氢能的开发与利用学案

高一化学教案：氢能的开发与利用学案
【摘要】鉴于大家对十分关注，小编在此为大家搜集整理了此文“高一化学教案：氢能的开发与利用学案”，供大家参考!
本文题目：高一化学教案：氢能的开发与利用学案
第四单元太阳能、生物质能和氢能的利用
氢能的开发与利用
【我思我学】
想一想：
1.用传统的煤、石油、天然气作为燃料，其主要缺点是什幺?国际上认为“氢能源将是21 世纪中后期最理想的能源”。

你怎幺理解这一说法?
2.在生活和实际生产中大量应用氢能源，首先要解决哪些问题?
3.什幺是储氢材料?
查一查：。

《能源的开发和利用》导学案第一课时一、导言能源是人类社会生产和生活不可缺少的重要物质基础，也是促进国家经济发展和维护国家安全的重要资源。

然而，随着全球经济的快速发展和人口的持续增长，能源资源的消耗速度越来越快，能源危机日益严峻。

因此，如何科学开发和有效利用能源已成为当今世界各国政府和社会各界广泛关注的重要议题。

二、学习目标1. 了解各类能源资源的特点和开发利用现状；2. 掌握能源开发和利用对环境和社会的影响；3. 意识到能源保护的重要性，提高节约能源的意识和能力。

三、学习内容1. 能源资源的分类和特点；2. 主要能源资源的开发利用现状；3. 能源开发和利用对环境和社会的影响；4. 节约能源的重要性和方法。

四、学习重点和难点1. 学会辨别各种能源资源的特点和使用方式；2. 理解能源的开发利用对环境的影响；3. 意识到节约能源的重要性和方法。

五、学习任务1. 认真阅读课本相关内容，了解各种能源资源的分类和特点；2. 查阅资料了解主要能源资源的开发利用现状；3. 结合课堂学习和实际生活，思考能源开发和利用对环境和社会的影响；4. 总结并分享节约能源的方法和体会。

六、学习方法1. 多媒体资料的查阅和分析；2. 实地考察和案例分析；3. 小组合作和讨论；4. 资料整理和撰写。

七、学习评价1. 参与课堂讨论和活动，积极发表看法和思考；2. 完成相关资料的整理和汇报，展示对能源开发和利用的理解和认识；3. 参与节约能源行动，培养以身作则的良好习惯。

八、拓展延伸1. 深入了解新能源的开发利用和未来发展趋势；2. 关注能源政策和热点问题，参与相关社会活动；3. 提高环保意识和行动，积极探索绿色生活方式。

以上是本次《能源的开发和利用》导学案的内容和要求，希望同学们在学习过程中能够认真对待，深入思考，不断提升自己的能源知识和环保意识。

让我们共同努力，为建设美丽家园贡献一份力量！第二课时一、导入在我们生活中，能源的开发和利用是一个非常重要的议题。

第七单元能源的合理利用与开发课题2化石能源的合理利用第2课时降低化石能源的利用对环境的影响1．核心素养（1）了解化石燃料燃烧对环境的影响。

（2）认识合理利用和开发能源、节约使用化石燃料的重要性；梳理环境保护意识。

（3）树立辩证认识问题的意识，正确认识化学的作用。

2．教学重点（1）了解化石燃料对环境的影响。

（2）认识使用和开发清洁燃料及各种能源的重要性。

3．教学难点合理开采和节约使用化石燃料的重要性。

4．课前准备教师准备教学课件；学生预习背默手册。

（赠送）教学过程一、情景导入导语：人类原本生活在空气清新、风景如画的美好世界里。

可是工业革命以后，人们突然发现天不再那么湛蓝，水不再那么碧绿，空气不再那么清新。

请思考，造成这种现象的原因是什么？【投影】多媒体课件展示下列图片，引出课题。

二、合作探究探究点①使用燃料对环境的影响【提出问题】我们的日常生产生活中都离不开燃料和燃烧，使用燃料会对环境产生哪些影响呢？【归纳总结】化石燃料燃烧造成空气污染，主要有以下几方面原因：①燃料中的一些杂质如硫等燃烧时，产生空气污染物如二氧化硫等；②燃料燃烧不充分，产生一氧化碳等；③未燃烧的碳氢化合物及炭粒、尘粒等排放到空气中形成浮尘。

