第四单元 太阳能 生物质能和氢能的利用含PPT的教学设计及点评

太阳能、生物能、氢能的开发与利用

课时编号

1课时

复备时间

主备人

审核人

使用人

1、知识与技能：简单了解太阳能、生物质能利用的现状、开发利用太阳能的广阔前景和尚未攻克的一些技术难题

2、过程与方法

三维目标

1．采用查阅资料、收集数据等生动活泼的学习形式，调动学生的学习积极性和主动性。

2．联系生产、生活实际学习太阳能、生物质能的利用。

3、情感态度与价值观

通过活动与收集资料，增强节约能源、保护环境的意识，增强社会责任感。

教学重点

教学难点

教学媒体

流程

展示图片

太阳能、生物质能利用的现状、开发利用太阳能的广阔前景和尚未攻克的一些技术难题。

太阳能、生物质能的利用原理。

多媒体教学

师

生

双

边

活

动

细

目

教师活动

学生活动

复 备 栏

2001年世界能源消耗比例

观看图片

创设问题情景

从20世纪末统计的非洲、美洲、欧洲和中东地区已经探明的石油储藏量，估计世界各地区蕴藏的石油可以供各地区使用多少年？从估计结果你想到什么？

为了解决全球的能源危机和燃烧化石燃料带来的环境污染问题，世界各国都在致力于开发和利用太阳能、生物质能、氢能等洁净高效新能源，而太阳能是最诱人的。

学生讨论

教师讲解

提出问题

开发、利用太阳能的重大意义

学生交流

讨论

1．从化石燃料的不可再生和能源危机认识利用太阳能的意义。

2．地球上最根本的能源是太阳能。太阳每年辐射到地球表面的教师能量约为5*1019kJ，相当于目前全世界能耗的13000倍。

补充3．太阳能是清洁能源，不污染环境。

讲解

4．人类开发和利用太阳能已取得初步而又可喜的成果，改善了人们的生活质量（如太阳能热水器、太阳能电池等）。

提出问题

归纳与小结

迄今为止，自然界中利用太阳能最重要也是最成功的途径是什么？

植物的光合作用——大自然利用太阳能最成功的途径。

1．太阳能是地球上最基本的能源：P44 2．大自然利用太阳能最成功的是植物的光合作用：P45

学生各述交流与讨论

己见，教师

给予引导

（1）光能转化为化学能。在太阳光作用下，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。

C6H12O6＋6O2

6H2O＋6CO2叶绿素（2）化学能转化为热能。动物体内的淀粉、纤维素在酶的作用下，水解生成葡萄糖，葡萄糖氧化生成二氧化碳和水，又释放出热量。

(C6H10O5)n＋nH2OnC6H12O6

C6H12O6(s)＋6O2(g)→6H2O(l)＋6CO2(g)

