化学沪教版九下教案：9.1 能源的综合利用(表格式)

9.1 能源的综合利用
教学目标
【知识与能力目标】
（1）知道化石燃料是人类重要的自然资源，了解化学燃料的不可再生性，认识合理开采、节约使用化石燃料的重要性。
（2）了解化石燃料燃烧对环境的影响。
（3）知道电池能将化学能直接转化成电能。
（4）了解使用化学能电源比燃烧化石燃料具有更多的优点。
（5）认识使用和开发清洁燃料及各种能源的重要性。
【过程与方法目标】
（1）通过对“酸雨危害的模拟实验”的活动与探究，加深对酸雨危害的认识。
（2）充分利用教材的现有资源（图片、资料、讨论），认识化石燃料的利与弊，以及开发和使用清洁燃料的重要性和迫切性。
（3）了解几种常见的电池，知道乱扔废弃电池会污染环境，了解回收、处理废弃电池的意义。
【情感态度价值观目标】
（1）树立科学的物质观，学会用辩证的观点看待事物。
（2）积极关注与化学有关的社会问题，形成主动参与社会决策的意识。
（3）树立珍惜资源、保护环境、爱护地球、积极实践的科学精神。
教学重难点
【教学重点】
化石燃料的形成与特点。
化石燃料燃烧对环境的影响。
使用和开发清洁燃料及各种能源的重要性。
认识电池的原理。
【教学难点】
“酸雨危害的模拟实验”的活动与探究
树立珍惜资源、保护环境、爱护地球的意识。
课前准备
相关图片
提前配制好“酸雨”
课时安排
1课时
教学过程
提前做些实地调查（环境污染的实例）和资料搜集（新燃料和新能源使用）
一、导课
师生活动 设计意图
[师]让学生说说日常生活中常用到的燃料有哪些？ [生]根据日常生活回答：木材、煤、石油、天然气…… [师]那么煤和木材有什么区别？木材用完了，我们可以再植树，几年后就又有了，煤用完了后我们可以再种植吗？ [生]讨论，回答：木材在短时间内是可以再生的，而煤却不可以再生。 [投影]图片展示化石燃料形成过程，讲解：生活中常用的煤、石油、天然气，都叫做化石燃料。 [师]请总结它们的形成过程。 [生]古代植物或植物枯萎后被埋于土中经过长期的复杂变化形成煤；古代海洋生物死亡后被层层泥砂掩埋经过长期的复杂变化在不同地层分别形成石油、天然气。 [师]从形成过程分析它们有什么特点？ [生]它们的形成过程都经历了非常漫长的年代和复杂的变化。 [师]在生物学习中我们知道了化石的形成，那么联系化石的形成过程，想一想为什么把这些燃料叫做化石燃料？化石燃料有哪些特点？ [生]因为这些燃料同化石一样是经历了漫长的年代、复杂的变化才形成的，所以称做化石燃料。由于它们形成所需要的时间和变化对于我们来说是无法重演的，所以它们都是不可再生的能源。 在教师的引导下走进新课堂，进入情境。 让学生了解生活，了解社会，知道燃料的种类。 让学生了解化石燃料的形成过程和用途。
二、探究化石燃料——煤、石油、天然气
师生活动 设计意图
指导阅读教材相关内容并完成下表 [师]煤是什么物质？由哪些元素构成？煤做燃料时，热量是如何产生的？ 煤石油组成主要元素其他元素炼制方法主要产品及用途共同点
[师]煤是一种复杂的混合物；主要含有碳元素，还有氢元素和少量的氮，硫，氧等元素；煤主要是利用碳与氧气反应放出热量。 [师]煤气的主要成分是什么？燃烧后产物有哪些？ [生]煤气的主要成分是氢气、甲烷、一氧化碳及其其他气体；燃烧后的产物有水、二氧化碳等。 [师]煤气泄露后会有什么危险？ [生]煤气泄露会使人中毒，因为一氧化碳能够与血液中的血红蛋白结合，使血红蛋白与氧的结合能力下降。 [师]石油主要含有哪些元素？石油经过炼制会得到哪些产品？分离这些产品的原理是什么？ [师]石油主要含有碳和氢两种元素；石油可以分离出汽油、航空煤油、煤油、柴油、润滑油、石蜡、沥青、溶剂油等产品；利用各种产品的沸点不同进行分离。 [师]石油可以直接做燃料吗？石油产品中有哪些是常用燃料？ [生]不可以，石油直接燃烧会给环境造成很大的污染，而且石油中含有多种产品，而每种产品的用途、沸点都不同，直接燃烧会使资源浪费。 [师]使用罐装液化石油气在安全方面应注意些什么？ [生]应该注意防止漏气和剧烈碰撞，还要注意远离火源 [讲述]往往有石油的地方，一般都有一种气态燃料，天然气的存在。天然气主要是由碳和氢组成的气态化合物，其中最主要是甲烷。下面，同学们进行活动探究，做一做甲烷的燃烧实验。探究内容如下： [投影] 1．