初中化学鲁教版九年级下册第一节 化学与能源开发教学设计及反思

教学流程

教师活动

学生活动

设计意图

创设情境

导入新课

【播放视频】新闻:去年夏季,中国三十个省市中有十九个拉闸限电;自上海、广州0号柴油告急开始,九十号汽油告急,全国出现了一定范围的“油荒”;一些地区的煤炭供应也出现短缺。南方网讯 “在经济持续增长的中国,需要巨大的能源供应,缺电、缺煤将意味着什么,谁来供应中国经济的发展,这将是我们面临的又一大严峻挑战。”

【思考】材料说明了什么?如果没有化石能源我们应该怎么办?

观看、聆听、交流讨论。

阅读、讨论。

学生交流讨论,思考回答:节约能源,不浪费能源;开发新能源……

激发学生对能源开发的危机感,体会能源开发的重要性。

通过创设情景来集中学生精力,激发学生的学习兴趣,可以使学生很自然地参与到教学过程中来。

探究新知

【过渡】开发和利用新能源也正是化学家们非常关注的热点问题。能源作为推动社会进步的动力,化学在能源的开发和利用过程中发挥着极其重要的作用;谁能说一说人们正在开发和利用的新能源有哪些呢?

【播放媒体】

【提问】在我们的生活周围你见过哪些利用新能源的例子?

【播放多媒体】展示以太阳能为能源的太阳能热水器、太阳能电池、光能手表和以地热为能源的温泉等。

【小结】新能源有很多优点,但也有缺点,以风能为例,其缺点:受气候影响较大;不能运输;不能随身携带等。

交流讨论回答:正在开发和利用的新能源有太阳能、地热能、风能、核能、潮汐能……

观看图片。

讨论回答。

思考回答。

利用图片激发学习的欲望。

积极主动与他人进行交流和讨论,清楚地表达自己的观点,逐步形成良好的学习习惯和学习方法。

探究新知

【过渡】那么,有没有这样一种能源,它燃烧得很干净,生成的产物是水,不会造成环境污染;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呢?有。它是人们正在研究开发的理想能源——氢气。

一、清洁高效的氢能

【提出问题】你对氢能源了解多少? 哪些方法可以制备氢气?与其他能源相比,氢气用作燃料有哪些优点呢?

请同学们从以下三个方面进行讨论、交流:

1.制取氢气的原料。

2.氢气燃烧的产物。

3.氢气燃烧时产生的热量。

【讨论交流】一方面从单位质量燃烧产生的热量来考虑;另一方面从燃烧的产物来考虑。另外氢能不仅清洁高效,还是未来理想的能源。这是因为地球上有充足的水源,为获得氢能提供了充足原料;氢气单位质量发热量高;燃烧的产物只有水,对环境不会造成任何污染,且水可以循环利用。

根据以上短文内容并分析教材第95页“活动天地”中几种燃料燃烧热值的比较,归纳总结氢气作为燃料的优点。

【提出问题】氢气有如此多的优点,堪称理想能源,为何目前氢气没有广泛使用呢?阅读教材相关内容和“多识一点”进行思考。

【追问】那么,我们是否就此放弃氢气这种新型能源呢?如果不能,我们应当如何解决这个问题呢?

学生思考,总结交流:(1)电解水;(2)活泼金属与酸反应。

氢气用作燃料有许多其他燃料所不及的优点。氢气可以用水作原料来制取。燃烧相同质量的氢气和石油,前者放出的热量是后者的3倍。氢气燃烧的产物只有水。

交流讨论、观察教材“活动天地”中几种燃料燃烧热值的比较。归纳总结氢气作为燃料的优点:1.原料不受限制(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)。

学生总结交流,氢气作为新能源的局限性:1.易燃、易爆。2.难以液化。 3.储存和运输不安全、不方便。

交流讨论。

增强学生的能源意识,强化学生关心自然、关心社会的责任感。

探究新知

【展示】理想的氢能源循环体系。

【思考】请结合氢气作为燃料的优点和缺点,仔细观察这幅图,能从中得到哪些信息呢?