△H＝－2804 －kJ·mol1

科学家估计，地球上每年通过光合作用储藏的太阳能相当于全球能源年耗量的10倍左右。

提出问题

教师讲解

大自然通过光合作用利用太阳能是如此的成功和美妙。那么，人类通过什么方式开发和利用太阳能？你知道有哪些途径，讨论与归纳

已经取得哪些成就吗？

播放课件

1．太阳能发电站收集太阳能的原理。

2．太阳能发电站。

阅读教材中“太阳能的利用方式”，要求学生在阅读时注意以下几点：

1．联系物理、化学、生物等已学过的知识理解太阳能利用的原理。

2．联系日常生活中利用太阳能的实例，体会这些实例利用太阳能的方式以及对改善人们生活质量方面所起的作用。

3．思考人们在太阳能的开发和利用方面还存在哪些困难和问题。

绿色植物能够在太阳光作用下将二氧化碳和水合成为葡萄糖，进而生成淀粉、纤维素，将太阳能转变为化学能储存起来，并被人们所利用。

二．生物质能的利用

归纳与小结

1．利用太阳能的一般方式：

2．太阳能利用中存在的问题

催化剂光

阅读与思考

过渡

6nCO2＋5nH2O 1．直接燃烧：(C6H10O5)n＋6nO22．生物化学转换

（1）沼气：

阅读归纳

思考

点燃板书

nC6H12O6

（2）乙醇：(C6H10O5)n＋nH2O2C2H5OH＋2CO2↑

C6H12O63．热化学转换

发酵酶过渡

有没有洁净、高效、无污染的能源呢？

阅读总结：

“氢能”被称为21世纪的“绿色能源”。

板书

讨论与交流

教师讲解

三．氢能的开发与利用

指导学生阅读，思考以下问题：

1、

氢能的优点：2、氢能的产生方式

3、开发利用氢能有待解决的问题

为进一步开发氢能，推动氢能利用的发展，“氢能技术”已拓展视野：

被列入《科技发展“十五”计划和2015年远景规划（能源领域）》。

储氢技术

太阳能、生物质能、氢能的开发与利用

一、太阳能的利用

1．太阳能是地球上最基本的能源。

2．大自然利用太阳能最成功的是植物的光合作用。

C6H12O6＋6O2

（1）光能转化为化学能

6H2O＋6CO2叶绿素（2）化学能转化为热能

(C6H10O5)n＋nH2OnC6H12O6

C6H12O6(s)＋6O2(g)→6H2O(l)＋6CO2(g)

△H＝－2804 kJ·mol-1

二、生物质能的利用

催化剂板书设计

6nCO2＋5nH2O 1．直接燃烧：(C6H10O5)n＋6nO22．生物化学转换

（1）沼气：

点燃nC6H12O6

（2）乙醇：(C6H10O5)n＋nH2O发酵2C2H5OH＋2CO2↑

C6H12O6酶3．热化学转换

三、氢能的利用

1、

氢能的优点：

2、氢能的产生方式

布置完成课本P52页的练习与实践

作业

本节课从学生已有的知识出发，使学生领悟到开发新能源与自己的日常生活密切相关，进一步认识到学习化学知识的重要性。引导学生利用所学的化学知识，分析太阳能、生物质能、氢能利用的化学原理，设想解决开发利用新能源中尚存问题的方法，提高应用知识的能力。从而增强节约能源、保护环境的意识，增强社会责任感。

教后

反思

第四单元

太阳能、生物质能和氢能的利用预习案

班级 姓名_______

一、自学指导

学生通过自主学习，利用所学的化学知识，分析太阳能、生物质能、氢能利用的化学原理，设想解决开发利用新能源中尚存问题的方法，提高应用知识的能力。

二、问题讨论：

1、人类开发新能源的意义？太阳能成为地球上最基本能源的原因？

2、

什么是生物质能？生物质能的利用方式有哪些？生活垃圾中的生物质能如何利用？

3、用传统的煤、石油、天然气作为燃料，其主要缺点是什么？

国际上认为“氢能源将是21世纪中后期最理想的能源”。你怎么理解这一说法？

4、在生活和实际生产中大量应用氢能源，首先要解决哪些问题？什么是储氢材料？

三、例题导析

在绿色化学工艺中，理想状态是反应物中原子全部转化为欲制得的产物，即原子的利用率为100%，在用CH3C≡CH合成CH2=C（CH3）COOCH3的过程中，欲使原子利用率达到最高，还需要的反应物有

（

）

A.CO2和H2O

B.CO和CH3OH

C CH3OH和H2

D. CO2和H2

分析：根据绿色化学的含义，在生成的产品CH2=C（CH3）COOCH3与原料之间元素种类和原子数目都完全相同，即原子守恒。将生成物中各个原子个数减去反应物各个原子差值为C2H4O2，对照答案，反应物中原子数之和为C2H4O2的只有B。

