9.2 能源的综合利用课件-2025-2026学年九年级化学沪教版下册

第2节能源的综合利用 第9章 化学与社会可持续发展 初中化学沪教版（2024）九年级下册 1 能从化学视角认识常见的能源(重点)。 2 能认识能源的开发利用可能会对环境造成的影响。 3 能初步形成低碳节能、保护环境的态度，增强合理使用能源的意识，逐步树立人与自然和谐共生的科学自然观和绿色发展观(重、难点)。 学习目标 风能 太阳能 潮汐能 核能 能源：能够提供能量的物质或资源 课堂导入 几种能源及分类 化石燃料(煤、石油、天然气)、太阳能、氢能、核能 电能、风能、地热能。 可再生能源 不可再生能源 太阳能 风能 地热能 核能 化石燃料(煤、石油、天然气) 按是否可再生 课堂导入 合作探究 煤、石油、天然气是当今世界上最重要的三大化石燃料。 化石燃料是由被埋入地下的古代生物体，长期在空气不足、高温高压下经过复杂的变化逐步形成的，都是混合物、不可再生能源。 一、化石燃料的合理利用 煤 石油 天然气 1.煤——工业的粮食 植物等被埋于土中，经长期复杂变化形成煤 煤是成分复杂的固态混合物，主要含碳元素，还含有氢、氧、氮、硫等元素。 煤 焦炭—冶金工业的重要原料 煤焦油—重要的化工原料 焦炉煤气—用作燃料 煤还可以通过液化、气化等加工方法进行综合利用，以减少污染和提高燃烧的效率。 煤的深加工：把煤隔绝空气加强热，可以分解得到焦炭、煤焦油和焦炉煤气等，这种煤的加工方式属于化学变化。 隔绝空气 加强热 煤燃烧会产生SO2、NO2等有害气体，会形成酸雨(pH<5.6的降水)。 防治酸雨的措施 (1)大力推广使用脱硫煤； (2)用天然气或者其他清洁能源代替煤。 酸雨的危害 2.石油——工业的血液 生物的遗骸经复杂变化形成石油和天然气 石油是成分复杂的液态混合物，主要含有碳、氢 元素，还含有氧、氮、硫等元素。 石油的分馏： 石油经分馏、炼制等加工过程，可以得到汽油、煤油和柴油等，它们都是由含碳原子数不等的碳氢化合物组成的混合物。 根据其各成分的沸点不同而分离 物理变化 石油的综合利用：石油经精加工能得到多种化工原料。 石油的用途 天然气的主要成分是结构最简单的有机化合物——甲烷(CH4)。 3.天然气 无色、无味的气体；难溶于水；密度比空气小。 物理 性质 具有可燃性，在点燃前需检验纯度！ 化学 性质 甲烷燃烧 CH4+2O2 === CO2+2H2O 点燃 甲烷还是坑道气、沼气、可燃冰的主要成分。 观察与思考   实验现象 结论 导管口的甲烷燃烧 发出__________ 甲烷具有可燃性 干冷的烧杯内壁 干冷的烧杯中出现______ 说明甲烷一定含有 _______ 内壁涂有的澄清石灰水 ________________ 说明甲烷一定含有 _______ 淡蓝色火焰 水雾 氢元素 澄清石灰水变浑浊 碳元素 观察与思考 化石能源的大量使用使我们面临日益严峻的环境问题。为持续探索能源绿色、低碳的高质量发展之路，我们正在利用和开发新能源，如太阳能、生物质能、氢能等，既解决化石能源面临耗尽之危，又可减少对环境的污染。 二、清洁能源的开发利用 太阳能发电 生物质能 光伏电解水制氢 1.太阳能 (1)光－热能转换 原理：利用太阳辐射加热物体而获得热能。 应用：太阳能热水器 反射式太阳灶 高温太阳炉 地膜、大棚、温室 (2)光－电转换 原理：根据光电效应，利用太阳能直接转化为电能。 应用：为无电场所提供电池，包括移动电源和备用电源、太阳能日用电子产品。 (3)光－生物质能转换 原理：太阳能通过植物的光合作用以有机物的形式固定下来的能源。 