课时4 能源的充分利用
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小学科学第5课《合理利用能源》(教案)第一部分:引入合理利用能源是一个重要的话题,我们每个人都需要了解如何合理利用能源,以保护地球和未来的生活环境。
在今天的课程中,我们将学习如何识别不同类型的能源和探索如何合理利用能源的方法。
第二部分:核心知识点1. 能源的类型首先,我们需要了解能源的不同类型。
能源可分为两种主要类型:可再生能源和非可再生能源。
可再生能源是指能够自然再生或在人类寿命内得以再生的能源。
例如,太阳能、风能和水能都是可再生能源。
非可再生能源是指不能够自然再生或在人类寿命内再生的能源。
例如,石油、天然气和煤炭都是非可再生能源。
2. 合理利用能源的重要性为什么需要合理利用能源呢?合理利用能源对于保护地球和环境具有重要意义。
如果我们不合理利用能源,会导致能源短缺、环境污染和全球气候变化等问题。
合理利用能源可以延长能源的使用寿命,减少对自然资源的依赖,降低能源成本,并减少温室气体的排放。
3. 合理利用能源的方法现在让我们来探索一些合理利用能源的方法:a. 节约用电我们可以通过节约用电来降低对电力的消耗。
例如,我们可以在离开房间时及时关闭灯光和电器设备,调低室内空调的温度,使用高效节能的电器设备等。
b. 利用太阳能太阳能是一种可再生能源,可以通过太阳能电池板来收集太阳的能量。
我们可以利用太阳能来加热水或发电。
c. 选择公共交通工具使用公共交通工具可以减少对石油的依赖和减少碳排放。
我们可以选择骑自行车、乘坐公交车或地铁等来减少自己的车辆使用量。
d. 合理使用水资源水是一种宝贵的资源,我们应该合理使用并避免浪费。
关闭水龙头,修复漏水的管道,减少用水量等都是合理利用水资源的方法。
第三部分:实践活动现在让我们进行一个实践活动,来帮助我们更好地理解如何合理利用能源。
活动:制作能源海报材料:彩纸、剪刀、胶水、彩色笔步骤:1. 预先准备彩纸、剪刀、胶水和彩色笔。
2. 让学生分成小组,每个小组选择一种能源进行研究。
小学三年级科学备课教案范文:能源的利用教案一、教学目标1.了解不同的能源类型及其利用方式;2.了解能源的重要性;3.理解人类对能源的需求与保护;4.懂得节约能源。
二、教学重点难点1.理解面向实际问题的不同能源利用方式;2.了解不同能源类型的优缺点;3.节约能源。
三、教学过程1.导入环节老师出示一张图片,引导学生讨论这些器具的共同特点?引导学生思考:“为什么这些器具可以发光或发热?”。
提高引导:引导学生想出“发光或发热的设备需要一些特殊的东西,叫做能量”。
2.教学主题介绍不同的能源类型及其利用方式。
a.煤炭能煤是一种黑色的矿物质,可以被烧成炎热的火焰。
我们使用煤炭来制造电力、暖气和工业生产。
我们需要有效地控制煤炭的数量,避免随意使用。
过多的使用会造成空气污染,危害我们的健康。
b.水能水能是一种由流动的、下落着的水所带动的能量。
水力发电是利用水的能量来制造电力。
水流动得越快、越多,发电量就越大。
因此,我们需要从人工建造的水坝中引入足够的水流来发电。
c.风能我们的地球不断旋转,所以空气在不断地移动。
风就是移动的空气,风能是这种空气运动所带来的能量。
风能被用于推动风车。
推动风车的风的速度越快、风车扇叶越大,所产生的能量就越大。
d.太阳能太阳能是指太阳能够释放出的能量。
我们通常会用太阳能来发电或者热水。
太阳能光伏发电是一种使用电池板(太阳能板)将太阳光转化为电能的技术。
3.反馈环节老师出示图片,让学生通过图片了解利用不同能源的情况。
通过观察和描述不同情况下能源的消耗程度,让学生总结出保护能源的意义和方式,引导他们愉快地学习保护能源。
4.总结环节针对文本中提到的能源类型的特点及其利用方式,能源的保护与节约,为学生提供了全面的知识面,引导他们树立“节约能源”的观念,认识并关注周围的能源和环境问题,它是实现可持续发展的重要途径。