【投影展示】讲解酸雨的形成过程。

【归纳总结】酸雨的形成、危害及防治措施：氮的氧化物、含铅化合物和烟尘等，我们应该采取哪些措施减少汽车尾气污染呢？【归纳总结1】减少汽车尾气污染的措施主要有：①改进发动机的燃烧方式，使汽油能充分燃烧；②使用催化净化装置，使有害气体转化为无害物质。

【归纳总结2】大量化石能源燃烧释放的二氧化碳会引起温室效应，导致全球变暖。

探究点②怎样减少化石能源的危害？主要通过提高燃料质量和改进使用技术。

①大力推广使用脱硫煤。

②使用天然气代替煤。

③汽车发动机使用催化净化装置。

④推广使用电动汽车。

探究点③ 目前的新能源有哪些？1．氢能源。

①实验室制取氢气的方法：Zn ＋H 2SO 4===ZnSO 4＋H 2↑。

[第二课时 生物质能的利用 氢能的开发与利用][课题引入]P46二．生物质能的利用 P461．直接燃烧：(C 6H 10O 5)n ＋6nO 2−−→−点燃6nCO 2＋5nH 2O 2．生物化学转换（1）沼气： （2）乙醇：(C 6H 10O 5)n ＋nH 2O −→−酶nC 6H 12O 6 C 6H 12O 6−−→−发酵2C 2H 5OH ＋2CO 2↑ 3．热化学转换[拓展视野]P47 生活垃圾中生物质能的利用三．氢能的开发与利用1．氢能的三大优点：（1）燃烧放出的热量多。

（2）燃烧的产物是水，不污染环境。

（3）制备的原料是水，资源不受限制。

[交流与讨论]P482．氢能的产生方式：（1）以天然气、石油和煤为原料，在高温下使之与水蒸气反应而制得。

（2）以天然气、石油和煤为原料，部分氧化法制得。

（3）电解水制得氢气。

（4）生物质气化制氢气。

（5）光解水制得氢气。

（后两种应该是最佳方式）3．氢能的利用途径：（1）燃烧放热（如以液氢为燃料的液体火箭）（2）用于燃料电池，释放电能（如氢氧燃料电池）（3）利用氢的热核反应释放出的核能（如氢弹）[教师讲解]为进一步开发氢能，推动氢能利用的发展，“氢能技术”已被列入《科技发展“十五”计划和2015年远景规划（能源领域）》。

4．储氢技术：[拓展视野]P48～49中国书法艺术说课教案今天我要说课的题目是中国书法艺术，下面我将从教材分析、教学方法、教学过程、课堂评价四个方面对这堂课进行设计。

一、教材分析：本节课讲的是中国书法艺术主要是为了提高学生对书法基础知识的掌握，让学生开始对书法的入门学习有一定了解。

书法作为中国特有的一门线条艺术，在书写中与笔、墨、纸、砚相得益彰，是中国人民勤劳智慧的结晶，是举世公认的艺术奇葩。

早在5000年以前的甲骨文就初露端倪，书法从文字产生到形成文字的书写体系，几经变革创造了多种体式的书写艺术。

1、教学目标：使学生了解书法的发展史概况和特点及书法的总体情况，通过分析代表作品，获得如何欣赏书法作品的知识，并能作简单的书法练习。

课题：燃料的合理利用与开发（第2课时）学习目标：知识与技能：1.了解使用氢气、天燃气（或沼气）、液化石油气、煤气、究竟、汽油和煤等燃料对环境的影响，懂得选择对环境污染较小的燃料。

