内容正文:
第二节 化学与能源开发
第十一单元 化学与社会发展
化学鲁教版新教材九年级下册
1.了解常见的能源,能对能源进行简单分类。
2.了解氢能的优点及目前使用时存在的一些困难。
3.知道化学能可以转化为光能、热能,也可以转化为电能等多种形式的能量。
学习目标
重难点
煤
石油
天然气
化 石 燃 料
新 能 源
太阳能的利用
风能的利用
水能的利用
核能的利用
地热能的利用
潮汐能的利用
思考讨论
认识氢气燃料
2022年北京冬季奥运会的火炬“飞扬”是冬奥会重要的形象元素之一,其中一个科技亮点是采用氢气作为燃料。根据你所知道的有关氢气的知识,就氢气用作燃料的优点与同学进行讨论、交流:
1.氢气燃烧产生的热量;
2.氢气燃烧的产物;
3.制取氢气的原料;
4.……
2022年北京冬季奥火炬
1. 氢气燃烧的热值比化石燃料高很多。
3. 氢气燃烧的产物是水,不污染环境。
2. 氢气可以由水制得。
2H2 + O2 2H2O
点燃
2H2O 2H2↑ + O2 ↑
通电
消耗电能太多,成本太高
清洁高效的氢能
氢能是未来最理想的能源,具有广阔的开发前景。
理想的氢能源循环体系
太阳能
光催化剂
燃料电池
能量
2H2O 2H2 + O2
寻找合适的光分解催化剂,使水在太阳光的照射下分解产生氢气,是最理想的制氢方法。
太阳能
化学能
电能
氢气的储存
由于氢气是一种易燃易爆的气体,难液化,储存和运输既不方便也不安全,如何安全储存氢气是氢能开发研究的又一关键问题。目前,人们发现某些合金如Ti-Fe、Ti-Mn、La-Ni等都具有吸收氢气的能力,其中La-Ni储氢合金在常温、0.152 MPa下就可释放出氢,已用于氢能汽车和燃料电池中氢的储存。新型储氢合金材料的研制和应用对氢能开发具有重要的意义。
多 识 一 点
说一说:氢能未能普及的原因。
答:制氢成本高、储存和运输困难等 。
锂电池
蓄电池
干电池
你知道电池里的电能是怎样产生的吗?
应用广泛的化学电池
化学反应能否产生电能
1. 观察干电池的剖面图,查阅相关资料,了解这些物质分别有什么作用。
合作探究
干电池剖面图
锌皮负极
碳棒正极
MnO2
炭黑
NH4Cl
碳棒正极:传导电流
锌片负极:产生电子,锌片逐渐被消耗
MnO2:参与电极反应
炭黑:提高电极导电性
NH4Cl:作为电解质
化学反应能否产生电能
2. 把一块锌片和一根碳棒平行插入盛有稀硫酸的烧杯中,观察现象。
锌片、碳棒与稀硫酸的反应
合作探究
现象:锌片表面有气泡产生,碳棒表面无变化,说明锌与稀硫酸发生反应,碳与稀硫酸不反应。
化学反应能否产生电能
3. 用导线将上述实验中的锌片和碳棒连接起来,并在导线中间连接一个灵敏电流计,观察现象。与步骤2中的现象对比,有何异同?由此你能得出什么结论?
锌片、碳棒与稀硫酸的反应
合作探究
现象:碳棒表面产生气泡,锌片表面无气泡,但不断溶解,说明发生了化学反应;
灵敏电流计指针偏转,说明化学能转化为电能。
实验表明,通过化学反应,不仅能实现物质转化,还能实现能量转化。而上述将化学能直接转化为电能的装置称为化学电池。
能量转化 举例
化学能与热能的转化 放出热量
吸收热量
电能转化为化学能
化学能转化为电能
化学能转化为光能
化学反应中的能量变化
物质燃烧、金属与酸反应、中和反应等
碳和二氧化碳反应、碳酸钙高温分解等
电解水、电池充电
化学电池、燃料电池
物质燃烧发光等
方法导引
拓
展
小
课
堂
1. 开发利用新能源具有重要意义,下列属于新能源的是( )
A.天然气
B.石油
C.太阳能
D.煤
C
2. 发射“嫦娥六号”的火箭用到了无污染的高能燃料,该燃料最有可能是
( )
A.液氢
B.液氧
C.煤油
D.酒精
A
3. 下列关于化学电池的说法中,不正确的是( )
A.化学电池是将化学能转变成电能的装置
B.化学能还可以转化为光能、热能等
C.化学电池体积小、电容量大、移动方便
D.废旧电池可以随意丢弃
D
1. 化学能通过化学反应可以转化成热能、光能和电能等,利用化学反应中的能量转化,人们可以开发新的能源。
2. 氢能是未来最理想的能源。
3. 化学电池是一种将化学能转化成电能的装置。
课堂小结
掌握化学
掌握未来
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