内容正文:
第1节 能源的综合利用
沪教版九年级化学
第9章 化学与社会发展
2. 知道几种常见的能源,了解太阳能、氢能的优越性及目前使用时存在的一些困难。
1. 了解化石燃料燃烧对环境的影响。
3. 认识利用和开发清洁燃料及各种能源的重要性,体会化学在解决能源危机方面的重大意义。
【学习目标】
天然气
石油
煤
化石
燃料
不可再生能源
一、化石燃料
工业的粮食
工业的血液
种类 分类 主要成分 其他成分
煤 混合物 C H、N、S、O等
石油 混合物 C、H O、N、S等
天然气 混合物 CH4 H2S等
一、化石燃料
化石燃料燃烧对环境影响
一、化石燃料
探 明 储 量 年 产 量 开采年限
石 油 36亿吨 2亿吨
天然气 6.3万亿立方米 2053亿立方米
煤 1622亿吨 41亿吨
30年
39年
18年
2021年我国化石燃料储量及年产量
交流讨论:
开发新能源。 (开源)
节约能源,研制、使用节能产品。(节流)
提高能量转化率,降低能耗。 (增效)
解决能源危机的一般方法
交流讨论:
太阳能
风能
核能
地热能
水能
生物质能
开发新能源
字母“e”,代表能源(energy)
中间汉字“节”,代表“节约”;
节约能源
把煤隔绝空气加强热使它分解的过程,叫做煤的干馏
焦炭+煤焦油+焦炉煤气
隔绝空气
加强热
煤
(化学变化)
煤的综合利用:煤的干馏(炼焦)
石油气
汽 油
煤 油
柴 油
润滑油
石 蜡
沥 青
石油分馏示意图
原油
沸点由低到高
(物理变化)
石油的综合利用:石油分馏
科学家发现海底埋藏着大量可燃烧的“冰”——“可燃冰”,其中主要含有甲烷水合物。
可燃冰将成为未来新能源,但目前在开采技术上还存在困难。
“可燃冰”
我国对“可燃冰”进行试采
天然气的水合物:可燃冰
燃烧化石燃料存在较多问题,如:浪费自然资源、产生大气污染、能量转化效率低等。那么生活中有没有能量转化率较高的装置?
化学电池
一种将化学能直接转化成电能的装置。
交流讨论:
铅蓄电池
干电池
钮扣电池
燃料电池
生活生产中常见电池
二、化学电池
一颗纽扣电池可以污染60万升水,
等于一个人一生的饮水量。
一节电池烂在地里,
能够使一平方米的土地失去利用价值。
食用了被电池污染的动植物,
使人的大脑神经系统遭到严重破坏。
固体废弃物和重金属离子会污染土壤和水源
废旧电池对环境的影响:
二、化学电池
怎么办,能不能因为危害就不使用了?不能因噎废食。
处理方式:(1) ;
(2) 。
定点回收、集中处理、变废为宝
开发利用高效无污染的环保电池
二、化学电池
太阳能
氢能
具有开发前景的新能源
交流讨论:
光—热转换
太阳能 热能
温室
太阳能热水器
光—电转换
太阳能 电能
太阳能路灯
目前人类使用的能源绝大部分来自于太阳能,绿色植物通过光合作用吸收太阳能,动物食用植物间接利用太阳能,化石燃料蕴含的能量也来自于远古生物体吸收的太阳能,那么目前直接利用太阳辐射能的方式有几种方式?
太阳能汽车
三、太阳能
各个国家都在制定新能源发展计划,来应对能源危机。
热值大
氢能源优点
原料来源广
产物无污染
1g氢气方法的热量为1g汽油的3倍
氢气可由水分解制取,而水是地球上最丰富的资源
燃烧产物只有水,不会污染环境
四、氢能源
有科学家预言: 氢能源将成为未来最主要能源。
制氢问题
氢气作为一种绿色能源虽然如此理想,但是目前只有在火箭发射等少数情况下使用,这是为什么呢?
储氢问题
电解水生成1g氢气消耗的能量大于1g氢气燃烧燃烧放出的能量,消耗电能太多,成本太高。
氢气易燃易爆,贮存和运输不方便、不安全。
2H2O 2H2 ↑+ O2↑
通电
四、氢能源
“理想的氢能源循环体系”
H2O
H2 + O2
太阳能
光分解催化剂
氢发动机
燃料电池
电能
只要有光催化剂的存在,将水放在阳光下晒一晒,就能得到氢气和氧气了;在燃料电池中,氢气和氧气发生化学反应转