9.2 能源的综合利用-【初中名校化学教学案】2025-2026学年九年级化学下册（沪教版·新教材）

初中名校化学教学案 九年级下册>》》》》)>》 第2节 能源的综合利用 课前导学 1.能源是指能够提供能量的 或 ,目前我们生产、生活的主要能源是 2.化石燃料主要是指 3.你所知道的能源还有 等。 码课堂探索 【交流与讨论1】化石燃料、太阳能、地热能、风能、电能、核能等都是能源。 能源根据是否可以循环再生可分为 可再生能源：如 等。 不可再生能源：如 等。 你还知道的可再生能源有 一、化石燃料的合理使用 1.化石燃料是不可再生能源 (1)煤：也叫煤炭，是成分复杂的 物，主要含 元素，还含 等元素。 是世界上用煤最早的国家。 (2)石油：是成分复杂的 物，被人们称为“ ”,其主要成分是多种 元素组成的有机化合物（通常称为烃）。 是开采石油最早的国家。石 油不仅是重要的化石燃料，还是宝贵的化工原料。 (3)天然气：含有多种由 元素组成的 物，其中最主要的成分是 ,天然气属于 物。它是一种很重要的气体燃料，“西气东输”中输的就是 甲烷完全燃烧的化学方程式为 【观察与思考】 实验内容 实验现象 解释与结论 甲烷是 色、 气味 观察甲烷的颜色、状态 的 体 在导管口点燃甲烷，在火焰上方 点燃前须先 罩一个干燥的烧杯，过一会观察 甲烷燃烧生成了 烧杯内壁上的现象 迅速把烧杯倒转过来，向烧杯中 甲烷燃烧生成了 加入少量澄清石灰水，振荡 注意：可燃性气体点燃之前应 ；否则，可能会发生 1020 化学与社会可持续发展第9章胆目 【交流与讨论2】煤矿矿井中应采取的安全措施有哪些？ 【交流与讨论3】如何区分CO、CH4、H2三种气体？（根据燃烧产物的不同） 分别点燃三种气体，在火焰上方各罩一个干燥的烧杯，若烧杯内壁没有水雾，则该气体是 若烧杯内壁有水雾，则该气体可能是 或 。再将内壁有水雾的烧杯迅速倒转过来，倒入澄 清石灰水，振荡，若石灰水变浑浊，则该气体是 ;若石灰水不变浑浊，则该气体是 2.化石燃料燃烧造成的环境问题 (1)产生大量二氧化碳气体，加剧了温室效应（二氧化碳、甲烷等是地球大气中主要的温室气体）。 (2)产生氨氧化物、二氧化硫、一氧化碳、粉尘等，造成大气污染。 (3)热污染 3.化石燃料的综合利用 煤、石油通过炼制、加工获得的各种有机化合物，可以作为有机化工原料，制造各种合成材料、 医药、农药、染料和炸药等。 (1)煤：将煤隔绝空气加强热（干馏）可以获得多种化工原料和产品，该过程主要发生的是 (选填“物理”或“化学”)变化。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。 石油气 汽油 「焦炭 煤油 煤于馏 煤焦油 石油分佩柴油 焦炉煤气 润滑油 石蜡 沥青 (2)石油：根据石油中各成分的 不同，将石油进行分馏可以获得石油气、汽油、煤油、润滑 油、石蜡、沥青等各种化工原料和产品，该过程主要发生的是 (选填“物理”或“化学”)变化。 (3)可燃冰：外观像冰，是一种自然存在的天然气水合物，由天然气与水在高压低温条件下形 成。可燃冰极易燃烧，燃烧后仅生成二氧化碳和水，污染小，热值高。可燃冰全球储量极大，被视为 石油的替代能源，主要分布于海洋、极地中，勘探开采较为困难。如果开采时甲烷气体大量挥发，将 引发比二氧化碳过量排放更严重的温室效应。所以，开采可燃冰要攻克许多技术上的难题。我国 拥有丰富的可燃冰资源，主要分布于南海海域和青藏高原等地区。 【整理与归纳1】 1.化石燃料包括 等。 2.化石燃料既是重要的 ,也是重要的 ,是 能源。 3.化石燃料储量有限，燃烧会造成环境问题，必须合理利用，寻找更好的替代能源。 0四 初中名校化学教学案 九年级下册)》》》》》》》)》) 二、清洁能源的开发利用 1.太阳能 (1)目前人类所使用的能源绝大部分来自太阳。太阳不断地向地球辐射 。绿色植物 通过 作用吸收 ,动物食用植物间接利用了 ,化石燃料蕴藏的能量也来自 远古时期生物体所吸收和利用的 。被地球吸收的太阳能，可以通过多种形式的化学反应 转化为 能，物质中的 能又可以通过各种形式的化学反应转化为 能、 能或 能而释放出来。 (2) 是大自然利用太阳能最成功的范例。直接利用太阳辐射能，主要有以下两种方 式：①光一热转换，利用 可以加热物体，如用于 等；②光一电转换，即把 直接转换成 ,如 等。 2.