2.了解我国能源与资源短缺的国情，认识资源综合利用和新能源开发的重要意思。

过程与方法：1.通过阅读材料，在材料中提取主要信息，逐渐培养自身阅读习惯，提高从文中提取信息的能力；2.运用已有知识预测实验现象及结果，再通过实验进行验证。

情感态度价值观：通过本节课的学习是学生认识到环境问题的重要性，进而提升学生热爱自然、保护自然的意识。

学习难点、重点：重点：懂得选择污染少的燃料；氢能源。

难点：燃料燃烧污染环境的原因。

自主预习：1.___________________ 三大化石燃料是______ 、、。

2•家用燃气主要有天然气、管道煤•气（主要成分是出、C汕、CO）和罐装液化石油气（主要成分是C3H8、GH®、GH, C此）等，为了防止燃气泄漏造成危险，可以在厨房中安装泄气报警器（如图所示）。

（1） ____________________________________ 天然气的主要成分是 ________________________ 。

（2）如果某家庭用的是天然气，报警器的位置应按 _______ （填“甲”或“乙”）图安装,原因是__________________________ O预习课本内容思考一下问题：甲乙问题1:煤燃烧吋排放出的哪些污染物会导致酸雨的形成？酸雨带来什么危害?问题2：你知道汽车使用的燃料是什么吗？怎样减少汽车尾气带来的污染?问题3：乙醇俗称是什么？它是可再生能源吗？问题4：最清洁的燃料是什么？实验室如何制取它？课堂助学：活动一：看视频，了解酸雨的危害交流讨论：酸雨对环境造成的破坏有哪些？（1） ______________________________________ 损坏植物叶面，破坏（2） ______________________________________________________________________________ 腐蚀建筑、雕像等，其原材料大理石、石灰石主要成分为 _______________________ （3） 腐蚀铁、铝等 ______ 制品。

氢能的开发与利用氢能是一种非常重要且潜力巨大的替代能源。

它可以作为清洁能源的一种选择，通过利用氢气的燃烧产生的水蒸气来产生能量，从而减少对环境的污染。

同时，氢能还可以被用于储能和运输等领域。

本文将探讨氢能的开发与利用，包括氢能的生产、储存、运输和利用等方面。

首先，氢气的生产是氢能开发与利用的基础。

目前，氢气的生产主要有三种方法：热解水、化石燃料重整和电解水。

热解水是利用高温将水分解为氢气和氧气的方法，该方法需要大量的能量供给，因此能源效率较低，目前仅用于少数工业应用。

化石燃料重整是通过将石油、天然气等化石燃料与水蒸气进行反应，产生氢气和二氧化碳，该方法产生的氢气可用于工业领域。

电解水是利用电流将水分解为氢气和氧气的方法，该方法需要电力供给，但是由于电力的可再生性，电解水方法可以实现清洁的氢气生产，因此在能源转型中有广阔的应用前景。

其次，储存和运输是氢能利用的重要环节。

氢气具有低密度和高易燃性的特点，因此储存和运输氢气需要解决一系列的技术问题。

目前，常用的氢气储存方式主要有压缩氢气储存和液态氢气储存。

压缩氢气储存是将氢气压缩到高压状态，然后储存在储氢罐中。

液态氢气储存是将氢气冷却至低温状态，使其变为液态。

这两种方法各有利弊，压缩氢气储存适用于小规模的储氢需求，液态氢气储存适用于大规模的储氢需求。

氢气的运输方式有管道输送和氢气罐车运输等，其中管道输送是一种成熟且高效的运输方式，但是需要建设高压管线网络，成本较高。

最后，氢能的利用主要包括燃料电池和氢气燃烧两方面。

燃料电池是一种将氢气和氧气进行反应产生电能的设备，该设备具有高效、无污染的特点，可应用于汽车、家庭和工业领域。

氢气燃烧是将氢气与空气中的氧气进行燃烧产生热能的过程，该方法可以应用于发电、供热等领域。

同时，氢气还可以与其他能源进行混合使用，如与天然气混合燃烧，可以减少对传统能源的依赖，降低环境污染。

总结来说，氢能的开发与利用涉及氢气的生产、储存、运输和利用等多个环节。

初中化学新课程教学案例一、教学背景与定位：课型：第二单元第二节（2课时）学生信息：一个班52人，分成14个学习实验小组，其中每个组中学生的学习情况基本上是优秀一名，良好一名，一般一名，差一名。

