第一节 化学与能源开发-【上好课】九年级化学全一册同步精品课堂（鲁教版五四学制）

第十一单元 化学与社会发展 第一节 化学与能源开发 学习目标 CONTENTS 1 通过分析氢气用作燃料的优点，认识氢能是未来最理想的能源 2 明确化学反应产生的能量也可以转化为电能 3 增强能源意识，强化关心自然、关心社会的责任感 课堂导入 人类社会的发展离不开能源，目前人类应用最广泛的能源是煤、石油和天然气等不可再生的化石燃料，而化石燃料正面临着枯竭，化石燃料的大量燃烧还会对环境造成污染。 一、新能源 能源危机 开发和利用清洁高效而又用之不竭的新能源，是21世纪人类面临的重要课题。 我们怎样做才能解决能源危机的问题呢？ 针对现有能源 针对新能源开发 提高能量转化的效率 开发新能源 研制、使用节能产品 太阳能、核能、风能、潮汐能、地热能、氢能等。 开发新能源： 4 一、新能源 1.太阳能 太阳能资源丰富，既可免费使用，又无需运输，对环境无任何污染。太阳能发电是一种可再生能源，具有可再生、能 量大、普遍的特点。 5 一、新能源 1.太阳能 太阳能热水器 太阳能发电站及并网原理 太阳能汽车 太阳能路灯 6 一、新能源 2.风能 风能高效清洁，发展潜力巨大。对沿海岛屿、边远山区、草原牧场，远离电网的农村、边疆，是解决生产和生活能源的一种可靠途径。 7 一、新能源 3.生物能 生物能蕴藏量极大，是世界第四大能源。农、林业残剩物，食品和林产品加工的下脚料，城市固体废弃物，生活垃圾、污水和水生植物等蕴藏着大量的生物能。 沼气池原理是利用植物体或粪便，经密封发酵后产生出可燃气体。在农村特别适用。 8 一、新能源 4.地热能 地热能的利用可分为直接利用 (温泉沐浴和医疗，地下热水取暖、建农作物温室、水产养殖及烘干谷物等)和地热发电两大类。 9 一、新能源 5.海洋能 海洋能是海水中的能量。它包括潮汐能、波浪能、海洋温差能、海洋盐差能和海流能等。广义的海洋能还包括海洋上空的风能、海洋表面的太阳能以及海洋生物能等,全球海洋能的总量约为766亿千瓦。 10 一、新能源 6.水能 11 二、清洁高效的氢能 1.氢能的优点 它有以下优点： （1）原料不受限制（来源广） （2）燃烧放出热量多（热值高） （3）生成物不污染环境 (无污染) （最大优点） 氢能是一种极其理想的能源，具有广阔的开发前景。 12 二、清洁高效的氢能 2.氢能的缺点 (1)易燃、易爆 (2)难以液化 (3)储存和运输不安全、 不方便 (4)制备氢气消耗电能大， 成本高 13 二、清洁高效的氢能 3.最理想的氢能源循环体系 讨论你对此图的理解 太阳能 光催化剂 2H2O == 2H2+O2 燃料电池 能量 14 二、清洁高效的氢能 3.最理想的氢能源循环体系 该图所表示的意义在于： 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变； 通过燃料电池内的化学反应实现由化学能向电能的转变。 化学方程式在能量的转化中起了储存和释放的作用，可以说它是能量转化的载体。 15 二、清洁高效的氢能 4.氢氧燃料电池 16 三、应用广泛的化学电池 1.电池分类 一次电池 二次电池 干电池 蓄电池 17 三、应用广泛的化学电池 2.电池特点 电池以体积小、电容量大、移动方便等特点，在现代社会的生产和生活中得到广泛应用。 电池中的电能是怎样产生的呢？ 18 三、应用广泛的化学电池 3.化学能转化为电能 （1）观察干电池的结构 实验探究 （2）把一块锌片和碳棒平行插入盛有稀硫酸的烧杯中。观察现象并做解释。 现象：锌片表面有气泡生成，碳棒无变化。 19 三、应用广泛的化学电池 3.化学能转化为电能 实验探究 (3)化学能转化为电能的实验 实验用品:烧杯、碳棒、锌片、导 线若干、电流计、稀硫酸溶液 实验步骤：用砂纸擦去锌片表面的 氧化膜，用导线将碳棒与电流计正极相连，锌片与电流计负极相连，然后碳棒、锌片一起插入盛有稀硫酸的烧杯中。 20 三、应用广泛的化学电池 3.化学能转化为电能 实验现象 化学方程式 电流计偏转原因 能量转化的形式 使用化学电源的优点 电流计的指针发生偏转，锌片表面变色，碳棒表面有气泡产生 Zn + H2SO4 = H2↑+ ZnSO4 烧杯中发生了化学变化，在这种条件下化学变化可以产生电流，将化学能转化为电能 化学能直接转化为电能 提高能量的转化效率，减少大气污染 化学电池：是一种将化学能直接转化为电能的装置。常见的电池大多是化学电池。 21 三、应用广泛的化学电池 4.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。这些物质泄漏 出来进入水或土壤，就会通过各种