内容正文:
化学与能源开发
清洁高效的氢能
应用广泛的化学电池
内容提要
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学习目标
1.通过分析氢气用作燃料的优点,认识到氢能是未来最理想的能源;
2.通过知识回顾及实验探究,明确化学反应产生的能量不仅可以转化为光能、热能,也可以转化为电能等多种形式的能量。
主要能源——化石燃料(不可再生资源)
煤
石油
天然气
化石燃料等不可再生能源日趋枯竭
【思考】我们怎样做才能解决能源危机的问题呢?
解决能源问题的一般方法
针对现有能源 针对新能源开发
提高能源利用率
开发新能源
研制、使用节能产品
中国节能标志
开发新能源
太阳能
风能
核能
地热能
水能
能源分类 定 义 实 例
一次能源
二次能源
可再生能源
非再生能源
直接来自自然界而未经加工转化的能源
化石燃料、太阳能、核能、生物燃料、水能
由一次能源直接或间接转化而来的能源
电能、煤气、汽油、沼气、氢能等
不随其本身的转化或被人利用而减少的能源
太阳能、生物能、水能、风能、地热能等
随其本身的转化或利用而减少的能源
化石燃料、核燃料等
一、清洁高效的氢能
活动天地:认识氢气燃料:
1.氢气燃烧产生的热量
2.氢气燃烧的产物
3.制备氢气的方法
2H2 + O2 === 2H2O
点燃
①电解水;②活泼金属与酸反应
氢能优点:
①氢气燃烧放出的热量多;
②原料来源广;
③燃烧产物是水,无污染。
氢气—理想的绿色能源。
氢能将成为未来最理想的能源。
氢能汽车
【思考】用电解水的方法制取氢气消耗电能太多,成本太高。如何以低廉的成本制取氢气呢?
最理想的氢能源循环体系
太阳能
光催化剂
2H2O == 2H2 + O2
燃料电池
能量
氢能开发与利用的困难:
(1)制氢问题:目前的制氢技术需要耗用大量的煤、石油、天然气或电力,效率还比较低。
(2)储氢问题:氢分子小,质量轻,容易逸失,而且氢气易燃、易爆,因而不易储存和运输。
二、应用广泛的化学电池
化石燃料产生电能的缺点:
(1)不可再生;
(2)能源转化率低;
(3)产生环境污染。
为什么?
以火力发电厂发电为例
化石燃料
化学能
热能
机械能
电能
那么生活中有没有能量转化率较高的装置?
电池
一种将化学能直接转化为电能的装置
特点:体积小、电容量大、移动方便等
干电池
蓄电池
燃料电池