教学起点分析：在上节中学生已经了解到在物理变化中分子本身没变，本节继续采用学生熟悉的水做知识载体，通过对水分解产生氢气和氧气的微观过程的描述，使学生认识到分子在化学变化中分解成原子，原子再重新组合形成新的分子，从而理解化学反应的实质。

教学的起点定位于引导学生从观察宏观现象到用微观观点分析化学反应的实质。

教学主要方式：实验探究，信息技术与学科整合。

课时数：2课时。

二、教学资源与设备：仪器与药品：水电解器14套（玻璃管中注满了10%~15%的NaOH溶液），启普发生器一套，锌，稀硫酸，火柴，烧杯，橡皮导管，尖嘴玻璃导管学生自备：2张直径5厘米的圆纸片（模拟氢原子）一张10厘米的圆纸片（模拟氧原子）多媒体材料：课件：（1）水的电解示意图（2）电解水实验的指导（3）氢气的燃烧网上资源：氢能的开发和应用文字资源：《初中伴你学习新课程从书》中的“课外探究”；氢气的燃烧有污染吗三、教学实录：第一课时：水的分解（一）提出问题导入（师）我们已经知道，水在加热时变成水蒸气。

水的三态变化，只是水分子间隔改变。

而“每个水分子由两个氢原子和一个氧原子构成”，这一事实始终没变。

那么，如果在水中插入电极，通以直流电，情形是否有所不同呢？（二）解决方法：用实验验证（生）猜想同或不同（师）那么用什么来验证我们的猜想呢？（生）实验（三）学生分组实验（共14个小组，每组3-4人，实验时学生只需插上电源即可）展示多媒体指导实验（师）同学们在实验中要学会运用观察法，仔细观察实验现象（1）两个电极，两支玻璃内液面有什么变化：（生）两个电极产生气泡，并且与正极连接产生的气泡慢，负极连接产生的气泡快。

通电一段时间后，两极玻璃上部汇集的气体体积比大约是V正极：V负极=1：2。

思考1：地球上最基本的能源是什么？是以怎样的形式传送的呢？太阳能，太阳能以光和热的形式传送到地面，人们可以直接利用太阳能辐射获得光和热。

思考2：大自然中，还有哪些利用太阳能的例子呢？植物的光合作用：光能→化学能自学课本，总结太阳能的收集和利用的主要的三种方式：光→化学转换将太阳能直接转换为化学能，如植物的光合作用。

光→热转换将太阳能转换为热能，如太阳能热水器。

光→电转化利用光电效应将太阳能直接转化为电能，如太阳能电池等。

开发和利用各种能源太阳能风能水能二、氢能氢能优点：①原料来源广；②氢气完全燃烧放出的热量多；③燃烧产物是水，无污染。

氢气—理想的绿色能源。

氢能将成为未来的主要能源回顾：实验室制取氢气、收集氢气：Zn+H2SO4==ZnSO4+H2↑收集方法：排水集气法、向下排空气法。

氢气纯度的检验：用大拇指捂住已收集满氢气的小试管，点燃酒精灯，试管移近火焰，试管口对着燃着的酒精灯火焰，移开拇指点火，如听到尖锐的爆鸣声，说明氢气不纯，如爆鸣声轻而沉闷，说明试管内收集的氢气纯净。