观察甲烷的颜色，状态 [生]甲烷无色，气态。 2．观察甲烷燃烧时的现象，干燥的烧杯有什么变化？说明了什么？ [生]甲烷燃烧时有淡蓝色的火焰；火焰上方的烧杯壁上产生水珠；说明甲烷燃烧时有水生成。 3．澄清石灰石有什么变化？说明了什么？ [生]石灰水变浑浊，说明甲烷燃烧时有二氧化碳生成，总体来说，说明甲烷燃烧生成了水和二氧化碳 4．实验点燃前，为什么要先检验甲烷的纯度？ [生]点燃甲烷和氧气或甲烷和空气的混合气体都有可能会发生爆炸，所以要先验纯。 5．你能写出这个反应的化学方程式吗？ [引导]2002年的世界杯足球赛在韩国的汉城举行。就在这举世瞩目的足球赛场下埋着汉城人15年的垃圾。这些曾被人们抛弃的垃圾却为赛场提供了能源。请结合教材中的“沼气的制取和利用”想一想这是为什么？ [生]阅读教材，讨论，回答：把秸杆、杂草、人畜粪便等废物放在密闭的沼气池中发酵，就会发生甲烷。那么汉城足球场下的垃圾经过发酵也会产生甲烷，而甲烷又可以燃烧，从而提供了能量。 [陈述]虽然我们的生活中有很多燃料，但是目前人类消耗的能量主要还是来自于化石燃料。如果我们继续这样大量开采下去，总有一天这些化石燃料会被耗尽。请大家结合教材表7-3，估算一下我国的石油、天然气在多少年后将被耗尽。 [生]石油大约20年后被耗尽；天然气大约63年后会被耗尽。 [师]看到这些数字，你们有什么样的感想？ [生]自由讨论：我们现在必须合理利用现有的资源，限量开采，寻找更好的替代燃料。 指导学生开展教材中的探究活动，了解煤和石油的特点 培养学生的阅读能力、归纳能力、自学能力。 知道石油不可直接做燃料；加强有毒、易燃物的安全知识教育。 让学生学会怎样通过对产物的检验来分析物质的组成。 培养学生分析图表的能力，养成节能意识。
师生活动 设计意图
燃料燃烧对空气的影响 [教师]展示燃料使用的图片（工业、农业、生活、交通），介绍燃料的使用给人们生活带来众多方便；但是燃料的使用正如一把双刃剑一样，在带给人类方便的同时，也给环境造成了不良的影响。请调查的同学给我们举一些燃料使用时影响环境的例子。 [学生]温室效应、厄尔尼诺现象、酸雨等 （展示照片和资料） 创设情景，引起学生注意。
1．煤的燃烧 讨论根据煤中含有的元素，分析煤的燃烧可能产生哪些气体？ [学生]煤中含有碳元素，完全燃烧产生CO2；不完全燃烧产生CO；含有硫元素，燃烧产生SO2；含有氮元素，燃烧产生NO2。其中CO2造成温室效应，CO为有毒气体。 [学生]煤燃烧过程中还会产生烟尘。 [教师]在学习CO2时，我们知道CO2会与水反应产生碳酸，请同学们推测SO2会与水反应吗？产物如何呢？ [学生]应该也可能和水反应产生酸。 [教师]说得不错，SO2和NO2溶于雨水，会形成酸雨。 [教师]展示酸雨危害图片 问：50多年前，中国北京故宫太和殿台阶拉杆及其石柱上的浮雕，花纹清晰，现已模糊不清，有些甚至失去造型轮廓。主要原因是什么？ [学生]风吹、酸雨、水渍，使之风化。 [教师]为什么酸雨有如此大的威力，我们可以通过实验来探究。 [教师]集气瓶中为SO2和少量水的混合物，两者混合后生成亚硫酸，用以模拟酸雨。烧杯中液体为水，供大家做对比实验。 同学们可以先预测可能观察到的现象。 [学生]预测现象 四人小组合作实验 [学生]1．学生取出所带物品进行实验。 2．分小组观察现象，讨论、交流。 [学生]汇报。 交流实验的结论：酸雨危害是多方面的，对生态系统、建筑设施都有直接和潜在的危害。 [教师]总结归纳： 酸雨会使存在于土壤、岩石中的金属元素溶解，流入河川和湖泊，使得鱼类大量死亡，并使水生植物及引水灌溉的农作物，累积有毒金属，将会经过食物链进入人体，影响人类的健康。 酸雨会影响农林作物叶部的新陈代谢，同时土壤中的金属元素因被酸雨溶出，造成矿物质大量流失，植物无法获得充足的养分，而枯萎死亡。 湖泊酸化后，可能使生态系统改变，甚至湖中生物死亡，生态机能因而无法进行，最后变成死湖。 [教师]根据上述实验，请同学们考虑应采取怎样的防止和保护措施。首先分析空气中的SO2来自于哪里？ [学生]由于煤、石油等化石燃料的燃烧，工厂废气的排放 [教师]如何减少SO2的排放？ [学生]原煤脱硫，用低硫燃料，改进燃煤技术，对燃煤排放到大气中的烟气脱硫等。 复习原有知识，培养学生分析能力 培养学生迁移能力 培养学生积极参与的意识、实验探究的能力，并能通过实验发现问题。 培养学生表达能力 增加学生知识面，引发学生兴趣。 培养学生分析问题，解决问题的能力。
