《第四单元太阳能生物质能和氢能的利用》教学设计(江苏省县级优课)-化学教案

苏教版必修2专题2化学反应与能量转化第四单元太阳能、生物质能和氢能的利用教学设计吴江高级中学化学组吴晓燕一、教材分析及学生分析【教材分析】《太阳能、生物质能和氢能的利用》是苏教版必修2专题2第四单元的教学内容。本单元密切联系社会热点问题和生产生活实际，与化学、物理、生物等学科知识联系紧密，对于复习巩固所学的学科知识，提高社会责任感、提高科学素养具有重要作用。本节教学内容也是培养学生发现问题、解决问题和批判性思维极好的素材。【学生分析】学生在学习本节内容时已经具备了一定的生活经验和知识储备，对于能源有了初步了解，通过本节课的学习，使学生领悟新能源的开发利用与日常生活的密切联系，学习新能源开发利用需要化学等自然科学知识，进一步认识学习化学的重要性，增强学习化学的自信心。二、教学目标1、简单了解太阳能、生物质能、氢能利用的现状，了解开发利用太阳能的广阔前景和尚未攻克的一些技术难题。2、认识开发、利用高能、清洁能源的重要性和迫切性。三、教学重难点重点：太阳能的利用难点：生物质能的理解四、教学过程教学环节教师活动学生活动设计意图环节一：引入课题【引入】播放视频，引出课题—能源【提问】关于能源，你了解多少？观看，思考积极回答激发学习兴趣环节二：传统能源存在的问题【算一算】人类赖以生存的石油还能维持多少年？【补充】煤、石油、天然气都是不可再生能源，科学家对全球化石燃料何时会被耗尽作了估计，其预测结果是——煤：227年，天然气61年，石油40年。另外，化石燃料的燃烧也给环境带来了严重的污染。【投影】展示污染图片计算观看感受能源危机和燃烧化石燃料带来的环境污染环节三：太阳能的利用【提问】这些数据给你怎样的启示？【谈一谈】你所了解的新能源有哪些？【追问】地球上最根本最重要的能源是什么？【过渡】的确，太阳能可以转化为其它各种形式的能源，并投影能源能量循环网络图，其实太阳能的利用在生活中是无处不在的。【投影】你见过这些吗？太阳能电板太阳能热水器在高速公路和郊区经常见到的太阳能警示灯……【过渡】看了这么多太阳能利用的例子，我不禁想问问大家：你知道大自然利用太阳能最成功的方式是什么吗？【回顾分析】1、在太阳能的作用下，植物体内的叶绿素把水、二氧化碳转化为葡萄糖，进而生成淀粉、纤维素，把能量转化为化学能。2、在食物链的作用下。动物摄入体内的淀粉、纤维素能水解转化为葡萄糖，葡萄糖氧化成二氧化碳和水，同时释放出热量，供给生命活动所需。【过渡】大自然通过光合作用利用太阳能是如此的成功和美妙，那么，人类通过什么方式利用太阳能？【投影】（1）光—热转换：利用太阳辐射能加热物体而获得热能。（2）光—电转换：①光—热—电转换②光—电直接转换（3）光—化学能转换【试一试】芒硝（Na2SO4•10H2O）可调节室内温度，它是科学家利用太阳能的方法之一，是将装有芒硝的密闭聚乙烯管安装在房屋的外墙上。当太阳照射时，它将太阳能转化为化学能，达到蓄热作用，使室内保持较低温度；晚上，它又能将化学能转化为热能放出，使室内保持温暖，你知道其中的奥妙吗？试用化学反应方程式来表示。（4）光—生物质能转换节约能源，开发新能源畅所欲言答：太阳能学生观看，思考答：植物的光合作用学生板演其中的化学反应方程式学生观看思考学生结合书本描述，板演化学反应方程式①从绿色植物的光合作用利用太阳能为地球上的生物提供食物、为人类提供大量的生产原料，看到农业生产的重要性，看到研究光合作用机理、模拟光合作用进行农业生产工业化的前景。②利用问题驱动模式，让学生自主探究，提高学生的思维能力。环节四：生物质能的利用【投影】通过文字和图片解释了什么是生物质能【视频】播放吴江垃圾焚烧发电的视频【讲解】生物质能的利用方式1．直接燃烧：(C6H10O5)n＋6nO26nCO2＋5nH2O2．生物化学转换（1）沼气：（2）乙醇：3．热化学转换学生感受，理解书写以淀粉为原料生产酒精的反应方程式①引出生物质能时，展示了大量图片及视频②引出生物质能转化为乙醇时，分享了茅台酒一摔成名的故事，皆在引发学生的求知欲望环节五：氢能的利用【引入】播放氢能源汽车视频【回顾】氢能的特点【讲解】氢能的利用方式（1）用于燃料电池，释放电能（如氢氧燃料电池）【实验】氢氧燃料电池（2）燃烧放热（如以液氢为燃料的液体火箭）（3）利用氢的热核反应释放出的核能（如氢弹）学生回答：来源广热值高无污染仔细观察实验现象通过实验复习了原电池的相关知识，让学生感受到知识是互相融合的。环节六：总结【思考】人类在能源利用的过程中，还存在哪些问题？【课后问题】可见在人类利用能源的道路上，还有许许多多的问题没有得到解决，所以今天留给大家的课后问题就是：课题研究如果让你来研究能源的开发与利用，你会选择怎样的课题进行研究，对人类的发展又有怎样的意义？【总结】展示微信开机画面能源是人类的命脉，人与自然的和谐统一是人类利用能源的最高原则，只有我们每个人都合理地使用能源，才能使我