课题：11.1 化学与能源开发
课标要求
知道常用的能源种类，掌握氢气用作燃料的优点，知道氢能是未来最理想的能源，认识理想的氢能源体系；了解化学电池的原理，知道化学反应产生的能量不仅可以转化为光能、热能，也可以转化为电能等多种形式的能量。
内容与学情分析
本节通过常见化学能源——化石燃料、电池、氢能的学习与比较，知道电池是一种低污染高效率的能源，而氢能是最理想的能源，了解氢能的开发和利用对未来社会新能源开发和利用有重要的现实意义和美好前景，认识化学能够为提高能源的利用率开发新能源做出重要贡献，感悟到化学在解决能源危机中的作用，激发学生学好化学为社会发展作贡献的热情。由于本课内容要求既要认识各种能源的利弊和发展前途，又要了解化学在能源发展中的作用，还要求初步了解电池中发生的变化、氢能源的优点、发展方向等，信息量较大，知识面较为宽广，但对于学生理解掌握难度并不很大，即使电池中发生的反应在初中阶段要求也并不高，所以在教学中以调动学生自主学习，培养化学探究的意识和学习方法为主，采取引导分析、小组合作、交流讨论、实验探究等方式进行。
学习目标：
1、了解几种常见的能源，认识能源开发和节约能源的重要性；
2、知道氢能是一种理想的新能源，了解用氢能的优越性和推广使用氢气面临的困难；认识化学在解决能源危机方面的意义；
3、知道电池能将化学能直接转化为电能，了解使用化学能比燃烧化石燃料具有更多的优点；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。
知识点（重点、难点）：
重点：氢能源的优点、开发、理想的氢能源体系；化学电池。
难点：氢气作燃料未普及使用的原因；化学能和电能的相互转化。
板书设计：
11.1化学与能源开发
常见的能源：
能源的分类：常规能源和新能源
一、清洁高效的氢能
氢能源的三个优点：原料来源广、热值高、燃烧产物无污染
大量使用氢能源要解决的问题:
1. 如何廉价地制取氢气
2. 氢气的存储和运输问题
二、应用广泛的化学电池
化学电池：化学能转化为电能
学习过程：
师 生 互 动
活动意图
环节一 创设问题情境 导入新课
[展示图片]
投影：这几幅图片反应了什么问题？
[提问]
1．如果我们的生活离开了能源会有什么样的改变?
2．在你所知道的能源利用中哪些跟化学密切相关?
[归纳导入] 能源为人类提供了动力和热量，在社会发展中起着极为重要的作用，我们的衣、食、住、用、行样样都离不开能源。本节课我们一起来认识11.1化学与能源开发。
[板书] 11.1化学与能源开发
环节二 自主学习
[提出问题]请同学们自读教材94页，思考:常见的能源有哪些，并把列举的能源进行分类？
[生]小组合作思考，讨论，分类
[师生共同归纳并板书]
1、常见能源：化石燃料、电能、太阳能、风能、地热能、核能、生物能、氢能等。
引导学生根据已有知识对列举能源进行分类。
[交流展示后，共同归纳]
化石燃料是当今世界应用得最多、最广的能源，但化石燃料地球上储藏量有限，属于不可再生资源，像风能、核能、生物能、氢能等属于可再生资源。
环节三 人类面临的能源危机
[投影]提出问题
化石能源燃烧的产物对大气造成污染，“温室效应”、酸雨等就是化石能源在燃烧时放出的气体造成的……而且据资料显示地球上的化石燃料最多只能使用300年左右了，据统计，按现有速率使用能源，我国化石能源即将枯竭：煤：90年200多年；石油：50年；天然气：70年；节约能源是我国发展的手段之一。那么，请同学们想象一下，如果没有新的能源被发现或开发出来，300年后我们的生活会是什么样子呢?
作为世界未来的主人，我们该如何为解决能源危机做些贡献?
