11.2化学与能源开发第二课时导学案-2025-2026学年九年级化学鲁教版下册

化学与能源开发 导学案 鲁教版·初中化学·九年级下册·第十一单元第二节·第二课时 一、四维核心素养 通过认识化学电池和氢能源的能量转化关系，形成物质变化伴随能量变化的化学观念；通过比较化石能源与新能源的优劣，培养比较分析和归纳概括的科学思维；通过探究水果电池的制作与影响因素，学习控制变量的科学探究方法；通过了解能源开发与环境保护的关系，树立节约能源、绿色发展和可持续发展的科学态度与责任。 二、重难点 重点：化学电池的能量转化方式；氢能源作为理想新能源的优点。难点：理解化学电池工作时化学能向电能的转化过程；认识氢能在储存、运输和制取成本方面面临的技术挑战。 三、课前预习案 （一）选择题 1．下列能源中，属于可再生能源的是（ ） A．煤 B．石油 C．天然气 D．太阳能 2．下列关于能量转化的说法中，正确的是（ ） A．干电池工作时将电能转化为化学能 B．蓄电池充电时将化学能转化为电能 C．水力发电将机械能转化为电能 D．燃料燃烧将热能转化为化学能 3．氢气是一种理想的新能源，下列不属于氢气作为新能源优点的是（ ） A．燃烧产物是水，不污染环境 B．燃烧时放出的热量多 C．制取原料来源广泛 D．储存和运输十分方便 4．下列电池中，属于化学电池的是（ ） A．太阳能电池 B．干电池 C．风力发电机 D．水能发电机 5．下列措施中，不利于缓解能源危机的是（ ） A．开发利用太阳能、风能等新能源 B．大量开采和使用煤和石油 C．研制和使用节能产品 D．提高能源的综合利用效率 （二）填空题 6．化学电池是一种将______能直接转化为______能的装置。常见的化学电池有______、______和______等。 7．目前，人们开发利用的新能源主要有太阳能、______、______、______和氢能等。 8．氢气燃烧时放出大量的热，生成物是______，因此被认为是最______的能源之一。 9．化石燃料包括煤、______和______，它们属于______（填“可再生”或“不可再生”）能源。 （三）思考题 10．为什么说氢气是未来最理想的能源？目前在利用氢能方面还存在哪些困难？请结合生活经验简要说明。 四、课中探究案 （一）选择题（深化理解） 11．下列关于化学电池的说法中，错误的是（ ） A．化学电池是一种将化学能转化为电能的装置 B．常见的干电池、手机电池都属于化学电池 C．化学电池使用后可以无限次重复使用 D．化学电池在工作时内部发生了化学反应 12．燃料电池是一种新型的绿色电池，它利用燃料与氧化剂之间的化学反应直接产生电能。下列关于燃料电池的说法中，正确的是（ ） A．燃料电池工作时将电能转化为化学能 B．燃料电池工作时不需要消耗燃料 C．燃料电池的能量转化效率比普通燃烧发电高 D．燃料电池工作时会产生大量烟尘和废气 13．废旧电池集中回收处理的主要目的是（ ） A．回收利用石墨电极 B．防止电池中汞、镉等重金属对环境造成污染 C．回收利用电池外壳的金属材料 D．防止电池中渗漏的液体腐蚀其他物品 14．下列关于能源的说法中，正确的是（ ） A．煤、石油、天然气都是可再生能源 B．太阳能电池板可以将太阳能直接转化为电能 C．核能是绝对安全、无污染的能源 D．我国能源消费中太阳能占比最大 15．氢能是一种极具发展潜力的清洁能源。下列有关氢能源的说法中，不正确的是（ ） A．氢气燃烧的产物只有水，不会污染空气 B．氢气可以由水分解制取，原料来源广泛 C．氢气储存和运输都很方便安全 D．液氢可用于航天工业作为燃料 （二）填空题 16．目前我国使用的主要能源是______、______和______，这些能源在短期内______（填“能”或“不能”）从自然界得到补充，因此属于不可再生能源。 17．化学电池的优点是______、______，但随意丢弃废旧电池会造成______污染，因此废旧电池应______处理。 18．氢能源的利用途径主要有两个方面：一是直接______获取热能，二是用氢燃料电池将化学能直接转化为______。 19．火力发电的能量转化过程是：燃料的______能→热能→______能→电能。 20．科学家正在开发利用的新能源中，来自太阳辐射的能量除太阳能外，还有______和______等。 （三）简答题 21．观察生活中使用的各种电池（如干电池、手机电池、蓄电池等），比较它们在能量转化方式和使用特点上的异同，填写下表。 