用途徑有哪些？目前使用太陽(yáng)能還存在哪些困難呢？【過渡】這節(jié)課讓我們一起來了解太陽(yáng)能。傾聽，并理解。通過“我國(guó)首臺(tái)自動(dòng)跟蹤太陽(yáng)能高效發(fā)電站”引入，激發(fā)學(xué)生興趣，便于后續(xù)教學(xué)。環(huán)節(jié)二新課講解一、太陽(yáng)能【講述】目前人類所使用的能源絕大部分來自太陽(yáng)。太陽(yáng)不斷地向地球輻射能量。【布置任務(wù)】請(qǐng)同學(xué)們根據(jù)圖示說說太陽(yáng)能的轉(zhuǎn)化及利用?！究偨Y(jié)】老師將同學(xué)們剛才的觀點(diǎn)做了如下總結(jié)：1.對(duì)太陽(yáng)能的吸收利用綠色植物通過光合作用吸收太陽(yáng)能，動(dòng)物食用植物間利用太陽(yáng)能，化石燃料蘊(yùn)藏的能量也來自遠(yuǎn)古時(shí)期生物體所吸收的太陽(yáng)能。2.太陽(yáng)能的轉(zhuǎn)化被吸收的太陽(yáng)能通過各種形式的化學(xué)反應(yīng)轉(zhuǎn)化為化學(xué)能，物質(zhì)中的化學(xué)能又可以通過各種形式的化學(xué)反應(yīng)轉(zhuǎn)化為熱能、光能或電能而釋放出來，轉(zhuǎn)化的過程如下：【過渡】在自然界和人類生產(chǎn)、生活中有哪些利用太陽(yáng)能的范例呢？【講述】盡管太陽(yáng)輻射到地球的能量?jī)H為其總輻射能量的22億分之一，每秒也已高達(dá)1.73×1017J。太陽(yáng)每秒照射到地球上的能量相當(dāng)于燃燒500萬(wàn)噸優(yōu)質(zhì)煤釋放的能量。太陽(yáng)能的開發(fā)和利用引起科學(xué)家的廣泛關(guān)注?！居懻摗空?qǐng)你提出可能的太陽(yáng)能利用途徑，并與同學(xué)交流討論。【講述】利用太陽(yáng)能的途徑：太陽(yáng)能——熱能。原理：利用太陽(yáng)輻射能加熱物體而獲得熱能。優(yōu)點(diǎn)：技術(shù)成熟，轉(zhuǎn)換效率高，運(yùn)行成本低等。利用太陽(yáng)能的途徑：太陽(yáng)能——電能。原理：把太陽(yáng)能直接轉(zhuǎn)換成電能。二、生物質(zhì)能【講述】生物質(zhì)能也是一種清潔能源。開發(fā)利用生物質(zhì)能是開源節(jié)流、保護(hù)環(huán)境的重要措施?！咎釂枴块喿x教材，請(qǐng)同學(xué)們說說什么是生物質(zhì)能？生物質(zhì)能有哪些應(yīng)用？【學(xué)生回答】生物質(zhì)能是太陽(yáng)能經(jīng)過光合作用以有機(jī)物質(zhì)的形式固定下來的能源，這些有機(jī)物質(zhì)通常稱為生物質(zhì)。生物質(zhì)能的應(yīng)用：可以將生物質(zhì)作為燃料燃燒。也可以借助化學(xué)方法將生物質(zhì)能轉(zhuǎn)化為沼氣、乙醇等，作為燃料使用?！局v述】我們來學(xué)習(xí)乙醇的相關(guān)性質(zhì)。乙醇俗稱酒精，化學(xué)式為C2H6O，是一種無(wú)色透明、具有特殊香味的液體。乙醇易揮發(fā)，能與水以任意比例互溶，是工業(yè)上重要的溶劑。乙醇在空氣中易燃燒，燃燒時(shí)產(chǎn)生淡藍(lán)色火焰，生成二氧化碳和水，同時(shí)放出大量的熱。