資源簡介

化學與能源開發教學設計
[教學過程]
一、創設問題情景，引入課題。
教師投影現有化石燃料的儲量和使用年限，讓學生觀察投影，說出自己的感想.
學生甲：化石燃料并不是取之不盡，用之不竭的，我們應該節約能源.
學生乙：光節約現有能源是遠遠不夠的，我們還應該想辦法開發新能源。
教師：有哪些能源能夠開發和利用？
學生：太陽能、水能、風能、地熱、潮汐、氫能、核能。
教師：下面我們就來研究一下其中的氫能源。請同學們寫出氫氣燃燒的化學方程式，并描述其現象。
學生回答問題。
二、討論交流，認識清潔高效的氫能源。
多媒體展示幾種燃料燃燒熱值的比較。
教師：根據同學們已經掌握的知識，結合幾種燃料燃燒熱值的比較請大家思考氫氣作為能源有哪些優點。
學生思考討論總結出氫氣作為能源的優點：用水作原料來制取，有廣泛的來源；氫氣燃燒時產生的熱量多；燃燒產物是水，不污染環境。
多媒體展示火箭發射和氫能汽車的圖片。
教師：氫氣是一種理想的新能源，已用于火箭發射，氫能汽車開始出現，但是同學們在馬路上見過多少氫能汽車？氫氣作為燃料優點明顯，但為什么到目前為止還沒有廣泛使用呢？
學生思考討論分析后回答：用電解水的方法制取氫氣，消耗電能太多，成本太高，并且不容易儲存和運輸。
教師：要想使氫氣這一理想能源廣泛應用，更好地為人類服務，就要想辦法解決這些問題。
學生閱讀課本理想的氫能源循環體系圖片，讓學生討論分析其原理及該燃料電池的優點，并用自己的語言描述出來。
教師指導學生閱讀課本多識一點，了解氫氣的儲存知識，以拓展學生的知識面。
三、小組合作，實驗探究化學電池中的能量轉化。
1、教師引導學生以小組為單位實驗探究。
探究過程為：
①提出問題：化學反應能否產生電能？
②猜想假設：教師引導學生以小組為單位進行猜想，作出自己的假設：化學反應能產生電能或不能產生電能。
③設計實驗方案：各小組設計實驗方案，并進行小組間的交流，根據交流情況修訂補充自己的方案。提示：（1）小心地剝開一節1號電池，看看里面都有些什么？
（2）把一塊鋅片和碳棒平行插入盛有稀硫酸的燒杯里。觀察發生的現象，并加以解釋。用導線把上面實驗中的鋅片和碳棒連接起來，并在導線中間連接一只靈敏電流計。觀察發生的現象。與前面的現象對比有何異同？由此你能得出什么結論？
④進行實驗，驗證猜想：學生以小組為單位按照實驗方案進行實驗探究，實驗中教師要指導學生安全、規范操作，合理分工，協作完成，及時準確的觀察記錄實驗現象。學生通過觀察實驗現象，來驗證自己的猜想。
⑤交流共享，得出結論：各小組匯報自己的實驗現象和猜想的正誤，師生共同總結得出結論：化學能可以轉化為電能，能將化學能轉化為電能的裝置就是化學電池。對于個別與事實不符的現象及結論引導學生分析原因，找出問題之所在。
2.學生以組為單位展示課前準備的各種電池，并分析總結出電池的優點：體積小、電容量大、移動方便。教師：按照能否充電后反復使用，可將電池分為一次電池和二次電池請同學們判斷一下什么樣的電池是一次電池，什么樣的電池是二次電池，并將自己準備的電池進行分類。
學生：思考分析并分類交流。
3.討論：物質的化學能通常可以轉化為哪些形式的能量？請舉例說明。
學生：思考并回答、補充總結出：化學能通過化學反應可以轉化為熱能、光能、電能等。
展示：蠟燭燃燒的圖片，學生分析其中的能量轉化。
四、課堂小結：
請同學們回顧一下本節課從知識與技能、過程與方法、情感態度與價值觀方面有哪些收獲？
多名學生回答并補充總結：氫能是未來最理想的能源；
電池是一種將化學能轉化 為電能的裝置。
化學能通過化學反應可以轉化為熱能、光能、電能。鍛煉了科學探究能力，認識到自然資源并不是取之不盡，用之不竭的，人類要合理地開發和利用能源，樹立保護環境、與自然和諧相處的意識，保證社會的可持續性發展等等。
五、當堂檢測
我知道
1.氫氣燃燒的熱值比化石燃料 ，可以由 制得燃燒后生成 ，不污染環境，因此，是未來最理想的能源。但我們在使用氫氣時，要特別注意安全，點燃以前要 。
2.電動車的蓄電池充電是將 能轉化為 能；放電是將 能轉化為 能，再轉化為 能。