生物质能 (1)生物质能是太阳能经过绿色植物的 以有机物质的形式固定下来的能源，这些有机 物质通常称为生物质。生物质能的应用有不同的形式，可以将生物质作为 燃烧，也可以借 助化学方法将生物质转化为沼气、 等，作为燃料使用。 (2)乙醇俗称 ,化学式为 ,是一种无色透明、具有特殊香味的 体。乙 醇易 ,能与水 ,是工业上重要的 。乙醇在空气中易燃烧， 燃烧时产生 色火焰，生成 和 ,同时放出大量的热。乙醇燃烧的化学方程 式是 燃料乙醇指以粮食及各种植物纤维为原料，通过生物发酵等途径获得的可作为燃料使用的乙 醇。将10%的燃料乙醇和90%的普通汽油调和即可得到符合我国国家标准的乙醇汽油。它抗爆性 能好，能有效降低汽车尾气中有害物质的排放。同时，由于生产乙醇的原料来源广泛，具有可再生 性，因此燃料乙醇具有较好的经济效益和社会效益。 3.氢能 (1)氢能源的优点：① ；② ;③ 等，故被看作是理想的“绿色能源”。 (2)要利用氢能源还需解决的问题： 【交流与讨论4】 1.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。 2.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。试说明利用太阳能获得氢气的优点。 ① 光分解水2H,0光 化剂2H,t+0,t 太阳能 光电转换 电解水 104 化学与社会可持续发展第9章 【整理与归纳2】 1.太阳能、生物质能、氢能等都是新能源，都是 能源。 2.我们要加强传统能源和新能源的优化组合，开发利用清洁、可再生能源。 三、化学电池的广泛使用 【交流与讨论5】我国目前在生产生活中使用的电能，大多是依靠燃烧化石燃料，将化石燃料 中的化学能最终转化成电能。使用化石燃料来产生电能有哪些弊端？ 【整理与归纳3】用化石燃料产生电能的缺点是浪费自然资源、能源转化效率低和产生大气污 染等。 【活动与探究】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 锌片 铜片 硫酸铜溶液的烧杯中，观察电流表的指针是否发生偏转。 硫酸铜溶液 实验现象 电流表指针 化学方程式 电流表指针偏转的原因 能量转化的方式 【整理与归纳4】 1.化学电池是一种能量转化与储存的装置，可以将 能转化为 能。具有 等许多优点。 2.电池在生活中应用也很广泛。生活中常见的化学电池有干电池、蓄电池、锂离子电池等。其 中电瓶车内的电瓶在充电时能量的转化方式是由 能转化为 能；电瓶车使用时能 量的转化方式是由 能转化为 能。 【交流与讨论6】电池在生产、生活中应用十分广泛，不但照明灯、钟表、计算器等电子产品及 机动车需要电池，而且在航天器上也需要用到性能更优异的电池。使用电池有哪些优缺点？废弃 的电池应如何处理？ 【整理与归纳5】 1.使用电池的优点：减少大气污染、提高能量转化效率。 2.废旧电池丢弃对环境最主要的影响：固体废弃物和重金属离子会污染土壤和水源。 处理方式：(1)定点回收，集中处理，变废为宝；(2)开发利用高效无污染的环保电池。 课堂反馈 1.化石燃料是不可再生能源。下列能源不属于化石燃料的是 A.煤 B.天然气 C.酒精 D.石油 2.下列工业产品属于石油加工产品的是 A.焦炭 B.煤油 C.煤焦油 D.氢气 3.从环保的角度考虑，最理想的燃料是 A.氢气 B.天然气 C.酒精 D.汽油 。105 初中名校化学教学案九年级下册>>>> 4.下列变化属于物理变化的是 ( A.煤隔绝空气加强热得到焦炭、煤焦油和煤气B.液化石油气燃烧 C.石油分馏制得汽油、柴油等物质 D.秸秆、杂草发酵产生甲烷 5.下列关于化石燃料的叙述错误的是 A.石油分馏的过程是物理变化 B.将石油分馏可得到多种产品 C.将煤隔绝空气加热可制得焦炭 D.煤、石油、天然气是可再生能源 6.我们日常生活中使用的电能，大多是 ) A.由太阳能转化而来B.由化学能转化而来C.由地热能转化而来D.由核能转化而来 7.《汉书》中记载“高奴县有洧水可燃”，《梦溪笔谈》中记载“予疑其烟可用，试扫其煤以为墨，黑 光如漆”。“洧水”即为石油。下列关于“洧水”的说法错误的是 () A.具有可燃性 B.是不可再生资源，属于纯净物 C.其成分中主要含有C、H元素 D.其不完全燃烧的产物可用于制墨 8.化学变化总伴随着能量的变化。如图所示为氢氧燃料电池的工作原理示意图。下列说法不 正确的是 () 电能输出 A.氢气是未来最理想的绿色能源 B.