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1、2019最新滬教版化學(xué)九年《化學(xué)與能源》教案 化學(xué)與社會發(fā)展
第一節(jié)化學(xué)與能源
教學(xué)目標(biāo):
認(rèn)知目標(biāo):
1 . 了解常見的能源,認(rèn)識節(jié)約能源和開發(fā)新能源的重要性;
2 .知道電池中的能量轉(zhuǎn)化,了解常見的電池及其性質(zhì)、使用和回收;
3 . 了解氫能源的優(yōu)缺點,及其發(fā)展前景
4 .掌握氫氣的實驗室制法,并提高探究學(xué)習(xí)的能力
能力目標(biāo):
1 .能夠了解社會的發(fā)展與能源利用的關(guān)系;
2 .能夠熟悉并理解實驗室制取氫氣的原理;
情感目標(biāo):
引導(dǎo)學(xué)生注意聯(lián)系周圍事物 ,培養(yǎng)自己的觀察、對比和實驗探究能力
教學(xué)重點和難點:
1 .化學(xué)能源的含義;2 .化學(xué)燃料及對環(huán)境的影響; 3
2、 .化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能; 4 .氫氣的制
取和氫能源
探究實驗:
化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能的實驗
知識整理:
一.預(yù)備知識:化學(xué)燃料及其對環(huán)境的影響
1 .化石燃料:主要是指埋藏在地下不能再生的燃料資源 ,主要包括了煤、石油、天然氣
等。
2 .化學(xué)燃料帶來的環(huán)境問題:
(1)煤、石油、天然氣的燃燒產(chǎn)物都會有二氧化碳 ,是溫室氣體,造成全球氣候變暖;
(2)化石燃料中,特別是煤和石油,含有硫、氮等雜質(zhì),燃燒產(chǎn)物中含有 SO2、NOx等酸性物 質(zhì),造成酸雨等大氣污染物;
(3)燃燒產(chǎn)生的熱量,對周圍的環(huán)境造成熱污染
(4)利用煤的燃燒進(jìn)行火力發(fā)電中,能量的轉(zhuǎn)化:
化學(xué)能一熱能一機
3、械能一電能 由于轉(zhuǎn)化方式復(fù)雜、步驟繁多,造成能量有很大的損失。
二.化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能
1 .化學(xué)電源:是一種將化學(xué)能直接轉(zhuǎn)化為電能的裝置 ,常見的電池是化學(xué)電源。
2 .化學(xué)電源的優(yōu)點:既可以減少大氣污染 ,又可以提高能量的轉(zhuǎn)化效率。
3 .實驗:化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能的實驗
實驗儀器:燒杯、銅片、鋅片、導(dǎo)線若干、電流表、硫酸銅溶液
實驗步驟:用砂紙擦去銅片、鋅片表面的氧化膜 用導(dǎo)線將銅片與正極相連,鋅片與負(fù)極
相連,然后銅片、鋅片一起插入盛有硫酸銅溶液的燒杯中。
實驗現(xiàn)象
電流計的指針發(fā)生偏轉(zhuǎn),鋅片表面變色,長時間后溶液顏色變淺
化學(xué)方程式
Zn + CUSO4 == Cu
4、 + ZnSO 4
電流計偏轉(zhuǎn)原因
燒杯中發(fā)生了化學(xué)變化,在這種條件下化學(xué)變化可以發(fā)生電流 ,將化
學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能。
能量轉(zhuǎn)化的形式
化學(xué)能直接轉(zhuǎn)化為電能
使用化學(xué)電源的優(yōu)點
提高能量的轉(zhuǎn)化效率,減少大氣污染
注意:燃料電池等。
3.廢舊電池丟棄對環(huán)境的影響
廢舊電池的危害主要集中在重金屬上 ,如汞、鉛、鎘。這些物質(zhì)泄露出來進(jìn)入水或土壤 ,就
會通過各種途徑進(jìn)入了人體的食物鏈 ,最終帶來危害。因此務(wù)必要正確使用電池 ,并妥善回
收。
三.氫能源
1.氫能源的優(yōu)點:
(1)原料不受限制(來源廣);(2)燃燒時放出熱量多(熱值高);( 3)生成物不會污 染環(huán)境。
故
5、稱為“綠色能源”。
2,氫能源的缺點:
(1)制備氫氣的能耗問題(成本高);( 2)氫氣的儲存和運輸?shù)葐栴}(安全問題)
,制備高效、廉價的儲氫材料。
3 .氫能源的發(fā)展前景:要利用太陽能來分解水制取氫氣
4 .實驗室制取氫氣
(1)實驗原理:通過活潑金屬與稀硫酸反應(yīng)制取氫 氣通常是用金屬鋅與稀硫酸反應(yīng),金屬鎂反應(yīng)速度過 快,不利于收集,金屬鐵反應(yīng)過慢
若用稀鹽酸與鋅反應(yīng)生成氫氣,會使制得的氫氣中 含有氯化氫氣體。
(2)反應(yīng)方程式:Zn+H2SO4==ZnSO4+H2T
(3)反應(yīng)裝置:
一、/ 1
A.長頸漏斗的下端需伸入墊片以下
B.由于氫氣又t溶于水,密度比空氣小
6、
C.優(yōu)點:可以控制反應(yīng)的開始與結(jié)束
D.相似的氫氣發(fā)生裝置圖(固液制氣
汪思點:
,形成液封,以及有利于固液可以分離。
故能用排水法或向下排空氣法收集。
,節(jié)省藥品;可以隨時向儀器中添加液體試劑
,不需加熱)
4 / 3
(4)實驗步驟
A .按照實驗要求 ,安裝好實驗儀器;
B .檢查儀器裝置的氣密性:關(guān)閉止水夾 , 向分液漏斗中加入足量的水 ,若漏斗中的液面能
存在一段水柱 ,并不持續(xù)下降 ,則說明原裝置氣密性良好;
C .裝藥品:先將鋅粒放在墊片上 ,打開止水夾后 , 向長頸漏斗中注入稀鹽酸 ,發(fā)生反應(yīng)放出
氫氣;
D .驗純氣體:因為氫氣
7、是可燃性氣體 , 進(jìn)行性質(zhì)實驗之前務(wù)必進(jìn)行驗純
用排水法收集一試管氫氣 ,用拇指堵住 ,試管口朝下 ,移近火焰 ,再移開拇指點火。如果聽到尖
銳的爆鳴聲 ,則表示氫氣不純 ,需要重新收集并驗純;如果只聽到很微弱的噗噗的聲音 ,則說
明氫氣已經(jīng)純凈。
E.收集氣體:利用排水法或向下排空氣法收集。
F.結(jié)束實驗:關(guān)閉止水夾,產(chǎn)生的氫氣無法從導(dǎo)氣管中逸出 ,試管中的氣壓增大,就會將
稀硫酸由分液漏斗下端管口壓回分液漏斗中 ,從而使稀硫酸與鋅粒分離 ,反應(yīng)停止。
5.氫氣的性質(zhì)與應(yīng)用
( 1 )可燃性:在空氣被點燃后 ,發(fā)出淡藍(lán)色火焰 ,放出大量的熱
點燃
2H2 + O2上2H2O (主要用于氣體高能燃料)
( 2 )還原性:在加熱條件下 ,能與氧化銅等反應(yīng) ,使之變紅。
H2 + CuO △===Cu + 2H2O (主要用于冶煉金屬)