2022年高中化學(xué) 專題二第四單元 太陽能 生物質(zhì)能和氫能的開發(fā)和利用教案 蘇教版必修2

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1、2022年高中化學(xué) 專題二第四單元 太陽能 生物質(zhì)能和氫能的開發(fā)和利用教案 蘇教版必修2年級組別高一化學(xué)審閱(備課組長)審閱(學(xué)科校長)主備人使用人授課時間課 題太陽能、生物能和氫能的利用課 型新授課課標要求使學(xué)生了解太陽能、生物質(zhì)能、氫能的利用現(xiàn)狀,開發(fā)利用的廣闊前景和尚未改克的一些技術(shù)難題。教學(xué)目標知識與能力學(xué)生了解太陽能、生物質(zhì)能、氫能的利用現(xiàn)狀過程與方法培養(yǎng)學(xué)生思考問題的能力情感、態(tài)度與價值觀1、 增強學(xué)生的環(huán)境保護意識和健康意識。2、 培養(yǎng)學(xué)生辯證認識事物兩面性的哲學(xué)觀點。教學(xué)重點使學(xué)生了解太陽能、生物質(zhì)能、氫能的利用現(xiàn)狀、開發(fā)利用太陽能的廣闊前景和尚未改克的一些技術(shù)難題教學(xué)難點太陽

2、能的利用原理教學(xué)方法三學(xué)一教四步教學(xué)法教學(xué)程序設(shè)計教學(xué)過程及方法環(huán)節(jié)一 明標自學(xué)過程設(shè)計二次備課使學(xué)生了解太陽能利用的現(xiàn)狀、開發(fā)利用太陽能的廣闊前景和尚未攻克的一些技術(shù)難題教學(xué)過程及方法環(huán)節(jié)二 合作釋疑 環(huán)節(jié)三 點撥拓展(備注:合作釋疑和點撥拓展可以按照順序先后進行,也可以根據(jù)教學(xué)設(shè)計交叉進行設(shè)計)過程設(shè)計二次備課一、太陽能資源特點1、 多:太陽每年向地球輻射的能量約為5 1019KJ,相當于全世界每年能耗的1.3萬倍。2、 2、屬于可再生能源,取之不盡,用之不竭3、是地球上最根本(基本)的能源,它可以轉(zhuǎn)化成化學(xué)能、風(fēng)能、熱能、生物質(zhì)能等4、它是一種高能、清潔能源。二、太陽能的利用1、植物的光

3、合作用-大自然利用太陽能太陽能轉(zhuǎn)化為化學(xué)能(1)將光能轉(zhuǎn)化為化學(xué)能 大家知道在太陽光作用下,植物體內(nèi)的葉綠素把水、二氧化碳轉(zhuǎn)化為葡萄糖,進而生成淀粉、纖維素 化學(xué)方程式: 光 6CO2 +6H2O C6H12O6 +6O2 葉綠素(2) 化學(xué)能轉(zhuǎn)化為熱能 催化劑( 酶 ) (C6H10O5)n + n H2O n C6H12O6 C6H12O6(S) + 6O2 (g) 6CO2 (g)+6H2O(l) = -28.4KJ/mol科學(xué)家估計,地球上每年通過光合作用儲存的太陽能相當于全球能源年耗量的10倍。過渡 自然界通過光合作用利用太陽能,那么人類在日常生活中利用太陽能的實例很多,請舉事例,并

4、分析他們將太陽能轉(zhuǎn)化為什么能?2、太陽能的利用方式P48拓展視野太陽能轉(zhuǎn)化為 熱 能。如地膜、大棚、太陽能熱水器、反射式太陽灶等太陽能轉(zhuǎn)化為 電 能。(太陽能發(fā)電(光 熱 電) 太陽能直接轉(zhuǎn)化為 電 能 。(光電直接轉(zhuǎn)化:光電效應(yīng)) 太陽能轉(zhuǎn)化為化學(xué)能。如:利用太陽輻射能和催化劑使水分解(光解水)制得氫氣,水力發(fā)電( 太陽輻射能使地表水分蒸發(fā)形成云雨,下雨后江河上游的水位提高形成落差,推動水輪機發(fā)電,(太陽輻射能間接利用) 太陽輻射能轉(zhuǎn)化為生物質(zhì)能 二、生物質(zhì)能1、生物質(zhì):除化石燃料外的植物、動物和微生物及排泄與代謝物等。包括植物(其中含有葡萄糖、油、淀粉、纖維素等)及其加工產(chǎn)品和糞肥等2、生

