太陽(yáng)能生物質(zhì)能和氫能的利用教學(xué)設(shè)計(jì).doc
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太陽(yáng)能,生物質(zhì)能和氫能【教學(xué)理念】教師的真正本領(lǐng),不在于他是否會(huì)講述知識(shí),而在于是否能激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)動(dòng)機(jī),喚起學(xué)生的求知欲望。因?yàn)椋岩涣鞯膶W(xué)生培養(yǎng)成一流人才的教師并不能說(shuō)就是一流教師,把非一流的學(xué)生培養(yǎng)成一流人才的教師才是一流教師?!窘滩姆治觥勘竟?jié)課選自蘇教版化學(xué)必修二第四單元,在本單元之前同學(xué)們已經(jīng)學(xué)習(xí)了化學(xué)能,電能,燃燒熱等內(nèi)容,知道了能源對(duì)人類的重要性。但是我們現(xiàn)在用的能源主要來(lái)自于化石燃料,化石燃料的熱值不是特別高,污染也特別嚴(yán)重。所以本單元講新型清潔能源,也是對(duì)前面幾章的補(bǔ)充。在講本章的時(shí)候也會(huì)涉及到甲烷,也是為后面天然氣的學(xué)習(xí)打下了基礎(chǔ)?!緦W(xué)情分析】我要面對(duì)的學(xué)生是普通高中的高一學(xué)生。他們理論基礎(chǔ)不夠扎實(shí),也不是特別愛(ài)主動(dòng)學(xué)習(xí),但是他們思維敏捷,活躍,接受能力較強(qiáng),而且,對(duì)新奇的事物有濃厚的興趣。所以,我在教學(xué)時(shí)會(huì)充分考慮學(xué)生的主體性,將知識(shí)用有趣的形式呈現(xiàn)出來(lái),讓他們能夠進(jìn)行探究式學(xué)習(xí)?!窘虒W(xué)重難點(diǎn)】 【重點(diǎn)】太陽(yáng)能利用的現(xiàn)狀;開(kāi)發(fā)利用太陽(yáng)能的廣闊前景和尚未攻克的一些技術(shù)問(wèn)題 【難點(diǎn)】太陽(yáng)能的利用原理【教學(xué)目標(biāo)】 【知識(shí)與技能】 了解太陽(yáng)能生物質(zhì)能和氫能的特點(diǎn),局限 【過(guò)程與方法】 通過(guò)PPT展示及討論,加深學(xué)生對(duì)這些能源的認(rèn)識(shí) 【情感態(tài)度與價(jià)值觀】 通過(guò)本節(jié)課讓學(xué)生對(duì)能源危機(jī)有深切的了解,意識(shí)到開(kāi)發(fā)利用新能源的重要性?!窘虒W(xué)過(guò)程】復(fù)習(xí)舊知,引入新課【引入】同學(xué)們今天我們就要上新的一章了,太陽(yáng)能生物質(zhì)能和氫能的利用,但是在上課之前呢,老師先問(wèn)問(wèn)同學(xué)們,你們知道現(xiàn)在人類使用最廣泛的燃料是什么嗎?【解答】是化石燃料,之前在上化學(xué)反應(yīng)中的熱量的時(shí)候資料里有提到過(guò)。那你們還記得化石燃料包括哪三種嗎?(煤,石油,天然氣)【拓展】其實(shí)世界能源的主要來(lái)源呢,除了煤,石油,天然氣還有水力,核能等。【信息】但是,說(shuō)到底呢,我們還是主要依賴化石能源。我們?nèi)祟惾绱说囊蕾嚮茉矗茉词窃丛床粩?,用之不竭的嗎??dāng)然不是,我們所依賴的化石能源的產(chǎn)生是需要很長(zhǎng)很長(zhǎng)時(shí)間的,而已有的化石能源已經(jīng)快被人類用光了?!灸茉次C(jī)】同學(xué)們看PPT上的展示,石油只夠人類用40年了,天然氣50年,煤炭還多點(diǎn),但也只能用240年了。看看這幾個(gè)數(shù)字,如果,人類仍然以化石能源為主要能源的話,大家在有生之年就會(huì)遇到能源耗盡的窘境。其實(shí),現(xiàn)在人類已經(jīng)特別尷尬了,想想那昂貴的油價(jià)就知道了。而且,化石燃料在提供能源的同時(shí)也有很多致命的缺點(diǎn)?!