【上教版九年級(jí)化學(xué)下冊(cè)】《能源的合理利用》第2課時(shí)示范公開(kāi)課教案

6/6能源的合理利用第2課時(shí)一、教學(xué)目標(biāo)1.了解太陽(yáng)能、氫能的優(yōu)越性及目前使用時(shí)存在的一些困難。2.知道幾種常見(jiàn)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、氫能的優(yōu)越性及目前使用時(shí)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(xiàn)、電流表等。四、教學(xué)過(guò)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(mén)前安裝完成。該發(fā)電站由山東一家公司研制開(kāi)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?wèn)】太陽(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(guò)渡】這節(jié)課讓我們一起來(lái)了解太陽(yáng)能。傾聽(tīng)，并理解。通過(guò)“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)二新課講解環(huán)節(jié)三拓展延伸一、太陽(yáng)能【講述】目前人類(lèi)所使用的能源大部分來(lái)自太陽(yáng)能，太陽(yáng)是個(gè)巨大的能源庫(kù)，不斷地向外界輻射能量，太陽(yáng)能是清潔能源。【布置任務(wù)】請(qǐng)同學(xué)們根據(jù)圖示說(shuō)說(shuō)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)能的吸收利用太陽(yáng)能以光波的形式傳送到地面，綠色植物通過(guò)光合作用吸收太陽(yáng)能，動(dòng)物食用植物間利用了太陽(yáng)能，化石燃料蘊(yùn)藏的能量也來(lái)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(guò)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(guò)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(lái)，轉(zhuǎn)化的過(guò)程如下：【過(guò)渡】在自然界和人類(lèi)生產(chǎn)、生活中有哪些利用太陽(yáng)能的范例呢？【講述】光合作用是大自然利用太陽(yáng)能最成功的范例。地球上每年通過(guò)光合作用儲(chǔ)藏的太陽(yáng)能，相當(dāng)于全球能源消耗量的10倍左右?！咎釂?wèn)】人類(lèi)生產(chǎn)、生活直接利用太陽(yáng)輻射的主要方式有哪些呢？【講述】直接利用太陽(yáng)輻射能的主要方式：光能——熱轉(zhuǎn)換。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。直接利用太陽(yáng)輻射能的主要方式：光——電轉(zhuǎn)換。原理：把太陽(yáng)能直接轉(zhuǎn)換成電能?！咎釂?wèn)】太陽(yáng)能作為一種清潔能源，為什么沒(méi)有大量推廣、大范圍使用呢？目前還有哪些技術(shù)問(wèn)題沒(méi)有解決呢？【總結(jié)】老師將同學(xué)們的結(jié)論總結(jié)如下：1.太陽(yáng)能雖然十分巨大，但它太分散。經(jīng)計(jì)算，垂直投射到地面每平方米面積上的太陽(yáng)能只有幾百瓦，所有要大規(guī)模開(kāi)發(fā)利用太陽(yáng)能，必須設(shè)置龐大的收集和轉(zhuǎn)換能量的系統(tǒng)，目前造價(jià)太高，影響推廣。2.太陽(yáng)能不穩(wěn)定，不能正常使用。由于地球的自轉(zhuǎn)和氣候、季節(jié)等原因，太陽(yáng)能的功率變化大，不穩(wěn)定，給正常連續(xù)地使用造成困難。3.目前太陽(yáng)能轉(zhuǎn)化器的效率不高。光能轉(zhuǎn)化的效率為50%~60%，而光能轉(zhuǎn)化的效率只有10%左右，還要研制高轉(zhuǎn)化率的材料。根據(jù)圖示回答問(wèn)題。傾聽(tīng)、理解并記憶。傾聽(tīng)、理解。傾聽(tīng)、理解。思考并回答教師提出的問(wèn)題。傾聽(tīng)并理解。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。讓學(xué)生明確太陽(yáng)能輻射的主要方式、優(yōu)點(diǎn)、原理。拋出問(wèn)題給學(xué)生思考，培養(yǎng)學(xué)生動(dòng)腦能力。讓學(xué)生明確目前太陽(yáng)能沒(méi)有被普及的原因。二、化學(xué)電池【過(guò)渡】電池是我們?nèi)粘Ｉ钪谐Ｒ?jiàn)的一種裝置。它是一種高效率的能量轉(zhuǎn)化器?！咎釂?wèn)】下圖所示的是生產(chǎn)、生活中常用的幾種不同類(lèi)型的電池，它們有什么相同之處呢？【講述】我們將化學(xué)能直接轉(zhuǎn)化為電能的裝置，稱(chēng)為電池。在能量轉(zhuǎn)換中，電池通過(guò)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?！