2022年高中化學 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 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 審閱 （備課組長） 審閱 （學科校長） 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難題。 教 學 目 標 知識與能力 學生了解太陽能、生物質(zhì)能、氫能的利用現(xiàn)狀 過程與方法 培養(yǎng)學生思考問題的能力 情感、態(tài)度與價值觀 1、 增強學生的環(huán)境保護意識和健康意識。 2、 培養(yǎng)學生辯

2、證認識事物兩面性的哲學觀點。 教學 重點 使學生了解太陽能、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難題 教學 難點 太陽能的利用原理 教學 方法 三學一教四步教學法 教學程序設計 教 學 過 程 及 方 法 環(huán)節(jié)一 明標自學 過程設計 二次備課 使學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難題 教 學 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)教學設計

3、交叉進行設計） 過程設計 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 ⅹ1019KJ，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)化成化學能、風能、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、植物的光合作用-------------大自然利用太陽能 [太陽能轉(zhuǎn)化為化學能] (1)將光能轉(zhuǎn)化為化學能 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 化學方程

4、式： 光 6CO2 +6H2O C6H12O6 +6O2 葉綠素 (2) 化學能轉(zhuǎn)化為熱能 催化劑( 酶 ) (C6H10O5)n + n H2O n C6H12O6 C6H12O6(S) + 6O2 (g) 6CO2 (g)+6H2O(l) △Н= -28.4KJ/mol 科學家

5、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 ①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 ②太陽能轉(zhuǎn)化為 電 能。(太陽能發(fā)電(光 熱 電)) ③太陽能直接轉(zhuǎn)化為 電 能 。(光電直接轉(zhuǎn)化：光電效應) ④太陽能轉(zhuǎn)化為化學能。如：利用太

6、陽輻射能和催化劑使水分解(光解水)制得氫氣， ⑤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) ⑥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。

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9、 3、生物質(zhì)能的利用方式 (1)直接燃燒-------(燃燒植物)化學能轉(zhuǎn)化成熱能 點燃 (C6H1

10、0O5)n + 6nO2 6nCO2 + 5nH2O[記住] (2)生物化學轉(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]

11、 生物酶 C6H12O6 2CH3CH2OH +2CO2↑[記住] 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)、熱化學轉(zhuǎn)換 過程：使生物質(zhì)在一定條件下發(fā)生化學反應，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)生復雜的物理化學變化產(chǎn)生可燃性氣體。 復雜的化學變化 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

12、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或利用氧化法制氫氣 (2)電解水制氫氣。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)

13、、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)、利用氫的熱核反應釋放的核能-------氫彈 教 學 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”要求從根本上

14、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”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 D、制造沼氣 3、下列屬于直接利用太陽能輻射能的方式是 ------------（ ） ①光——熱轉(zhuǎn)換 ②光——電轉(zhuǎn)換 ③光——化學能轉(zhuǎn)換 ④光——生物能轉(zhuǎn)換 A、①②③ B、①③④ C、①②④ D、①②③④ 4、下列對于城市廢棄物中生物質(zhì)能的利用不合理的是----（ ）

15、 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轉(zhuǎn)化獲取甲烷 D、讓廢棄物在一定條件下發(fā)生化學反應，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 計 一、 太陽能 二、 生物質(zhì)能 三、 氫能 課 后 反 思