内容正文:
化学与能源(第一课时)课堂讲义
科粤版 · 九年级化学下册 · 第九单元 现代生活与化学
一、知识清单
1. 能够为人类提供能量的物质资源叫做能源。能源按来源可分为化石能源与新能源;按短期内能否再生可分为不可再生能源与可再生能源。
2. 煤、石油、天然气是三大化石燃料,由古代生物遗骸经漫长地质年代形成,均为混合物,主要含碳元素,属于不可再生能源。
3. 物质发生化学变化时常伴随能量变化。燃料燃烧时,化学能主要转化为热能和光能,这是当前利用化学能最主要的方式。
4. 氢气燃烧产物只有水,不污染环境,热值高,是理想的清洁能源;但制取成本高、贮存与运输困难,尚未广泛推广使用。
二、四维核心素养
化学观念:认识能源分类与物质能量转化,体会物质性质与用途之间的关系。
科学思维:通过对比归纳不同能源的特点与能量转化形式,发展逻辑推理能力。
科学探究:通过燃烧等实验观察现象,推断化学反应中的能量转化方式。
科学态度与责任:认识化石能源的有限性,树立节能环保意识与绿色低碳发展理念。
三、教学重难点
重点:能源的两种分类方法;三大化石燃料的组成、特点与用途;化学能转化为热能。
难点:区分化石能源与新能源、可再生能源与不可再生能源;理解能源利用过程中的能量转化;认识氢能作为理想能源的优缺点。
四、课堂练习
(一)知识点一:能源的分类
【知识梳理】能源是指能为人类提供能量的物质资源。初中阶段重点掌握两种分类标准。第一,按来源分:由古代生物遗骸经过漫长地质年代形成的能源称为化石能源,如煤、石油、天然气;除此以外、近年大力开发利用的能源称为新能源,如太阳能、风能、水能、氢能、地热能、潮汐能等。第二,按短期内能否再生分:经过亿万年形成、短期内无法恢复的称为不可再生能源,化石能源都属于不可再生能源;可以在自然界中不断再生、循环利用的称为可再生能源,如太阳能、风能、水能等。需要特别注意:化石能源一定是不可再生能源,但新能源不一定都是可再生能源,例如核能属于新能源却不可再生;天然气是化石能源,不是新能源。
1. 下列能源中,属于化石能源的是( )
A. 太阳能 B. 天然气 C. 氢能 D. 风能
2. 下列能源中,属于可再生能源的是( )
A. 煤 B. 石油 C. 太阳能 D. 天然气
3. 判断正误:煤、石油、天然气都属于不可再生能源。( )
4. 请将下列能源按要求分类(填序号):①煤 ②太阳能 ③石油 ④氢能 ⑤天然气 ⑥风能
属于化石能源的是________;属于新能源的是________;属于可再生能源的是________。
(二)知识点二:化石燃料
【知识梳理】煤、石油、天然气统称为三大化石燃料。它们都是由古代生物遗骸经过复杂变化形成的,都属于混合物,主要组成元素是碳元素,还含有氢、氧、氮、硫等元素。煤是固体燃料,燃烧时会产生大量烟尘和二氧化硫等有害气体,对空气污染较大,常用于取暖、发电和工业冶炼。石油是液体燃料,经过炼制可以得到汽油、柴油、煤油、润滑油等产品,广泛用于汽车、飞机等交通工具。天然气是气体燃料,主要成分是甲烷,燃烧时产生的有害气体和烟尘较少,是较清洁的化石燃料,常用于做饭、取暖和发电。化石燃料燃烧时发生化学变化,将储存的化学能转化为热能和光能。由于化石燃料储量有限、不可再生,且燃烧会产生二氧化硫、一氧化碳等有害物质,导致酸雨和温室效应等环境问题,因此必须合理开采、节约使用,并积极开发新能源。
5. 下列关于化石燃料的说法正确的是( )
A. 煤是纯净物
B. 石油经过炼制可得到汽油、柴油等产品
C. 天然气的主要成分是氢气
D. 化石燃料是可再生能源
6. 三大化石燃料中,被称为较清洁化石燃料的是( )
A. 煤 B. 石油 C. 天然气 D. 酒精
7. 煤燃烧时产生的下列物质中,会导致酸雨的是( )
A. 二氧化碳 B. 二氧化硫 C. 氮气 D. 氧气
8. 石油经过炼制可以得到多种产品,下列不属于石油炼制产品的是( )
A. 汽油 B. 柴油 C. 煤 D. 煤油
9. 填空:煤、石油、天然气都属于________(填“混合物”或“纯净物”),它们燃烧时将________能转化为________能和光能。
(三)知识点三:化学能与热能
【知识梳理】物质发生化学变化时,常常伴随能量的变化,这种潜藏在物质内部、通过化学变化才能释放出来的能量叫做化学能。燃料燃烧是当前人类利用化学能最主要的方式。燃烧过程中,燃料与氧气发生剧烈的氧化反应,同时放出大量的热,将化学能转化为热能和光能。生活中用煤炉取暖、用天然气做饭、用汽油驱动汽车,都是利用燃烧释放的热能。除了燃烧,有些化学反应在发生时会吸收热量,例如碳与二氧化碳在高温下反应生成一氧化碳的过程就是吸热反应。因此,化学变化既可以释放能量,也可以吸收能量。人类利用能源的过程,实质上就是能量转化和传递的过程。认识化学能与热能之间的转化,有助于我们更合理地利用能源、提高能源利用率。
10. 下列能量转化过程中,由化学能转化为热能的是( )
A. 太阳能电池板发电 B. 燃烧天然气做饭
C. 水力发电 D. 风力发电
11. 下列变化中,属于化学变化并放出热量的是( )
A. 电灯通电发光 B. 浓硫酸溶于水放热
C. 木炭燃烧放热 D. 电熨斗通电发热
五、参考答案
1. B
2. C
3. 正确(√)
4. 化石能源:①③⑤;新能源:②④⑥;可再生能源:②④⑥
5. B
6. C
7. B
8. C
9. 混合物;化学;热
10. B
11. C
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