五、教学反思科学是一门需要理性、观察和尝试的学科。
在教学过程中,引导学生通过不同的途径,建立自己对不同能源类型的了解,是非常有效的方法。
第3课时能源的充分利用(必修+选修)(3)化学科学提供的解决化石燃料利用存在问题的途径:①使用新型煤粉燃烧器,通过化学方法把石油、煤等化石燃料转化为洁净燃料,如煤的气化和液化,转化为水煤气或干馏煤气。
②煤的脱硫处理,废气的回收利用。
③开发氢能、核能、太阳能等洁净、高效的新能源。
4.太阳能的利用(1)利用太阳能的意义①化石燃料的不可再生和能源危机。
②地球上最根本的能源是太阳能。
③太阳能是洁净能源,不污染环境。
④人类利用太阳能已经取得初步成果。
(2)大自然对太阳能的成功利用6CO 2+6H 2O −−−→−光合作用C 6H 12O 6+6O 2(葡萄糖再转化为淀粉、纤维素贮存) (C 6H 10O 5)n (淀粉)+nH 2O −−−−−−→−酒化酶或稀硫酸、加热nC 6H 12O 6(葡萄糖) C 6H 12O 6(s)+6O 2(g)6 CO 2(g)+ 6H 2O(l)∆H = - 2803 kJ·mol -1C 6H 12O 6(葡萄糖)−−→−酒化酶2C 2H 5OH+2CO 2↑ ——可用于酿酒。
C 2H 5OH(l)+3O 2(g)==2CO 2(g)+3H 2O(l) ∆H = -1370.3 kJ·mol -1(3)人类利用太阳能的方式①光-热转化,如太阳能热水器等; ②光-电转化,如太阳能电池; ③光-化学能转化,如转化为晶体熔化热; ④光-生物质能转化,如光合作用。
(4)太阳能利用中存在的问题①太阳能吸热板费用昂贵;②太阳能的利用受季节和天气的影响;③大部分太阳能都是夏季期间收集,如何把这部分能量储存起来,留待冬天使用,有待解决。
5.生物质能的利用(1)生物质:包括农业废弃物(如植物的秸秆、枝叶)、水生植物、油料植物、城市与工业有机废弃物、动物粪便等。
(2)利用方式:①直接燃烧:(C 6H 10O 5)n +6nO 2−−→−点燃6n CO 2+ 5nH 2O②生物化学转化:A .制沼气:产生沼气(主要成分是 )和优质肥料。
专题一 第一单元 化学反应中的热效应 编号03第三课时 能源的充分利用【使用说明与学法指导】1.请同学们认真阅读课本9-11页,《优化方案》划出重要知识,规范完成学案预习自学内容并记熟基础知识,用红色笔做好疑难标记。
2.联系课本知识和学过的知识,小组合作、讨论完成学案合作探究内容;组长负责,拿出讨论结果,准备展示、点评。
3.及时整理展示、点评结果,规范完成学案当堂巩固练习,改正完善并落实好学案所有内容。
【学习目标】知识与技能目标:1、掌握燃烧热的概念; 2、了解资源、能源是当今社会的重要热点问题;3、常识性了解使用化石燃料的利弊及新能源的开发过程与方法目标:培养学生综合分析问题的能力情感态度与价值观目标:教育学生能源、环境与现代社会有关的化学问题,以培养学生的社会责任感、使命感【重点难点】燃烧热的定义,燃烧热化学方程式的书写课 前 预 习 案一、燃烧热阅读教材,找出燃烧热的概念,并把它填写在下面的空格中1、定义:___________________________________________________________注意:①研究条件:②反应程度:完全燃烧,产物是 。
③燃烧物的物质的量: mol 。
④研究内容: 的热量。
(ΔH<0,单位kJ/mol )⑤在未有特别说明的情况下,外界压强一般指25℃ ,101 kPa 。
所谓完全燃烧也是完全氧化,它是指物质中的下列元素完全转变成对应的稳定的氧化物。
如: C → 、S → 、H → 。
2.表示的意义:如: CH 4的燃烧热为890.3KJ/mol. 含义: 3.表示燃烧热的热化学方程式的书写:应以 mol 物质的标准来配平其余物质的化学计量数(常出现分数) 4.一定量可燃物完全燃烧时放出的热量 Q 放=n(可燃物)×△H二、热值定义: 。