[生] 根据所查资料，进行交流讨论。
[师生] 共同归纳解决能源危机的一般方法
节约能源，不浪费能源；延长现有能源的使用时间(提高能量转化效率，研制开发节能产品)；开发新能源等。
[多识一点] 引导学生讨论并认识标志。
节能标志由两部分组成：中间是一个汉字“节”，代表“节约”；“节”字的“横”和外面的圆圈组成一个大大的字母“e”，代表“能源”(能源的英文单词energy的第一个字母)。
[多识一点]目前人类开发并运用的新能源
环节四 认识氢能源——清洁高效的氢能源
[过渡] 针对目前使用的各种能源存在的问题，有没有这样一种能源，它燃饶得很干净，生成的产物是水，不会产生烟、酸雨等；与天然气相似，它能够通过管道进行控制与运输；制取这种能源的原料在地球上大量存在?它是人们正在研究开发的理想能源——氢气。
[指导阅读]请同学们阅读课文“一、清洁高效的氢能”部分之后，讨论：氢能作为一种理想的绿色能源，它具有哪些优点呢?
[学生]交流分析后，多媒体出示结论——氢气作为燃料的优点：
[探究升级]目前氢气还不能得到广泛应用的原因是什么?
[师生]交流分析后共同归纳：
[强调]这也正是目前研究的方向，是当今世界各国科学家们正在努力攻克的难题。现在，科学家们已经提出了“理想的氢能源循环体系”。
[投影] “氢能源循环体系”，结合氢气作为燃料的优点和缺点，仔细观察这幅图，看能从中得到哪些信息呢?
[学生] 观察、讨论后，
[小结]
(1)只要有光催化剂的存在，将水放在太阳光下晒一晒，就能得到氢气和氧气了
(2)在燃料电池中，氢气和氧气发生化学反应转化为电能
(3)水和氢气可以循环使用……
[教师]多媒体课件出示资料：
1999年2月17日起，冰岛这个岛国成为第一个实施氢动计划的国家，小汽车和公共汽车全部使用氢能代替以往的柴油、汽油。德国、美国也有一部分汽车相继投入使用；中国也出现了无污染的氢动汽车……
[强调]相信不久的将来，我们生活中到处可以感受到氢能源的优点。也希望同学们能够为能源的发展贡献一份力量!
环节五 应用广泛的化学电池
[过渡]在燃料电池中氢气和氧气发生了化学反应；通过燃料电池能释放出能量来……燃料电池是化学电池的一种。那么，在日常生活中用到或听说过的电池有哪些呢？
[共同归纳]手电筒使用的干电池；手机用锂电池；电子手表、电子计算器等使用的纽扣电池；汽车使用的蓄电池……
[问题] 电池有哪些优点呢？
[生]阅读、分析得出电池的优点：体积小、电容量大和移动方便等。
环节六 实验探究
[出示问题]当今社会虽然有方便的交流电电网，但电池的销售量却有增无减，而且不断涌现出新的品种。那么，电池中的电能是如何产生的呢?
[实验探究1]
一只1号干电池(小心地剥开电池，指导学生描述电池的构造，包括碳棒、金属外皮、黑色粉末固体物质)。投影干电池的构造图。
[讲解] 碳棒的成分是石墨，金属外皮的成分是金属锌，黑色粉末固体物质成分是炭黑、二氧化锰，在黑色粉末和锌皮之间的白色糊状物主要成分是氯化铵。其中，碳棒作正极，锌皮作负极。
[问题] 为什么电池能输出电能呢?