三、氫能【講述】氫氣是一種可燃性氣體，它在氧氣中完全燃燒放出的熱量多，是等質(zhì)量甲烷完全燃燒放出熱量的2倍多，水可以作為制取氫氣的原料，資源不受限制，氫氣的燃燒產(chǎn)物是水，不會(huì)污染環(huán)境。因而，氫能被人們看作是理想的“綠色能源”，有科學(xué)家認(rèn)為“氫能將成為未來的主要能源”。【布置任務(wù)】請(qǐng)同學(xué)們思考并回答下面兩個(gè)問題：1.我們已經(jīng)學(xué)過幾種制取氫氣的原理，如鋅等活潑金屬與稀硫酸反應(yīng)制取氫氣，電解水制取氫氣等，請(qǐng)寫出上述制取氫氣反應(yīng)的化學(xué)方程式。2.用電解方法可以使水分解為氫氣和氧氣，但要消耗大量的電能。科學(xué)家致力于研究用其他方法由水制取氫氣。試說明利用太陽(yáng)能獲得氫氣的優(yōu)點(diǎn)?！菊故尽空故綪PT12頁(yè)?！咎崾尽客瑢W(xué)們書寫化學(xué)方程式時(shí)要注意配平和氣體符號(hào)。【講述】氫能的開發(fā)與利用是當(dāng)今全球矚目的研究方向。利用太陽(yáng)能分解水獲得氫氣，其中最關(guān)鍵的綠色催化技術(shù)已有重大突破。此外，高效、價(jià)廉的儲(chǔ)氫材料的研究也不斷取得進(jìn)展。【提問】氫能作為新能源有很多優(yōu)點(diǎn)，被人們看作是理想的“綠色能源”。但為什么目前還不能被廣泛利用？【布置任務(wù)】分組討論?！究偨Y(jié)】氫能的開發(fā)與利用正如同學(xué)們所說的那樣，也面臨著很多困難：（1）制氫問題：目前的制氫技術(shù)需要消耗大量的煤、石油、天然氣或電力，效率還比較低；使用液氫為燃料所需的成本比使用汽油為燃料還要高2~3倍。（2）儲(chǔ)氫問題：氫分子小，質(zhì)量輕，容易散失；氫氣易燃、易爆，對(duì)儲(chǔ)存和運(yùn)輸都有很高的要求?！局v述】雖然有難度，但是人類也在不斷克服。2010年上海世博會(huì)就已使用氫燃料電池汽車作為觀光車輛。2016年，我國(guó)首條氫能源城市公交車示范線路在廣東佛山開通。2017年10月，世界首列使用氫燃料電池的有軌電車在河北唐山投入運(yùn)營(yíng)。2020年，我國(guó)的氫能無(wú)人機(jī)飛行續(xù)航時(shí)間刷新世界記錄。根據(jù)圖示回答問題。傾聽、理解并記憶。傾聽、理解。思考、交流討論并回答教師提出的問題。帶著問題閱讀教材，并回答問題。傾聽、理解并記憶。傾聽、理解、記憶。寫出方程式并回答問題。思考、討論并回答問題。傾聽、理解。教師拋出任務(wù)，讓學(xué)生看圖思考，培養(yǎng)學(xué)生看圖獲取信息的能力，同時(shí)鍛煉表達(dá)能力。拋出問題讓學(xué)生思考、討論，培養(yǎng)學(xué)生動(dòng)腦能力和發(fā)散思維。培養(yǎng)學(xué)生閱讀資料、獲取信息的能力，同時(shí)鍛煉表達(dá)能力。通過講述讓學(xué)生明確乙醇的物理性質(zhì)和可燃性。讓學(xué)生明確氫氣被稱為“綠色能源的”的原因。培養(yǎng)學(xué)生正確書寫化學(xué)方程式的能力和識(shí)圖能力。培養(yǎng)學(xué)生的合作能力及總結(jié)能力。讓學(xué)生體會(huì)科學(xué)進(jìn)步對(duì)社會(huì)發(fā)展做出的貢獻(xiàn)。四、化學(xué)電池【過渡】電池是我們?nèi)粘Ｉ钪谐Ｒ姷囊环N裝置。它是一種高效率的能量轉(zhuǎn)化器。【提問】下圖所示的是生產(chǎn)、生活中常用的幾種不同類型的電池，它們有什么相同之處呢？