教学重点:1、知道化石燃料对人类生产、生活的重要意义,认识化学在开发新能源、提高能源转化率等方面的重要性。
2、了解化学能转变为电能的过程和装置,了解燃烧化石燃料的缺点,使用化学电源的优点,看懂常见电池的简单原理。
3、认识能源和环境问题的重要性,培养节能和环保意识。
教学难点:化学能转化为电能的原理、装置、应用以及废弃物产生的污染问题
教学过程:
[引言]:在第一堂化学课,开启化学之门是,就告诉你学习了化学能让你正确认识物质(从身边的到体内的到工农业生产中的)合理利用自然资源。那么我们现在进入最后一章的总结性学习,再看化学与人类生产、生活、环境到底有什么样的关系。
§9、1 化学与能源
学生活动:阅读课本P230
一、能源[energy resources]提供能量的资源。
学生:说出你知道的能源有哪些。
老师分类板书:按它们能否在自然界中得到补充分
可再生能源:水力、潮汐能、太阳能、风力、薪柴、温泉
不可再生能源:煤、石油、天然气等化石燃料[2000年世界主要能源需要量、单位(万吨/天)煤:1111 石油:1722 天然气:668.5 核能:405 其他:237根据国际能源机构的统计,假使按目前的势头发展下去,不加节制,那么地球上这三种能源能供人类开采的年限,分别是240年、40年、50年。从人类历史的角度来看,四五十年实在是非常短促,所以开发新能源来替代上述三种传统能源,迅速地逐年降低它们的消耗量,已成为类社会发展中的紧迫课题。]
讲解火力发电原理:煤→热能→机械能→电能。
存在问题:P231
迫切需要解决的问题:①开发新能源②提高能源转化效率。化学有助于人类解决这些问题。
二、化学能转化为电能
实验:试试看:出示Zn、Cu插入硫酸铜溶液中,告诉同学这就是一个电池,若用导
线把Zn、Cu连起来,导线上就有电流通过,请问同学们相信吗?那么我怎么
做?看到什么现象你们才能相信呢?
学生:议论——灯泡或电流计。
老师:想知道我这个电流是怎样工作的吗?提问:Zn、Cu谁易失去电子,
负极:Zn—2e==Zn2+ 正极: Cu2++2e==Cu按理说应在Cu丝上见到红色的铜,
但红铜上见红铜现象不明显。下面换一个导电溶液(稀硫酸)
发现铜丝表面有气泡。
说明:化学电池是通过化学反应,消耗某种化学物质,输出电能。若改变电极和导电
液体,可以生产出各种输出功率和性能均不同的电池。
学生再看:水果电池。出示Li电池Li+MnO2LiMnO2
化学电源优点:减少大气污染,提高能量转化率。
缺点:废弃电池处理不好也会污染环境,主要是电池中的固体废弃物和重金属离子会
污染环境,一节废的Ni——Cd电池会使1m2的耕地失去使用价值,Cd2+污染,
可导致人体患骨痛病及肝、肾、肺的病变,重金属离子能通过食物链进入人体,
方式如下:重金属离子→土壤或水体→生物体内→人体,减少甚至消除废弃电
池污染,应该采取的措施是①集中回收处理废旧电池②研制高效无污染的电池。