江蘇省新沂市第二中學(xué)九年級(jí)化學(xué)下冊(cè) 9.1.1 化學(xué)與能源教案 （新版）滬教版

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1、化學(xué)與能源 教學(xué)目標(biāo) 重點(diǎn) 能夠熟悉并理解實(shí)驗(yàn)室制取氫氣的原理 化學(xué)燃料及對(duì)環(huán)境的影響 教法及教具 教 學(xué) 過 程 教 學(xué) 內(nèi) 容 個(gè)案調(diào)整 教師主導(dǎo)活動(dòng) 學(xué)生主體活動(dòng) 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(lái)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）

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)：化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能的實(shí)實(shí)驗(yàn)儀器：燒杯、銅片、鋅片、導(dǎo)線若干、電流表、硫酸銅溶液 實(shí)驗(yàn)步驟：用砂紙擦去銅片

3、、鋅片表面的氧化膜，用導(dǎo)線將銅片與正極相連，鋅片與負(fù)極相連，然后銅片、鋅片一起插入盛有硫酸銅溶液的燒杯中。 教 學(xué) 過 程 教 學(xué) 內(nèi) 容 個(gè)案調(diào)整 教師主導(dǎo)活動(dòng) 學(xué)生主體活動(dòng) 實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象 電流計(jì)的指針發(fā)生偏轉(zhuǎn)，鋅片表面變色，長(zhǎng)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)

4、化的形式 化學(xué)能直接轉(zhuǎn)化為電能 使用化學(xué)電源的優(yōu)點(diǎn) 提高能量的轉(zhuǎn)化效率，減少大氣污染 注意：燃料電池等。 3．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(lái)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(lái)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）原料不受限制（來(lái)源廣）；（2）燃燒時(shí)放出熱量多（熱值高）；（3）生成物不會(huì)污染環(huán)境。 故稱為“綠色能源”。 2．氫能源的缺點(diǎn)： （1）制備氫氣的能耗問題（成本高）；（2）氫氣的儲(chǔ)存和運(yùn)輸?shù)葐栴}（安全問題） 3．氫能源的發(fā)展前景：

5、要利用太陽(yáng)能來(lái)分解水制取氫氣，制備高效、廉價(jià)的儲(chǔ)氫材料。 4．實(shí)驗(yàn)室制取氫氣 （1）實(shí)驗(yàn)原理：通過活潑金屬與稀硫酸反應(yīng)制取氫氣通常是用金屬鋅與稀硫酸反應(yīng)，金屬鎂反應(yīng)速度過快，不利于收集，金屬鐵反應(yīng)過慢 若用稀鹽酸與鋅反應(yīng)生成氫氣，會(huì)使制得的氫氣中含有氯化氫氣體。 （2）反應(yīng)方程式：Zn+H2SO4==ZnSO4+H2↑ （3）反應(yīng)裝置： 注意點(diǎn)： A． 長(zhǎng)頸漏斗的下端需伸入墊片以下，形成液封，以及有利于固液可以分離。 B． 由于氫氣難溶于水，密度比空氣小，故能用排水法或向下排空氣法收集。 教 學(xué)

6、 過 程 教 學(xué) 內(nèi) 容 個(gè)案調(diào)整 教師主導(dǎo)活動(dòng) 學(xué)生主體活動(dòng) C、優(yōu)點(diǎn)：可以控制反應(yīng)的開始與結(jié)束，節(jié)省藥品；可以隨時(shí)向儀器中添加液體試劑 D、 相似的氫氣發(fā)生裝置圖（固液制氣，不需加熱） （4）實(shí)驗(yàn)步驟 A．按照實(shí)驗(yàn)要求，安裝好實(shí)驗(yàn)儀器； B．檢查儀器裝置的氣密性：關(guān)閉止水夾，向分液漏斗中加入足量的水，若漏斗中的液面能存在一段水柱，并不持續(xù)下降，則說(shuō)明原裝置氣密性良好； C．裝藥品：先將鋅粒放在墊片上，打開止水夾后，向長(zhǎng)頸漏斗中注入稀鹽酸，發(fā)生反應(yīng)放出氫氣； D．

7、驗(yàn)純氣體：因?yàn)闅錃馐强扇夹詺怏w，進(jìn)行性質(zhì)實(shí)驗(yàn)之前務(wù)必進(jìn)行驗(yàn)純 用排水法收集一試管氫氣，用拇指堵住，試管口朝下，移近火焰，再移開拇指點(diǎn)火。如果聽到尖銳的爆鳴聲，則表示氫氣不純，需要重新收集并驗(yàn)純；如果只聽到很微弱的噗噗的聲音，則說(shuō)明氫氣已經(jīng)純凈。 E．收集氣體：利用排水法或向下排空氣法收集。 F．結(jié)束實(shí)驗(yàn)：關(guān)閉止水夾，產(chǎn)生的氫氣無(wú)法從導(dǎo)氣管中逸出，試管中的氣壓增大，就會(huì)將稀硫酸由分液漏斗下端管口壓回分液漏斗中，從而使稀硫酸與鋅粒分離，反應(yīng)停止。 當(dāng)堂作業(yè) 課外作業(yè) 教學(xué)札記

8、