电池类型 能量转化方式 能否充电 主要用途 干电池 手机电池 汽车蓄电池 22．有人说：“氢能是人类未来的理想能源，应该立即停止使用化石燃料，全面改用氢能。”你是否同意这种观点？请结合目前的技术条件说明理由。 23．煤是一种重要的化石燃料，在我国能源结构中占有重要地位。但煤在使用过程中会带来一系列环境问题。请列举使用煤作为能源可能带来的三个环境问题。 （四）探究实践 24．某同学想探究“影响水果电池电压大小的因素”。他用柠檬、铜片和锌片制作了一个水果电池。请你帮助他完成以下探究活动。 （1）提出问题：水果电池的电压大小与哪些因素有关？ （2）你的猜想：水果电池的电压大小可能与______有关（写出一个合理猜想即可）。 （3）设计实验：请简要写出验证你猜想的实验方案，包括需要控制不变的条件和改变的条件。 （4）得出结论：如果实验结果支持你的猜想，你能得出什么结论？ 25．阅读下列材料，回答问题。 材料一：煤、石油、天然气等化石燃料是当今世界使用最广泛的能源，但它们在地球上的蕴藏量有限，且燃烧后会产生大量的二氧化碳和其他有害物质，导致温室效应和空气污染等问题。 材料二：太阳能是一种取之不尽、用之不竭的清洁能源。我国太阳能资源丰富，特别是西部地区，年日照时间长，非常适合开发太阳能。目前太阳能光伏发电已经在许多领域得到应用。 （1）化石燃料在使用过程中会带来哪些环境问题？请写出两点。 （2）与化石燃料相比，太阳能有哪些优点？请写出两点。 （3）除了太阳能，你还知道哪些新能源？请举出两例。 26．化学电池在我们的日常生活中应用非常广泛。请结合所学知识和生活实际，回答下列问题： （1）化学电池在工作时，发生的能量转化是什么？ （2）废旧电池为什么不能随意丢弃？ （3）请你为废旧电池的处理提出一条合理化建议。 五、板书设计 第二节 化学与能源开发（第二课时） 一、氢能源 1．优点：热值高、产物无污染、制取原料来源广 2．困难：储存运输难、制取成本高 二、化学电池 1．能量转化：化学能 → 电能 2．优点：体积小、使用方便 3．问题：废旧电池造成重金属污染 三、新能源展望 太阳能、风能、地热能、潮汐能、氢能等 六、参考答案 课前预习案 1．D 2．C 3．D 4．B 5．B 6．化学；电；干电池；手机电池（蓄电池）；汽车蓄电池（合理即可） 7．风能；地热能；潮汐能（合理即可） 8．水；清洁（理想） 9．石油；天然气；不可再生 10．氢气作为理想能源的优点：燃烧产物只有水，不污染环境；燃烧热值高；制取原料水来源广泛。目前的困难：氢气的储存和运输不方便，存在安全隐患；用电解水的方法制取氢气成本较高，还没有找到廉价的制取方法。 课中探究案 11．C 12．C 13．B 14．B 15．C 16．煤；石油；天然气；不能 17．体积小；使用方便（合理即可）；环境（重金属）；分类回收（集中回收） 18．燃烧；电能 19．化学；机械 20．风能；生物质能（合理即可） 21．参考：干电池——化学能转化为电能；不能充电；用于遥控器、手电筒等。手机电池——化学能与电能相互转化；能充电；用于手机等移动设备。汽车蓄电池——化学能与电能相互转化；能充电；用于汽车启动和供电。（合理即可） 22．不同意。虽然氢能是理想的清洁能源，但目前氢能的制取成本高，储存和运输技术还不成熟，还不能大规模替代化石燃料。在现阶段，应该继续研究和开发氢能，同时合理使用化石燃料，逐步过渡。（合理即可） 23．产生二氧化碳导致温室效应；产生二氧化硫等气体导致酸雨；产生粉尘造成空气污染；煤渣等固体废弃物污染环境。（写出三点即可） 24．（2）猜想：可能与水果的种类（或铜片和锌片插入水果的深度、两金属片之间的距离等）有关。（3）实验方案：保持铜片和锌片插入的深度、两金属片之间的距离等条件不变，换用不同种类的水果，分别测量并比较电压大小。（4）结论：在其他条件相同时，不同种类的水果产生的电压大小不同。（与猜想对应即可） 25．（1）产生二氧化碳导致温室效应；产生有害气体和烟尘造成空气污染。（合理即可）（2）太阳能是可再生能源，取之不尽；太阳能是清洁能源，使用过程中不产生污染物。（合理即可）（3）风能、地热能、潮汐能、生物质能等。（写出两例即可） 26．（1）化学能转化为电能。（2）废旧电池中含有汞、镉等重金属，随意丢弃会污染土壤和水源，危害人体健康。（3）对废旧电池进行分类回收，集中处理；研发使用环保型电池；加强废旧电池回收宣传。（合理即可） 学科网（北京）股份有限公司 $