氢能开发与利用的困难：（1）制氢问题：如何经济地以水为原料制取氢气。

（2）储氢问题：氢分子小，质量轻，容易逸失，而且氢气易燃、易爆，因而不易储存和运输。

以氢气为燃料驱动的新型汽车正在研制中。

三、化学能转化为电能化石燃料产生电能的缺点：（1）不可再生；（2）能量转化率低；（3）产生环境污染。

那么生活中有没有能量转化率较高的装置？化学电源一种将化学能直接转化为电能的装置一种高效率的能量转换器。

下面通过实验来直观感知化学电源中能量的转化。

取一碳棒和一块锌片，将它们平行地插入盛有稀硫酸溶液的水槽中，再将锌片和碳棒以及电流表用导线连接起来，观察现象。

实验现象：电流表指针发生偏转。

分析原因：烧杯中物质发生了化学反应，将化学能转化为电能。

电池的分类：一次电池：使用后不能再生的电池，如锌锰干电池；二次电池：放电后通过充电可反复使用的电池，如镉镍电池、铅蓄电池等。

第四单元太阳能、生物质能和氢能的利用美国国家可再生能源实验室目前发现,向海藻的生存环境中加入指定酶,能抑制海藻产生糖,从而使其转向生产氢能。

近年来,我国和美国、日本、加拿大、欧盟等都制定了氢能发展规划,把发展氢能作为21世纪新能源的战略目标。

按照美国氢能技术路线图,到2040年美国将走进“氢能经济”时代,氢能将取代化石能源成为广泛使用的终端能源。

1．了解利用太阳能的几种常见方式。

2．了解利用生物质能开发沼气和乙醇燃料的途径和方法。

3．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以及氢能源开发的价值与方向。

4．认识开发、利用高效、清洁能源的重要性和迫切性。

一、太阳能的利用1．太阳能是地球上最基本的能源。

太阳能是各种可再生能源中最重要的基本能源,生物质能、风能、海洋能、水能等都来自太阳能。

太阳能作为可再生能源的一种,则是指太阳能的直接转化和利用。

2．大自然利用太阳能最成功的是植物的光合作用。

植物体内的叶绿素相当于一个小型工厂,它在太阳光作用下,把CO2、H2O转化为葡萄糖,进而生成淀粉、纤维素等,从而把光能转化为化学能。

(1)光能转化为化学能的方程式：6CO 2＋6H 2O ――→光叶绿素C 6H 12O 6＋6O 2。

(2)化学能转化为热能的方程式：C 6H 12O 6＋6O 2―→6H 2O ＋6CO 2。

二、生物质能的利用1．生物质的定义生物质是指一切有生命的可以生长的有机物质,它包括世界上所有的动物、植物和微生物,以及由这些生物产生的排泄物和代谢物。

各种生物质都具有一定的能量,称之为生物质能量。

2．生物质能的含义生物质能来源于植物及其加工产品所贮存的能量。

生物质能包括农业废弃物、水生植物、油料植物、城市与工业有机废弃物、动物粪便等。

3．生物质能的利用方式(1)直接燃烧(用化学方程式表示)：(C 6H 10O 5)n ＋6n O 2――→点燃6n CO 2＋5n H 2O 。

单元2 能源的开发与利用【学习目标】1.了解能源的开发和利用，以及能量之间的互相转化关系；2.学习氢能作为燃料的优点以及氢能在实验室的制取、收集和验纯，了解开发和利用氢能需要解决的问题；3.学习通过化学反应将化学能转化为电能，并能够正确区分一次电池和二次电池。

【旧知回顾】1.你所知道的人类生活中所需的能量来源有哪些？_______________________。

2.你认为哪些是可以开发的新能源？_________________________________。

【新知学习】一、能源的开发与利用1.化石燃料包括：______、________、__________，属于_______再生资源。

2.在化学反应中，反应物转化为生成物的同时必然发生能量的变化。

有些反应吸收能量，如植物光合作用、水的电解等，该类反应将转化为。

有些反应，如植物光合作用、水的电解等，该类反应将转化为。

太阳能1.人类所使用的能源绝大部分来自__________。

2.绿色植物通过____________将太阳能转化为_________。

3.直接利用太阳能主要有两种方式：（1）光→____转换：温室、太阳能热水器等；（2）光→____转换：太阳能电池等。

（3）光→____转换，如光合作用等。

二、氢能1.氢能优点：（1）原料来源_____；（2）氢气完全燃烧放出的热量_____；（3）燃烧产物是水，_____污染。

2.氢气被看作是理想的________。

氢能将成为未来的主要能源。

3.分解水制氢气的方法：（1）实验室制氢的方法：；（2）收集氢气的方法：、。

4.氢能开发与利用的困难：（1）_______问题：目前的制氢技术需要耗用大量的煤、石油、天然气或电力，效率还比较低；（2）______问题：氢分子小，质量轻，容易逸失，而且氢气易燃、易爆，因而不易储存和运输。

三、化学能转化为电能1.使用化石燃料产生____能，存在着浪费资源、能源转换率____和产生大气污染等问题。