第二课时 生物质能的利用 氢能的开发与利用

1、第二课时 生物质能的利用 氢能的开发与利用三维目标1、知识与技能简单了解生物质能、氢能利用的现状、了解开发利用生物质能、氢能的广阔前景和尚未攻克的一些技术难题。2、过程与方法（1）采用阅读资料、收集数据等生动活泼的学习方式、调动学生的学习积极性和主动性。（2）联系生产、生活实际学习生物质能、氢能的利用。3、情感态度与价值观认识开发、利用高能清洁能源的重要性和紧迫性、提高学生的科学素养、增强学生的社会责任感。教学重点 生物质能、氢能利用的现状、开发利用生物质能、氢能的广阔前景和尚未攻克的一些技术难题。教学难点 生物质能、氢能的利用原理。教学方法 阅读 讨论 探究 总结教学过程知识回顾 上节我们讨

2、论学习了有关太阳能的利用、知道现阶段人类对太阳能的利用方式一般有以下三种：1、光能-化学能转换、2、光能-热能转换、3、光能-电能转换。导入新课 除了太阳能以外、还有其它的洁净、高效的新能源吗？在所有的可利用的能源中、有一种能源可以被描述成是一种古老而年轻的能源、那就是我们今天所要学习的生物质能。推进新课板书：二、生物质能的利用提问：生物能来源于那里呢？生物质 包括那些呢？请同学们阅读教材“生物质能的利用”第一自然段、回答这些问题。结论：生物质能来源于植物及其加工产品所储存的能量。 生物质包括农业废弃物（如植物的秸秆、枝叶）、水生植物、油料植物、城市与工业有机废弃物、动物粪便等。这些物质中蕴藏

3、着丰富的生物质能。讨论：同学们知道人类是如何来利用生物质能的吗？结论：植物的秸秆、枝叶等农业废弃物可以用来燃烧而产生热量：将植物的秸秆、枝叶、杂草和人畜粪便加入发酵池中、可以用来制造沼气、供人们使用。板书：1、生物能的利用方式(1)直接燃烧 点燃 （C6H10O5）n + 6nO2 6nCO2 + 5nH2O纤维素讲述：燃烧植物的枝叶获得热量是远古时期人类就利用的取热方法。但是把生物质直接燃烧有一个很大的缺点、因为生物质燃烧过程的生物质能的净转化效率只有20%-40%之间、这造成了能量的重大浪费。对于生物质能的利用还有其它的方式、如生物化学转换、热化学转换。板书：（2）生物化学转换制沼气讲解：

4、沼气是应用十分广泛的气体燃料、在农村建造沼气池、不仅能有效的利用生物质能、发酵生成沼气后的残余物还可以综合利用、作为饲料和优良的肥料等、一举两得。板书：制乙醇 酶 （C6H10O5）n + nH2O n C6H12O6 发酵 C6H12O6 2C2H5OH + 2CO2 板书：（3）热化学转换讲解：生物质能的热化学转换就是使生物质在一定条件下发生化学反应、产生热值较高的可燃气体。 板书： 复杂的化学反应 生物质 可燃气体 酶 （C6H10O5）n + nH2O n C6H12O6 纤维素 催化剂 C6H12O6 + 2H2O 2CH4 + 4CO2 + 4H2 提问：通过以上对生物质能的利用的

5、学习、同学们能不能谈一谈生物质能有什么优点呢？结论：生物质能可再生、储量大、污染低。板书：2、生物质能的优点：（1）可再生 （2）储量大 （3）污染低讨论：请同学们阅读课本“拓展视野”、讨论与传统的填埋方法相比、用焚烧的方法处理垃圾、优点有那些？结论：用焚烧的方法处理垃圾、可以把大量生活生活垃圾中的生物质能转化为热能、电能、不造成能源的浪费、同时减轻了垃圾占地给城市造成的压力、大大改善了城市环境、增强了市民的环保意识。板书：三、氢能的开发与利用提问：通过初中化学的学习、我们就知道了氢能是最好的洁净、高效的新型能源、那么为什么可以这样说呢？氢能有什么优点呢？结论：氢能的优点有三个：1、氢气完全燃