【講述】化學(xué)電池是一種能量轉(zhuǎn)化與儲(chǔ)存的裝置，可以將化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能。在能量轉(zhuǎn)換中，電池通過特定的化學(xué)反應(yīng)，消耗某種化學(xué)物質(zhì)而釋放出電能，且能量轉(zhuǎn)換率較高。常見的電池：干電池、蓄電池、鋰離子電池等。【講述】現(xiàn)在我們通過實(shí)驗(yàn)具體來了解電池的工作原理?！静贾萌蝿?wù)】觀察由老師完成的下列實(shí)驗(yàn)，并記錄實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象，完成PPT第18頁(yè)的表格?！狙菔緦?shí)驗(yàn)】用砂紙擦去銅片和鋅片表面的氧化膜，用導(dǎo)線將銅片和鋅片分別接到電流表的正、負(fù)極，然后把銅片和鋅片一起插入盛有硫酸銅溶液的燒杯中。【交流討論】現(xiàn)在老師請(qǐng)一名同學(xué)回答問題，其他同學(xué)可進(jìn)行補(bǔ)充?！究偨Y(jié)】剛才同學(xué)們說出了實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象，并簡(jiǎn)單分析了原因，現(xiàn)在老師總結(jié)如下:這個(gè)實(shí)驗(yàn)，我們觀察到電流表指針發(fā)生了偏轉(zhuǎn)，是因?yàn)殡娐分须姾傻亩ㄏ蛞苿?dòng)形成了電流，原因是鋅與硫酸銅溶液發(fā)生了化學(xué)反應(yīng)，方程式為：Zn+CuSO4ZnSO4+Cu。實(shí)驗(yàn)中化學(xué)能轉(zhuǎn)化成了電能?！局v述】電池在生產(chǎn)生活中應(yīng)用十分廣泛，但因?yàn)樗兄亟饘伲绻幚聿划?dāng)，會(huì)對(duì)環(huán)境造成污染，請(qǐng)同學(xué)們思考并回答下列兩個(gè)問題：1.請(qǐng)你根據(jù)生活經(jīng)驗(yàn)，說說電池的應(yīng)用。2.隨意丟棄廢舊電池，會(huì)導(dǎo)致固體廢棄物和重金屬離子對(duì)環(huán)境的污染：一枚小的紐扣電池可污染600m3水，會(huì)使1m3的土壤失去利用價(jià)值，并造成永久性傷害，你認(rèn)為應(yīng)該如何處理廢舊電池？思考、回答。傾聽、理解。觀察，記錄。傾聽、理解。思考、回答問題。培養(yǎng)學(xué)生觀察能力、解決問題的能力。讓學(xué)生明確電池的概念及原理。培養(yǎng)學(xué)生的實(shí)驗(yàn)觀察能力、引導(dǎo)學(xué)生分析實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象，并做出合理推論。根據(jù)生活經(jīng)驗(yàn)讓學(xué)生自己總結(jié)，體會(huì)化學(xué)與生活的緊密聯(lián)系，同時(shí)強(qiáng)化學(xué)生的環(huán)保意識(shí)。環(huán)節(jié)三拓展延伸【展示】不需要牙膏的太陽(yáng)能牙刷。閱讀PPT。拓展學(xué)生視野，讓學(xué)生了解另一種新能源——可燃冰。隨堂作業(yè)PPT展示做題。通過習(xí)題鞏固本節(jié)所學(xué)知識(shí)環(huán)節(jié)四課堂小結(jié)展示PPT25頁(yè)。傾聽并理解。幫助學(xué)生梳理本節(jié)知識(shí)，便于