三、能源1、能源就是能提供 资源,包括化石燃料( 、 、 )阳光、风力、流水、潮汐以及柴草等。
专题一第一单元3能源的充分利用制作人:杨艳荣使用时间2014-9-9教学目标:通过查阅资料、调查研究等方法了解人类所面临的能源危机。
认识节约能量、充分利用能源的重要意义,了解化学在解决能源危机中的重要作用及常见的节约方法。
重点:能源的充分利用难点:热值的计算教学过程:布置预习作业:1、调查日常生活中所采取的节约措施2、如果直接将煤块燃烧存在什么缺陷?应采取什么措施加以解决?导入:随着经济的发展和人类生活水平的提高,能源的消耗越来越大,人类所面临的能源危机也越来越严重。
为了更好地解决能源问题,提高现有能源的利用效率并寻找新的能源具有十分重要的意义。
导:请大家思考一下,你所了解的传统能源有哪些?新能源又有哪些?思、议:小组分析、讨论、踊跃发言评:传统能源:石油、煤、天然气、热力、电力。
新能源:太阳能、核能、风能、生物质能、地热能、海洋能、氢能、天然气水合物。
导:在许多场合将煤块直接燃烧,存在什么缺陷?思、议:讨论展:采用这种方式燃烧煤,煤与空气的接触面积不够,内部的煤燃烧效率偏低,浪费了能源。
另外,直接燃烧煤会使其中含有的硫转化为二氧化硫,引起大气污染。
导:大家知道那些提高煤的燃烧效率的方法吗?思、议:讨论展:1、将煤制成蜂窝状,以增加与空气的接触面积2、通过一定的方法将煤转化为液体燃料(如甲醇)3、通过一定的方法将煤转化为气体燃料(如煤气)导:煤气是将煤和水在高温下反应得到的。
完成第10页“交流与讨论”思、议:讨论、总结展:虽然将煤转化为水煤气再燃烧与直接燃烧所获得的能量是一样的,而且将煤转化为水煤气会增加消耗。
但将煤转化为水煤气至少有两个优点:一是将固体煤转化为气体,极大地提高了燃烧效率;二是通过转化除去了硫,避免了污染大气的二氧化硫的产生。
导:由此可见,提高燃料的燃烧效率十分重要。
请大家根据课前的调查,总结在日常生活中采取了哪些促进燃料燃烧的措施。
思、议:讨论、总结展:1、农村烧秸秆时,鼓风,使其充分燃烧。
班级座号姓名三.能源的充分利用(课时4)【导学目标】1、能通过查阅资料、调查研究等方法了解人类所面临的能源危机,认识节约能源、充分利用能源的重要意义。
2、了解化学在解决能源危机中的重要作用及常见的节能方法。
【学习重、难点】重点:标准燃烧热和热植的概念难点:燃料的充分燃烧【导学过程】学点1 能源1、能源的概念、重要地位2、解决能源危机的方法①科学地控制燃烧反应,使燃料充分燃烧,提高能源的使用效率;②寻找新的能源,3、能源的分类①一次能源与二次能源②常规能源与新能源③可再生能源与非再生能源学点2 标准燃烧热和热值1、标准燃烧热①概念:。
“完全燃烧”的含义是。
标准燃烧热的单位是。
②理解时要注意以下几点:a.燃烧热是反应热的一种,其△H为“一”或△H <0。
b.在25℃、101 kPa时,可燃物完全燃烧,生成稳定的化合物。
如C完全燃烧应生成CO2(g),而生成CO(g)属于不完全燃烧。
又如H2燃烧生成液态H2O,而不是气态水。
c.燃烧热通常是由实验测得的。
可燃物以l mol纯物质作为标准进行测量。
d.书写表示燃烧热的热化学方程式时,应以燃烧1mol物质为标准来配平其余物质的化学计量数。
e.热量=可燃物物质的量×燃烧热。
f.物质的燃烧热不加负号,热化学方程式中的△H要加负号。
③燃烧热与中和热的比较2、热值在101kPa的压强下,叫做该物质的热值。
热值的单位是。
一些物质可以通过测量得到它的热值,可以用热值来衡量物质的经济性。
【导疑案例】〖例1〗2005年10月12日“神舟六号”的顺利发射和10月17日的正常返回,表明我国的载人航天技术已经有了突破性的进展。
飞船以液态N2H4(联氨)和液态NO2为燃料,燃烧生成氮气和水蒸气时火焰温度可达2700℃。
