資源簡介

《小沼氣，大用途》
一、教學目標１、知識與技能：①觀察自然，發現可以探究的問題。②在對某一問題進行探究的過程中，能夠多角度分析問題，并主動尋求解決問題的方法。③在實踐中，深刻體會其中蘊含的科學道理。④在認識規律的過程中，充分運用規律為生活服務。２、過程與方法：①通過上網查資料，詢問等多種方面，親身感受，小沼氣、大用途。　　②通過對沼氣池構成原理的調查，使學生了解沼氣的生成原理及使用時的注意項。　　３、情感態度與價值觀： ①通過對沼氣用料的調查認識，增強學生環保意識，教育學生要節約能源，變廢為寶，提高學生的實踐能力。　　②培養學生相互協作的團隊精神，學會交流，學會合作，正確處理個人與團隊的關系。　　二、實踐方式查找、收集，交流、思考，實驗、宣傳網絡搜集、訪談調查、實地考察、實驗抽取。三、方法引導搜集資料的途徑；實地考察方法指導；實驗方法指導。四、教學重點與難點１、重點：搜集資料的途徑２、難點：實驗方法指導　教學課題 《小沼氣，大用途》六、【教學過程】 一．談話引入 　同學們，大自然是美麗的：茂密的森林、潺潺的小溪、飛流的瀑布、綻放的花朵，都讓我們流連忘返。大自然是神奇的：夕陽西下天邊紅色的霞光，潮起潮落的大海，被稱為時尚環保明星的蚯蚓，農村變廢為寶的沼氣……所有這些讓我們既感嘆又驚奇，這里邊蘊藏著怎樣的科學道理呢？　　說起我們熟悉和熱愛的大自然，大家肯定有很多話想說，那就請你敞開心扉，與小組同學一起交流討論吧。首先：老師對于沼氣的知識簡單介紹。
問題1：什么是沼氣？
問題2：沼氣的成分？
問題3：沼氣是怎樣產生的？問題４：有的農村正在大力發展沼氣事業，制作沼氣麻煩嗎？問題５：你在對大自然的觀察中，發現了哪些感興趣的問題呢？
老師做了簡單的闡述后，把學生分成八個小組在小組內進行討論，最后由每小組的發言人對本組問題以及討論的結果進行闡述大家共同討論，其他成員也可以提出自己的見解：最后由老師歸納總結，并進一步闡述。
第一組：討論的問題：沼氣是通過怎樣的途徑輸送到廚房的呢？
發言人：學生A進行闡述：經過討論我們組的同學認為：沼氣產生后是通過地下管道輸送的。而且管道是由低到高的，因為沼氣中含有水蒸氣會液化成水，這樣的話會堵住管道影響沼氣的輸送。
第二組：討論的問題：沼氣池里的問題過高會爆炸嗎？
發言人：學生B進行闡述：經過討論我們組的同學有部分同學認為會爆炸，有的認為不會爆炸。對于這個問題還請老師或其他同學做以解釋。
老師講解：首先，爆炸的概念：可燃物在有限的空間急速燃燒。
燃燒的條件：一、必須與氧氣接觸。二、必須達到可燃物的著火點。因此上說一般不會發生爆炸的。
學生C回答：沼氣池里的溫度過高不會爆炸，除非有明火的情況下，會引燃沼氣
第三組：問題沼氣的原理是什么？
發言人：學生D闡述沼氣是在無氧的環境下產生的，這是我們組討論的結果。不足之處還請老師指導：
老師講解：沼氣是有機物質在厭氧環境中，在一定的溫度、濕度、酸堿度的條件下，通過微生物發酵作用，產生的一種可然氣體。由于這種氣體最初是在沼澤、湖泊、池塘中發現的，所以人們叫它沼氣。沼氣含有多種氣體，主要成分是甲烷。沼氣細菌分解有機物，產生沼氣的過程，叫沼氣發酵。
第四組問題：產生沼氣的原理是什么？
發言人學生E闡述：沼氣是有機物在厭氧環境中，在一定的溫度、濕度、酸堿度的條件下，通過微生物發酵作用，產生的一種可然氣體。
第五組問題：溫度的高低與沼氣的產量是否有關呢？
發言人學生F闡述：沼氣的產生是和溫度有關系的，因為在我們生活當中家里的沼氣在夏季的時候氣量很大，而在冬季的時候幾乎沒有沼氣。所以我們組認為沼氣的產量是和溫度有關系的。
老師講解：沼氣的產生溫度在60攝氏度左右產氣量較好。
