第四单元 太阳能 生物质能和氢能的利用优秀教学设计

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

教学设计

吴江高级中学

化学组

吴晓燕

一、教材分析及学生分析

【教材分析】

《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。

【学生分析】

学生在学习本节内容时已经具备了一定的生活经验和知识储备，对于能源有了初步了解，通过本节课的学习，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。

二、教学目标

1、简单了解太阳能、生物质能、氢能利用的现状，了解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、认识开发、利用高能、清洁能源的重要性和迫切性。

三、教学重难点

重点：太阳能的利用

难点：生物质能的理解

四、教学过程

教学教师活动

环节

环节【引入】播放视频，引出课题—能源

一：【提问】关于能源，你了解多少？

引入课题

环节二：传统能源存在的问题

环节三：太阳【算一算】人类赖以生存的石油还能维持多少年？

【补充】煤、石油、天然气都是不可再生能源，科学家对全球化石燃料何时会被耗尽作了估计，其预测结果是——煤：227年，天然气61年，石油40年。另外，化石燃料的燃烧也给环境带来了严重的污染。

【投影】展示污染图片

【提问】这些数据给你怎样的启示？

学生活动

设计意图

观看，思考

激发学习积极回答

兴趣

计算

观看

感受能源危机和燃烧化石燃料带来的环境污染

节约能源，

开发新能源

能的【谈一谈】你所了解的新能源有哪些？

利用

【追问】地球上最根本最重要的能源是什么？

【过渡】的确，太阳能可以转化为其它各种形式的能源，并投影能源能量循环网络图，其实太阳能的利用在生活中是无处不在的。

【投影】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】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？

【回顾分析】1、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，把能量转化为化学能。

2、在食物链的作用下。动物摄入体内的淀粉、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】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，人类通过什么方式利用太阳能？

【投影】（1）光—热转换：利用太阳辐射能加热物体而获得热能。

（2）光—电转换：

①光—热—电转换

②光—电直接转换

（3）光—化学能转换

【试一试】

芒硝（Na2SO4•10H2O）可调节室内温度，它是科学家利用太阳能的方法之一，是将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。

（4）光—生物质能转换

畅所欲言

答：太阳能

学生观看，思考

答：植物的光合作用

学生板演其中的化学反应方程式

学生观看思考

学生结合书本描述，板演化学反应方程式

①从绿色植物的光合作用利用太阳能为地球上的生物提供食物、为人类提供大量的生产原料，看到农业生产的重要性，看到研究光合作用机理、模拟光合作用进行农业生产工业化的前景。②利用问题驱动模式，让学生自主探究，提高学生的思维能力。

环节四：生物质能的利用

【投影】通过文字和图片解释了什么是生物质能

【视频】播放吴江垃圾焚烧发电的视频

【讲解】生物质能的利用方式

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

（1）沼气：

（2）乙醇：

3．热化学转换

点燃学生感受，理解

书写以淀粉为原料生产酒精的反应方程式

①引出生物质能时，展示了大量图片及视频②引出生物质能转化为乙醇时，分享了

茅台酒一摔成名的故事，皆在引发学生的求知欲望

通过实验复习了原电池的相关知识，让学生感受到知识是互相融合的。

环节五：氢能的利用

【引入】播放氢能源汽车视频

【回顾】氢能的特点

【讲解】氢能的利用方式

（1）用于燃料电池，释放电能（如氢氧燃料电池）

【实验】氢氧燃料电池

（2）燃烧放热（如以液氢为燃料的液体火箭）

（3）利用氢的热核反应释放出的核能（如氢弹）

学生回答：

来源广

热值高

无污染

仔细观察实验现象

环节【思考】人类在能源利用的过程中，还存在哪些问题？

六：

总结

【课后问题】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

如果让你来研究能源的开发与利用，你会选择怎样的课题进行研究，对人类的发展又有怎样的意义？

【总结】展示微信开机画面

能源是人类的命脉，人与自然的和谐统一是人类利用能源的最高原则，只有我们每个人都合理地使用能源，才能使我们的地球更加美丽，生活更加美好。

生：太阳能吸热装置的费用较昂贵

太阳能利用受季节和天气影响等

聆听，感受

学习不仅仅局限在课堂45分钟，更广阔的学习在课后，因此留给同学们课后思考题，就是希望同学们在课后能更加深入地去学习。