九年级化学第九章第一节化学与能源2 教案沪教版.doc

第9章化学与社会发展第一节化学与能源教学目标：认知目标：1．了解常见的能源认识节约能源和开发新能源的重要性；2．知道电池中的能量转化了解常见的电池及其性质、使用和回收；3．了解氢能源的优缺点及其发展前景4．掌握氢气的实验室制法并提高探究学习的能力能力目标：1．能够了解社会的发展与能源利用的关系；2．能够熟悉并理解实验室制取氢气的原理；情感目标：引导学生注意联系周围事物培养自己的观察、对比和实验探究能力教学重点和难点：1．化学能源的含义；2．化学燃料及对环境的影响；3．化学能转化为电能；4．氢气的制取和氢能源探究实验：化学能转化为电能的实验知识整理：一．预备知识：化学燃料及其对环境的影响1．化石燃料：主要是指埋藏在地下不能再生的燃料资源主要包括了煤、石油、天然气等。2．化学燃料带来的环境问题：（1）煤、石油、天然气的燃烧产物都会有二氧化碳是温室气体造成全球气候变暖；（2）化石燃料中特别是煤和石油含有硫、氮等杂质燃烧产物中含有SO2、NOx等酸性物质造成酸雨等大气污染物；（3）燃烧产生的热量对周围的环境造成热污染（4）利用煤的燃烧进行火力发电中能量的转化：化学能→热能→机械能→电能由于转化方式复杂、步骤繁多造成能量有很大的损失。二．化学能转化为电能1．化学电源：是一种将化学能直接转化为电能的装置常见的电池是化学电源。2．化学电源的优点：既可以减少大气污染又可以提高能量的转化效率。3．实验：化学能转化为电能的实验实验仪器：烧杯、铜片、锌片、导线若干、电流表、硫酸铜溶液实验步骤：用砂纸擦去铜片、锌片表面的氧化膜用导线将铜片与正极相连锌片与负极相连然后铜片、锌片一起插入盛有硫酸铜溶液的烧杯中。实验现象电流计的指针发生偏转锌片表面变色长时间后溶液颜色变浅化学方程式Zn+CuSO4==Cu+ZnSO4电流计偏转原因烧杯中发生了化学变化在这种条件下化学变化可以发生电流将化学能转化为电能。能量转化的形式化学能直接转化为电能使用化学电源的优点提高能量的转化效率减少大气污染注意：燃料电池等。3．废旧电池丢弃对环境的影响废旧电池的危害主要集中在重金属上如汞、铅、镉。这些物质泄露出来进入水或土壤就会通过各种途径进入了人体的食物链最终带来危害。因此务必要正确使用电池并妥善回收。三．氢能源1．氢能源的优点：（1）原料不受限制（来源广）；（2）燃烧时放出热量多（热值高）；（3）生成物不会污染环境。故称为“绿色能源”。2．氢能源的缺点：（1）制备氢气的能耗问题（成本高）；（2）氢气的储存和运输等问题（安全问题）3．氢能源的发展前景：要利用太阳能来分解水制取氢气制备高效、廉价的储氢材料。4．实验室制取氢气（1）实验原理：通过活泼金属与稀硫酸反应制取氢气通常是用金属锌与稀硫酸反应金属镁反应速度过快不利于收集金属铁反应过慢若用稀盐酸与锌反应生成氢气会使制得的氢气中含有氯化氢气体。（2）反应方程式：Zn+H2SO4==ZnSO4+H2↑（3）反应装置：注意点：长颈漏斗的下端需伸入垫片以下形成液封以及有利于固液可以分离。由于氢气难溶于水密度比空气小故能用排水法或向下排空气法收集。优点：可以控制反应的开始与结束节省药品；可以随时向仪器中添加液体试剂相似的氢气发生装置图（固液制气不需加热）（4）实验步骤A．按照实验要求安装好实验仪器；B．检查仪器装置的气密性：关闭止水夹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续下降则说明原装置气密性良好；C．装药品：先将锌粒放在垫片上打开止水夹后向长颈漏斗中注入稀盐酸发生反应放出氢气；D．验纯气体：因为氢气是可燃性气体进行性质实验之前务必进行验纯用排水法收集一试管氢气用拇指堵住试管口朝下移近火焰再移开拇指点火。如果听到尖锐的爆鸣声则表示氢气不纯需要重新收集并验纯；如果只听到很微弱的噗噗的声音则说明氢气已经纯净。E．收集气体：利用排水法或向下排空气法收集。F．结束实验：关闭止水夹产生的氢气无法从导气管中逸出试管中的气压增大就会将稀硫酸由分液漏斗下端管口压回分液漏斗中从而使稀硫酸与锌粒分离反应停止。5．氢气的性质与应用（1）可燃性：在空气被点燃后发出淡蓝色火焰放出大量的热2H2+O2eq\o(\s\up5(点燃)\s\do2(===))2H2O（主要用于气体高能燃料）（2）还原性：在加热条件下能与氧化铜等反应使之变红。H2+CuOeq\o(\s\up5(△)\s\do2(===))Cu+2H2O（主要用于冶炼金属）