老師評價：通過今天的學習我們了解有關沼氣的部分知識，就今天的問題我們做以總結：沼氣發酵是自然界中普遍而典型的物質循環過程，按其來源不同，可分為天然沼氣和人工沼氣兩大類，天然沼氣是在沒有人工干預的情況下，由于特殊的自然環境條件而形成的。除廣泛存在于糞坑、陰溝、池塘等自然界厭氧生態系統外，地層深處的古代有機體在逐漸形成石油的過程中，也產生一種性質近似于沼氣的可燃性氣體，叫做“天然氣”。人類在分析掌握了自然界產生沼氣的規律后，便有意識的模仿自然環境建造沼氣池，將各種有機物質作為原料，用人工的方法制取沼氣，這就是我們經常所講的“人工沼氣”。 收集資料：　　　通過詢問農村技術員、查閱圖書資料、上網查詢等方式，了解查詢有關沼氣的基本知識。　　沼氣最先是在沼澤中發現的，所以稱為沼氣。　　沼氣是多種有機物質，在隔絕空氣（厭氧或還原條件），并在適宜的溫度、濕度條件下，經過微生物的發酵作用產生的一種可燃氣體。　　沼氣的主要成分為甲烷（CH4）和二氧化碳（CO2）。　　沼氣發酵的主要原料有：多種秸稈、雜草等，農產品加工的各種有機物廢物和廢水，城市垃圾及生活污水等。　　甲烷的物理性質和化學性質是： 　　活動二 自己動手試制沼氣　　　　　　　　試驗裝置的制作　　取600ml無色透明的廢塑料飲料瓶兩個（帶蓋），70cm長醫用輸液管一根，注射用2號針頭一個，按右圖用強力粘結劑把它們連接起來。另外，準備一個帶蓋的透明容器（罐頭瓶、礦泉水瓶均可）。　　主要反應原料　　據有關資料介紹，發酵制取沼氣用淀粉和水做主要原料時，產氣率較快。考慮到操作的簡捷，我們試驗使用的淀粉是煮熟的面條。　　沼氣的生成　　（1）發酵接種　　取25g煮熟的面條，濾干，用冷水沖涼。將沖涼后的熟面條置于透明容器中，用約80ml的水將面條浸沒，然后將瓶蓋擰緊，任面條在基中自然發酵。在30℃的溫度下，10h~20h后，見浸沒面的透明容器中有不少氣泡產生，表明面水中有較多的甲烷菌繁殖生成。　　（2）灌瓶　　經檢查確認試驗制取沼氣的裝置密封良好后，先擰緊貯液瓶瓶蓋，將已接種好的熟面連同水液全部倒入反應瓶中，加水至瓶滿，擰緊瓶蓋，并將瓶蓋上的注射器針尖扎入一塊橡皮，使針管密封；這時，旋松貯液瓶瓶蓋。　　（3）沼氣的生成　　在30℃環境下，經20h左右的發酵，在反應瓶中可生成400ml~500ml的沼氣。反應瓶中的液體大部分被排入貯液瓶中。　　沼氣的燃燒情況　　將貯液瓶放在較高的位置，拔去反應瓶注射器針頭上的橡皮，對著針尖點火，可觀察到針尖上方有火焰燃燒。　　反應瓶中的主要反應　　通過查閱有關資料，可知上述試驗中反應瓶里發生的主要反應是：　　（C6H10O5）n+nH2O→nC6H12O6　　C6H12O6→C2H5OH+2CO2　　2C2H5OH+CO2→2CH3COOH+CH4　　CH3COOH→CH4+CO2　　CO2+H2O→H2CO3　　由于存在CO2+H2O→H2CO3反應，所以在反應瓶液面上方聚集的沼氣中CO2含量很少，甲烷含量很高，反應中的氣體因此可完全燒完。　　活動三 制取沼氣的基本條件　　　　　　　　通過上面的試驗，我們制取了沼氣。看似簡單的試驗，其實包含了許多影響因素。沼氣的形成大致可以分為兩個階段：首先將多種復雜的有機物轉化為低級脂肪酸，然后再轉化為甲烷和二氧化碳等。根據以上試驗過程，考察當地沼氣池的生產過程，并查找相關資料，可以歸納出制取沼氣的基本條件。　　嚴格的厭氧環境　　沼氣發酵微生物包括產酸菌和產甲烷菌兩大類，它們都是厭氧細菌，尤其是產生甲烷的甲烷菌對氧特別敏感。它們不能在有氧的環境中生存，哪怕微量的氧存在，也會使發酵受阻。