【总结】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;在燃料电池中,氢气和氧气发生化学反应转化为电能;水和氢气可以循环使用……

【思考】解决了氢气的来源与制备问题,得到的氢气如何来储存呢?请同学们阅读自学教材“多识一点”。

【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?

二、应用广泛的化学电池

【播放多媒体图片】

【提出问题】电池有体积小、电容量大、移动方便等特点,在现代社会的生产和生活中得到广泛应用。电池中的电能是怎样产生的呢?

【展示】一只一号干电池(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。

交流讨论。

交流讨论。

观察、讨论。

思考、交流。

了解利用太阳能制备氢气的原理,并会观察图表。

让学生了解生活中的化学电池。

探究新知

【讲解】碳棒的成分是石墨,金属外皮的成分是金属锌,黑色粉末固体物质的成分是碳黑、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。

【思考】为什么电池能输出电能呢?请同学们观察以下两组实验,对比它们的装置和现象有何不同。同时思考:这二者之间有什么因果关系?由此你能得出什么结论?

【演示实验1】将从电池中取出的碳棒和锌片平行地插入盛有稀硫酸的烧杯里,观察现象。

【演示实验2】化学能转化为电能

实验仪器:烧杯、碳棒、锌片、导线若干、电流表、稀硫酸。

【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。

【思考】这两个实验的现象有何异同?

【小结】“实验1”中的锌片上有气泡冒出,碳棒上没有任何现象;“实验2”中的锌片在不断溶解,碳棒上有小气泡产生。同时观察到电流表的指针发生偏转。

科学家就是受类似的化学反应的启发,研制成了化学电池: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。

仔细观察、描述电池的构造。

仔细观察实验,对比它们的装置和现象有何不同,分析得出结论。

观察讨论,仔细观察实验现象,讨论回答:锌片表面有气泡生成,碳棒无明显现象。

思考回答:“实验2”说明产生了电流。

结合实验现象讨论研究并总结。

通过实验探究培养学生分析、观察、实验设计、实验操作等能力,积极主动与他人进行交流和讨论,清楚地表达自己的观点。

培养学生根据实验现象分析问题的能力。

探究新知

【过渡】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?请同学们自学阅读教材“活动天地”,并思考交流。

【学生实验】请同学们利用实验器材,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、锌片、铜片、导线、电流计、音乐贺卡等。

【交流共享】请同学们回顾前面所学过的化学变化的现象并进行思考: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。

【小结】木炭在氧气中燃烧时发出白光,说明木炭的化学能转化为光能释放出来;木炭燃烧的同时还释放出热量,说明木炭的化学能转化为热能释放出来。由此说明物质的化学能还能转化为热能和光能等……任何化学变化都伴随着能量的转化,这正是科学家们开发新能源的重要依据。新能源开发的进展是很快的,同学们想了解得更多一些吗?你们可以上网查阅资料,或到图书馆查阅文献资料。

热烈地交流、讨论,并进行大胆地猜测。

交流讨论。

根据实验器材,讨论、交流、确定实验方案后,进行实验操作。

思考回答并总结。

交流讨论回答。

引起学生的探究欲望,理论与实践相结合,激发了学习的主动性,使不同层次的学生都有所收获。

盘点收获

请同学们回忆一下,本节课你都学习了哪些知识?你从中又懂得了哪些道理?受到了哪些启发?

学生思考、小结并相互交流。

使知识系统化,同时使自己的能力在反思中得以提升,培养学生善于总结的习惯。

布置作业

完成教材“挑战自我”:第1、2、3题。

学生课后完成。

学以致用,提升学生的学习能力。

板书设计

第十一单元　化学与社会发展

第一节　化学与能源开发

一、清洁高效的氢能

1.氢能源的三个优点:

原料来源广、热值高、燃烧产物无污染。

2.推广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