三、太阳能
师生活动 设计意图
[教师]通过上节课的学习，我们清楚地认识到：化石燃料的大量使用已经严重威胁着地球，大自然已经给人类发出了严重警告，我们每个人都应该做地球的清洁卫士，请同学们想一想有什么办法可以控制这种局势的蔓延呢？ [学生讨论] [学生]杜绝化石燃料的燃烧。 [教师]请同学们考虑：在现阶段，新能源还没有大量开发，如果我们完全不使用化石燃料，我们的汽车工业、航空航天技术还能够飞速发展吗？ [学生]不能。只能尽量减少使用，但不能完全杜绝。 [学生]可以开发新的能源。 [教师]既然同学们提到了开发新的能源，那么，请大家将搜集到的世界各地正在开发或有待开发的新能源的资料和素材展示出来与大家分享。 [学生交流] [教师]小结：目前各国正在开发或有待开发的新能源有：乙醇、氢气、太阳能、核能、风能、地热能、潮汐能、水能等。 因此我们今天就来更具体地了解太阳能。 [教师] 下面请大家举例太阳能在生活中的应用 PPT展示太阳能的应用 <小结> 地球，人类共有的家园。环保，与未来紧密相连的话题。一份责任，一份义务，一份爱心，让我们共同呵护与拥有。 增强学生社会责任感。 纠正错误，肯定成绩，增强自信。 培养团队意识，语言表达能力。 让学生感受到人类的聪明才智对社会发展的推动作用，激发环保意识与社会责任感。
四、化学电池
教 学 环 节 教 师 调 控 学 生 活 动 设 计 意 图
创设情境 引入新课 常见的能源的种类 能源的分类 能源的危机 能源危机的解决 能源的转化 化学能转化为电能——电池 废弃电池的处理 小结 展示图片 提出疑问： 1．目前我们常利用的能源有哪些？ 组织学生看图9-1 2．除化石燃料外，我们还可以利用哪些能源？ 根据是否可再生、获取的途径分类 列举一些消耗能源多的事实 设疑：如何解决能源危机？ 观看图9-2节能标志 在我们的生产和日常生活中常见的，也是古老的一种获取能量的方法就是燃烧获取热能，再将热能转化成其他形式的能量，这种获取能量的方法简单，但转化效率低，并产生大气污染，那么，我们能否寻找到一种转化率高，并且污染少的能量转化方式呢？ 做演示实验 如果废弃电池处理不好会污染环境，那么应如何处理废弃电池呢？ 通过这节课的学习，你都有哪些收获？ 观看 思考、回答 看书、 交流讨论 思考、回答 倾听、了解 倾听、思考 结合实际和搜集到资料，讨论研究。 讨论图案的含义 思考、讨论 观察现象并描述 根据所搜集的资料交流、讨论 学生各抒己见 激发学生的学习兴趣，让学生将化学与生活联系。 让学生在复习旧知识的同时学习新内容，教学环节自然、流畅。 培养学生的参与意识，激发学生回答开放性问题的兴趣。 让学生对常见的能源有个系统的认识，便于理解和记忆。 将学习内容扩展到生活实际中，让学生感到学习化学的乐趣。 让学生互相学习，培养互帮互助的团结精神，激发了学习的主动性。 发挥学生的想象力，培养学生的观察能力，并增强了课堂的趣味性。 培养学生全面看问题的能力。 直观的观察使学生对所学的内容印象深刻，激发学习热情，增强学生的观察能力和语言表述能力。 增强学生的环保意识，增强学生的社会责任感，养成保护环境的良好习惯 培养学生的归纳、总结以及语言表述能力。
五、氢能
教学环节 教师调控 学生活动 设计意图
引课 一、氢气的制取 让学生回忆从含氢化合物中制取氢气的方法 回忆、书写方程式、交流 巩固学生对知识的记忆
二、实验室制取氢气 让学生在所回忆的方法中分析、比较、选取适合在实验室制取的方法 交流、讨论、比较、分析 让学生表达自己的观点，锻炼自己的能力，运用比较的方法作判断
指导学生讨论： （1）如何检验气密性 （2）如何验纯 （3）夹紧导气管上的夹子时，试管中的硫酸的液面为什么会下降？ 讨论 参与讨论，激发积极性，活跃思维，锻炼表达能力
指导学生完成制取氢气并验纯 与他人合作共同完成氢气的制取和验纯 培养学生团结协作的能力
三、氢能源 引导学生讨论：氢气的贮存、运输、使用中应该注意什么问题？ 讨论 在互相交流中互相学习
大屏幕展示对氢能源的认识 交流 、分析 通过交流分析培养正确看待化学物质的能力
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