[实验探究2]
把一块锌片和碳棒平行插入盛有稀硫酸的烧杯中。 观察现象并做解释。
[学生]交流并归纳实验现象与结论：
现象：锌片表面有气泡生成，碳棒无变化
解释：锌与稀硫酸发生了化学反应，碳不反应。
[实验探究3]
化学能转化为电能的实验：用导线将上述实验中的锌片和碳棒连接起来，并在导线中间连接一只灵敏电流计，观察现象。与步骤2中的现象对比，有何异同？由此你能得出什么结论？
[师生]交流并归纳实验现象与结论：
现象：生成的H2气泡从导线另一端所连接的碳棒上冒出；电流计指针发生偏转。
结论：电路中有电流通过，化学能转化为电能；
反应方程式：Zn + H2SO4==== ZnSO4 + H2↑
化学电池：是一种将化学能直接转化为电能的装置。常见的电池大多是化学电源。
环节七 拓展延伸 自制电池
[情景过渡] 同学们在日常生活中都知道：西红柿、苹果等蔬菜、水果里的汁液显酸性。根据刚才的实验，大家能否大胆地猜测一下，使用一些蔬菜、水果代替稀硫酸是不是也能产生电流呢?
有的同学可能会猜测：将用导线连接的碳棒和锌片插入蔬菜或水果中，就能输出电流来。那么，这种猜测有没有道理呢?让我们用实验来检验。
请同学们利用桌上的实验器材，用铜片代替碳棒，自己设计并进行操作，看看有什么结果。
（实验器材：西红柿、苹果、橙子等；锌片、铜片、导线、电流汁、音乐贺卡。）
[学生]交流讨论实验方案。在学生交流前，要求每组派一位“发言人”，同时按发言结果将学生分为西红柿组、苹果组等。
学生讨论、交流、确定实验方案后，学生分组实验。
实验步骤：把一块锌片和一块铜片插入一个成熟的西红柿或苹果中，用导线将锌片和铜片连接起来，并在导线中间连接一只音乐贺卡上的小喇叭。
实验结束后，指定“发言人”叙述实验方案、实验现象，针对他们积极、大胆的探索精神给予的评价。
[交流共享]物质的化学能通常可以转化为哪些形式的能量？试举例说明。
[学生]讨论交流归纳
化学能通过化学反应可以转化成热能、光能、电能等，利用化学反应中的能量转化,人们可以开发新的能源。
[多识一点] 氢氧燃料电池
环节八 拓展延伸 电池的危害
[过渡]通过化学反应，消耗了物质的化学能源才输出电能，即化学能通过化学反应转化为电能。电能用途十分广泛，然而废弃电池处理不好也会污染环境。
[投影]一节l号电池烂在地里，能使l平方米的土壤永久失去利用价值，能使600吨水受污染，相当于一个人一生的饮水量。废旧电池的危害主要集中在重金属上，如汞、铅、镉。这些物质泄露出来进入水或土壤，就会通过各种途径进入了人体的食物链，最终带来危害。
[学生]交流讨论后达成共识：废旧电池要回收利用，不能随便丢弃。
归纳概括 总结知识
通过这节课的学习，谈一谈你有哪些收获？
从生活实际出发，引导学生从生活的角度出发认识化学与能源的关系，使学生立刻投入探究的状态。
。
学生通过各种途径的学习，对能源种类、分类方法及其发展方向等方面已有了了解，在本节课中采取自主学习的方式完全可以解决，并能使学生成为学习的主体。
给学生以直观的感受：目前化石燃料导致的问题、储量的限制、如果枯竭对生活的影响等，只有直观的感受才能让学生有更深刻的感触，认识到对能源认识的重要性，培养学生的节能意识。
大量课外资料的提供，拓展了学生的视野，在资料分析中充分认识了氢能源的优点、目前使用中的限制和发展方向，使学生感受到化学与社会发展的密切关系。
充分发挥学生的主观能动性，找出学生熟悉的电池，并总结电池的特点。
先展示干电池的结构，再在实验中给以电流计发生变化的切实感受，使学生能直观地观察到电流的产生，再将干电池中的锌片和碳棒连接电流计，观察电流的产生，使神秘的电流变得直观，可信度更高。