局v述】現(xiàn)在我們通過(guò)實(shí)驗(yàn)具體來(lái)了解電池的工作原理?！静贾萌蝿?wù)】觀察思考由老師完成的下列實(shí)驗(yàn)，并填寫(xiě)空白?！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(xiàn)將銅片和鋅片分別接到電流表的正、負(fù)，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(wèn)題，其他同學(xué)可進(jìn)行補(bǔ)充。【總結(jié)】剛才同學(xué)們說(shuō)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。【講述】電池在生產(chǎn)生活中應(yīng)用十分廣泛，但因?yàn)樗兄亟饘?，如果處理不?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(wèn)題：

1.請(qǐng)你根據(jù)生活經(jīng)驗(yàn)，說(shuō)說(shuō)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？回答：都是將化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能的裝置。傾聽(tīng)、理解?；卮鹫彰鳠?、鐘表、計(jì)算器等電子產(chǎn)品及機(jī)動(dòng)車(chē)需要電池，甚至航天器也需要性能優(yōu)越的電池。投入指定的垃圾箱。。通過(guò)讓學(xué)生回答，培養(yǎng)學(xué)生觀察能力、獨(dú)立解決問(wèn)題能力。讓學(xué)生明確電池的概念及原理。通過(guò)讓學(xué)生自己回答，便于學(xué)生記憶，同時(shí)加深學(xué)生的環(huán)保意識(shí)。三、氫能【過(guò)渡】上一節(jié)課我們學(xué)習(xí)了新能源，知道氫氣是一種新能源，那為什么氫氣被稱(chēng)為清潔能源呢？【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，制取氫氣的燃料是水，資源不受限制，燃燒產(chǎn)物是水，不會(huì)污染環(huán)境。因而氫氣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(lái)的主要能源”?！静贾萌蝿?wù)】請(qǐng)同學(xué)們思考并回答下面兩個(gè)問(wèn)題：1.鋅等活潑金屬與稀硫酸反應(yīng)能制取氫氣，電解水也能制氫氣，請(qǐng)寫(xiě)出上述制取氫氣的化學(xué)方程式。2.科學(xué)家正致力于研究其他方法由水制氫氣，試說(shuō)明利用太陽(yáng)能獲得氫氣的優(yōu)點(diǎn)?！菊故尽空故綪PT17頁(yè)?！咎崾尽客瑢W(xué)們書(shū)寫(xiě)化學(xué)方程式時(shí)要注意配平和氣體符號(hào)?！咎釂?wèn)】氫氣作為新能源有很多優(yōu)點(diǎn)，為什么氫能源也沒(méi)有被普及呢？【布置任務(wù)】請(qǐng)同學(xué)們閱讀課本尋找答案。【總結(jié)】氫能的開(kāi)發(fā)與利用正如同學(xué)們所說(shuō)的那樣，也面臨著很多困難：（1）制氫問(wèn)題：目前的制氫技術(shù)需要用大量的煤、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。儲(chǔ)氫問(wèn)題：（2）氫分子小，質(zhì)量輕，容易散失，而且氫氣易燃、易爆，因而氫的儲(chǔ)存和運(yùn)輸也有很高的要求?！局v述】雖然有難度，但是人類(lèi)也在不斷克服。目前，以氫氣作為燃料驅(qū)動(dòng)的汽車(chē)正在研制中，有的發(fā)達(dá)國(guó)家已經(jīng)開(kāi)始試運(yùn)營(yíng)并在2015年進(jìn)入市場(chǎng)。2005年，上海同濟(jì)大學(xué)就已推出自主研制的“超越3號(hào)”氫動(dòng)汽車(chē)，2009年試運(yùn)營(yíng)已達(dá)1.5萬(wàn)公里。在2010年上海世博會(huì)上，氫汽車(chē)成為觀光車(chē)輛，人們乘坐無(wú)污染的氫動(dòng)汽車(chē)的愿望將不會(huì)再遙遠(yuǎn)。傾聽(tīng)、認(rèn)識(shí)并理解。寫(xiě)出方程式并回答問(wèn)題。閱讀課本。傾聽(tīng)并理解。讓學(xué)生明確氫氣被稱(chēng)為“綠色能源的”原因。培養(yǎng)學(xué)生正確書(shū)寫(xiě)化學(xué)方程式的能力和識(shí)圖能力。培養(yǎng)學(xué)生閱讀能力和總結(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)。環(huán)節(jié)三拓展延伸【展示】可燃冰。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(guò)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PPT23頁(yè)。傾聽(tīng)并理解。幫助學(xué)生梳理本節(jié)知識(shí)，便于學(xué)生記憶。五、板書(shū)設(shè)計(jì)第1節(jié)能源的合理利用第2課時(shí)太陽(yáng)能太陽(yáng)能的轉(zhuǎn)化2.太陽(yáng)能的利用光能熱能