已知:N2(g)+2O2(g)=2NO2(g) △H =+67.7 kJ·mol—1N2H4(g)+O2(g)=N2(g)+2H2O(g) △H = 一534 kJ·mol—1对N2H4和NO2反应的说法不正确的是( ) A.燃烧时NO2作氧化剂B.氮气既是氧化产物又是还原产物C.生成1 mol N2转移8 mol e—D.该反应的热化学方程式为:2N2H4(g)+2 NO2 (g)=3N2(g)+4H2O(g)△H = 一l135.7 kJ·mol—1〖变式题1〗2005年10月12日9时,我国成功发射“神舟”六号载人飞船,它遨游太空5天后准确降落。
“神舟”六号的成功发射对增强我国的国防力量和提高国际地位都具有重要意义。
(1)肼(N2H4)是发射航天飞船常用的高能燃料。
将NH3和NaClO按一定物质的量比混合反应,生成肼、NaCl和水,该反应的化学方程式是:(2)在火箭推进器中装有强还原剂肼(N2H4)和强氧化剂过氧化氢,当它们混合时,即产生大量气体,并放出大量热。
已知:H2O(1)=H2O(g) △H=44kJ·mol—1。
12.8 g液态肼与足量过氧化氢反应生成氮气和水蒸气,放出256.65 kJ的热量。
①请写出液态肼与过氧化氢反应生成液态水的热化学方程式。
②16 g液态肼与液态双氧水反应生成液态水时放出的热量是。
③此反应用于火箭推进器中,除释放大量热和快速产生大量气体外,还有一个很大的优点,你认为是。
(3)目前我国的液体火箭推进剂主要是结构简式为(CH3)2NNH2的偏二甲肼和N2O4,请写出该燃烧反应的化学方程式。
〖例2〗一些烷烃的燃烧热如下表:下列表达正确的是( )A.正戊烷的燃烧热大约在3540 kJ·mol—1左右B.热稳定性:正丁烷< 异丁烷C.乙烷燃烧的热化学方程式为:2C2H6(g)+7O2(g)==CO2(g)+6H2O(g)△H =一1560.8 kJ·mol—1D.相同质量的烷烃,碳的质量分数越大,燃烧放出的热量越多〖变式题2〗已知25℃、10l kPa时,乙烯和乙炔(C2H2)燃烧的热化学方程式分别为C2H4(g)+3O2(g)==2CO2(g)+2H2O(1) △H= 一l411 kJ·mol—12C2H2(g)+5O2(g)==4CO2(g)+2H2O(1) △H = 一2600 kJ·mol—1又知燃烧时火焰的温度乙炔高于乙烯。
据此,下列说法不正确的是( ) A.物质的燃烧热越大,火焰温度越高B.相同条件下等体积乙烯和乙炔完全燃烧时,乙炔放热较少C.25℃ 101 kPa时,1 mol乙烯完全燃烧生成气态产物时,放出的热量小于1411 kJ D.乙炔的燃烧热为1300 kJ.mol—1。
【导练达标】1.下列说法不正确的是( ) A.化石燃料在任何条件下都能充分燃烧B.化石燃料在燃烧过程中能产生污染环境的CO、SO2等有害气体C.直接燃烧煤不如将其进行深加工后再燃烧的效果好D.固体煤变为气体燃料后,燃烧效率将更低2.下列说法正确的是( ) A.在101 kPa时,l mol物质完全燃烧时所放出的热量,叫做该物质的标准燃烧热B.酸和碱发生中和反应生成l mol H2O,这时的反应热叫中和热C.燃烧热和中和热是反应热的种类之一D.在稀溶液中,1 mol CH3COOH和1 mol NaOH完全中和时放出的热量为57.3 kJ3.下列选项中,能说明乙醇作为燃料具有的优点是( )①燃烧时发生氧化反应②充分燃烧的产物不污染环境③乙醇是一种再生资源④燃烧时放出大量热量A.①②③B.①②④C.①③④D.②③④4.自行车、电动自行车、普通汽车消耗能量的类型是( )①生物能②核能③电能④太阳能⑤化学能A.①④⑤B.①③⑤C.①②③D.①③④5.(1)5.7 g汽油[主要成分是辛烷(C8H18),相对分子质量为114]完全燃烧,生成液态水和CO2,放出275.9kJ的热量,汽油的燃烧热为。
