2019-2020年高中化學(xué)《太陽能 生物質(zhì)能和氫能》教案1 蘇教版選修2.doc

2019-2020年高中化學(xué)太陽能 生物質(zhì)能和氫能教案1 蘇教版選修2一、學(xué)習(xí)目標(biāo)1簡(jiǎn)單了解太陽能、生物質(zhì)能利用的現(xiàn)狀，了解開發(fā)利用太陽能的廣闊前景和尚未攻克的一些技術(shù)難題。2聯(lián)系生產(chǎn)、生活實(shí)際學(xué)習(xí)太陽能、生物質(zhì)能的利用。3認(rèn)識(shí)開發(fā)、利用高能清潔能源的重要性和緊迫性。4通過活動(dòng)與收集資料，增強(qiáng)節(jié)約能源、保護(hù)環(huán)境的意識(shí)，增強(qiáng)社會(huì)責(zé)任感。二、教學(xué)重點(diǎn)及難點(diǎn)教學(xué)重點(diǎn)：太陽能、生物質(zhì)能利用的現(xiàn)狀、開發(fā)利用太陽能的廣闊前景和尚未攻克的一些技術(shù)難題。教學(xué)難點(diǎn)：太陽能、生物質(zhì)能利用的原理。三、設(shè)計(jì)思路本單元是專題2“化學(xué)反應(yīng)與能量轉(zhuǎn)化”中的最后一部分內(nèi)容。在前三單元介紹了化學(xué)反應(yīng)速率和反應(yīng)限度、化學(xué)反應(yīng)中的能量變化、化學(xué)能與電能的相互轉(zhuǎn)化之后，提出了太陽能、生物質(zhì)能、氫能等新能源的開發(fā)問題，向?qū)W生展示了開發(fā)利用新能源的美好前景。更進(jìn)一步讓學(xué)生體會(huì)到能源與人類生存和發(fā)展的息息相關(guān)及能源在社會(huì)發(fā)展、提高人們生活質(zhì)量上的重要作用。 因此在教學(xué)中，突出介紹開發(fā)利用新能源的美好前景，說明新能源的開發(fā)利用需要新的科學(xué)技術(shù)，強(qiáng)調(diào)科學(xué)技術(shù)的應(yīng)用價(jià)值。突出新能源的開發(fā)利用將為解決能源危機(jī)、環(huán)境污染問題、滿足人民不斷增長的生活需要做出重要的貢獻(xiàn)。強(qiáng)調(diào)開發(fā)利用新能源要綜合應(yīng)用物理、化學(xué)、生物、材料科學(xué)等多學(xué)科的知識(shí)和技術(shù)，激發(fā)學(xué)生的求知欲。在教學(xué)中可緊密聯(lián)系生產(chǎn)、生活中的實(shí)際問題，從學(xué)生已有的知識(shí)出發(fā)，使學(xué)生領(lǐng)悟到開發(fā)新能源與自己的日常生活密切相關(guān)，進(jìn)一步認(rèn)識(shí)到學(xué)習(xí)化學(xué)知識(shí)的重要性。引導(dǎo)學(xué)生利用所學(xué)的化學(xué)知識(shí)，分析太陽能、生物質(zhì)能、氫能利用的化學(xué)原理，設(shè)想解決開發(fā)利用新能源中尚存問題的方法，提高應(yīng)用知識(shí)的能力。四、教學(xué)過程展示圖片xx年世界能源消耗比例（PPT2）創(chuàng)設(shè)問題情景從20世紀(jì)末統(tǒng)計(jì)的非洲、美洲、歐洲和中東地區(qū)已經(jīng)探明的石油儲(chǔ)藏量，估計(jì)世界各地區(qū)蘊(yùn)藏的石油可以供各地區(qū)使用多少年。從估計(jì)結(jié)果你想到什么？學(xué)生討論教師講解化石燃料是不可再生能源。科學(xué)家對(duì)全球化石燃料何時(shí)會(huì)被耗盡作了估計(jì)，其預(yù)測(cè)結(jié)果是煤227年，石油40年，天然氣61年。為了解決全球的能源危機(jī)和燃燒化石燃料帶來的環(huán)境污染問題，世界各國都在致力于開發(fā)和利用太陽能、生物質(zhì)能、氫能等潔凈高效新能源，而太陽能是最誘人的。