拓展实验的设计与实施使学生对电能的产生更加感兴趣，且在自己手中产生出来的电能更有说服力，而且实用生活中常见的水果、音乐贺卡等器材，充分调动学生的参与积极性和探究意识。
电池的危害的学习、废旧电池处理方法的讨论，培养学生对环境的保护意识和保护方法，提升学生的社会责任感。
课堂检测：
1、绿色能源是理想的能源，不会造成环境污染，下列不属于绿色能源的是? （??? ）
A、风能????????? B、太阳能?????? C、煤??????????D、氢能源
2、氢气是一种清洁能源，以氢燃料电池为动力的汽车已在北京试运行。
⑴氢气燃烧的化学方程式为______________________________________________
⑵从质量守恒定律观点看，水可作为制取氢气的原料，其原因是_______________
⑶目前，开发利用氢能源的困难之一是____________________________________。
3、我们的生活离不开能源，下列做法利用了化学能的是（ ）
A.使用干电池 B.利用火力发电 C.使用太阳能热水器 D.开发温泉浴
4、一种新型“绿色电池－燃料电池”，是把H2、CO、CH4等燃料和空气不断输入，直接氧化，使化学能转化为电能，被称为21世纪的“绿色发电站”，这三种气体可以作为燃料的原因是（ ）
A.都是无毒、无害气体 B.都可燃烧，并放出大量热
C.燃烧产物均为二氧化碳和水 D.均在自然界中大量存在
参考答案：1、C 2、2H2+O2=====2H2O 水中含有氢元素 储存和运输不安全不方便，
制备氢气消耗电能大，成本高。 3、 B 4、C
布置作业: 《助学》课中练习和课后评价部分。
教学反思：
1．以学生熟悉的生活中的能源导入课题，使学生难以想象的能源变得清晰，从生产、生活实践中认识到能源是人类不可缺少的资源，从而明确了化学学习与生活的密切联系。
2．多次引导学生进行交流与分析，充分调动每一个学生的参与积极性，体现学生的主体作用，同时使复杂的问题得以简单的解决，如解决能源危机的几种重要途径、实验方案的确定、氢能源的认识等内容。
3．实验探究环节的设计使本节课充分体现学科特点，并使实验现象更为直观，实验的改进和实验器材的选择更贴近学生的生活，遵循从生活中取材的原则。一号电池的解剖、水果电池的制作等内容的设计，指导学生进行探究性学习。
4、学生的积极性调动起来了，学生面多大量的资料，总是争论不休，要加强对课堂的调控。
课件32张PPT。 第十一单元 化学与社会发展鲁教版九年级化学
11.1 化学与能源开发生活中常见能源有哪些？风能的利用太阳能的利用水能的利用煤—黑色的金子石油—工业的血液天然气－气体燃料常规能源——化石燃料世界能源
结构比例常规能源——化石燃料地球上化石燃料可使用的年限如何解决人类面临的能源危机呢中国节能标志说明：中间是一个汉字“节”，代表“节约”；“节”的“横”和外面的圆圈组成了一个大大的字母“e”，代表能源（能源的英文单词energy的第一个字母）。整体图案为蓝色，象征着人类通过节能活动还天空和海洋于蓝色。 太阳能氢能生物能地热能潮汐能可燃冰核能风能开发新能源清洁高效的氢能活动天地—认识氢气燃料氢能的优点：
（1）可以由水制的（来源广），
（2）燃烧放出热量多（热值高），
（3）生成物不污染环境(无污染)。
氢能是一种极其理想的能源，具有广阔的开发前景。1.易燃、易爆， 2.难以液化， 3.储存和运输不安全不方便，
4.制备氢气消耗电能大，成
本高。氢燃料汽车氢能源为什么没有被广泛使用？活动天地一是制氢工艺，二是贮氢方法。
