第九章：化学与社会发展。
第一节化学与能源。
一。学习目标：
1. 知识与技能。
1) 了解几种常见的能源，知道能量的分类。
2) 了解燃烧化石燃料的缺点以及使用化学能源的优点。
3) 了解化学能源转化为电能的过程和装置，知道常见电池的简单原理。
4) 认识能源与环境问题的重要性。培养节能和环保意识。
5) 了解氢能的**。优点以及推广使用氢能所面临的困难。
2. 过程与方法：
1）能查阅资料，与他人进行交谈与讨论。
2）学会借助实验手段**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**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意识。
二。 重点与难点。
1）化学能源转化为电能的原理。装置。应用，以及废弃物产生的污染问题。
2）氢能的**。优点及推广使用氢能所面临困难。
3）节能与环保意识的建立。
三。 教学设计。
一）能源。1.能源的重要性，（对比**）
有了能源，我们的世界生机盎然。欣欣向荣。
失去能源。世界一片漆黑，万物走向死亡。
2.能源的分类。
1）可再生能源和不可再生能源。
2）常规能源和新能源。
3.节能标志的介绍（结合实际谈谈如何节能）
二）化学能转化为电能。
1.化学电源：一种将化学能直接转化成电能的装置（大多数电池）
2.化学电源的优点：降低自然资源的浪费，减少大气污染物，提高能量转化效率。
3.电池的分类：①干电池②银锌电池③蓄电池④燃料电池。
原理：化学能【通过化学反应】→电能。
4.演示实验：化学电源。
①zn-cu直接连在一起，观察电流表指针是否偏转，说明什么？
zn-cu直接插入水里（不接触），观察电流表指针是否偏转，说明什么？
zn-cu直接插入硫酸铜溶液，观察电流表指针是否偏转，如果偏转说明什么？
zn+cuso4==znso4+cu 排在前面的金属能把排在后面的金属从它的盐溶液中置换出来。
回答问题：指针偏转原因：有电流经过电流表；能量转化：化学能转化为电能。
结论：凡是通过化学反应把化学能转化为电能的装置是化学电源。
5.如何处理废旧电池（增强环保意识）
单独存放，**再利用。
三）氢能。1.氢能的优点：热量多，原料不受限制，燃烧产物无污染。
2.氢气的获得：
实验室制取氢气：锌粒与稀盐酸或稀硫酸反应制取氢气。
zn+2hcl==zncl2+h2↑ zn+h2so4==znso4+h2↑
电解水制取氢气。
3.推广使用氢能的关键问题。
水制备氢气的能耗问题。
氢气的储存和运输问题。
四）小结：由学生总结。
第一节化学与能源讲稿。
教师】同学们好，今天我们要学习新的一节课，化学与能源。首先，我们先看幻灯片（展示**：城市夜景，火力发电厂远景，高速飞驰的汽车，火箭发射）同学们看到这些**有什么感觉啊？
学生】很漂亮。
教师】好，我们再来看另外几张**（停电的城市，干涸的大地，缺水的城镇）大家对这几张**又有什么感觉呢？
学生】一片漆黑，农作物都死了。
教师】能源是世界上不可缺少的资源，能源把我们带进生机盎然的世界，如果没有能源，世界将一片漆黑，万物将走向死亡，所以能源对于我们人类是非常重要的。今天我们就要一起来学习能源。首先我想问一下同学们都知道有哪些能源呢？
学生】电能、水能、太阳能、风能、核能、地热能、化石燃料（煤炭、石油、天然气）等。
教师】很好，（**幻灯片）我们人类现在利用的能源有电能、风能、太阳能、地热能、核能以及化石燃料，那同学们知道能源可以分为哪几类呢？
学生】可再生能源和不可再生能源。
教师】没错，我们可以把能源分为可再生能源和不可再生能源（**幻灯片）那可再生能源有哪些？不可再生能源又有哪些呢？
学生】可再生能源：风能、太阳能、地热能、生物能、水能。
不可再生能源：核能、化石燃料等。
教师】好，大家说得很好，我们可以把能源分为可再生和不可再生能源，不过根据能源的利用规模和应用技术是否成熟，我们还可以把能源分为常规能源和新能源，像化石燃料、水能等都是常规能源，而新能源则包括风能、太阳能、氢能、地热能、海洋能（潮汐能）、生物能和核能。
现在我们一起来看一段资料分析。（幻灯片）这个**是2023年世界主要能源每天需要量，通过这个**我们可以知道当今人类生产、生活中应用最广泛的能源有哪些？
学生】煤、石油、天然气（化石燃料）
教师】嗯，通过资料我们可以很明显的知道现今人类使用最多，应用最广的是化石燃料，但是你们知道吗？根据国际能源机构的统计，假使人类依旧按照目前的势头发展下去，不加节制，那么**、天然气和煤炭这三种能源能供人类开采的年限分别只有40年、50年和240年了，在这种情况下，节约能源已经是刻不容缓的事了，我们国家是一个人口众多的大国，对能源的消耗是非常巨大的，因此我国很重视提倡节约能源，这个图标就是我国的节能标志，同学们有这个图标可以看出什么？
学生】里面是一个节约的“节”字，外面是能源的英文单词的首个字母“e”
教师】很好，那同学们认为我们平时应该怎样节约能源呢？
学生】出门前关好电器，节约水电等。
教师】是的，我们应该从身边的小事做起，并向周围的人宣传节能的重要性，倡导更多的人和我们一起节约能源。对了，不知道同学们上星期六晚上有没有响应世界节能啊，八点半到九点半关灯一小时啊？
