11.2 化学与能源开发-【初中学霸创新题】2024-2025学年新教材九年级全一册化学同步课件(鲁教版2024)

第十一单元 化学与社会发展 第二节 化学与能源开发 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。 3.增强能源意识，强化关心自然、关心社会的责任感。 情景导入 我们怎样做才能解决能源危机的问题呢？ 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。 学习探究 解决能源危机的一般方法 现有能源 开发新能源 提高能量转化的效率 研制、使用节能产品 太阳能 核能 风能 地热能 潮汐能等 中国节能标志 开发新能源 太阳能 风能 核能 地热能 水能 一、清洁高效的氢能 它有以下优点： （1）燃烧放出热量多（热值高）。 （2）原料不受限制（来源广）。 ①电解水；②活泼金属与酸反应。 （3）生成物不污染环境(无污染)。 氢能是一种极其理想的能源，具有广阔的开发前景。 点燃 2H2 + O2 === 2H2O 氢能源为什么没有被广泛使用? 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。 氢燃料汽车 氢能源没有被广泛使用的原因： 氢气能的利用主要包括两个方面： 一是制氢工艺，二是贮氢方法。 氢气能否作为燃料广泛使用，关键在于制氢工艺。作为大规模生产氢的主要途径，电解水无疑是最可行的。然而水分子中的氢、氧原子结合的十分紧密。电解时要消耗大量的电力，比燃烧氢气本身产生的能量还要多。如果这些电力来自火力发电站，就失去使用氢燃料的意义，在经济上不足取。最好的制氢方法当属“理想的氢能源循环体系”。 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 光能转化 为化学能 化学能转化 为电能 B 例1 下列为“中国节能”标志的是（　） B 例2 氢气是一种很有前途的能源，以水为原料大量制取氢气时，最理想的途径是(　　) A．利用太阳能使水分解制取氢气 B．以焦炭为原料制成水煤气后再分离出氢气 C．用炽热的铁与水反应制取氢气 D．由热电厂提供电力，电解水制取氢气 A 10 二、应用广泛的化学电池 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？ 干电池 蓄电池 锂电池 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？ 二、应用广泛的化学电池 实验探究——化学反应能否产生电能？ 1.观察干电池的结构。 干电池的构造图 碳棒正极 锌皮负极 碳黑、 二氧化锰、氯化铵 2.把一块锌片和碳棒平行插入盛有稀硫酸的烧杯中。观察现象并加以解释。 现象：锌片表面有气泡生成，碳棒无变化。 3.用导线将实验2中的锌片和碳棒连接起来，在导线中间连接一只灵敏电流计，碳棒连接正极，锌片连接负极，观察现象。 现象：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。 解析：烧杯中发生化学变化，产生电流，化学能转化为电能。 物质的化学能通常可以转化为哪些形式的能量？举例说明。 化学能 → 热能，如化石燃料燃烧。 化学能 → 光能，如萤火虫发光、镁条燃烧发光等。 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，就会通过各种途径进入人体的食物链，最终带来危害。因此务必要正确使用电池，并妥善回收。 解析：水力发电是机械能转化为电能；风力发电是风能转化为电能；太阳能发电是太阳能转化为电能；燃料电池发电是由于发生化学变化而使化学能转化为电能。 D 例3 下列能源开发利用过程中，由化学能转变成电能的是(　　) A．水力发电 B．风力发电 C．太阳能发电 D．燃料电池发电 17 课堂小结 化学与能源开发 新能源 常见能源 需解决问题 优点 能源分类 氢能 化学电池 热值高 资源多 无污染 体积小,电容量大、移动方便 化学能转化为电能 18 随堂测试 2.氢气作为21世纪极具开发前景的新能源之一，理由是(　　) ①燃烧热值高　　　　 　　②原料资源丰富 ③储存和运输时安全性高　 ④燃烧产物无污染 A．①②③ B．①②④ C．②③④ D．①③④ B 1.从环境保护的角度考虑，下列燃料中最理想的是(　　) A．天然气 B．氢气 C．酒精 D．乙醇汽油 B 19 3.分解水制氢的一种原理如图所示。下列关于该原理的说法正确的是(　 　) A．反应过程中化合价改变的元素有H、O、S、I B．涉及的基本反应类型有分解反应和化合反应 C．理论上，每生成16 g O2，就能得到2 g H2 D．理论上，每分解18 g H2O，就需向体系内再补充32 g SO2 AC $$