氢气能否作为燃料广泛使用，关键在于制氢工艺。作为大规模生产氢的主要途径，电解水无疑是最可行的。然而水分子中的氢、氧原子结合的十分紧密。电解时要消耗大量的电力，比燃烧氢气本身产生的能量还要多。如果这些电力来自火力发电站，就失去使用氢燃料的意义，在经济上不足取。最好的制氢方法当属“理想的氢能源循环体系”。氢能的利用主要包括两个方面理想的氢能源循环体系讨论你对此图示的理解 2H2O ＝ O2 ↑+ 2H2 ↑ 光能转化
为化学能化学能转化
为电能应用广泛的化学电池锂电池纽扣电池汽车用的蓄电池电池的特点体积小移动方便电容量大电池中的电能是怎样产生的呢？化学反应能否产生电能？（1）小心地剥开一节1号干电池，看看里面都有什么物质？碳棒正极MnO2
炭黑
NH4Cl锌皮负极（2）把一块锌片和碳棒平行插入盛有稀硫酸的烧杯中。 观察现象并做解释。现象：锌片表面有气泡生成，碳棒无变化。
实验步骤：用导线将碳棒与电流表正极相连，锌片与电流表负极相连，
然后碳棒、锌
片一起插入盛
有稀硫酸的烧
杯中。(3)化学能转化为电能的实验实验仪器:烧杯、碳棒、锌片、导线若干、电流表、稀硫酸溶液。化学电池：是一种将化学能直接转化为电能的装置。常见的电池大多是化学电源。电流表的指针发生偏转，锌片表面变色，碳棒表面有气泡产生。Zn + H2SO4 == H2↑+ ZnSO4烧杯中发生了化学变化，在这种条件下化学变化可以产生电流，将化学能转化为电能。化学能直接转化为电能
自制电池
水果、铜片、锌片、导线若干、灵敏电流计。 所需仪器物质的化学能通常可以转化为哪些形式的能量？试举例说明。化学能通过化学反应可以转化成热能、光能、电能等，利用化学反应中的能量转化,人们可以开发新的能源。 氢氧燃料电池是一种将氢和氧的化学能转换成电能的装置。在这种电池中，氢和氧通过电化学反应生成水，并释放出电能。其中参与反应的化学物质——氢和氧，不是装在电池内部，而是分别由燃料电池外部的独立存储系统提供。因此，只要能保证氢、氧反应物的供给，燃料电池就可以持续不断地产生电能。氢氧燃料电池的最大特点是反应过程中不涉及燃烧，化学能转化为电能的转化率高，同时还具有排气干净、噪音低和对环境污染小等优点。氢氧燃料电池一节l号电池烂在地里，能使l平方米的土壤永久失去利用价值，能使600吨水受污染，相当于一个人一生的饮水量。废旧电池的危害主要集中在重金属上，如汞、铅、镉。这些物质泄露出来进入水或土壤，就会通过各种途径进入了人体的食物链，最终带来危害。废旧电池丢弃对环境的影响大显身手1、绿色能源是理想的能源，不会造成环境污染，下列不属于绿色能源的是? （??? ）
A、风能?????? B、太阳能?????? C、煤??????D、氢能源
2、氢气是一种清洁能源，以氢燃料电池为动力的汽车已在北京试运行。
⑴氢气燃烧的化学方程式为_________________________
⑵从质量守恒定律观点看，水可作为制取氢气的原料，其原因是______________________________________
⑶目前，开发利用氢能源的困难之一是____________________________________。C3、我们的生活离不开能源，下列做法利用了化学能的是（ ）
A.使用干电池 B.利用火力发电
C.使用太阳能热水器 D.开发温泉浴
4、一种新型“绿色电池－燃料电池”，是把H2、CO、CH4等燃料和空气不断输入，直接氧化，使化学能转化为电能，被称为21世纪的“绿色发电站”，这三种气体可以作为燃料的原因是（ ）
A.都是无毒、无害气体 B.都可燃烧，并放出大量热
C.燃烧产物均为二氧化碳和水 D.均在自然界中大量存在BB大显身手知识回顾总结提升谈谈你的收获：