学生】有。教师】嗯，很好，大家都很有节能观念哦，继续保持。好，言归正传，从刚才的资料中我们知道化石燃料使用最多，应用最广泛，但同时它们在使用的时候会有几点缺陷，同学们知道是什么吗？
有什么办法可以解决那些缺陷吗？
现在请同学们看课本231页第3和第4段话，一起读一遍这两段话，思考这两个问题。
学生】读课文，化石燃料浪费自然资源，产生大气污染物，能源转化效率低；可以用化学燃料来解决一部分问题。
教师】好的，那什么是化学电源呢？
学生】化学电源是一种将化学能直接转化成电能的装置。
教师】很好，化学电源可以将化学能直接转化成电能，这样是不是减省了转化过程，从而降低了转化中的能耗，提高了转化效率，减少了资源浪费，并且减少了大气污染物的产生。
学生】是。教师】那对比化石燃料的缺点，提高了转化效率，减少了资源浪费，并且减少了大气污染物的产生，这些是不是可以认为是化学能源的优点呢？
学生】是。教师】好，我们知道化学能源可以解决化石燃料的一些问题，也就是它的优点，那在我们实际生活中有哪些物质就是化学电源呢？
学生】大部分的电池都是化学电源。
教师】那同学们知道电池有哪些类型吗？大家可以看一下231页的观察与思考。
学生】锌锰干电池，锂电池，手机用的电池……
教师】我们一般把电池分为这几种：①干电池，就是我们平时手电用的锌锰电池②银锌电池，是我们平常使用的计算器所用的电池，也就是观察与思考里的第一幅图③蓄电池，就是机动车上用到的电池④燃料电池运用在火箭和汽车上，观察与思考的第二幅图就是燃料电池。
这就是电池的几种类型，那同学们知道电池是怎样工作产生电能的呢？请同学们注意看下面这个实验的操作和现象，并思考会得到什么结论。
演示实验：化学电源。
①zn-cu直接连在一起，观察电流表指针是否偏转，说明什么？
zn-cu直接插入水里（不接触），观察电流表指针是否偏转，说明什么？
zn-cu直接插入硫酸铜溶液，观察电流表指针是否偏转，如果偏转说明什么？
zn+cuso4==znso4+cu 排在前面的金属能把排在后面的金属从它的盐溶液中置换出来。
回答问题：指针偏转原因：有电流经过电流表；能量转化：化学能转化为电能。
结论：凡是通过化学反应把化学能转化为电能的装置是化学电源。
教师】所以化学电源的原理就是化学能通过化学反应直接转化为电能。虽然使用电池可以减少大气污染物，提高能量的转化效率，但是如果没有处理好废弃的电池，一样会造成很严重的危害，请同学们看课本232页的交流与讨论。
学生】看书。
教师】随意丢弃旧电池会导致什么后果啊？
学生】导致固体废弃物和重金属离子对环境的污染。
教师】单单这样讲可能同学们觉得没什么，可是同学们知道吗？一颗小小的纽扣电池可以污染60万升的水，相当于一个人一生的用水；一节一号电池烂在地里，能吞噬一平方米土地，并造成永久性伤害。而据统计，全球每年约有320亿节废旧电池被丢弃，这样所造成的危害想想都让人觉得恐怖！
因此我们必须慎重处理废旧电池，同学们觉得可以怎样处理废旧电池呢？
学生】单独存放，**再利用。
教师】对于废旧电池我们必须单独存放，**再利用，在废旧电池中还含有许多的资源。
如：锂、锰、银、铅、镉、锌、铜等。希望同学们建立环保意识，并利用课余时间去宣传环保的重要性，倡导更多的人假如环保行动。
教师】我们知道化学电池可以解决资源浪费，能量转化效率低以及大气污染物的问题，但是随着资源的持续开发利用，到最后资源还是会损耗殆尽，因此我们必须研究开发新的能源。在前面我们提过的新能源有哪些呢？
学生】风能、太阳能、氢能、地热能、海洋能（潮汐能）、生物能和核能。
教师】很好，但是由于太阳能、风能等新能源具有一定的局限性，不能大面积推广。为了解决这个问题，科学家研究出来氢能，氢能被称为最理想的“绿色能源”。今天我们还要认识了解一下氢能。
首先请同学们一起读一遍232页的第二段话。
学生】……教师】从这一段话我们可以知道氢能的哪些优点呢？
学生】氢气完全燃烧放出的热量多，原料不受限制，燃烧产物不污染环境。
教师】我们有什么办法来获得氢气呢？大家可以先看一下课本232的观察与思考，等一下请一位同学来解答。
学生】实验室制取氢气：锌粒与稀盐酸或稀硫酸反应制取氢气。
zn+2hcl==zncl2+h2↑ zn+h2so4==znso4+h2↑
教师】那我们用什么装置制取氢气，又用什么装置收集氢气呢？
学生】固液不加热，排水法和向下排空气法。
教师】很好，请坐（**幻灯片）我们制取和收集氢气用到这些仪器，但是实验室制取氢气的成本太高，没办法用于大量制取氢气，还有其他的方法得到氢气吗？
学生】电解水也可以得到氢气。
教师】好的，电解水也是一种制取氢气的办法，但是它同样要消耗大量的电能，因此科学家正研究用其他办法制取氢气，书上的观察与思考就给出了两种方法，分别是？
学生】利用太阳能直接光分解水；另一种是将太阳能转化为电能，再电解水得到氢气。
教师】我们通过锌和稀盐酸或稀硫酸以及电解水可以得到氢气，但是由于几个关键问题的存在，使得氢能至今仍不能推广使用，那到底是什么难题呢？请同学们一起读一遍课本232的最后一段话，从中找出答案。
高三化学化学与能源
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