救秉c(diǎn)展示】請(qǐng)一位同學(xué)來(lái)讀一下這幾個(gè)缺點(diǎn)。同學(xué)們有沒(méi)有看過(guò)柴靜的穹頂之下呢?這部片子講的就是化石燃料的大量使用帶來(lái)的惡果??赡芎芏嗤瑢W(xué)沒(méi)看過(guò),那,老師給同學(xué)們展示一下幾張圖片。同學(xué)們認(rèn)識(shí)第一張圖片嗎?可能很多同學(xué)都沒(méi)有親眼看過(guò),但是呢,這種排煙的大煙囪在北方的一些重工業(yè)城市很多見(jiàn)的,大家可以看見(jiàn)圖片中的煙囪正在排放著大量的濃煙,這些都是化石燃料燃燒直接排放出來(lái)的,對(duì)空氣特別不好。這個(gè)大家不熟,第二張圖片第三張圖片大家應(yīng)該很熟了吧。是水污染,在溫州隨處可見(jiàn)的,也是跟化石能源的使用有很大的關(guān)系。如果大家對(duì)水污染仍然沒(méi)有太大的感觸,老師給你們看看幾張照片?!拘@水景】你們覺(jué)得嘯秋美嗎?老師是覺(jué)得嘯秋風(fēng)景特別好的,有山有水,但是,嘯秋的水好像只可遠(yuǎn)觀。給大家看看老師拍的水近景,特別臟。這個(gè)是溫大,也是只可遠(yuǎn)觀,近看水的話,真的是毀所有。既然,化石燃料不夠用了,而且它還有很多缺點(diǎn),我們就要考慮用用其他能源了。比如這電源的太陽(yáng)能,生物質(zhì)能和氫能。太陽(yáng)能篇同學(xué)們快速掃描一下書(shū)上有關(guān)太陽(yáng)能的內(nèi)容。想想太陽(yáng)能有哪些特點(diǎn)跟局限?!咎攸c(diǎn)】資源豐富,總量最大 分布最廣,無(wú)需運(yùn)輸 最潔凈【局限】不穩(wěn)定,受各種因素影響;如季節(jié),地點(diǎn),氣候等。同學(xué)們?cè)僮鲎鰰?shū)上第47頁(yè)的你知道嗎?看看你們能想到哪些?【回答與補(bǔ)充】肯定學(xué)生的答案。老師也進(jìn)行了一些總結(jié),但不完全是按書(shū)上的表格寫的?!緢D片展示】接下來(lái)呢我們來(lái)分別講講這幾點(diǎn)。 首先是光能到熱能的轉(zhuǎn)化。太陽(yáng)能熱水器,蔬菜大棚,太陽(yáng)能爐灶。 然后是光能到電能的轉(zhuǎn)化,有太陽(yáng)能路燈,很多大城市的公園都已經(jīng)用這種燈了。還有,同學(xué)們有沒(méi)有注意過(guò)馬路上的信號(hào)燈呢?信號(hào)燈后面有一個(gè)黑色的擋板,那上面有一塊電板,那就是太陽(yáng)能電板。當(dāng)然,太陽(yáng)能電板還有很多的用處,野營(yíng)的時(shí)候如果帶一個(gè)電板到身邊,白天曬一曬,晚上就不用擔(dān)心照明問(wèn)題和電子產(chǎn)品充電問(wèn)題了。 接下來(lái)是光到化學(xué)能轉(zhuǎn)化。這個(gè)的應(yīng)用主要有芒硝晶體的利用。在北方,冬天特別的冷,以前家里沒(méi)有暖氣的時(shí)候,人們就是把裝有芒硝晶體的小包拿在手里的。因?yàn)槊⑾蹙w(十水合硫酸鈉晶體)在陽(yáng)光下吸收熱量溶解,冷的時(shí)候放出熱量結(jié)晶,就能起到暖手的作用。 最后是光到生物質(zhì)能的轉(zhuǎn)化。原理是通過(guò)地球上眾多植物的光合作用,將太陽(yáng)輻射轉(zhuǎn)化為生物質(zhì)能?;瘜W(xué)方程式要了解一下。生物質(zhì)能篇【來(lái)源】來(lái)源于植物及其加工產(chǎn)品貯存的能量【特點(diǎn)】可再生性;低污染性 ;廣泛的分布性 ?!纠谩可镔|(zhì)能首先肯定是可以用來(lái)直接燃燒的,這個(gè)就不用多說(shuō)了吧,秸稈啊野草啊都是可以燒的是吧。我們重點(diǎn)來(lái)講講,生物質(zhì)能的利用中的制沼氣跟制酒精。同學(xué)們家里有沒(méi)有沼氣池的,記得我初中高中的時(shí)候曾經(jīng)有一段時(shí)間流行用沼氣代替煤氣,政府出資修沼氣池。現(xiàn)在個(gè)別人家還留著那個(gè)池子。