6、烧放出的热量是等质量汽油完全燃烧的3倍多；2、制取它的原料是水、资源不受限制；3、它燃烧产物是水、不会污染环境、是理想的清洁燃料。板书：1、氢能的三大优点：（1）热值高 （2）来源广 （3）无污染提问：氢能是一种理想的、极有前途的二次能源、它被人们视为理想的“绿色能源”、大家知道几种产生氢能的方式？这些方式有哪些优点和缺点？结论：目前人类制取氢气的方法有：（1）以天然气、石油和煤为原料、在高温下与水蒸气反应或用部分氧化法制氢气。（2）电解水制氢气。该方法制备氢气条件比较简单、对环境也不会造成污染、但是该方法来制备氢气需要消耗大量的电能、生成成本太高。（3）在光分解催化剂存在下、在特定的装置中、

7、利用太阳能分解水制氢气。（4）利用蓝藻等低等植物和微生物在阳光作用下释放出氢气。总体来说、考虑到所消耗的代价以及环境保护等问题、后两种应该是最佳方式。板书：2、氢能的产生方式（1）在高温下与水蒸气反应或部分氧化法制氢气（2）电解水制氢气（3）利用太阳能分解水制氢气（4）利用蓝藻等低等植物和微生物在阳光作用下释放出氢气。提问：大规模生产氢气的工艺、要求氢气的生产成本低、环境污染少、工艺简单、生产安全等。那么同学们知道目前人类有哪些途径可以来利用氢能呢？讨论：氢气燃烧放热（如以液态氢作为火箭的燃料）；用高压氢气、氧气制作氢氧燃料电池；利用氢的热核反应释放的核能（如氢弹）。板书：3、氢能的利用途径

8、氢气燃烧放热（如以液态氢作为火箭的燃料）；用高压氢气、氧气制作氢氧燃料电池；利用氢的热核反应释放的核能（如氢弹）。提问：请同学们阅读教材“拓展视野”、了解什么是贮氢合金？它的工作原理是什么？结论：贮氢金属材料是指那些具备良好的吸收和释放氢气能力的金属或合金。其工作原理是在一定的温度和压力条件下、贮氢金属吸氢、形成氢化物。改变条件发生逆向反应、再释放出气态氢。这个过程可以循环进行、直至贮氢金属失效。板书：4、储氢材料（1）贮氢金属材料是指具备良好的吸收和释放氢气的金属或合金。（2）工作原理： 一定的温度和压力下、吸氢 改变条件发生逆向反应贮氢金属 氢化物 氢气 课堂小结：生物质能和氢能都是非常理

9、想的可再生能源、生物质能还具有低污染性和分布广泛性的特点、生物质能是世界第四 大能源、仅次于煤炭、石油和天然气、生物质能高新转换技术不仅能够大大加快村镇居民实现能源现代化进程、满足农民富裕后对优质能源的迫切需求、同时也可以在乡镇企业等生产领域中得到应用、研究新型转换技术、开发新型装备既是农村发展的迫切需要、又是减少排放、保护环境、实施可持续发展战略的需要。板书设计生物质能的利用 氢能的开发与利用二、生物质能的利用1、生物能的利用方式(1)直接燃烧 点燃 （C6H10O5）n + 6nO2 6nCO2 + 5nH2O纤维素（2）生物化学转换制沼气制乙醇 酶 （C6H10O5）n + nH2O n C6H12O6 发酵 C6H12O6 2C2H5OH + 2CO2 （3）热化学转换 复杂的化学反应 生物质 可燃气体 酶 （C6H10O5）n + nH2O n C6H12O6 纤维素 催化剂 C6H12O6 + 2H2O 2CH4 + 4CO2 + 4H2 2、生物质能的优点：（1）可再生 （2）储量大 （3）污染低三、氢能的开发与利用1、氢能的三大优点：（1）热值高 （2）来源广 （3）无污染2、氢能的产生方式（1）在高温下与水蒸气反应或部分氧化法制氢气（2）电解水制氢气（3）利用太阳能分解水制氢气（4）利用蓝藻等低等植物和微生物在阳