任何条件下都可实现物质或能量之间的相互转化 C.氢气燃烧生成水并放出大量的热是化学能转化为热能 D.氢氧燃料电池把氢气和氧气反应的化学能直接转化为电能 9.我国南海海底埋藏着丰富的可燃冰，可燃冰主要为甲烷的水合物，是未来重要的能源。甲烷 燃烧时，发出明亮的蓝色火焰，并放出大量的热，反应的化学方程式为 。该反应前后分子总数 (选填“变化”或“不变”)。 10.如图为化学能转化为电能的实验装置。 (1)实验后铜片质量 (选填“增大”或“减小”)。 铜月 (2)用化学方程式解释其变化的原因： 硫酸铜溶液 11.能源、环境与人类的生活和社会发展密切相关。 (1)目前，人类以化石燃料为主要能源，常见的化石燃料包括煤、石油和 (2)为减少污染、提高煤的利用率，可将其转化为可燃性气体，此过程可认为是碳与水的反 应，其微观示意图如图所示。 O 氢原子 氧原子 A B D 碳原子 反应前 反应后 ①该反应的基本类型为 ②该反应生成物的分子个数比为 (3)为减少温室气体排放，人们积极寻找不含碳元素的燃料。经研究发现H燃烧的产物 没有污染，且释放大量能量，有一定应用前景。 ①NH3中氮元素和氢元素的质量比为 ②将NH,燃烧的化学方程式补充完整：4NH,十3O,点燃6H,O十 106烧碱(2)纯碱苏打碱性侯德榜玻璃 (3)小苏打碱性发酵粉食品膨松剂胃酸过 多4.(1)氨N磷P钾K复合(2)熟 石灰草木灰碱 课堂反馈 1.C2.B3.C4.C5.C6.A7.D8.D 9.D10.C11.A12.D13.A14.B15.C 16.D17.D18.(1)Ca(OH)2(2)H2SO4 (3)NaOH (4)HCI (5)NaCl (6)Na2 CO3 19.(1)复分解反应(2)Fe+2HC1—FeCl2+H2个 (3)Fe3O,(4)pH试纸（或紫色石蕊溶液等，答案 合理即可)(5)HCI+NaOH—NaCI+H2O 20.Zn+2HCI -ZnCl2+H2 H2SO+ 2NaOH—Na2SO4十2H2O溶液由紫色变为蓝 色Cu(0H)2复分解反应21.(1)①26.4% ②大量清水冲洗2 NaHCO3+H2SO4— Na2SO4+2H2O+2C02↑(2)①Ba2+②ABC 22.(1)碱(2)盐2NaOH+CuSO. Na2SO4+Cu(OHD2￥(3)气球变大(4)Ca(OH)2+ Na,CO3—2NaOH+CaCO3Y(5)H+和OH结合 生成H2O上层清液中的Ca(OH)2被稀盐酸消耗后， 底部固体又溶解到上层清液中23.(1)MgO+H2SO4 -MgSO+H2O MgCO3+H2 SO- MgSO4+H2O+CO2个(2)Na+、SO、CO号 (3)否MgCO3·3H2O产品中会混有杂质SiO2 (4)避免制备MgCO3·3H2O时消耗太多的碳酸钠 24.(1)1826.5%A(2)湿润的红色石蕊试纸 变蓝(3)相同温度下，NaHCO3的溶解度最小 取少量袋内溶液于试管中，加入足量的稀盐酸，观察到 有气泡生成，则袋内溶液中含有NaHCO3(4)60℃ 后NaHCO3已经分解(5)Na2CO3+Ca(OH)2 一CaCO3￥+2NaOH(6)氮肥解：设得到 NH,CI的质量至少为x。 NaCl+NH +CO2+H2O-NaHCO3+NH,Cl 58.5 53.5 65t×90% x 58.5_65t×90% 53.5 x=53.5t 答：得到NH4Cl的质量至少为53.5t。 第9章化学与社会可持续发展 第1节化学与人类健康 课堂反馈 1.A2.C3.B4.C5.A6.A7.A8.C 9.B10.C11.(1)光合(2)提供能量(3)碘 水（或碘酒）(4)3H,十C0,一定条件CH,OH+ H2O 第2节能源的综合利用 课堂反馈 1.C2.B3.A4.C5.D6.B7.B8.B 9.CH,十20，点燃C0,十2H,0不变10.(1)增 大(2)Zn十CuS04—ZnS04+Cu11.(1)天然 气(2)①置换反应②1：1 (3)①14：3②2N2 第3节新型材料的研制 课堂反馈 1.A2.A3.D4.C5.A6.C7.A8.C 9.B10.(1)丝锦纶（2)取样，灼烧，若有烧焦 羽毛的气味，则主要成分是丝11.(1)A(2)硬度 大（或密度小，耐高温等，答案合理即可）便于火 炬传递（答案合理即可） 第4节环境污染的防治 第1课时打赢蓝天保卫战 课堂反馈 1.C2.A3.D4.D5.A6.D7.A