第四单元 太阳能 生物质能和氢能的利用教学评价实录

太阳能生物质能和氢能的利用教学设计

河北省磁县第二中学 朱冀东

一、教材依据 版本苏教版必修2 专题2化学反应与能量转化

第四单元

太阳能、生物质能和氢能的利用

第一课时

太阳能、生物质能和氢能的利用 二、设计思想 《太阳能、生物质能和氢能的利用》是苏教版必修2专题2第四单元的教学内容。本单元密切联系社会热点问题和生产生活实际，与化学、物理、生物等学科知识联系紧密，对于复习巩固所学的学科知识，提高社会责任感、提高科学素养具有重要作用。本节教学内容也是培养学生发现问题、解决问题和批判性思维极好的素材。 鉴于此，本单元所涉及的教学内容在教材中虽然属于常识内容，但在教学中我们依然很重视本单元的教学，在教学中充实自己的知识储备，更新教学观念，实现教学目标。根据课程标准和本单元内容的特点，根据

“以学生的发展为核心” 的课程理念，为在教学设计中充分体现出“以学生的学为主”和

“把学习的主动权交给学生，不用预设的问题约束学生”的教学指导思想，着重解决以下几个问题: 1、注意从学生已有的经验和知识出发，使学生领悟新能源的开发利用与日常生活的密切联系，学习新能源开发利用需要化学等自然科学知识，进一步认识学习化学的重要性，增强学习化学的自信心。

2、注意引导学生运用所学的化学知识，分析太阳能、生物质能、氢能利用的化学原理，设想解决开发利用中尚存在问题的方法与途径，以此提高学生运用化学知识的能力，激发学生的创造意识和创新精神。

3、组织好学习活动，发挥学生学习的主动性。例如围绕学习主题，组织专题课堂讨论。发动、鼓励学生收集有关能源问题的文字、图像资料，联系并综合运用物理、生物等学科的知识，在讨论中大胆阐述自己的见解，互相启发交流，取得共同提高。 三、教学目标 知识与技能:简单了解太阳能、生物质能、氢能的开发和利用的现状;了解开发利用能源的广阔前景和一些尚未攻克的技术难题。 能力与方法:培养学生的创造能力，学科知识和社会生产实际相结合的能力。 情感态度和价值观:认识开发利用高能、清洁能源的重要性和迫切性;培养学生节约能源的观念;激发学生学习化学的兴趣，培养学生学习科学知识的责任感与使命感。 四、教学重点 认识提高燃料的燃烧效率、开发高能清洁燃料和研究新型电池的重要性。 五、教学难点 太阳能收集和利用的方式 六、教学准备 教学资源的准备 学习活动的准备 在课前老师布置了三个研究性学习的课题让学生开展研究性学习，为本科学习做知识准备。布置的课题为:1、人类对生物质能的认识和利用;2、人类对光能的认识和利用;3、人类对氢能的认识和利用。 七、教学过程 教师活动

学生活动

引入:

有人说～二十一世纪是一个信息爆炸的时代～有着许许多多人类关注的热点和焦点问题。在这里有一组新闻中经常出现的一些内容～相信大家耳熟能详。你能告诉我在这思考

些标题的背后说明着人们正在关注着怎样一个问题。 伊朗核问题、电力改革、水源污染、全球化与中国能源、供热体制改革、煤电之争、五年规划、京都议定书、小排量汽车解禁、官煤勾结、节约型社会与循环经济、油价上涨 能源问题已经成为当今社会的焦点问题。小到平民百姓关心的油价～大到国家之间的竞争甚至战争～无一不说明这一切。 同学们知道～现在人类所利用的能源大都来自于什么吗, 以煤、天然气、石油为主。然而这些化石燃料要历经几百万年才能演变而成～是不可再生资源。那么这些资源还能维持多久呢, 找一找:图中 (1)哪些能量间的转化是人类直接利用的，哪些是间接利用的, 汇报交流 (2)在能量被利用的过程中哪些又是与化学有关的,

你见过这些吗？

太阳能电板

太阳能热水器 在高速公路和郊区经常见到的太阳能警示灯……

过渡: 接下来我们再具体的看一些太阳能利用的实例～边看边请你想一想利用过程中能量

的转化方式是怎样的。 太阳辐射能直接利的实例 实例1:地膜、大棚、温室、太阳能热水器、反射式太阳灶、高温太阳炉等 转化形式:光能转化为热能。基本原理是将太阳辐射能收集起来。 思考回答

实例2:太阳能电池 转化形式:光能转化为电能。利用光电效应，将太阳辐射能转换成电能。 实例3:光解水制得氢气，利用太阳辐射能和催化剂，使水分解。 转化形式:光能转化为化学能，这是一种很有前途的光?化学转换方式。