2.生物质能 生物质能的应用有不同的形式，可以将生物质作为燃料燃烧，也可以借助化学方法将生物质转化为沼气、乙醇等，作为燃料使用。 乙醇(C2H6O) 俗称酒精，属于可再生能源。 无色透明、有特殊香味的液体，易挥发，能与水以任意比例互溶。 物理 性质 可燃性，燃烧时发出淡蓝色火焰。 化学 性质 C2H6O +3O2 === 2CO2+3H2O 点燃 作燃料，汽油中加入适量乙醇作为燃料，可节省石油资源，并在一定程度上减少汽车尾气的污染。 乙醇的用途 医疗上杀菌消毒。 3.氢能 绿色能源 (1)来源广； (2)热值高； (3)充分燃烧产物是水。 优点 (1)制备氢气的能耗问题(成本高)； (2)氢气的储存和运输等问题(安全问题)。 缺点 我国研制的大推力氢氧火箭发动机 锌和稀硫酸或稀盐酸反应： 我们已学过几种制取氢气的原理，如锌等活泼金属与稀硫酸反应制取氢气，电解水制取氢气等。请写出上述制取氢气反应的化学方程式。 电解水： 2H2O === 2H2↑ + O2 ↑ 通电 Zn + H2SO4 === ZnSO4 + H2↑ 用电解方法可以使水分解为氢气和氧气，但要消耗大量的电能。科学家致力于研究用其他方法由水制取氢气。 交流与讨论 开发氢能的方向： (1)把太阳能转化为热能、电能直接分解水。 (2)寻找催化剂使水在光照条件下分解。 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化为电能…… “理想的氢能源循环体系” 三、化学电池的广泛应用 化学电池是一种能量转化与储存的装置，可以将化学能转化为电能，具有体积小、使用方便、能量转化效率高等许多优点。 干电池 蓄电池 锂电池 燃料电池 化学能转化为电能 用砂纸擦去铜片和锌片表面的氧化膜。用导线将铜片和锌片分别连接到电流表的正极和负极，然后把铜片和锌片一起插入盛有硫酸铜溶液的烧杯中。 实验中，电流表的指针是否发生了偏转？从能量转化角度分析，该现象说明了什么？ 拓展视野 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 电流表指针发生偏转一段时间后，溶液 逐渐变为无色 Zn + CuSO4 === Cu + ZnSO4 烧杯中发生了化学变化，产生电流 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 拓展视野 课堂小结 课堂练习 1.下列关于煤、石油和天然气的说法，错误的是 A.都是古代生物埋在地下，长期在空气不足、高温高压下经过复杂的变化逐步形成的 B.都是常规能源、不可再生 C.在常温下都呈固态 D.完全燃烧时都有二氧化碳生成，会加剧温室效应 √ 2.下列化工产品中，属于石油加工产品的是 A.煤气 B.柴油 C.煤焦油 D.焦炉气 √ 3.“绿色能源”是人类理想的能源，不会造成环境污染。下列能源不属于“绿色能源”的是 A.风能 B.太阳能 C.煤 D.氢能 √ 4.氢气将是一种很有前途的新能源，以水为原料大量制取氢气最理想的方法是 A.由电站提供电力电解水 B.改进以焦炭和水制水煤气的方法 C.利用太阳能分解水 D.使炽热的铁和水反应制氢气 √ 5.随着人们生活质量的不断提高，废电池必须进行集中处理的问题被提到议事日程，其首要原因是 A.利用电池外壳的金属材料 B.防止电池中的汞、镉和铅等重金属离子对土壤和水源的污染 C.不使电池中渗出的电解液腐蚀其他物品 D.回收其中的石墨电极 √ 谢谢 $