Page1第十一單元化學與社會發(fā)展單元內容概述本單元的目的就是引導學生站在社會發(fā)展的大背景中去相識化學。幫助學生體驗化學與技術及社會的親密聯(lián)系，使學生初步了解化學對人類文明發(fā)展的巨大貢獻，相識化學在實現(xiàn)人與自然和諧相處、促進人類和社會持續(xù)發(fā)展中的地位和作用。通過本單元的教學，還應使學生駕馭一些化學基本觀念。單元教學目標1.了解化學電池與氫能。2.知道常見的玻璃、塑料、玻璃鋼及其應用，相識有機高分子合成材料、復合材料的形成過程。3.知道一些常用化肥、農藥的成分及作用。4.了解典型的大氣、水污染的主要污染物及來源、危害、防治措施，相識“三廢”。第一節(jié)化學與能源開發(fā)本節(jié)是學生在經過近一年的化學學習后，對化學有了肯定了解?？偨Y化學與人類社會能源發(fā)展之間的關系。面對當前嚴峻的能源危機，解決能源危機的途徑是通過化學方法，找尋新的能源。使學生相識到化學反應可以為人類供應能量、物質，化學能可以轉化為多種形式的能量，運用化學方法可以解決能源危機?！窘虒W目標】1.學問與技能（1）了解常見的能源，相識節(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化，了解常見的電池及其性質、運用和回收。（3）了解氫能源的優(yōu)缺點及其發(fā)展前景。2.過程與方法（1）主動主動與他人進行溝通和探討，清晰地表達自己的觀點，培育學生辯證看待化學物質的實力。（2）學會運用比較的方法對信息進行加工。3.情感、看法與價值觀（1）通過對氫能是志向的能源的相識感受化學對改善個人生活和促進社會發(fā)展的主動作用。（2）對學生進行社會責任感和使命感的教化。【教學重點】志向氫能源的運用中能量的轉化。【教學難點】化學電池中能量的轉化方法。【教學打算】多媒體、廢舊干電池（1號）、燒杯、電流計、鋅片、碳棒、稀硫酸等。一、導入新課大家聽說過嗎？在2003年8月14日下午4點，美國紐約市曼哈頓突然發(fā)生大面積停電，成千上萬的人被困在黑暗的電梯里。隨著交通信號燈的熄滅，還引起了嚴峻的交通堵塞?？梢?，在當今科技高度發(fā)達的社會中，一旦沒有了能源，那將是一件特別可怕的事情。誰能說說目前世界上運用最廣泛的能源是什么？本節(jié)課我們一起來探究一下能源的前世今生，相識在能源的運用和開發(fā)中化學起到的作用。二、推動新課【板書】第一節(jié)化學與能源開發(fā)活動1了解能源的發(fā)展史【講解】前世：大家能否告知我，人類最初運用的能源是從哪里獲得的？（學生答：柴草）。對！古代人主要利用柴草燃燒時發(fā)生的化學變更將生物能，也叫化學能轉化為光和熱。柴草以其便宜易得在小農經濟中得到廣泛應用。（展示投影）今生：但隨著工業(yè)的發(fā)展，柴草因為其熱值低，受地理環(huán)境制約明顯，不便于運輸?shù)热秉c退出了主導地位。那么現(xiàn)代社會主要運用的能源是什么呢？（學生答：煤，石油，自然氣）。我們主要利用煤，石油，自然氣燃燒放出能量為人類造福?；剂舷啾炔癫菥哂懈鄡?yōu)點。（展示投影）【溝通】優(yōu)點：熱值比柴草高，儲量大，便于運輸，可作為化工原料制作各種化工產品，現(xiàn)代化學工業(yè)的基礎就是建立在煤化工和石油化工之上的。（在投影上展示）【提問】那么你知道化石燃料有哪些不足之處嗎？【溝通】缺點：不行再生能源（展示化石燃料的運用年限），燃燒產物污染大，能源利用率低（我國33%，世界平均40%）（在投影上展示）?！緦б磕壳叭澜缯媾R著能源危機，假如你現(xiàn)在成為我國能源部部長，請你為我國的能源發(fā)展出謀劃策，你有哪些措施呢？【溝通】1.開發(fā)新能源，如太陽能，氫能，水能，風能，潮汐能，核能（3.11日本核事故）等。2.節(jié)約能源。充分利用現(xiàn)有能源（改進設備，促進充分燃燒，），能源綜合利用。3.削減污染?！具^渡】你認為將來解決能源危機的最根本的方法是什么？學生答：開發(fā)新能源。目前各個國家都在制訂新能源發(fā)展安排，來應對能源危機。