6.10.1化学引领新能源的开发（第2课时）导学案--2026-2027学年九年级化学沪科版（五四学制）全一册

化学引领新能源的开发（第二课时）导学案 沪科版（五四学制）·初中化学·九年级全一册·专题10 化学与人类社会进步·课题1 一、学习目标（四维核心素养） 认识氢能、化学电源等新能源的物质变化与能量转化原理，形成”变化伴随能量转化”的化学观念；通过对比不同新能源的优缺点，发展比较与归纳的科学思维；通过资料分析提高科学探究能力；增强节约能源、保护环境的科学态度与社会责任。 二、学习重难点 学习重点：氢能的主要优点与利用途径、常见化学电源的工作原理及实际应用。学习难点：从物质变化角度理解化学能与电能之间的转化关系，认识化学在新能源开发和推动人类社会进步中的重要作用。 三、自主预习任务 阅读教材，完成下列填空： 1．目前人类使用的主要能源是煤、石油和　　　　　等化石燃料，属于　　　　　（选填”可再生”或”不可再生”）能源。 2．氢能的主要优点：燃烧产物是　　　　　，无污染；热值　　　　　；原料来源广泛。 3．水在通电条件下分解制取氢气，该过程中　　　　　能转化为　　　　　能。 4．化学电源是将　　　　　能直接转化为　　　　　能的装置。 5．直接利用太阳能的方式有光——热转换和光——　　　　　转换两种。 6．生物质能属于　　　　　（选填”可再生”或”不可再生”）能源。 7．蓄电池充电时将　　　　　能转化为　　　　　能储存起来。 四、课中探究案 探究点一　氢能的开发与利用 1．下列关于氢气作为能源的叙述中，不正确的是（　　） A．氢气燃烧的产物是水，对环境没有污染 B．相同质量的氢气完全燃烧放出的热量比煤多 C．氢气可以用水作为原料来制取，原料来源广泛 D．氢气在任何条件下都能安静地燃烧，不会发生爆炸 2．下列制取氢气的方法中，最具有发展前景、最符合绿色化学理念的是（　　） A．用金属与稀硫酸反应制取氢气 B．在通电条件下使水分解制取氢气 C．利用太阳能在催化剂作用下使水分解制取氢气 D．用焦炭与水蒸气在高温下反应制取氢气 3．氢气是一种理想的新能源，但目前还不能广泛使用，其主要原因是（　　） ①制取氢气消耗的能量过多，成本太高；　②氢气燃烧的产物对环境有污染； ③氢气的储存和运输困难；　④氢气燃烧放出的热量太少。 A．①②　　　　B．①③　　　　C．②③　　　　D．②④ 4．填空题：氢气燃烧时发出　　　　　色的火焰，放出大量的热，燃烧产物是　　　　　，因此氢气被称为”清洁燃料”。要使氢气能够广泛应用于生产和生活，需要解决的关键问题有两个：一是如何以廉价的方式大量　　　　　氢气，二是如何安全地　　　　　和运输氢气。 5．判断题（正确的打”√“，错误的打”ד）： （1）氢气属于可再生能源。（　　） （2）氢气在点燃前不需要检验纯度。（　　） （3）氢气被称为最理想的新能源，是因为它燃烧时热值高、产物无污染、原料来源广。（　　） 6．简答题：为什么说氢气是一种理想的新能源？目前在大规模使用氢气作为能源方面还存在哪些困难？请列举两条。 探究点二　化学电源 7．下列关于化学电源的说法中，正确的是（　　） A．化学电源是将电能转化为化学能的装置 B．干电池在工作时将电能转化为化学能 C．蓄电池充电时将电能转化为化学能 D．所有化学电源都可以无限次重复使用 8．下列电池中，属于二次电池（可充电电池）的是（　　） A．普通干电池　　　　B．手机用锂离子电池 C．家庭用的纽扣电池　D．一次性锌锰电池 9．填空题：常见的干电池在使用过程中，电池内部发生化学变化，将　　　　　能转化为　　　　　能向外供电。蓄电池在放电时将化学能转化为电能，在充电时则相反，将　　　　　能转化为　　　　　能储存起来。锂离子电池具有体积小、质量轻、可多次充电等优点，广泛应用于手机、笔记本电脑和　　　　　等交通工具上。 10．判断题： （1）化学电源在工作过程中一定发生了化学变化。（　　） （2）干电池可以随意丢弃，不会对环境造成危害。（　　） （3）废旧电池中含有重金属等有害物质，应分类回收处理。（　　） 11．材料分析题：阅读下列材料，回答问题。 材料一：普通干电池是一种一次性电池，使用一段时间后电压会逐渐下降。废弃的干电池中含有锌、锰、汞等物质，如果随意丢弃，这些有害物质会进入土壤和水体，对环境和人体健康造成危害。 材料二：锂离子电池是目前应用最广泛的可充电电池之一。它具有能量密度高、循环寿命长、无记忆效应等优点，被广泛应用于便携式电子设备和电动汽车。 （1）结合材料一，说明为什么废旧电池不能随意丢弃，应该怎样处理？ （2）结合材料二，与普通干电池相比，锂离子电池有哪些优点？