氢能源——未来最理想的能源

1、氢能源一一未来最理想的能源教学设计一、设计思路1、以氢气为媒介，将化学能与热能、电能的知识串联在一起，使学生将这 一部分知识系统化、网络化。2、利用现代教育手段多媒体辅助教学使学生了解化学在生活中的应用，了 解燃料电池在汽车领域的研究与应用。3、培养学生的创新思维和评价能力。4、了解氢能源的制备和储存二、学情分析学生已经学完选修四笫二章和笫四章的内容，对于化学能与热能和化学能与电能 的相互转化已经有了初步认识，但是对能量的转化还没有形成系统的知识体系， 尤其是对燃烧热、中和热等基本概念和燃料电池、可充电电池、电解的电极反应 式的书写还存在很大问题。而氢气可以很好的把这一部分内容联系在一起。三、

2、教学目标1、知识与技能：（1）明确掌握燃烧热的意义（2）能熟练写出氢气燃料电池的正负极电极反应式（3）能熟练写出电解水的阴阳极电极反应式（4）能根据总式写出可充电电池的电极反应式（5） 了解氢能源的制备和储存2、过程与方法：（1）通过自主学习与合作学习，培养问题意识，培养思考能力。（2）通过观察与思考，培养观察、比较、分类、归纳等能力。3、情感态度与价值观：（1）提高学习化学的兴趣，感受化学世界的奇妙与和谐。（2）培养参与化学科技活动的热情，培养将化学知识应用于生产、生活的意识， 关注与化学有关的社会热点问题，培养可持续发展的思想。（3）培养辩证唯物主义世界观，培养求真务实的科学态度。四、教学

3、重点和难点教学重点：1 .燃烧热的计算2 .电极反应式的书写3 .氢能源的制备和储存4 .能量间的相互转化教学难点：1.电极反应式的书写；2.能量间的相互转化五、教学过程教学 环节教师活动学生活动设计意图引入通过这一段时间的学习，我们已经知道能 源分化石能源和新型能源，而新型能源中的 氢能被称为21世纪最理想的新能源，这是 为什么呢？倾听、思考， 分组讨论并回 答明确本节课的主 要学习内容，培养 学生发散思维能 力投影思考讨论：为什么说氢气是21世纪后期最理想的新型 能源？过渡小结氢能的优势，然后由表格中数据计算燃 烧热归纳、总结、 计算加强学生对燃烧 热的理解阅读材料，了解氢气热值高这一特点

4、在汽车 上的应用倾听、思考拓展学生的知识 面，了解化学知识 在实际的应用观看视频引导根基视频和图片信息，写出氢气燃料电池的 正负极电极反应式思考并回答让学生能够学以 致用过渡将氢气燃料电池直接应用于汽车有很多需 要解决的问题，而国外的一些研究人员则对 氢气燃料电池做了改进，观看视频观看并思考让学生学会用发 展的眼光看问题投影由视频引入氢气的制备方法观看并思考培养学生发散思 维投影 练习如图所示，图1是水电解的一种简易实验装 置，图2是某科学老师针对图1实验自创的 新装置.其实验操作步骤如下：先将装置固 定在铁架台上，向其中注入250g溶质质量思考交流培养学生解决问 题的能力分数为8%的氢氧化钠

5、溶液作电解液代替 水，用注射器将电解液注满移液管并倒立在 装置的两极，连接好导线，开启直流电，当 产生一定量的气体时，关闭电源，随即检验 两极产生的气体.请你结合图示和操作步 骤，回答下列问题：（1）用溶质质量分数为8%的氢氧 化钠溶液作电解液代替水是为了（2）图2中与电源正极相连接的移液管中收集到的气体是:（3）你认为图2的创新实验相对于图1来 说，所具备的优点是实验时，投影氢的制备其他方法： 焦炭+水制氢 太阳能+水制氢 生物质制氢观看、倾听、 思考拓展学生知识面投影二、氢的储存氢在一般条件下以气态形式存在，且易燃 （4-75%）、易爆（15-59%）,这就为储存带来了 很大的困难。当氢作

6、为一种燃料时，必然具 有分散性和间歇性使用的特点，因此必须解 决储存问题。储氢技术要求能量密度大（包含 单位体积和质量储存的氢含量大）、能耗少、 安全性高。液化压缩的储氢高压气态储氢金属氢化物储氢碳纳米管吸附储氢配位氢化物储氢观看、倾听、过渡思考：氢成为未来的能源需要解决哪些问 题？思考、讨论培养学生用全面 发展的观点看问 题小结氢能作为一种极为优越的新能源，称氢为 “能源载体”主要是要说明，氢本身并不是 自然能源，必须被生产出来。这个生产过程 需要能源，所以生产氢的关键是使用可再生 能源。这样才能在整个能源的循环过程中消 除所有碳化物的排放。未来的研究工作需致力于以下几个方面：第 一，进一步

7、改进和完善现有的制氢工艺，开 发新的制氢技术;第二，在制氢和储氢研究 中应满足原料来源广、成本低、制造工艺简 单循环使用寿命高等一系列要求；第三，储 氢机理的探索。观看，思考能量间的相互转化化学能*热能 y思考、总结培养学生归纳总 结能力投影练习1 .氢气作为21世纪极具开发前景的新能源 之一，理由是（）燃烧热值高原料资源丰富贮 存和运输时安全性高燃烧产物无污 染.A.B.C.D.2 .“氢能”被视为21世纪最具发展潜力的 清洁能源。氢气的燃烧效率非常高，只要在 汽油中加入4%的氢气，就可使内燃机节油 40%o目前，氢能技术在美国、日本、欧盟 等国家和地区已进入系统实施阶段。氢气的 制取与储存是氢能源利用领域的研究热点。帮助学生疏理 本节课的学习 过程、知识重 点，加深对新 知识的理解。本节课所学知识 的应用已知：CH4 (g) +H20 (g)=CO (g) +3H2 (g) AH=206.2 kJ mol-1CH4 (g) +C02 (g) =2C0 (g) +2H2 (g) AH=247. 4 kJ mol-12H2S(g)=2H2(g) +S2(g)AH=169. 8 kJ , mol 1(1)以甲烷为原料制取氢气是工业上常用 的制氢方法。CH4 (g)与H20 (g)反应生成C02 (g)和H2 (g)的热化学方程式为3.氯碱1：业中电解饱和食盐水的原理示意 图，