化学与能源

一、 教学目标：

1、知识与技能：

（1）知道化石燃料对人类生产、生活的重要意义，认识化学在开发新能源、提高能源转化率等方面的重要性。

（2）了解化学能转变为电能的过程和装置，了解燃烧化石燃料的缺点，使用化学电源的优点。

（3）认识能源和环境问题的重要性，培养节能和环保意识。

2、过程与方法：

（1）能查阅资料，与他人进行交流与讨论。

（2）学会借助实验手段探究一些生活现象。

3、情感、态度与价值观：

（1）增强学生对周围生活和自然界中的能源问题的关注程度和探究欲。

（2）激发学习化学的兴趣，体会到化学知识的重要性。

（3）树立社会可持续发展的意识。

二、 重点和难点：

化学能转化为电能的原理、装置、应用以及废弃物产生的污染问题

三、 教学设计：

【引入】

教师活动：能源是整个世界发展和经济增长的最基本的驱动力，是人类赖以生存的基础。那么，究竟什么是“能源”呢？

学生活动：请你谈一谈什么是能源呢？

教师活动：关于能源的定义，目前约有20种。

【投影】关于能源的定义

教师活动：确切而简单地说，能源是自然界中能为人类提供某种形式能量的物质资源。

【板书】一、能源

学生活动：你知道的能源有哪些？

【投影】电能、地热能、核能、潮汐能、太阳能的图片

教师活动：能源的分类标准有很多，在这节课中，我给大家介绍两种分类方法。

【投影】按能源的基本形态分类，有一次能源和二次能源。前者即天然能源，指在自然界现成存在的能源。后者指由一次能源加工转换而成的能源产品。

学生活动：将下列能源进行分类

风能、氢能、水能、潮汐能、电能、太阳能、化石燃料、生物质能

教师活动：介绍一下生物质能

【投影】再生能源和非再生能源。凡是可以不断得到补充或能在较短周期内再产生的能源称为再生能源，反之称为非再生能源。

学生活动：将下列能源进行分类

风能、水能、潮汐能、太阳能、化石燃料、生物质能

教师活动：当今世界，能源已经成为人类不可缺少的资源，目前我们所用的主要能源来自于煤、石油及天然气，它们统称为化石燃料。化石燃料是不可再生能源，据估计，化石燃料的耗用情况如下表所示。

【投影】化石能源耗用情况：

注： 按每桶石油为5加仑计。

学生活动：讨论燃烧化石燃料有哪些缺点？

教师活动：由于化石燃料的不可再生性，能源的争夺必然会引发能源危机。

学生活动：讨论如何解决这一问题

教师活动：解决这一问题的有效方法一是改用可再生能源；二是合理的使用能源和开发研制节能产品；另外，还需要提高能源的转化效率。

【板书】解决能源危机的一般方法

【投影】节能标志

教师活动：同学们知道这是什么标志吗？你知道这个标志有哪些寓意吗？

学生活动：讨论并回答

教师活动：请你结合生活实际，谈一谈在日常生活中怎么做到节能？

学生活动：讨论

教师活动：手机的广泛使用，方便了人类的生活，拉近了人与人之间的距离，手机上必不可少的一个装置就是电池。

学生活动：日常生活中，还有很多地方会用到电池，你知道常见的电池有哪些吗？

【投影】一些电池的图片

学生活动：这些电池有什么相同之处？

教师活动：电池的种类很多，主要分为原电池(一次电池)、蓄电池(二次电池)、燃料电池、太阳能电池、原子能电池等。目前，人们普遍使用的主要有原电池与蓄电池。

【投影】电池的种类

教师活动：现在我将Zn片和Cu片用导线连接，插入硫酸铜溶液，导线中会有电流通过，你相信吗？如果相信的话，请同学们想一想，你用什么方法可以证明呢？

学生活动：讨论、回答问题（有可能会说连接个电灯泡、电流计等答案）

【演示实验】用砂纸擦去铜片和锌片表面的氧化膜，用导线将铜片和锌片分别连接到电流计的正、负极，然后把锌片和铜片一起插入盛有硫酸铜溶液的烧杯中。

学生活动：观察电流计指针是否偏转？如果偏转说明什么？金属片的变化有什么变化？

（请学生帮忙完成实验）

教师活动：这个实验中，通过化学反应，消耗某种物质，输出电能。我们把能将化学能直接转化为电能的装置，叫做化学电源。

【板书】二、化学电源

能将化学能直接转化为电能的装置，叫做化学电源。

Zn+CuSO4= ZnSO4+Cu

学生活动：讨论现在的发电方式有哪些？

【投影】常见的发电方式（发电时的能量转化）

教师活动：常见的发电方式有火力发电、水力发电、太阳能发电、核能发电、风力发电等等，在我们国家目前广泛使用的还是火力发电，在火力发电过程中的能量变化主要是化学能转化为热能，热能转化为机械能，再转化为电能。

学生活动：讨论使用化学电源发电和火力发电相比，有什么优点？

【板书】化学电源的优点

教师活动：化学电源能够减少大气污染、提高能量转化率。

          化学电源的使用确实方便了我们的生活，但是如果使用不当呢？

【投影】电池对环境的危害：材料1与材料2

学生活动：通过阅读以上2个材料，大家有什么想法？我们应该如何处理废旧电池？

教师活动：这些使用后的电池被随意丢弃，不仅造成环境污染，危害人体健康，而且大量浪费资源，所以我们可以对电池进行回收处理

【投影】电池回收处理的一般方法

国际上通行的废旧电池处理方式大致有三种：固化深埋、存放于废矿井、回收利用。

1．固化深埋、存放于废矿井 

如法国一家工厂就从中提取镍和镉，再将镍用于炼钢，镉则重新用于生产电池。 其余的各类废电池一般都运往专门的有毒、有害垃圾填埋场，但这种做法不仅花费太大而且还造成浪费，因为其中尚有不少可作原料的有用物质。 

2．回收利用 

作业：P233   1－5

板书设计：

第9章  化学与社会发展

第一节  化学与能源

一、 能源

1、 能源

2、 解决能源危机的措施

（1） 合理使用能源、开发节能产品

（2） 开发、利用新能源

（3） 提高能量的转化效率

二、 化学电源

1、 化学电源：将化学能直接转化为电能的装置

             Zn+CuSO4= ZnSO4+Cu

2、 使用电池的优点：能减少大气污染；提高能量的转化效率 

3、 废旧电池的处理方法：回收