请列举两条。 探究点三　太阳能与其他新能源 12．下列关于太阳能的叙述中，错误的是（　　） A．太阳能是一种可再生能源 B．太阳能分布广泛，获取方便 C．太阳能在任何时候都稳定、持续地可供利用 D．太阳能是一种清洁能源，利用过程中不会产生污染 13．下列能源中，不属于新能源的是（　　） A．太阳能　　　　B．风能　　　　C．石油　　　　D．地热能 14．填空题：人们直接利用太阳能的方式有两种，一种是将太阳能转化为　　　　　能，如太阳能热水器；另一种是将太阳能转化为　　　　　能，如太阳能电池。风能是由于太阳照射地球表面不均匀，造成各地气温和气压不同，空气流动而形成的，因此风能本质上来源于　　　　　能。 15．判断题： （1）太阳能电池是将太阳能直接转化为电能的装置。（　　） （2）风能是一种清洁的可再生能源。（　　） （3）开发新能源有利于缓解化石燃料面临枯竭的危机。（　　） 16．简答题：煤、石油等化石燃料在地球上的蕴藏量是有限的，而且在使用过程中会对环境造成污染。请你列举三种新能源，并简要说明它们各自的一个优点。 探究点四　综合应用与拓展 17．“绿色能源”是指对环境友好、污染小的能源。下列能源中，全部属于“绿色能源”的一组是（　　） A．煤、石油、天然气　　　　B．太阳能、风能、氢能 C．煤炭、水能、核能　　　　D．石油、氢能、生物质能 18．填空题：能源按照是否可以从自然界直接获取，可分为一次能源和二次能源。煤、石油、太阳能、风能等可以从自然界直接获取的能源属于　　　　　能源；电能、氢能等需要通过一次能源加工转换才能得到的能源属于　　　　　能源。按照是否可以在短期内得到补充，能源又可分为可再生能源和不可再生能源，煤、石油属于　　　　　能源，太阳能、风能属于　　　　　能源。 19．材料分析题：阅读下列材料，回答问题。 材料：近年来，我国大力发展新能源汽车。与传统燃油汽车相比，电动汽车在行驶过程中不直接排放有害气体，噪声也小。电动汽车的推广使用，对于改善城市空气质量具有重要意义。 （1）电动汽车与传统燃油汽车相比有哪些优点？请列举两条。 （2）从化学的角度看，你认为化学在新能源开发中可以发挥哪些作用？请列举两条。 20．简答题：化学与人类社会的进步密切相关。请结合本课时所学内容，谈谈你对“化学引领新能源的开发”这句话的理解。 五、参考答案 自主预习任务 1．天然气；不可再生。 2．水（或水蒸气）；高（或大）。 3．电；化学。 4．化学；电。 5．电。 6．可再生。 7．电；化学。 课中探究案 1．D。氢气与空气混合达到一定比例时，遇明火会发生爆炸，点燃前必须检验纯度。 2．C。利用太阳能在催化剂作用下使水分解，充分利用可再生的太阳能，不额外消耗电能，最符合绿色化学理念。 3．B。目前用水通电分解制氢消耗大量电能，成本高；氢气的储存和运输也存在技术难题。 4．淡蓝；水（或水蒸气）；制取；储存。 5．（1）√；（2）×，氢气点燃前必须检验纯度；（3）√。 6．氢气作为理想新能源的优点：燃烧产物是水，无污染；相同质量氢气燃烧放出热量多；制取原料水来源广泛。存在的困难：①目前制取氢气消耗能量多、成本高；②氢气的储存和运输困难（合理即可）。 7．C。蓄电池充电时将电能转化为化学能储存起来，放电时相反。 8．B。锂离子电池属于可多次充放电的二次电池。 9．化学；电；电；化学；电动汽车（或新能源汽车）。 10．（1）√；（2）×，废旧干电池含重金属，不能随意丢弃；（3）√。 11．（1）废旧电池中含有重金属等有害物质，随意丢弃会污染土壤和水体，危害人体健康。应分类投放、回收处理，由专业机构进行无害化处理。（2）能量密度高、循环寿命长（无记忆效应、体积小等合理答案均可）。 12．C。太阳能受昼夜、天气等影响，并不稳定持续。 13．C。石油是化石燃料，属于常规能源，不是新能源。 14．热；电；太阳。 15．（1）√；（2）√；（3）√。 16．太阳能：清洁无污染、取之不尽；风能：不消耗化石燃料、无污染；氢能：燃烧产物是水、热值高（其他合理答案均可）。 17．B。太阳能、风能、氢能都是对环境友好的绿色能源。 18．一次；二次；不可再生；可再生。 19．（1）行驶过程中不直接排放有害气体；噪声小（合理即可）。（2）研究高效制氢方法；研制新型化学电源；开发催化剂提高能量转化效率（合理即可）。 20．化学通过研究物质的变化规律，帮助人类开发出氢能、新型电池等新能源；通过研究能量转化的原理，提高能源利用效率；通过研制新材料，解决新能源储存和运输中的难题。化学在新能源的开发、利用和环境保护中都发挥着关键作用，推动人类社会不断进步（合理即可）。 学科网（北京）股份有限公司 $