初中化学新科粤版九年级下册9.3 化学与能源教案（2025春）

9.3化学与能源学生几乎已经学习九年级化学的全部内容，对于物质的性质用途和应用等有了清晰的认识。在学法和能力上，具备对于化学物质性质的判断和分析能力。同时，受思维能力发展的限制，学生对化学与能源的认识还稍显不足。生活在现代社会，学生对“电”有着丰富而又强烈的感性认识。当学生们了解了化学反应中能量转化的原因，并感受了探究化学能与热能的相互转化过程之后，会对化学能与电能之间的转化问题产生浓厚的兴趣。本节的主要目标是要让学生了解能源的种类以及各种能源的优缺点，培养学生养成节约能源的良好习惯，激发学生从小热爱科学、积极研发新能源的信心和动力；通过学习电池的初步知识为载体，使学生知道电池可以将化学能转化为低污染、高效率特点的电能；从而认识化学为提高能源利用率，开发新能源做出的重大贡献，感悟到化学在解决能源危机中的作用。【素养目标】1.学习几种常见的能源，认识能源开发和节约的重要性；2.知道化学能源，了解使用化学能比燃烧化石燃料具有更多优点；3.了解几种常见电池，知道电池的推广应用能减少化石能源的应用；4.认识化学在解决能源危机方面的意义。5.树立绿色、低碳发展的理念。6.培养学生节约能源、合理使用化学物质的观念。【教学重点】知道常用的能源；了解化学能的使用。【教学难点】化学能转化为电能。【教学准备】教学课件。【教学过程】一、导入新课化学反应都有新物质产生，同时还伴随着能量变化。人们利用化学反应，有时主要是为了制取所需要的物质，有时却主要是为了利用化学反应所释放出的能量。例如，人们利用氢氧焰来焊接金属，主要就是利用氢气和氧气反应时所放出的能量。在当今社会中，人类所需能量的绝大部分是由化学反应产生的，特别由煤、石油和天然气等化石燃料或它们的制品的燃烧产生的能量，是当今社会普遍使用的最主要能源。由此可见，研究化学反应及其能量变化对于我们是多么重要！今天我们一起学习相关知识。二、推进新课能源1：了解常见的能源［导入］从人类祖先发现野火起，人类便叩开了能源之门，开始利用化学反应所释放的能量。如今人类所需能量的绝大部分是由化学反应产生的，如燃料的燃烧。［讲解］能源指自然界中能为人类提供某种形式能量的物质资源。［展示］播放视频或课件展示能源的发展，介绍能源发展历程。［讲解］能源变革的历史，也是人类社会发展的历史。古代人们只能烧柴取暖和烤煮食物，后来逐渐学会开采、利用各种化石燃料。化石燃料至今仍然是普遍使用的最主要能源，但是由于其资源有限，而且污染自然环境，近几十年世界各国致力于因地制宜地开发使用水能、核能、太阳能、风能、氢能、潮汐能、地热能等清洁能源。近年来，我国水电、风电、太阳能发电、生物质发电装机均居世界第一，非化石能源装机比重已经超过了煤电装机。［讨论］目前社会的主要能源是什么？当前能源的发展方向是什么？［交流总结］化石能源至今认识最主要的能源，现代社会的能源开发向着绿色、清洁方向发展。［学生活动］请大家根据利用现状、能源性质、获取方式等方式对目前所使用的能源进行分类。［成果展示］分类依据类别定义实例3 按利用现状常规能源已被人们广泛利用的能源煤、石油、天然气、水能等新能源尚未广泛利用而正在积极研究以便推广的能源太阳能、风能、核能、地热能、氢能等按能源性质可再生能源能够不断得到补充以供使用的能源太阳能、风能、水能、地热能等不可再生能源经亿万年才能形成而短期内无法再生的能源煤、石油、天然气、核能等按获取方式一次能源从自然界直接取得而不改变其基本形态的能源煤、石油、天然气、太阳能、风能、水能、地热能等二次能源一次能源经过加工转化成另一种形态的能源电能、煤气、沼气、汽油等知识点2化学能的利用［过渡］物质发生化学变化时，常常伴随有能量变化，这就是化学能。