过渡: 下面让我们共同看一个相关的问题。 练一练: 能源可划分为一级能源和二级能源。自然界以现成方式提供的能源称为一级能源;思考回答需依靠其他能源的能量间接制取的能源称为二级能源。氢气是一种高效而没有污染

的(用笔分二级能源，它可以由自然界中大量存在的水来制取:HO,2H+O。该反应要吸析，得出2(1)2(g)2(g) 收大量的热。根据上述内容回答下列问题: 答案) (1)下列叙述正确的是 ( AC ) A(电能是二级能源 B(水力是二级能源 C(天然气是一级能源D(太阳能是二级能源 (2)关于用水制取氢能，以下研究方向不正确的是 ( AC )

A(构成水的氢和氧都是可以燃烧的物质，因此可研究在水不分解的情况下，使氢气成为二级能源 B(设法将太阳光聚焦，产生高温，使水分解产生氢气 C(寻找高效催化剂，使水分解产生氢气，同时释放能量 D(寻找特殊催化剂，用于开发廉价能源，以分解水制取 间接利用太阳能的实例 实例1:水力发电 太阳辐射能使地表水分蒸发形成云雨，下雨之后江、河上游的水位提高形成落

差，推动水轮机而发电。

思考回答

转化方式:太阳能间接转化为机械能和电能 实例2:化石燃料 由远古时代的生物能转化而来，归根到底是由太阳能转化而来 转化方式:太阳能间接转化为化学能 过渡: 这里还有一个有关太阳能利用的问题～请同学们试一试自己来揭开其中的奥妙。

试一试: 芒硝(NaSO•10HO)可调节室内温度，它是科学家利用太阳能的方法之一，是将242 装有芒硝的密闭聚乙烯管安装在房屋的外墙上。当太阳照射时，它将太阳能转化为化学练习(演能，达到蓄热作用，使室内保持较低温度;晚上，它又能将化学能转化为热能放出，使示方程室内保持温暖，你知道其中的奥妙吗,试用化学反应方程式来表示。

式，解释NaSO•10HO NaSO•nHO，(10,n)HO ,n,10, 2422422用幕布遮白天放在阳光下暴晒～当温度达到25?时～硫酸钠水合晶体失去结晶水～溶解吸住) 热。夜里气温下降～袋里的硫酸钠溶液结晶～重新析出水合晶体～释放热量～

用于取暖。由于芒硝随环境温度的变化～得失结晶水～在得失结晶水的过程中伴随能量变化～因此～芒硝可作储能材料。这是利用太阳能的一种简易方法。

过渡: 看了这么多太阳能利用的例子～我不禁想问问大家:你知道大自然利用太阳能最成

功的方式是什么吗,世界上最重要的一个反应、一个作用——植物的光合作用。

提问: 回答

光合作用我们并不陌生～就你的了解～你能谈谈光合作用是怎样的一个过程吗, 讲解:

在太阳能的作用下～植物体内的叶

绿素把水、二氧化碳转化为葡萄糖～进

而生成淀粉、纤维素～把能量转化为化(图表用学能。

幕布遮

在食物链的作用下。动物摄入体内住) 的淀粉、纤维素能水解转化为葡萄糖～

葡萄糖氧化成二氧化碳和水～同时释放

出热量～供给生命活动所需。 过渡: 接下来让我们一起了解在光合作用中涉及到的一些化学反应。

光合作用反应方程式学生写。 提问:了解了这样一个循环中的化学反

应请大家想一想～在这4个反应中哪个书写

反应需要吸收能量～吸收什么能量～那方程式个反应放出能量～放出的能量做什么(幕布遮用, 住) 你觉得太阳能对生命体活动起着

怎样的作用。,决定性, 小结: 不错～从这张图我们不难看出太阳能在维持动植物的生命活动的过程中～起着相当

重要的作用。可以说没有太阳能也就没有生命。所以人类在寻找外星生命的时候～往往想先寻找到新的太阳。 议一议: 人类大量的直接的利用太阳能的过程中，还存在的问题有哪些, (1)太阳能吸热装置的费用较昂贵

交流讨论 (2)太阳能利用受季节和天气影响 (3)太阳能的利用率和转化率问题 可见在人类利用能源的道路上～还有许许多多的问题没有得到解决～所以今天留给

大家的课后问题就是: 课题研究 (灯光效

果) 你将来希望从事有关开发和利用能源的课题研究吗。你会选择怎样的课题进行研究呢，请你能谈谈它对人类发展的意义。 最后送给大家一句话～能源是人类的命脉～期待着你的探索和研究: