第11单元 化学与社会发展-九年级下册初三化学【教材解读】(鲁教版)

第一节　化学与能源开发 提醒 　　化石燃料燃烧产生的主要 污染 物 是:二 氧 化 硫、二 氧 化 氮、一氧化碳等污染性气体,以 及没 有 完 全 燃 烧 的 碳 氢 化 合 物、炭粒、尘粒等. 多识一点点 中国节能产品认证标志 (１)字母“e”———energy(能源). (２)“节”———寓意为节能. (３)整体图案为蓝色,象征 人类通过节能活动恢复并保持 天空和海洋的蓝色. 多识一点点 “可燃冰” (１)成 分:主 要 含 有 甲 烷 水合物. (２)存 在:海 底 的 沉 积 物、 陆地冻土的岩石中. (３)优点:能量高、燃烧值大. 知识点一　能源 能源概述 注:煤、石油、天然气是目前世界上最重要的三大化石燃料. 新能源 (１)新能源的特点 ①蕴藏丰富或在自然界中可以不断再生、持续利用; ②安全、清洁,不会威胁和破坏环境. (２)常见的新能源 太阳能、核能、风能、地热能、潮汐能、“可燃冰”等. (３)开发和利用新能源的意义 ①可以部分解决化石能源危机; ②可以减少环境污染; ③促进经济发展. 【例１】(四川攀枝花中考)开发和利用新能源是国家能源战略发展的方 向.下列不属于新能源的是 (　　) 　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　A．天然气 　B．核能 C．太阳能 D．风能 分析:人们正在利用和开发的新能源有太阳能、核能、风能、地热能、潮汐 能、生物质能等.天然气属于化石燃料,不属于新能源. 答案:A 知识点二　清洁、高效的氢能 氢能源的优点 氢能是未来最理想的能源,具有广阔的开发前景,其具有以下优点: (１)热值高.氢气燃烧的热值比化石燃料高很多. (２)来源广.氢气可以由水制得,原料充足. (３)无污染.燃烧产物是水,不污染环境. ４８１ 理想的制取氢气的方法 寻找合适的催化剂,利用太阳光将水分解.如下图: 注:在光催化剂的作用下,通过水的分解实现由太阳能到化学能的转 化;在燃料电池中实现由化学能到电能的转化. 【比较】各种制取氢气的方法的比较 方法 原理 评价 实验 室制 法　 Zn＋H２SO４ 􀪅􀪅 ZnSO４＋H２↑ 规模小,适于实验室制取 水电 解法 ２H２O 通电 　 􀪅􀪅２H２↑＋O２↑ 耗电多,成本高 光分 解法 在光分解催化剂作用下,使水 在太阳光照射下分解产生氢气 成本低廉,是最理想的大量制氢 的方法 制约氢能源广泛推广的因素 (１)用电解水的方法制备氢气消耗电能多,成本高. (２)氢气的贮存和运输困难.氢气是一种易燃、易爆的气体,难以液 化,贮存和运输既不方便也不安全.新型贮氢合金材料的研制和应 用对氢能的开发具有重要意义. (３)使用存在安全问题.氢气为易燃气体,爆炸极限为４％~７４．２％ (体积分数),一旦与空气混合点燃,极易爆炸. 【例２】(江苏无锡中考)氢气是一种理想的新能源,目前只在火箭发射 等少数情况下使用,其主要原因是 (　　) A．制取成本高和贮存困难　　　　B．氢气燃烧条件难以满足 C．制备氢气原料极其匮乏 D．氢气燃烧过程难以控制 答案:A 知识点三　应用广泛的化学电池 实验探究化学反应能否产生电能 【实验原理】利用电池中的锌片与稀硫酸反应,将锌片与碳棒平行插 入稀硫酸中,再用导线将灵敏电流计、锌片、碳棒连接,组成闭合回 路,观察电流计指针是否偏转. 　　氢气燃烧发出淡蓝色火焰. 　　氢气的密度小,可用于填充 气球. 家庭实验屋 氢气球爆炸 　　特别注意:气球要小、木棍要 长,在 空 旷 的 地 方 进 行,做 实 验 时,最好有老师或家长跟着. 液氢常用于火箭发射. ５８１ 干电池结构 氢氧燃料电池工作原理示意图 利用氢氧燃料电池驱动的汽车 【实验过程】 实验步骤 图示 现象及结论 小心地剥开一节１号干电池 — 里面有碳棒和锌片等 把一块锌片和一根碳棒平行 插入盛有稀硫酸的烧杯里, 观察现象 锌片上产生气泡,碳棒上没有明显 变化.反应的化学方程式为Zn＋ H２SO４ 􀪅􀪅ZnSO４＋H２↑ 用导线将上述实验中的锌片 和碳棒连接起来,并在导线 中间连接一只灵敏电流计, 观察现象 碳棒上有气泡,灵敏电流计指针 发生偏转.说明导线中有电流 产生 【实验结论】化学反应产生的能量可以转化为电能. 化学电池 氢氧燃料电池 原理 氢氧燃料电池是一种将氢和氧的化学能转换成电能的装置.在这种 电池中,氢和氧通过电化学反应生成水,并释放出电能 特点 参与反应的化学物质———氢和氧,不是装在电池内部,而是分别由燃 料电池外部的独立存储系统提供,因而只要能保证氢、氧反应物的供 给,燃料电池就可以持续不断地产生电能 优点 反应过程中不涉及燃烧,化学能转化为电能的转化率高,同时还具有 噪音低、对环境污染小等优点 【例３】下图是氢氧燃料电池的示意图,电池工作时,H２ 和 O２