9.2 能源的综合利用---2024-2025学年九年级化学沪教版（2024）下册

配套中学沪教版 能源的综合利用 一、教材分析 地位与作用：本节内容是在学生已经学习了一些基本的化学知识和能源的初步概念基础上展开的，是对化学与能源关系的进一步深化和拓展。通过学习，使学生了解能源综合利用的重要性和方法，认识到化学在解决能源问题中的关键作用，为学生树立正确的能源观和可持续发展观念奠定基础，同时也为高中化学中关于化学反应与能量、资源开发利用等知识的学习做好铺垫。 内容结构：教材首先介绍了能源的分类，让学生对不同类型的能源有清晰的认识；接着重点讲述了化石燃料的综合利用，包括煤、石油和天然气的加工方法及产物，使学生了解传统能源的重要性和利用现状；然后介绍了新能源的开发与利用，如太阳能、风能、水能、核能等，让学生认识到新能源的发展前景和面临的挑战；最后通过一些实际案例和讨论，引导学生思考能源综合利用与社会可持续发展的关系。 二、教学目标 化学观念目标： 帮助学生建立能量守恒和转化的观念，理解不同形式的能量在一定条件下可以相互转化，如化学能与热能、电能、光能等之间的转化，认识到化学反应中的能量变化是普遍存在的。 培养学生的可持续发展观念，使学生认识到能源是有限的，需要合理开发和综合利用，树立节约能源、保护环境的意识，理解化学在实现能源可持续利用中的重要责任。 科学思维目标： 通过对能源综合利用的学习，培养学生的分析和比较能力，如对比不同能源的优缺点、不同能源利用方式的效益等，能够对能源问题进行全面、客观的分析。 引导学生运用归纳和演绎的思维方法，总结能源综合利用的一般规律和方法，如从具体的化石燃料综合利用案例中归纳出化学加工的原理和方法，并能将其应用到其他能源的利用中。 科学探究目标： 鼓励学生参与能源相关的实验探究活动，如探究燃烧反应中的能量变化、自制简易太阳能热水器等，培养学生的实验设计、操作和观察能力。 通过对能源利用现状和发展前景的调查研究，培养学生收集、整理和分析信息的能力，以及提出问题、作出假设、验证假设的科学探究能力。 科学态度与责任目标： 激发学生对能源问题的关注和兴趣，培养学生积极探索、勇于创新的科学精神，鼓励学生为解决能源问题提出自己的想法和建议。 使学生认识到能源综合利用与社会发展、环境保护密切相关，增强学生的社会责任感，引导学生在日常生活中养成节约能源、合理利用能源的良好习惯。 三、教学重难点 教学重点： 能源的分类和特点：让学生掌握常见能源的分类方法，了解不同能源的特点和在生活中的应用，为后续学习能源的综合利用打下基础。 化石燃料的综合利用：化石燃料是目前人类使用的主要能源，其综合利用涉及到许多重要的化学知识和工业生产过程，如煤的干馏、石油的分馏和裂解等，是本节的核心内容之一。 新能源的开发与利用：随着能源需求的增长和环境问题的日益突出，新能源的开发与利用成为当今社会的重要课题，让学生了解新能源的种类、原理和发展前景，培养学生的创新意识和对未来能源的展望。 教学难点： 能量转化的原理和过程：理解能量在不同形式之间的转化原理和过程，如化学能与电能的相互转化、太阳能的光热转换和光电转换等，需要一定的物理和化学基础知识，对学生来说有一定难度。 化石燃料综合利用中的化学原理：煤的干馏、石油的分馏和裂解等过程涉及到复杂的化学反应和物理变化，学生需要理解这些过程的原理、产物和应用，以及它们在工业生产中的重要性。 新能源开发中的技术和经济问题：新能源的开发虽然具有广阔的前景，但也面临着许多技术和经济上的挑战，如太阳能发电的效率、风能发电的稳定性、核能的安全性等，让学生理解这些问题并思考解决方法是教学的难点之一。 四、教学过程 一、导入 师：同学们，在我们的日常生活中，无论是照明、取暖、出行还是工业生产，都离不开能源。大家能列举出一些你所知道的能源吗？ 