因此，建造一個不漏氣、不漏水的密閉沼氣池，是人工制取沼氣的關鍵。　　足夠和優良好接種物　　接種物是沼氣發酵所需要的含有大量微生物的厭氧活性污泥，也稱菌種。只有具備足夠優良的接種物才能保證沼氣發酵高效運行。　　必要的發酵溫度　　沼氣發酵菌種在8℃~6℃范圍內都能發酵產氣，并且溫度越高，發酵越活躍，產沼氣越多。　　適宜的酸堿度　　在沼氣發酵過程中，沼氣菌適宜在中性或微堿性的環境中繁殖。發酵液的PH值控制在6.8~7.5為宜。　　活動四 沼氣綜合利用價值知多　　在沼氣生產過程中，可產生沼氣、沼液和沼渣。　　沼氣的綜合利用就是將沼氣、沼液和沼渣運用到生產過程，是農村沼氣建設中降低生產成本、提高經濟效益的一系列綜合技術措施。　　沼氣　　沼氣除了提供農戶生活炊事、照明用能外，農業生產上還能用于塑料大棚內增溫和施放二氧化碳，幼禽、蠶房增溫，禽，點燈誘蛾，貯糧，柑橘保鮮，發電等。　　沼液　　　　　　　　沼液中含有各類氨基酸、維生素、蛋白質、赤霉素、生長素、糖類、核酸以及抗生素等。其中赤霉素可使種子提早發芽；核酸、單糖能增強作物的抗早能力；游離氨基酸能增強作物抗凍能力；抗生素則能防治作物病蟲害；多種氨基酸和微量無素添加到飼料中，能促進畜禽增產等。沼液主要用于浸種，葉面噴肥，促花保果，養豬、養雞、養牛、養鴨、養羊及種花等。　　沼渣　　沼渣除了含有豐富的氨、磷、鉀等大量元素外，還含有對作物生長起重要作用的硼、鐵、猛、鋅等微量元素，是一種非常好的有機肥。　　（1）沼渣栽蘑菇，比單純用棉殼育菇增產29.2%。　　（2）沼肥種梨，能提高單產3%—10%，節省商品肥投資40%—60%。　　總結反思１、 匯報與交流２、 評價與反思實踐鞏固　1、如果家在農村，幫助自己家建一個沼氣池。　　2、了解當地沼氣發展狀況，探索當地開發利用沼氣的有效模式。　　3、你對沼氣池了解多少？試著說明圓簡型水壓式沼氣池的工作原理。　布置作業搜集與沼氣有關的資料尋找自然界中的沼氣制取沼氣的基本條件沼氣的綜合利用價值板書設計： 小沼氣，大用途 　１、搜集與沼氣有關的資料２、尋找自然界中的沼氣３、自己動手制取沼氣４、制取沼氣的基本條件５、沼氣的綜合利用價值 教后記：　　１、結合當地實際情況，有些鄉村有不少村民開始使用沼氣，進行照明、做飯。再結合學生研究性學習教材中“小沼氣，大用途”的學習，決定進行對沼氣的利用價值和使用方面等方面進行調查活動，以提高學生對人類新能源的認識，激發學生探究學習和合作學習的積極性。　　２、大力發展農村沼氣，建設綠色生態家園，可為農民提供優質清潔能源，可實現燃料、肥料和飼料的量佳轉化，可通過生態鏈的延長增加農民收入，起著回收農業廢棄物能量和物質的特殊作用。同時，發展沼氣可保護森林資源，減少農藥、化肥和大氣污染，改善農村環境衛生，提高農民的生活質量，推進農民奔小康，促進農村經濟可持續發展。　　３、通過上網查資料，詢問等多種方面，親身感受，小沼氣、大用途。通過對沼氣池構成原理的調查，使學生了解沼氣的生成原理及使用時的注意項。以活動為主要開展形式，強調學生的親身經歷，要求學生積極參與到各項活動中去，在一系列活動中發現和解決問題，體驗和感受生活，發展實踐能力和創新能力。培養學生相互協作的團隊精神，學會交流，學會合作，正確處理個人與團隊的關系。　　六、教學反思本節課做到按照教學大綱的要求，課前準備比較充分，課堂教學比較順利完整，重點、難點突出，在教學過程中學生參與學習的積極性非常高，教學目標得以實現，但對所學專業今后面對的職業群不是很了解，教學策略上還應加強課前學生對自身專業的調查了解，以更好地與自身實際情況相結合，教學達到預期效果。

展開更多......

收起↑