专题9单元2能源的开发与应用课件-2023-2024学年九年级化学仁爱科普版下册

单元2 能源的开发与应用 专题9 化学与生活 集体备课 集体备课 1 地球上的化石燃料十分有限,且短期内不能再生,经不起人类大量的开采和浪费。那么,我们如何才能解决人类面临的能源短缺问题呢? 一、能源的开发与利用 集体备课 我们的现状 煤、石油、天然气等化石能源在地球上已探明的储量是有限的,按人类目前利用这些能源的消耗速度估算,石油和天然气不过几十年、煤不过几百年就会逐渐耗尽。 如何从根本上解决问题? 煤、石油、天然气等化石燃料是我们生产、生活的主要能源。 集体备课 从根本上解决能源短缺问题 一、要节约能源。 二、要进一步开发、利用新能源。 集体备课 在化学反应中,反应物转化为生成物的同时必然发生能量的变化。那么,能量之间又是怎样转化的呢? 1.有些反应吸收能量,如植物光合作用、水的电解等; 能量转化:光能、电能、热能 化学能 集体备课 2.有些反应释放能量,使化学能转化为其他形式的能量。 能量转化:化学能 光能、电能、热能等 集体备课 研究化学反应中的能量变化,有助于更好地利用现有的能源和进一步开发新能源。 请写出下列反应的化学方程式,指明属于种反应类型,并说明该反应中实现了哪些能量形式的转化。 (1)镁条与稀硫酸反应; (2)木炭燃烧; (3)电解水; (4)用氢氧化钙溶液中和含盐酸的废水。 你还知道哪些应用化学反应实现能量转化的实例?请与同学分享。 集体备课 太阳能的利用 地球上最基本的能源是太阳能。太阳能以光和热的形式传送到地面,人们可以直接利用太阳辐射获得光和热。同时,地球上的植物通过光合作用将光能转化为化学能,养活几十亿人。太阳的能量大得惊人,为此,科学家们正在极力开发和利用太阳能。 集体备课 太阳能利用3种方式 1.光一化学转换 光一化学转换就是将太阳能直接转换成化学能,如绿色植物的光合作用 集体备课 太阳能利用3种方式 2.光一热转换 光一热转换则是将太阳能转换成热能,如太阳能热水器 集体备课 太阳能利用3种方式 3.光﹣电转换 光﹣电转换是利用光电效应将太阳能直接转化成电能,如太阳能电池等 集体备课 太阳能 风能 核能 地热能 水能 热电站 开发和利用各种能源 除太阳能以外,人们还在研究氢能、风能、海洋能及地热能等的利用。这需要综合化学、材料及物理等多学科的知识,不断进行探索,以获得人类生存和发展所需要的洁净和可再生的新能源。 集体备课 氢能 氢气作为能源是利用氢气和氧气化合时放出的能量。 氢能的优点: 1.资源丰富,潜在储量大 2.不会污染环境,燃烧生成水 3.热值高,放出热量同等质量是汽油的3倍 集体备课 实验室制取氢气、收集氢气: Zn+H2SO4==ZnSO4+H2 收集方法: 排水集气法 向下排空气法 集体备课 氢能源面临的两大问题 一、是如何经济地以水为原料制取氢气 化学家们正在研制特种催化剂,在水中加入该类催化剂后,在阳光的照射下,利用太阳能分解水,就能廉价地获取大量的氢气 集体备课 氢能源面临的两大问题 二、是如何储运氢气 而科学家们研制出的储氢材料,则较好地解决了氢气的储存和运输问题。 集体备课 我国氢能取得的成就 目前,我国在氢燃料电池领域取得较大突破,催化剂、质子膜、碳纸、膜电极、电堆等多项技术已实现国产化。我国氢燃料电池汽车的基础设施也在不断完善。2021年,中国建成加氢站数、在营加氢站数、新建加氢站数实现全球三个"第一"。随着产业技术快速发展,氢能能源有望在氢冶金、绿氢化工、氢储能、综合能源和智慧能源系统中全面应用。总体来说,我国具备快速推进氢能规模化应用与技术迭代升级的能力和条件,有望在2030年前达到国际先进水平。 集体备课 化学能转化为电能 化学反应能实现化学能与热能的相互转化。那么,通过化学反应能否将化学能转化为电能呢? 集体备课 实验 实验从废旧电池中取出碳棒和一块锌片,将它们平行地插入盛有稀硫酸溶液的烧杯里,再把锌片和碳棒以及电流表(或小灯泡)用导线连接起来(见图9-11),观察并记录实验现象。 在上述实验中,电流表指针偏转(或小灯泡发光)的原因是什么?实验中发生了什么形式的能量转化? 集体备课 实验中能量的转化 在上述实验中,将碳棒和锌片同时插入稀硫酸中,并用带电流表(或小灯泡)的导线将它们连起来,可以看到锌片不断溶解,碳棒上有气泡产生,电流表的指针发生偏转(或小灯泡发光),说明装置中的物质发生了化学反应,并将化学能转化成电能。 集体备课 生活中的电源 们发明并制造了多种多样的化学电源,利用化学反应将化学能转化为电能。在现代生产生活中,大到人造卫星、飞机、轮船,小到电脑、电话、手表等都离不开化学电源的使用。 集体备课 电池的危害 一次电池,锌锰干电池 二次电池,镉镍电池、铅蓄电池 都含有汞、镉、铅、硫酸都会污染环境 废旧电池要集中处理 集体备课 $$