生：煤炭、石油、天然气、太阳能、电能…… 师：非常好，大家列举了很多不同的能源。那么这些能源都有什么特点呢？我们又该如何合理地利用它们呢？今天就让我们一起来学习 “能源的综合利用”。 二、能源的分类 师：首先，我们来了解一下能源的分类。能源可以分为哪些类型呢？（展示能源分类的图表） 生：可再生能源和不可再生能源。 师：对，像太阳能、风能、水能、生物质能等，它们在自然界中可以不断再生，属于可再生能源；而煤炭、石油、天然气等，它们是经过漫长的地质年代形成的，用一点就少一点，属于不可再生能源。还有其他的分类方式吗？ 生：一次能源和二次能源。 师：很好，像刚才提到的煤炭、石油、天然气、太阳能、风能等直接从自然界取得的能源称为一次能源；而电能、汽油、柴油等由一次能源经过加工转换得到的能源称为二次能源。大家要理解并记住这些分类方法，这对于我们后续学习能源的利用非常重要。 三、化石燃料的综合利用 师：接下来，我们重点学习化石燃料的综合利用。大家对化石燃料都有一定的了解，谁能说一说化石燃料主要包括哪些？ 生：煤、石油和天然气。 师：非常好。首先看煤，煤是一种重要的化石燃料，它除了直接燃烧用于取暖、发电等，还可以通过干馏进行综合利用。谁知道煤干馏的产物有哪些呢？ 生：有焦炭、煤焦油、焦炉气等。 师：完全正确。焦炭是冶金工业的重要原料，煤焦油可以提取多种化工原料，焦炉气则是一种气体燃料。（在黑板上画出煤干馏的简单示意图） 师：再看石油，石油被称为 “工业的血液”，它是由多种碳氢化合物组成的混合物。石油经过分馏可以得到汽油、煤油、柴油等不同沸点范围的产品。大家知道分馏的原理是什么吗？ 生：根据各成分沸点的不同进行分离。 师：对，这就是石油分馏的原理。（展示石油分馏的装置图）而且石油还可以通过裂解得到乙烯、丙烯等重要的化工原料，这些化工原料在合成塑料、合成纤维等领域有着广泛的应用。（在黑板上画出石油分馏和裂解的简单示意图） 师：天然气也是一种重要的化石燃料，它的主要成分是甲烷。甲烷是一种清洁能源，燃烧时产生的二氧化碳和水相对较少，它可以用于居民生活用气、发电等。 四、新能源的开发与利用 师：随着社会的发展和对环境保护的重视，新能源的开发与利用越来越受到关注。同学们知道有哪些新能源吗？ 生：太阳能、风能、水能、核能、氢能…… 师：很好。太阳能是一种取之不尽、用之不竭的清洁能源，它可以通过太阳能电池板将太阳能转化为电能，也可以用于太阳能热水器将太阳能转化为热能。（展示太阳能利用的图片）风能也是一种可再生能源，风力发电在我国的一些地区已经得到了广泛的应用。（展示风力发电场的图片） 师：水能大家也比较熟悉，通过修建水电站将水能转化为电能。核能则是利用核反应堆中核裂变释放的能量来发电，但是核能的利用也存在一些安全问题，需要我们高度重视。氢能是一种很有发展前景的新能源，它燃烧后的产物是水，无污染，但是目前氢气的制取、储存和运输还存在一些技术难题需要攻克。 五、能源与社会可持续发展 师：同学们，我们了解了这么多种能源以及它们的利用方式，那么能源的综合利用与社会可持续发展有什么关系呢？ 生：合理利用能源可以减少环境污染，保证能源的长期供应…… 师：非常好。能源是社会发展的重要物质基础，但是能源的不合理利用会带来环境污染、资源短缺等问题。因此，我们要树立节约能源、保护环境的意识，提高能源的利用效率，积极开发和利用新能源，实现能源的可持续利用，从而促进社会的可持续发展。 六、课堂总结 师：今天我们学习了能源的分类、化石燃料的综合利用、新能源的开发与利用以及能源与社会可持续发展的关系。希望同学们能够掌握这些知识，并且在日常生活中养成节约能源的好习惯，为保护环境和实现社会的可持续发展贡献自己的一份力量。 五、板书设计 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $$