9.2能源的综合利用学案-2024-2025学年九年级化学沪教版(2024)下册

9.2 能源的综合利用 学习目标：1. 知道化石燃料(煤、石油、天然气)是人类社会重要的不可再生的自然资源。 2. 了解海洋中蕴藏着丰富的资源。 3. 知道石油是由多种有机物组成的混合物。 4. 了解石油通过炼制可以得到液化石油气、汽油、煤油等产品。 5. 了解我国能源与资源短缺的国情，认识资源综合利用和新能源开发的重要意义。 一、化石燃料 1． 化石燃料：主要是指埋藏在地下不能再生的燃料资源，主要包括煤、石油、天然气等。 2． 成分： （1） 天然气的主要成分是 甲烷 （ CH4 ）。 （2） 石油是成分复杂的 液态混合物 ，其主要成分是多种 C 、 H 元素组成的有机化合物。 （3） 煤是成分复杂的 固态混合物 。主要含有 C 元素，还含 H 、 O 、 N 、 S 。 3． 化学燃料带来的环境问题： （1） 煤、石油、天然气的燃烧产物都会有二氧化碳，是温室气体，造成全球气候变暖； （2） 化石燃料中，特别是煤和石油，含有硫、氮等杂质，燃烧产物中含有SO2、NOX等酸性物质，造成酸雨等大气污染物； （3） 燃烧产生的热量，对周围的环境造成热污染； （4） 利用煤的燃烧进行火力发电中，能量的转化：化学能→热能→机械能→电能，由于转化方式复杂、步骤繁多，造成能量有很大的损失。 二、太阳能 1．从化石燃料的不可再生和能源危机认识利用太阳能的意义。 2．地球上最根本的能源是太阳能。 3．太阳能是清洁能源，不污染环境。 4．大自然利用太阳能最成功的是植物的光合作用。 5．直接利用太阳辐射能，主要有以下两种方式： （1） 光--热转换 ；如： 温室 、 太阳能热水器 。 （2） 光--电转换 ；如： 太阳能电池 。 3、 化学电池 1． 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。 2． 特点：体积小，电容量大，移动方便，既减少大气污染，又提高能量转化效率。 3． 实验：化学能转化为电能的实验 （1）实验现象：电流计的指针发生偏转，锌片表面变红，长时间溶液颜色变浅； （2）化学方程式：Zn + CuSO4 == Cu + ZnSO4 （3）电流计偏转原因：烧杯中发生了化学变化，Zn 失去电子，Cu2+得到电子变成Cu （4）能量转化的形式：化学能直接转化为电能 4． 废旧电池丢弃对环境的影响： 废弃电池处理不好，重金属离子污染→土壤或水体→生物体内→人体，导致人体患骨痛病及肝、肾、肺的病变。 5． 废弃电池处理：①集中回收处理废旧电池 ②研制高效无污染的电池。 4、 氢能 1． 氢能源的优点：①来源广；②热值高；③生成物不会污染环境。故称为“绿色能源”。 2． 氢能源的缺点： （1） 制备氢气的能耗问题（成本高）； （2） 由于氢气是一种易燃、易爆的气体，难液化，贮存和运输既不方便又不安全。 3． 氢能源的发展前景： 寻找合适的光分解催化剂，使水在太阳能的照射下分解产生氢气，制备高效、廉价的储氢材料。 4． 实验室制取氢气： （1）化学药品：锌粒和稀硫酸 （2）反应原理：Zn+H2SO4==ZnSO4+H2↑ （3）实验装置：同二氧化碳的制取装置（固液反应，不需加热） （4）收集方法：①排水法；②向下排空气法 5． 氢气的性质与应用 （1）可燃性：在空气被点燃后，发出淡蓝色火焰，放出大量的热：2H2 + O2 2H2O （2）还原性：在加热条件下，能与氧化铜等反应，使之变红：H2 + CuO Cu + H2O 1 学科网（北京）股份有限公司 $$ 9.2 能源的综合利用 学习目标：1. 知道化石燃料(煤、石油、天然气)是人类社会重要的不可再生的自然资源。 2. 了解海洋中蕴藏着丰富的资源。 3. 知道石油是由多种有机物组成的混合物。 4. 了解石油通过炼制可以得到液化石油气、汽油、煤油等产品。 5. 了解我国能源与资源短缺的国情，认识资源综合利用和新能源开发的重要意义。 一、化石燃料 1． 化石燃料：主要是指埋藏在地下不能再生的燃料资源，主要包括 、 、 等。 2． 成分： （1） 天然气的主要成分是 。 （2） 石油是成分复杂的 态 物，其主要成分是多种 、 元素组成的有机化合物。 （3） 煤是成分复杂的 态 物。主要含有 元素，还含 、 、 、 。 3． 化学燃料带来的环境问题： （1） 煤、石油、天然气的燃烧产物都会有 ，是温室气体，造成全球气候变暖； （2） 化石燃料中，特别是煤和石油，含有硫、氮等杂质，燃烧产物中含有SO2、NOX等酸性物质，造成酸雨等大气污染物； （3） 燃烧产生的热量，对周围的环境造成热污染； （4） 利用煤的燃烧进行火力发电中，能量的转化：化学能→热能→机械能→电能，由于转化方式复杂、步骤繁多，造成能量有很大的损失。 二、太阳能 1．从化石燃料的不可再生和能源危机认识利用太阳能的意义。 2．地球上最根本的能源是太阳能。 3．太阳能是清洁能源，不污染环境。 4．大自然利用太阳能最成功的是植物的光合作用。 5．直接利用太阳辐射能，主要有以下两种方式： （1） ；如： 、 。 （2） ；如： 。 3、 化学电池 1． 化学电源：是一种将 能直接转化为 能的装置，常见的电池是化学电源。 2． 特点：体积小，电容量大，移动方便，既减少大气污染，又提高能量转化效率。 3． 实验：化学能转化为电能的实验 （1）实验现象：电流计的指针发生偏转，锌片表面变红，长时间溶液颜色变浅； （2）化学方程式：Zn + CuSO4 == Cu + ZnSO4 （3）电流计偏转原因：烧杯中发生了化学变化，Zn 失去电子，Cu2+得到电子变成Cu （4）能量转化的形式：化学能直接转化为电能 4． 废旧电池丢弃对环境的影响： 废弃电池处理不好，重金属离子污染→土壤或水体→生物体内→人体，导致人体患骨痛病及肝、肾、肺的病变。 5． 废弃电池处理：① ② 4、 氢能 1． 氢能源的优点：①来源广；②热值高；③生成物不会污染环境。故称为“绿色能源”。 2． 氢能源的缺点： （1） 制备氢气的能耗问题（成本高）； （2） 由于氢气是一种易燃、易爆的气体，难液化，贮存和运输既不方便又不安全。 3． 氢能源的发展前景： 寻找合适的光分解催化剂，使水在太阳能的照射下分解产生氢气，制备高效、廉价的储氢材料。 4． 实验室制取氢气： （1）化学药品： （2）反应原理： （3）实验装置： （4）收集方法： 5． 氢气的性质与应用 （1）可燃性：在空气被点燃后，发出淡蓝色火焰，放出大量的热，方程式： （2）还原性：在加热条件下，能与氧化铜等反应，使之变红，方程式： 结构都较为复杂的有机物。 1 学科网（北京）股份有限公司 $$