(2)由于石油资源有限,且汽油燃烧会产生严重污染,氢气作为一种清洁的能源日益受到各国的重视。
许多汽车厂商正努力研究用氢气作燃料来取代汽油,生产21世纪的环保汽车。
已知:2H2(g)+O2(g)=2H2O(g) △H = 一483.6 kJ.mol—1H2O(1)=H2O(g) △H =44 kJ·mol—1①写出氢气和氧气反应生成液态水的热化学方程式:。
②在通常状况下,若要得到857.4kJ的热量,需氢气的质量为,这些氢气在标准状况下的体积为。
6.1840年,俄国化学家盖斯(C·H·Gess)从大量的实验事实中总结出一条规律,化学反应不管是一步完成还是分几步完成,其反应热是相同的,即盖斯定律。
盖斯定律在生产和科学研究中有很重要的意义,有些反应的反应热虽然无法直接测得,但可以利用盖斯定律间接计算求得。
已知3.6 g碳在6.4 g的氧气中燃烧,至反应物耗尽,并放出XkJ热量。
已知单质碳的燃烧热为Y kJ·mol—1,则 1 mol C与O2反应生成CO的反应热AH为( )A.一Y kJ·mol—1B.一(10X—Y) kJ·mol—1C.一(5X—0.5Y) kJ·mol—1D.+(10X—Y) kJ·mol—17.已知葡萄糖的燃烧热是2804 kJ·mol—1,当它氧化生成1 g水时放出的热量是( ) A.26.0 kJ B.51.9 kJ C.155.8 kJ D.467.3 kJ8.已知在1×105 Pa、298 K条件下,2 mol氢气燃烧生成水蒸气放出484.kJ热量,下列热化学方程式正确的是( )A.H2O(g)=H2(g) +1/2O2(g) △H = +242 kJ·mol—1B.2H2(g) +O2(g)=2H2O(1) △H= 一484 kJ·mol—1C.H2(g)+1/2O2(g)=H2O(g) △H=+242 kJ·mol—1D.2H2(g) +O2(g)=2H2O(g) △H= +484 kJ·mol—1【能力提高】9.已知CH4(g)+2O2(g)=CO2(g)+2H2O(1) AH=一890 kJ·mol—1,现有CH4和CO的混合气体共0.75mol,完全燃烧后,生成CO2气体和18 g液态H2O,并放出515 kJ热量,CO燃烧的热化学方程式为。
10.1 mol CH4气体完全燃烧放出的热量为802kJ,但当不完全燃烧生成CO和H2O时,放出的热量为519 kJ,如果1 mol CH4与一定量O2燃烧生成CO、CO2、H2O,并放出731.25 kJ 的热量,则一定量O2的质量为( ) A.40 g B.56 g C.60 g D.无法计算11.航天飞机用铝粉与高氯酸铵(NH4ClO4)的混合物为固体燃料,点燃时铝粉氧化放热引发高氯酸铵反应,其方程式可表示为:NH4ClO4==N2↑+4H2O+Cl2↑+2O2↑ △H <0。
下列对此反应的叙述错误的是( )A.上述反应属于分解反应B.上述反应瞬间产生大量高温气体推动航天飞机飞行C.反应从能量变化上说,主要是化学能转变为热能和动能D.在反应中高氯酸铵只起氧化剂作用12.下列有关热化学方程式及其叙述正确的是()A.氢气的燃烧热为285.5 kJ·mol-1,则水分解的热化学方程式为:2H2O(l)=2H2(g)+O2(g);△H=+285.5 kJ·mol-1B.已知2C(石墨,s)+O2(g)=2CO(g);△H=-221 kJ·mol-1,则石墨的燃烧热为110.5 kJ·mol-1C.已知N2(g)+3H2(g) 2 NH3(g) ;△H=-92.4 kJ·mol-1,则在一定条件下将1molN2和3molH2置于一密闭容器中充分反应后,最多可放出92.4kJ的热量D.已知乙醇和乙烯的燃烧热分别为1366.8 kJ·mol-1和1411.0 kJ·mol-1,则乙烯水化制乙醇的热化学方程式为:C2H4(g)+H2O(l)=C2H5OH(l) △H=-44.2kJ·mol-1【导练点晴】【作业布置】。