下面我們一起先來相識一下氫能開發(fā)?！景鍟恳?、清潔高效的氫能【老師講解】那么，與其他能源相比，氫氣用作燃料有哪些優(yōu)點呢？請同學們從以下三個方面進行探討、溝通：1.制取氫氣的原料；2.氫氣燃燒的產物；3.氫氣燃燒時產生的熱量?！就队啊繗錃庾鳛樾履茉雌毡楸蝗藗冎匾暡⒓右蕴接?。氫氣用作燃料有很多其他燃料所不及的優(yōu)點。煤、石油、自然氣等資源的隱藏量并不是無限的，氫氣可以用水作原料來制取。燃燒相同質量的氫氣和石油，前者放出的熱量是后者的3倍。氫氣燃燒的產物只有水。依據(jù)以上短文內容，歸納總結氫氣作為燃料的優(yōu)點?！緦W生溝通探討】【老師小結】（分析后得出結論）氫氣作為燃料的優(yōu)點：1.放出的熱量高：1g氫氣放出的熱量為1g石油的3倍。2.清潔無污染：氫氣在燃燒過程中，產物只有水，不會造成環(huán)境污染，因而又被稱為“清潔燃料”。3.來源廣泛：占地球表面71％的水中都含有大量的氫元素，水分解可制得氫氣，氫燃料燃燒后又生成水?！纠蠋熤v解】請同學們想像一下，當氫氣作為能源被人們廣泛運用之后，我們的生活將會是什么樣子呢？【學生溝通探討】【老師小結】做飯時，干脆打開氫氣灶，點著氫氣就可以了；汽車、火車、飛機將不再須要油料；沒有加油站了；天空不會再灰蒙蒙的了……【老師講解】氫氣作為一種能源雖然是如此的志向，但是目前卻只有在火箭放射等少數(shù)狀況下運用，這又是為什么呢？請同學們閱讀書本、合作探討對這一問題的看法?！緦W生閱讀、溝通、探討】閱讀書本95頁其次段和“多識一點”?！纠蠋熜〗Y】（溝通探討后得出氫氣作為新能源的局限性）1.電解水生成1gH2消耗的能量大于1gH2燃燒放出的能量，消耗電能太多，成本太高；2.氫氣易燃易爆，貯存和運輸不便利、擔心全。以上兩點的確極大地制約了氫氣作為能源被廣泛運用的空間。那么，我們是否就此放棄氫氣這種新型能源呢？當然不能。那么，我們應當如何解決這個問題呢？【學生溝通探討】【老師小結】大家的思路特別好，這也正是當今世界各國科學家們正在努力攻克的難題。現(xiàn)在，科學家們已經提出了“志向的氫能源循環(huán)體系”?！就队啊恐鞠虻臍淠茉囱h(huán)體系【老師講解】請結合氫氣作為燃料的優(yōu)點和缺點，細致視察這副圖，看能從中得到哪些信息呢？（視察、探討后老師小結）只要有光催化劑的存在，將水放在太陽光下曬一曬，就能得到氫氣和氧氣了；在燃料電池中，氫氣和氧氣發(fā)生化學反應轉化為電能；水和氫氣可以循環(huán)運用……活動2探究化學電池的奇妙【過渡】在生活中廣泛運用的電瓶車，手機，數(shù)碼照相機等能量是由什么供應的（學生答：電池），電池以它的體積小，電容量大，攜帶便利等特點，是現(xiàn)代社會應用特別普遍的一種能源。下面我們就以電池為例來探究下列電池與化學之間有什么關系?！景鍟慷脧V泛的化學電池【展示】剝開電池，看看里面有什么？電池的內部結構?；瘜W電池：將化學能轉化為電能的裝置【老師講解】碳棒的成分是石墨，金屬外皮的成分是金屬鋅，黑色粉末固體物質成分是碳黑、二氧化錳，在黑色粉末和鋅皮之間的白色糊狀物主要成分是氯化銨。其中，碳棒作正極，鋅皮作負極。為什么電池能輸出電能呢？請同學們視察以下兩組試驗，對比它們的裝置和現(xiàn)象有何不同。同時思索：這二者之間有什么因果關系？由此你能得出什么結論？【投影】試驗一：將從電池中取出的碳棒和鋅片平行地插入盛有稀硫酸的燒杯里，視察現(xiàn)象；試驗二：用導線將“試驗一”中的鋅片和碳棒連接起來，并在導線中間連接一只電流表，再視察現(xiàn)象?！纠蠋熝菔尽俊緦W生視察探討】細致視察試驗現(xiàn)象完成表格：【老師小結】這兩個試驗的現(xiàn)象有何異同？（學生探討回答后，老師小結）“試驗一”中的鋅片上有氣泡冒出，碳棒上沒有任何現(xiàn)象；“試驗二”中的鋅片在不斷溶解，碳棒上有小氣泡產生。同時視察到電流表的指針發(fā)生偏轉?！纠蠋熤v解】（進一步提問）電流表的指針發(fā)生偏轉說明白什么問題？說明導線中產生了電流。也就是說“試驗二”的裝置輸出了電能，科學家就是受類似的化學反應的啟發(fā)，研制成了化學電池。