不過(guò),你們太小了,可能不知道。那你們來(lái)猜一猜,沼氣池的原料是什么呢?(秸稈,枝葉,糞便)制酒精的原料是什么呢?(淀粉類植物)溫州的楊梅也是特別容易發(fā)酵成酒精的。那,你們知道制酒精的條件有哪些嗎?(催化劑,水解,發(fā)酵)剛剛老師也說(shuō)了楊梅發(fā)酵成酒精是吧,所以發(fā)酵也是一個(gè)很重要的條件。那,你們知道制沼氣要什么條件嗎?沼氣池呢,是個(gè)池子,把原料放進(jìn)池子后要在池子上面蓋個(gè)蓋子,由我的描述,你們覺(jué)得是需要什么條件呢?(密閉,即厭氧)既然沼氣可以替代煤氣,沼氣的主要成分肯定是可以燃燒的了。那你們知道沼氣的主要成分是什么嗎?(甲烷,在后面的學(xué)習(xí)中同學(xué)們還會(huì)學(xué)習(xí)天然氣,天然氣的主要成分也是甲烷,大家先知道一下)。酒精的主要成分肯定就是乙醇了,因?yàn)槲覀兩镔|(zhì)能制的酒精不純,還會(huì)有其他的一些雜質(zhì),但是主要成分仍然是乙醇。酒精的用途大家應(yīng)該都知道,主要就是做飲料,用來(lái)燃燒了,另外還有消毒的功能,不過(guò),要用來(lái)消毒的話,對(duì)酒精的要求就比較高了。沼氣的用途主要就是燃燒,然后剩下的那些廢料還可以做肥料。這兩個(gè)方程式就是制酒精的化學(xué)反應(yīng)。氫能篇【特點(diǎn)】燃燒放出的熱量多 利用后產(chǎn)物是水,不污染環(huán)境 生產(chǎn)原料是水,資源不受限制【局限】投資大,成本高,存儲(chǔ)難(碳納米管儲(chǔ)氫材料)為什么說(shuō)氫能成本高呢,這就要說(shuō)到氫能的制取跟運(yùn)輸了。制氫能有幾種普遍的方法。1)電解水制得2)生物質(zhì)氣化制得3)以天然氣、石油和煤為原料,在高溫下與水蒸氣反應(yīng)制得4)以天然氣、石油和煤為原料,用部分氧化法制得5)光解水制得這些方法都要用到電,高溫,昂貴的材料,而光解水又太慢。氫氣的儲(chǔ)存又需要特別的材料,所以氫能成本特別高,這也是氫能的利用至今仍然沒(méi)有普及開(kāi)來(lái)的原因。但是呢,我們?nèi)匀灰v講氫能的利用。【利用】1)燃燒放熱2)用于燃料電池,釋放電能3)利用氫的熱核反應(yīng)釋放的核能其實(shí),雖然氫能的利用不普遍,但是有些大城市的旅游觀光車已經(jīng)用上了氫能。相信,以后,氫能的利用一定能普及開(kāi)來(lái)。練習(xí)篇1氫氣雖然是一種理想的綠色能源,但目前仍處在研究、實(shí)驗(yàn)階段,還未得到廣泛應(yīng)用,其原因可能是( B )A氫氣雖可由水制備獲得,但水資源嚴(yán)重匱乏B氫氣制備耗能巨大,廉價(jià)制氫技術(shù)尚未成熟C氫氣貯存、運(yùn)輸?shù)劝踩夹g(shù)已經(jīng)很好地解決了D氫氣燃燒產(chǎn)物雖無(wú)污染,但其放出熱量較少2. 下列對(duì)能量轉(zhuǎn)換的認(rèn)識(shí)不正確的是(A,D )A.動(dòng)物體內(nèi)葡萄糖被氧化成二氧化碳是熱能轉(zhuǎn)變成化學(xué)能的過(guò)程B.化石燃料和植物燃料燃燒時(shí)放出的能量均來(lái)源于太陽(yáng)C.煤燃燒時(shí)化學(xué)能主要轉(zhuǎn)化于熱能D.白熾燈工作時(shí),化學(xué)能全部轉(zhuǎn)化為光能3. 下列過(guò)程中的能量轉(zhuǎn)化是,太陽(yáng)能轉(zhuǎn)化為生物質(zhì)能的是( B )A.石油燃燒 B.植物的光合作用C.核電站發(fā)電 D.太陽(yáng)能電池供電【板書(shū)設(shè)計(jì)】太陽(yáng)能生物質(zhì)能和氫能的利用一、化石燃料煤,石油,天然氣二、沼氣:甲烷- 1.請(qǐng)仔細(xì)閱讀文檔,確保文檔完整性,對(duì)于不預(yù)覽、不比對(duì)內(nèi)容而直接下載帶來(lái)的問(wèn)題本站不予受理。
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