學(xué)生討論、教師補(bǔ)充開發(fā)、利用太陽能的意義（PPT3、4）1從化石燃料的不可再生和能源危機(jī)認(rèn)識(shí)利用太陽能的意義。2地球上最根本的能源是太陽能。太陽每年輻射到地球表面的能量約為51019kJ，相當(dāng)于目前全世界能耗的13000倍。3太陽能是清潔能源，不污染環(huán)境。4人類開發(fā)和利用太陽能已取得初步而又可喜的成果，改善了人們的生活質(zhì)量。提出問題迄今為止，自然界中利用太陽能最重要也是最成功的途徑是什么？交流與討論歸納植物的光合作用大自然利用太陽能最成功的途徑。1太陽能是地球上最基本的能源。2大自然利用太陽能最成功的是植物的光合作用。（PPT5、6）（1）光能轉(zhuǎn)化為化學(xué)能。在太陽光作用下，植物體內(nèi)的葉綠素把水、二氧化碳轉(zhuǎn)化為葡萄糖，進(jìn)而生成淀粉、纖維素。光6H2O6CO2C6H12O66O2（2）化學(xué)能轉(zhuǎn)化為熱能。動(dòng)物體內(nèi)的淀粉、纖維素在酶的作用下，水解生成葡萄糖，葡萄糖氧化生成二氧化碳和水，又釋放出熱量。(C6H10O5)nnH2OnC6H12O6 C6H12O6(s)6O2(g)6H2O(l)6CO2(g) H2804 kJmol-1 提出問題大自然通過光合作用利用太陽能是如此的成功和美妙。那么，人類通過什么方式開發(fā)和利用太陽能？討論與歸納1太陽能發(fā)電站收集太陽能的原理。2太陽能發(fā)電站。閱讀與思考閱讀教材中“太陽能的利用方式”1聯(lián)系物理、化學(xué)、生物等已學(xué)過的知識(shí)理解太陽能利用的原理。2聯(lián)系日常生活中利用太陽能的實(shí)例，體會(huì)這些實(shí)例利用太陽能的方式以及對(duì)改善人們生活質(zhì)量方面所起的作用。3在太陽能的開發(fā)和利用方面還存在哪些困難和問題。歸納與小結(jié)1利用太陽能的一般方式（PPT7）（1）光熱轉(zhuǎn)換：利用太陽輻射能加熱物體而獲得熱能。（2）光電轉(zhuǎn)換：光熱電轉(zhuǎn)換 光電直接轉(zhuǎn)換（3）光化學(xué)能轉(zhuǎn)換（4）光生物質(zhì)能轉(zhuǎn)換2太陽能利用中存在的問題（PPT8）（1）太陽能吸熱板的裝置費(fèi)用昂貴。（2）太陽能的利用受季節(jié)和天氣的影響。（3）大部分太陽能都是在夏天收集。如何把夏天收集的太陽能儲(chǔ)存起來，留待冬天使用，仍然是一個(gè)有待解決的問題。過渡綠色植物能夠在太陽光作用下將二氧化碳和水合成為葡萄糖，進(jìn)而生成淀粉、纖維素，將太陽能轉(zhuǎn)變?yōu)榛瘜W(xué)能儲(chǔ)存起來，并被人們所利用。板書二生物質(zhì)能的利用 （PPT9）介紹1直接燃燒：(C6H10O5)n6nO26nCO25nH2O2生物化學(xué)轉(zhuǎn)換（1）沼氣：（2）乙醇：(C6H10O5)nnH2OnC6H12O6C6H12O62C2H5OH2CO2 3熱化學(xué)轉(zhuǎn)換閱讀 生活垃圾中生物質(zhì)能的利用過渡有沒有潔凈、高效、無污染的能源呢？“氫能”被稱為21世紀(jì)的“綠色能源”。板書三氫能的開發(fā)與利用討論與交流1、氫能的優(yōu)點(diǎn)：（PPT11）（1）燃燒放出的熱量多。（2）燃燒的產(chǎn)物是水，不污染環(huán)境。（3）制備的原料是水，資源不受限制。2氫能的產(chǎn)生方式（PPT12）（1）以天然氣、石油和煤為原料，在高溫下使之與水蒸氣反應(yīng)而制得。（2）以天然氣、石油和煤為原料，部分氧化法制得。（3）電解水制得氫氣。（4）生物質(zhì)氣化制氫氣。（5）光解水制得氫氣。3.開發(fā)利用氫能有待解決的問題：如何廉價(jià)的制取氫氣？如何儲(chǔ)存和運(yùn)輸氫氣？（PPT13）閱讀儲(chǔ)氫材料介紹為進(jìn)一步開發(fā)氫能，推動(dòng)氫能利用的發(fā)展，“氫能技術(shù)”已被列入科技發(fā)展“十五”計(jì)劃和xx年遠(yuǎn)景規(guī)劃（能源領(lǐng)域）。