5、物質(zhì)能:上述物質(zhì)中所含(儲存)的能量。是人類最早利用的能源;生物質(zhì)能歸根到底來源于太陽能。 3、生物質(zhì)能的利用方式(1)直接燃燒-(燃燒植物)化學(xué)能轉(zhuǎn)化成熱能 點燃(C6H10O5)n + 6nO2 6nCO2 + 5nH2O記住(2)生物化學(xué)轉(zhuǎn)化 1)制沼氣原料:植物桔桿、枝葉、雜草、人畜糞便等條件:厭氧條件主要成分:甲烷 還包括CO 少量H2S NH3 PH3 等用途:氣體燃料 優(yōu)良肥料 2)制乙醇原料: 淀粉等糖類物質(zhì)條件: 催化劑(生物酶)方程式: 催化劑( 酶 ) (C6H10O5)n + n H2O n C6H12O6記住 生物酶C6H12O6 2CH3CH2OH +2CO2記住

6、用途:乙醇可直接作為燃料或和汽油混合后作發(fā)動機燃料3)、熱化學(xué)轉(zhuǎn)換過程:使生物質(zhì)在一定條件下發(fā)生化學(xué)反應(yīng),產(chǎn)生熱值較高的可燃性氣體。如:在汽化爐內(nèi)加熱固體生物質(zhì),同時通入空氣或水蒸氣或者隔空氣高溫加熱生物質(zhì),使之發(fā)生復(fù)雜的物理化學(xué)變化產(chǎn)生可燃性氣體。 復(fù)雜的化學(xué)變化生物質(zhì) 可燃性氣體小結(jié):生物質(zhì)能的優(yōu)點 A、可再生 B、儲量大 C、污染低 三、氫能1、氫能的三大優(yōu)點:1)、熱值高:是等質(zhì)量汽油完全燃燒放出熱量的3倍多2)、來源廣:原料是水 、資源不受限制 3)、無污染:產(chǎn)物是水 是最理想的綠色能源 2、氫能產(chǎn)生方式(1) 以天然氣、石油、煤為原料,在高溫下與水蒸氣反應(yīng)或利用氧化法制氫氣(2)電

7、解水制氫氣。方法簡單,無污染,但消耗大量電能,成本高(3)在光分解催化下在特定裝置中利用太陽能分解水(4)利用藍澡等低等植物和微生物在陽光作用下釋放出氫氣3、氫能利用的途徑(1)、氫氣燃燒放熱:以液氫作為火箭的燃料 (2)、用高壓氫氣、氧氣制作氫氧燃料電池 (3)、利用氫的熱核反應(yīng)釋放的核能-氫彈 教學(xué)過程及方法環(huán)節(jié)四 當堂檢測二次備課1、下列能源中,屬于,無污染能源的是 -( C )A、煤氣 B、核能 C、太陽能 D、石油2、“綠色化學(xué)”要求從根本上減少乃至杜絕污染。下列對農(nóng)作物收割后留下的莖干的處理方法中,不符合“綠色化學(xué)”的是 -( A )A、就地焚燒 B、發(fā)酵后作農(nóng)家肥C、加工成精飼料

8、 D、制造沼氣3、下列屬于直接利用太陽能輻射能的方式是 -( )光熱轉(zhuǎn)換 光電轉(zhuǎn)換 光化學(xué)能轉(zhuǎn)換光生物能轉(zhuǎn)換A、 B、C、 D、4、下列對于城市廢棄物中生物質(zhì)能的利用不合理的是-( )A、把廢棄物拉到鄉(xiāng)下找個地方埋掉B、對廢棄物進行處理后焚燒,利用產(chǎn)生的熱能供熱和發(fā)電C、把廢棄物進行生物化學(xué)轉(zhuǎn)化獲取甲烷D、讓廢棄物在一定條件下發(fā)生化學(xué)反應(yīng),產(chǎn)生熱值較高的可燃性氣體5下列敘述正確的是 ( )A、電能是二級能源 B、水力是二級能源C、煤、石油、天然氣是一級能源 D、水煤氣、干餾煤氣是一級能源課堂小結(jié)使學(xué)生了解太陽能、氫能、生物質(zhì)能利用的現(xiàn)狀、開發(fā)利用太陽能的廣闊前景課后作業(yè)P56 8板書設(shè)計一、 太陽能二、 生物質(zhì)能三、 氫能課后反思

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