我會選
1.燃料電池是一種將化學反應產生的能量直接轉化為電能的裝置。下列燃料電池比較適合宇宙飛船使用的是 （ ）
A.O2—CH4燃料電池 B. O2—C2H5OH燃料電池
C. O2—H2燃料電池 D .O2—CO燃料電池
2.自然界中以現成的形式提供的能源叫做一級能源，需要依靠其他能源間接制取的能源稱為二級能源。如氫氣屬于高效無污染的二級能源，是因為自然界中現成的氫氣很少，下列 敘述正確的是 （ ）
A.天然氣屬一級能源 B.一氧化碳屬二級能源
C.家用電器使用的電能屬一級能源 D.風能屬二級能源
我會評價
氫氣是一種高效無污染的理想能源。下列(1)—(6)是某化學興趣小組的學生查閱資料歸納的工業制氫氣的方法，其中包括正在研發的方案：
(1)電解法：2H2O2H2↑+O2↑
(2)甲烷轉化法：CH4+H2O3H2 +CO
(3)水煤氣法：C+H2OCO+H2
(4)碳氫化合物熱裂法：CH4C+2H2
(5)設法將太陽光聚焦產生的高溫使水分解：2H2O2H2↑ + O2↑
(6)尋找高效催化劑使水分解產生氫氣：2H2O2H2↑+O2↑
如果將來人類廣泛使用氫氣作為能源，那么上述6種方法中你認為可行的，且很有發展前途的方法是哪幾種？并逐條說明理由。
六、課外活動與實踐
把一塊鋅片和銅片平行插入一個成熟的番茄（其液汁顯酸性）中，用導線把鋅片和銅片 連接起來，并在導線中間接如入音樂賀卡上的小喇叭，聽一聽是否會發出音樂聲，想一想這是為什么。
[案例分析]
本案例設計力圖體現“以學生發展為本”的教學理念，在以下方面進行了大膽的嘗試：
1．以學生已有的知識經驗為基礎，以問題為中心，創設能夠激發學生的學習興趣的問題情景，調動了學生思維的積極性，主動性和創造性，教學過程注重學生參與，發揮學生的主體地位，力求改善學生的學習行為，改變學生的學習方式，。
2．注重實驗探究在化學教學中的應用，通過小組探究實驗，讓學生獲得直接經驗和感性認識通過合作交流討論培養學生的合作意識，使學生對學習結果產生更為全面深刻的了解，增強了學習化學的興趣，
3．本節課著重體現化學學習內容的現實性，使學生感受到化學來源于生活，認識到現實生活中蘊含著大量的化學知識，化學在現實世界中有著廣泛的應用，面對實際問題時，能主動嘗試著從化學的角度運用所學知識和方法，尋求解決問題的策略，培養學生對化學的應用意識，增強學生的能源意識，懂得合理開發和利用化學資源，幫助學生形成科學價值觀，強化學生關心自然，關心社會的責任感。我在設計這一課時，通過大量的生活信息激起學生的學習興趣，讓學生愉快地參與實踐活動。為了使學生形成自己的思維方式，發展學生的探究能力和提高學生自身的綜合素質，我給學生一定的空間，讓學生親手設計實驗，不僅完成了學習任務而且鍛煉了學生的動手、動腦能力以及互助合作的能力。
[教學反思]
學生是學習的主體，在啟發和引導學生自己思考、分組討論、省悟知識的過程中培養學生的思維能力和創新精神，是課堂教學的出發點和歸宿。在本節課中，主要通過讓學生參與新知識的學習和拓展過程，充分調動學生感官和思維，從而激發學生的學習興趣，掌握學習知識的方法，培養創造性思維能力。要充分相信學生，鼓勵學生大膽主動地去想，去說，去做，要給學生留出足夠的思考空間和時間，不要隨便打斷學生，要及時鼓勵學生，盡管學生的回答可能不那么完美，操作可能不那么規范，甚至是錯誤的，但只要學生在積極思考，積極探索，那就是值得我們鼓勵的。
2．探究實驗中，既要放手讓學生去猜想，去設計，去實驗，又要發揮教師的指導作用，以提高課堂效率，特別要注意不成功實驗的分析，讓學生在分析中糾錯，在分析中提高，不斷提高實驗探究能力。
3．由于時間緊，有些練習處理比較倉促，有些問題可放在課前進行，比如：對“小心地剝開一節1號電池，看看里面都有些什么？”這一內容完全可以讓學生課前剝好并觀察記錄，課上交流。這樣，課內課外相結合，既提高了效率，又激發了學生的學習興趣。

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