第9章化学与社会发展第1节能源的综合利用--2023-2024学年沪教版（全国）九年级化学下册教材解读名师点拨

第9章 化学与社会发展 第1节 能源的综合利用 课标导航 1.了解化石燃料的分类及使用； 2.了解日常生活中的绿色能源； 3.了解氢能的优势及其氢能开发的困境。 知识点拨 知识点拨01 化石燃料的分类及使用 1.化石燃料的分类： 当今世界最重要的三大化石燃料（常规能源）是煤、石油、天然气，是古代生物遗骸经一系列复杂变化而形成的，都是混合物，不可再生能源。这些不能再生的燃料资源将日趋枯竭，这将迫切需要人们开发新能源。 2.化石燃料-煤的使用： 煤是一种复杂的固态混合物，主要含有C元素，还含有硫、氧、氮、氢等。煤隔绝空气加强热，可以分解得到焦炭（冶炼金属）、煤焦油（化工原料）、焦炉煤气（主要含氢气、一氧化碳、甲烷，用作燃料）。这种煤的加工方式称为煤的干馏或炼焦，属于化学变化。煤燃烧会产生SO2、NO2等，会形成酸雨(pH<5.6的降水)防治酸雨措施：①大力推广使用脱硫煤；②用天然气或者其他清洁能源代替煤。 3.化石燃料-石油的使用： 石油是复杂的液态混合物，主要成分是多种C、H元素组成的有机化合物(通常称为烃)。人们一般不直接用石油作燃料，而是将石油放入分馏塔中根据其各成分的沸点不同，经加工能得到各种不同的产品。如：汽油、煤油、航空煤油和柴油、液化石油气等，石油的分馏属于物理变化。 4.化石燃料-天然气的使用： 天然气的主要成分是结构最简单的有机化合物---甲烷（化学式为CH4)，无色无味气体、难溶于水、密度比空气的小。是天然气的主要成分，还是坑道气、沼气、可燃冰的主要成分。具有可燃性，燃烧的化学方程式：CH4+2O2点燃2H2O+CO2 实验现象 结论 导管口的甲烷燃烧 发出淡蓝色火焰 甲烷具有可燃性 干冷的烧杯内壁 干冷的烧杯中出现水雾 说明甲烷一定含有氢元素。 内壁涂有的澄清石灰水 澄清石灰水变浑浊 说明甲烷一定含有碳元素。 5.检验某可燃物是否含碳、氢元素的方法： 点燃，在可燃物上方罩一个冷而干燥的烧杯，烧杯内壁出现水雾，说明生成了水，证明含有氢元素；把烧杯迅速倒过来，立即注入澄清石灰水，变浑浊，说明生成了二氧化碳，证明含有碳元素。（如果某可燃物燃烧生成了二氧化碳和水，只能证明一定含碳、氢元素，可能含氧元素） 6.鉴别氢气、一氧化碳、甲烷： 检验燃烧的产物（导出点燃，在火焰上方分别罩一个冷而干燥的烧杯，看烧杯内壁是否出现水雾现象；把烧杯迅速倒过来，立即注入澄清石灰水，看是否变浑浊。） 知识点拨02 日常生活中的绿色能源 1.常见的绿色能源： 正在利用和开发的新能源：太阳能、核能、风能、地热能、水能、潮汐能等。既解决化石能源面临耗尽之危，又可减少对环境的污染。 2.乙醇：（C2H5OH），俗名酒精。（可再生能源） （1）物理性质：无色透明，有特殊气味的液体，易挥发，能与水以任意比互溶。 （2）酒精制取：①原料：高粱、玉米、薯类等；②生产方式：发酵、蒸馏。 （3）化学性质：可燃性，燃烧时发出蓝色火焰。化学方程式：C2H5OH+3O23H2O+2CO2 （4）用途：作燃料，汽油中加入适量乙醇作为燃料，可节省石油资源，并在一定程度上减少汽车尾气的污染。医疗上杀菌消毒。 3. 化学电源：是一种将化学能直接转化为电能的装置，常见的电池是化学电源。充电时：电能转化为化学能；放电时，化学能转化为电能。 4.化学能转化为电能的实验： 实验现象 电流计的指针发生偏转，铜片变厚，长时间溶液颜色变浅 化学方程式 Zn + CuSO4 == Cu + ZnSO4 电流计偏转原因 烧杯中发生了化学变化，Zn 失去电子变成Zn2+，Cu2+得到电子变成Cu 能量转化的形式 化学能直接转化为电能 使用化学电源的优点 提高能量的转化效率，减少大气污染 5.废旧电池丢弃对环境的影响：废旧电池的危害主要集中在重金属上，如汞、铅、镉。这些物质泄露出来进入水或土壤，就会通过各种途径进入了人体的食物链，最终带来危害。因此务必要正确使用电池，并妥善回收。 知识点拨03氢能的优势及开发困境 1.氢能源的优点： ①来源广；②热值高；③ 充分燃烧产物为水，故称为“绿色能源” 2.氢能源开发中的问题： (1)制备氢气的能耗问题(成本高)； (2)氢气的储存和运输等问题(安全问题). 3.开发氢能源的方向： a.把太阳能转化为热能、电能直接分解水； b.寻找催化剂使水在光照条件下分解； c.利用水中微生物，在阳光照射下使水分解。 思维探究 探究一、合理利用化石燃料资源，是值得我们探索的课题，根据下列材料回答问题。 材料一：上册教材表7﹣3是2009年我国化石能源基础储量和年产量，以下为部分数据。 基础储量 年产量 煤 3261亿吨 30.5亿吨 材料二：益阳市家用燃料的使用，经历了如图所示的过程，括