通过化学反应，化学能可转化为其他能量，如热能、电能、机械能、光能等，为人类所利用。物质燃烧的过程会放出大量热，实际上就是通过燃烧反应将化学能转化为热能，这是当前利用化学能最主要的方式。［设问］请你举例生活中将化学能转化为热能的事例。［交流］在生产生活中都把煤、汽油、柴油和天然气等作为燃料使用。［回顾］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，大量排放会造成全球气候变暖；（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、氮氧化合物等大气污染物，排放到大气中会形成酸雨；（3）燃烧产生的热量，对周围的环境造成热污染。（4）燃烧形成的粉尘会污染空气，危害人类健康。（4）利用煤的燃烧进行火力发电时能量的转化为化学能→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。［设问］那么生活中有没有能量转化率较高的装置？［展示］干电池、手机电池等。［讲解］化学能可以直接转化为电能供人们使用，实现这种直接转化的装置就是化学电池。电池是一种能将化学能直接转化为电能的装置。目前我们使用的电池主要有：①不能重复使用的一次性电池，如干电池，用于手电筒、时钟等；②用后可再充电循环使用的二次电池；还有燃料燃料电池。［阅读］请大家阅读课本P124-125“化学能转化为电能”部分内容。［学生活动］讨论不同的电池分别具有哪些特点，适用于那些领域。［成果展示］化学电池（1）一次电池：干电池等。特点：不能重复使用。应用：手电筒、时钟等。（2）二次电池：蓄电池、锂电池等。特点：用后可再充电循环使用。应用：燃油汽车、手机、手提电脑、电动汽车等。（3）燃料电池：氢燃料电池等。特点：利用燃料和氧气反应实现能量转化。应用：载货汽车、宇宙飞船、空间站等。3 ［教师讲解］相比于把化学能转化为热能的途径，以电能的方式去利用化学能更加有效和洁净，对环境的影响很小。随着新型化学电池的开发和推广使用，化学能的这种利用途径将获得更大的发展。［展望］自从人类祖先发现野火叩开能源之门后，随着人类不断的实践、探索和积累，人们已掌握了一定的能源利用技术，时至今日可被人们利用的能源种类非常之多。如取之不尽的风能，利用风力提水，风能发电；来自大海的馈赠，利用波浪能发电，建立潮汐电站；利用海边温差发电；还有俯拾皆是的生物质能，用之不竭的地热能……展望未来，随着科技和社会的进步，人类必将进入一个崭新的多能源时代。三、典例剖析例目前，科学家提出了一种最经济最理想的获得氢能源的循环体系(如下图)。下列说法错误的是()A.燃料电池能够使化学反应产生的能量转化为电能B.该氢能源的循环体系能够实现太阳能转化为电能C.在此循环中发生了反应：D.目前化学家急需解决的问题是寻找合适的光照条件下分解水的催化剂【解析】A.化学电池是将化学能转化成电能的装置，因此，A答案正确。B.该循环体系中，太阳能变成化学能，化学能又变成电能，因此B答案正确。C.该循环体系中水生成氢气和氧气的过程中反应条件为光分解催化剂和光照，不是通电分解，因此，C答案不正确。D.现在氢能源作为人类理想中的能源大量使用还需解决合适的光照条件下分解水的催化剂、运输和储存问题，所以D答案正确。【答案】C四、课堂检测教师安排学生做当堂训练中的题目，并有针对性地讲解。五、课堂小结学完这课你应该知道：1.常见的能源有热能、电能、太阳能、风能和核能等。2.化学能可转化为热能电能等加以利用，化学电池是直接将化学能转化为电能的装置3.节约能源，人人有责。六、布置作业完成课后作业练习，并预习下节的内容。3