归纳与整理主要内容及教案内容

《氢能源——未来最理想的能源》教学设计

一、

设计思路

1、

以氢气为媒介，将化学能与热能、电能的知识串联在一起，使学生将这一部分知识系统化、网络化。

2、

利用现代教育手段多媒体辅助教学使学生了解化学在生活中的应用，了解燃料电池在汽车领域的研究与应用。

3、

培养学生的创新思维和评价能力。

4、

了解氢能源的制备和储存

二、

学情分析

学生已经学完选修四第二章和第四章的内容，对于化学能与热能和化学能与电能的相互转化已经有了初步认识，但是对能量的转化还没有形成系统的知识体系，尤其是对燃烧热、中和热等基本概念和燃料电池、可充电电池、电解的电极反应式的书写还存在很大问题。而氢气可以很好的把这一部分内容联系在一起。

三、教学目标

1、知识与技能：

（1）明确掌握燃烧热的意义

（2）能熟练写出氢气燃料电池的正负极电极反应式

（3）能熟练写出电解水的阴阳极电极反应式

（4）能根据总式写出可充电电池的电极反应式

（5）了解氢能源的制备和储存

2、过程与方法：

（1）通过自主学习与合作学习，培养问题意识，培养思考能力。

（2）通过观察与思考，培养观察、比较、分类、归纳等能力。

3、情感态度与价值观：

（1）提高学习化学的兴趣，感受化学世界的奇妙与和谐。

（2）培养参与化学科技活动的热情，培养将化学知识应用于生产、生活的意识，关注与化学有关的社会热点问题，培养可持续发展的思想。

（3）培养辩证唯物主义世界观，培养求真务实的科学态度。

四、教学重点和难点

教学重点：

1.燃烧热的计算

2.电极反应式的书写

3.氢能源的制备和储存

4.能量间的相互转化

教学难点：

1.电极反应式的书写；

2..能量间的相互转化

五、教学过程

教学环节

教师活动

通过这一段时间的学习，我们已经知道能引入

源分化石能源和新型能源，而新型能源中的氢能被称为21世纪最理想的新能源，这是为什么呢？

思考讨论：

投影

为什么说氢气是21世纪后期最理想的新型能源？

过渡

小结氢能的优势，然后由表格中数据计算燃

归纳、总结、

加强学生对燃烧烧热

阅读材料，了解氢气热值高这一特点在汽车上的应用

观看视频

计算

热的理解

拓展学生的知识

倾听、思考

面，了解化学知识在实际的应用

倾听、思考，分组讨论并回答

明确本节课的主要学习内容，培养学生发散思维能力

学生活动

设计意图

引导

根基视频和图片信息，写出氢气燃料电池的思考并回答

正负极电极反应式

将氢气燃料电池直接应用于汽车有很多需让学生能够学以致用

过渡

要解决的问题，而国外的一些研究人员则对观看并思考

氢气燃料电池做了改进，观看视频

投影

如图所示，图1是水电解的一种简易实验装投影置，图2是某科学老师针对图1实验自创的练习

新装置．其实验操作步骤如下：先将装置固定在铁架台上，向其中注入250g溶质质量思考交流

由视频引入氢气的制备方法

观看并思考

让学生学会用发展的眼光看问题

培养学生发散思维

培养学生解决问题的能力

分数为8%的氢氧化钠溶液作电解液代替水，用注射器将电解液注满移液管并倒立在装置的两极，连接好导线，开启直流电，当产生一定量的气体时，关闭电源，随即检验两极产生的气体．请你结合图示和操作步骤，回答下列问题：

（1）用溶质质量分数为8%的氢氧

化钠溶液作电解液代替水是为了

___________________ （2）图2中与电源正极相连接的移

液管中收集到的气体是______；

（3）你认为图2的创新实验相对于图1来说，所具备的优点是实验时，____________________

二、

氢的储存

氢在一般条件下以气态形式存在，且易燃(4-75%)、易爆(15-59%)，这就为储存带来了很大的困难。当氢作为一种燃料时，必然具有分散性和间歇性使用的特点，因此必须解储氢技术要求能量密度大(包含投影

决储存问题。观看、倾听、

单位体积和质量储存的氢含量大)、能耗少、

安全性高。

液化压缩的储氢

高压气态储氢

金属氢化物储氢

碳纳米管吸附储氢

配位氢化物储氢

氢的制备其他方法：

观看、倾听、思考

太阳能+水制氢

生物质制氢

拓展学生知识面

投影

焦炭+水制氢

思考：氢成为未来的能源需要解决哪些问过渡

题？

氢能作为一种极为优越的新能源，称氢为“能源载体”主要是要说明，氢本身并不是自然能源，必须被生产出来。这个生产过程需要能源，所以生产氢的关键是使用可再生能源。这样才能在整个能源的循环过程中消小结

除所有碳化物的排放。

未来的研究工作需致力于以下几个方面: 第一, 进一步改进和完善现有的制氢工艺,开发新的制氢技术;第二, 在制氢和储氢研究中应满足原料来源广、成本低、制造工艺简单循环使用寿命高等一系列要求; 第三, 储氢机理的探索。

能量间的相互转化

思考、总结

观看，思考

思考、讨论

培养学生用全面发展的观点看问题

培养学生归纳总结能力

1.氢气作为21世纪极具开发前景的新能源之一，理由是（

）

①燃烧热值高

②原料资源丰富

③贮存和运输时安全性高

④燃烧产物无污染．

投影练习

A．①②③ B．①②④

C．②③④ D．①③④

帮助学生疏理本节课的学习过程、知识重本节课所学知识的应用

2.“氢能”被视为21世纪最具发展潜力的点，加深对新清洁能源。氢气的燃烧效率非常高，只要在知识的理解。

汽油中加入4%的氢气，就可使内燃机节油40%。目前，氢能技术在美国、日本、欧盟等国家和地区已进入系统实施阶段。氢气的制取与储存是氢能源利用领域的研究热点。

已知：

CH4（g）＋H2O（g）=CO（g）＋3H2（g）

ΔH＝206.2 kJ·mol－1 CH4（g）＋CO2（g）=2CO（g）＋2H2（g）

ΔH＝247.4 kJ·mol－1 2H2S（g）=2H2（g）＋S2（g） ΔH＝169.8 kJ·mol－1 （1）以甲烷为原料制取氢气是工业上常用的制氢方法。

CH4（g）与H2O（g）反应生成CO2（g）和H2（g）的热化学方程式为

3.氯碱工业中电解饱和食盐水的原理示意图，如图所示：

（1）溶液A的溶质是 ______________ ；

（2）电解饱和食盐水的两极反应式和总反应方程式:

__________________________ （3）电解时用盐酸控制阳极区溶液的pH在2～3，用化学平衡移动原理解释盐酸的作用 ______________________ ；

六、板书设计

第二节

氢能源——21世纪的新型能源

一、氢能的优势

二、氢能的制备

三、氢能的储存