四、自学检测

1、下列说法不正确的是：

（

）

A.电解水生成氢气和氧气时，电能转变成化学能

B.煤燃烧时化学能转变成热能

C.绿色植物光合作用过程中太阳能转变成化学能

D.白炽灯工作时全部转变为光能

2、下列说法正确的是

（

）

A.化学反应中的能量变化，都表现为热量的变化

B.煤和石油经过亿万年才能形成，那么亿万年后地球还会生成煤、石油，因此，二者属于可再生能源

C.要使燃料燃烧只需要大量的氧气

D.汽车排出大量尾气中含有一定量的CO和NO会污染大气

第四单元

太阳能、生物质能和氢能的利用巩固案

班级 姓名_______

1、最近研究发现，生活在海洋中的单细胞浮游生物能收集阳光并将其转变为食物，在此过程中它们可以从大气中摄取二氧化碳并释放出大量氧气。下列相关说法不正确的是：

（

）

A．该过程与植物的光合作用类似，可称为“海洋中的光合作用”

B．该过程中没有化学变化

C．如果能揭示其中的奥秘，就能够找到解决温室效应的新方法

D．如果能弄清此变化过程，将有助于人类更好地利用太阳能，缓解能源危机

2、2005年6月5日是第34个世界环境日，联合国环境署确定今年的活动主题是“营造绿色城市,呵护地球家园”我国环保总局确定的主题是“人人参与,创建绿色家园”，下列活动不符合这一主题的是

（

）

．．．A.推广垃圾分类存放，分类回收，分类处理

B.改革传统采煤时将煤层气（瓦斯气，主要成分甲烷）直接排入空气的做法，先开采和综合利用煤层气，然后再采煤

C.推广使用液化石油气（LPG）替代汽油和柴油作公交车和出租车的燃料

D将工厂的烟囱造高，以减少工厂周围的大气污染

3、利用太阳能，使燃料循环使用有如下构思和方案：①CO2

②2H2O光能光能

CO+O2

光能

2H2+O2③2N2+6H2O光能

4NH3+3O2④CO2+2H2O

CH4+ 2O2，要实现上述构想，关键是

（

）

Ａ.如何使物质吸收光能转变为其他物质

B.寻找催化剂

C.利用光能

D.利用绿色植物

A.水煤气

B.天然气

C.煤气

D.石油

4、有人认为人体实际上是一架缓慢氧化着的“高级机器”，人体在生命过程中也需要不断的补充“燃料”，按照这种观点，你认为人们通常摄入的下列物质不能看作“燃料”的是

（

）

A.淀粉类物质

B.水

C.脂肪类

D.蛋白质

5、最近我国开始从新疆开发天然气，贯穿东西至上海的大工程，关于天然气的下列叙述不正确的是

A.天然气和沼气的主要成份都是甲烷

（

）

B.改液化石油气为天然气作燃料，燃烧时应减小进空气量或增大进天然气量

C.天然气燃烧的废气中，SO2等污染物的含量少

D.天然气与空气的体积比为1∶2时，混合气点燃爆炸最激烈

二、填空题

（1）某无色液体A，在通电的条件下能生成无色气体B和C，B能使带火星的木条着火，C能在空气中燃烧，发出淡蓝色火焰且只生成A。则B、C的化学式分别为，

O2

，

H2

。

（2）若已知每摩气体C燃烧后生成A液体时放出285.8kJ的热量，试写出其燃烧的热化学方程式：

2H2(g)+O2(g)=2H2O(l)

△H= -571.6KJ/mol

。

（3）能源可分为一级能源和二级能源。自然界以现存形式提供的能源称为一级能源；需要依靠其他能源的能量间接制取的能源称为二级能源。有人认为，气体C是一种优质能源，你认为气体C作为能源的最突出的优点是

热值高，无污染

、原料丰富

三、计算题

1、汽油不充分燃烧的化学方程式可简单表示为：

2C8H18(l)+23O2 ====12O2(g)+4CO(g)+18H2O(l).人体吸进CO后，CO会与人体血红蛋白结合引起中毒。如果每辆汽车每天约有22.8g汽油不完全燃烧，现有某50万人口的一城市，若平均每10人拥有一辆汽车，计算每天可产生多少克CO？（5.6×105g）