這個試驗充分表明白化學反應產生的能量是可以轉化為電能的。依據(jù)剛才的試驗，大家能否大膽地揣測一下，運用一些蔬菜、水果代替稀硫酸是不是也能產生電流呢？提示：西紅柿、蘋果等蔬菜、水果里的汁液與剛才燒杯中的液體都是酸性的。【學生溝通探討】（熱情地溝通、探討，并進行大膽地揣測）【老師講解】有的同學揣測：將用導線連接的碳棒和鋅片插入蔬菜或水果中，就能輸出電流來。那么，他的揣測有沒有道理呢？讓我們用試驗來檢驗他的揣測。請同學們利用桌上的試驗器材，用銅片代替碳棒，自己設計并進行操作，看看有什么結果?！緦W生溝通探討】試驗器材：西紅柿、蘋果、鋅片、銅片、導線、電流計、音樂賀卡等。在學生溝通前，要求每組派一位“發(fā)言人”，同時按發(fā)言結果將學生分為西紅柿組、蘋果組等?！緦W生分組試驗】學生探討、溝通、確定試驗方案后，進行試驗操作。試驗步驟：把一塊鋅片和一塊銅片插入一個成熟西紅柿或蘋果中，用導線將鋅片和銅片連接起來，并在導線中間連接一只音樂賀卡上的小喇叭。（試驗結束后，指定“發(fā)言人”敘述試驗方案、試驗現(xiàn)象，針對他們主動、大膽的探究精神賜予恰當?shù)脑u價。）【老師講解】回顧剛才我們做的試驗，請同學們思索一下：從變更的角度來看，化學電池的內部發(fā)生了什么性質的變更？化學變更。假如從能量的角度來看，化學電池是怎樣的一種裝置？【老師小結】（學生思索回答后小結）化學電池是一種可以輸出電能的裝置。在化學電池中，物質之間發(fā)生了化學變更，同時，物質的化學能轉化為電能釋放了出來。那么，請同學們回顧前面所學過的化學變更的現(xiàn)象并進行思索：物質在發(fā)生化學變更的同時，物質的化學能還有其他的轉化形式嗎？【學生溝通探討】【老師小結】木炭在氧氣中燃燒時發(fā)出了白光，說明木炭的化學能轉化為光能釋放出來；木炭燃燒的同時還釋放出熱量，說明木炭的化學能轉化為熱能釋放出來；說明物質的化學能還能轉化為熱能和光能等……任何化學變更都伴隨著能量的轉化，這正是科學家們開發(fā)新能源的重要依據(jù)。新能源開發(fā)的進展是很快的，同學們想了解得更多一些嗎？你們可以上網查閱資料，或者到圖書館查閱文獻資料。三、典例剖析例科學家提出了一種最經濟最志向的獲得氫能源的循環(huán)體系（如下圖）。下列說法錯誤的是（）A.分解的水的質量等于生成的氧氣和氫氣的質量和B.氫氣和氧氣的反應為汲取熱量C.氫氣和氧氣的反應屬于化合反應D.催化劑在反應前后質量和化學性質不變【解析】A．依據(jù)質量守恒定律：參與化學反應的各物質的質量總和，等于反應后生成各物質的質量總和，因此分解的水的質量等于生成的氧氣和氫氣的質量和，故A說法正確。B．依據(jù)氫氣和氧氣的反應放出熱量，故B說法錯誤。C．依據(jù)化合反應由“多變一”的特點進行推斷可知氫氣和氧氣的反應屬于化合反應，故C說法正確。D．依據(jù)催化劑的特點：能改變更學反應的速率，而本身的質量和化學性質不變，故D說法正確?！敬鸢浮緽四、課堂小結【提問】通過這節(jié)課的學習，你都有哪些收獲？【小結】一、清潔高效的氫能氫能源的三個優(yōu)點：來源廣、熱值高、無污染。大量運用氫能源要解決的問題：1.如何廉價地制取氫氣2.氫氣的存儲和運輸問題二、應用廣泛的化學電池化學電池：化學能、電能五、布置作業(yè)完成本課時對應練習。教材習題解答挑戰(zhàn)自我(P98)1.來自太陽的能源：太陽能、風能、水能、煤炭、石油、自然氣、生物能等；來自其他天體的能量：潮汐能；來自地球內部的能量：地熱能、核能；另外如波浪能，月球能源等。2.B【解析】目前制取氫氣主要是通過電解水或金屬與酸反應，制備氫氣耗能大，成本高。3.1136kJ【解析】電解72g水生成的氫氣8g，1g氫氣完全燃燒生成液態(tài)水時放出142kJ的熱量，8g氫氣完全燃燒生成液態(tài)水時放出142kJ×8=1136kJ的熱量。第一節(jié)化學與能源開發(fā)一、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?/p>