11.2 化学与能源开发课件-2025-2026学年九年级化学鲁教版下册

鲁教版九年级化学下册 第十一单元 化学与社会发展 11.2 化学与能源开发 学 习 目 标 1 说出氢能是未来最理想能源的原因 2 了解制氢的理想方法与储氢技术 3 认识化学电池是将化学能转化为电能的装置 4 体会化学反应中的能量转化 导 · 情境导入 能源从哪里来？ 人类社会的发展离不开能源。 目前人类利用最多的能源是煤、石油、天然气等化石燃料。 化石燃料正面临日益枯竭的危机，大量使用还会增加碳排放。 提示：开发利用清洁而又高效的新能源，是 21 世纪人类面临的重要课题。 导 · 情境导入 新能源走进生活 图11-5 太阳能（教材原图） 图11-6 水能（教材原图） 图11-7 风能（教材原图） 图11-8 核能（教材原图） 太阳能、核能、风能、水能、潮汐能等新能源不断走进生活。 导 · 观察思考 氢气作燃料，行不行？ 图11-9 冬奥火炬（教材原图） 冬奥火炬“飞扬”采用氢气作燃料。氢气用作燃料有哪些优点？ 氢气燃烧产生的热量 氢气燃烧的产物 制取氢气的原料 …… 教 · 新课讲解 一、清洁高效的氢能 图11-10 几种燃料燃烧热值的比较（教材原图） 燃烧热值（kJ/g）： 木柴 15　无烟煤 27 汽油 47　天然气 56 氢气 143 氢气的热值比化石燃料高很多。 教 · 新课讲解 氢能为什么最理想？ 热值高 完全燃烧放出的热量多，约为天然气的 2.6 倍 原料广 氢气可以由水制得，水源丰富 产物净 燃烧后又生成水，不污染环境 氢能是未来最理想的能源，具有广阔的开发前景。 教 · 新课讲解 制氢，难在哪里？ 用电解水的方法制取氢气：消耗电能太多，成本太高。 化学家正在积极研究如何以低廉的成本制取大量的氢气。 最理想的制氢方法：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。 教 · 多识一点 氢气怎么储存？ 氢气易燃易爆、难液化，储存和运输既不方便也不安全。 某些合金具有吸收氢气的能力，如 Ti-Fe、Ti-Mn、La-Ni 等。 La-Ni 储氢合金：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。 教 · 新课讲解 二、应用广泛的化学电池 化学电池随处可见：手机中的锂电池、遥控器中的锌锰干电池、电动汽车中的蓄电池。 电池体积小、电容量大、移动方便，是应用极为广泛的化学能源。 提示：电池里的电能是怎样产生的？——先看一个活动探究。 探 · 活动探究 化学反应能否产生电能 步骤 1 观察干电池的剖面图，查阅资料，了解各物质的作用。 步骤 2 把锌片和碳棒平行插入盛有稀硫酸的烧杯中，观察现象。 步骤 3 用导线连接锌片和碳棒，中间接电流计，观察现象。 思考 与步骤 2 对比有何异同？能得出什么结论？ 参考现象：步骤 2 锌片表面有气泡；步骤 3 电流计指针发生偏转。 教 · 新课讲解 拆开一看：干电池里面有什么 图11-12 干电池剖面图（教材原图） 碳棒·正极 MnO2 炭黑 NH4Cl 锌皮·负极 这些物质各司其职，共同把化学能变成电能。 教 · 新课讲解 自己动手：让化学反应发电 图11-13 锌片碳棒与稀硫酸（教材原图） 锌片 + 稀硫酸：锌片表面产生气泡（锌置换出氢气）。 接上电流计后：指针偏转——有电流通过！ 这个装置就是一个简易的化学电池。 教 · 新课讲解 结论：化学能变成电能 通过化学反应，不仅能实现物质转化，还能实现能量转化。 将化学能直接转化为电能的装置，称为化学电池。 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。 探 · 课外探究 自制果蔬电池 图11-14 西红柿电池（教材原图） 把锌片和铜片平行插入一个成熟的西红柿中。 用导线连接，中间接入音乐贺卡上的小喇叭。 听一听，喇叭会发出声音吗？ 提示：西红柿汁液呈酸性，相当于稀硫酸。 练 · 例题精讲 例题 1 氢气是一种理想的新能源，目前利用氢能源所面临的挑战是（　　）。 A. 氢气燃烧条件难以满足 B. 制备氢气消耗电能大、成本高 C. 氢气燃烧的产物对环境有污染 D. 氢气燃烧过程难以控制 练 · 例题精讲 例题 1 · 解析 答案：B A 错：氢气点燃即可燃烧，条件不难满足。 B 对：电解水制氢耗电太多，正寻找光分解催化剂。 C 错：氢气燃烧只生成水，不污染环境。 D 错：燃烧过程可控，主要难题在制备和储存。 氢气燃烧本身没问题，问题在“制”和“储”。 练 · 例题精讲 例题 2 下列能源开发利用过程中，由化学能转变成电能的是（　　）。 A. 水力发电 B. 风力发电 C. 太阳能发电 D. 燃料电池发电 练 · 例题精讲 例题 2 · 解析 答案：D A 错：水力发电是机械能转化为电能。 B 错：风力发电也是机械能转化为电能。 C 错：太阳能发电是太阳能转化为电能。 D 对：燃料电池通过化学反应发电，化学能转化为电能。 只有“燃料”二字暗示化学反应——其他都是物理过程。 考 · 当堂检测 当堂检测 1 1. 下列关于氢能的说法，错误的是（　　）。 A. 氢气的燃烧热值比化石燃料高很多 B. 氢气燃烧的产物是水，不污染环境 C. 电解水制氢气成本低，适合大量生产 D. 寻找光分解催化剂是理想的制氢方向 考 · 当堂检测 当堂检测 2 2. 关于化学电池，下列说法正确的是（　　）。 A. 化学电池把电能转化为化学能 B. 锌锰干电池中锌皮是正极 C. 化学电池通过化学反应产生电流 D. 电池报废后可以随意丢弃 考 · 当堂检测 当堂检测 · 答案 答案：1.C　2.C 1 C 电解水耗电太多、成本高，这是氢能面临的挑战。 2 C 化学电池将化学能直接转化为电能；锌皮是负极；电池含重金属，要回收。 氢能三优点：热值高、原料是水、产物是水。 结 · 课堂小结 本课时小结 化学与能源开发 氢能与电池 氢能 最理想能源 制氢 光分解催化剂 储氢 La-Ni 合金 化学电池 化学能变电能 主线：热值高 · 原料水 · 产物水；化学电池转化能量。 探 · 易错辨析 两个易错点 易错 1：以为“氢气清洁”就没有任何问题。 氢气易燃易爆、难液化，储存运输不安全，成本也高。 易错 2：把“燃料电池发电”当成物理过程。 燃料电池是化学电池，通过化学反应把化学能转化为电能。 练 · 分层作业 分层作业 基础作业：整理氢能三大优点与两大难题。 提高作业：对比电解水制氢与光分解制氢的优劣。 拓展作业：查一查我国航天科技领域中新型能源的应用。 预习：课本 P108，化肥和农药怎样为粮食增产作贡献？ 练 · 分层作业 作业要求与评价 层级 评价标准 分值 基础 三优点两难题齐全，表述准确 40 分 提高 对比表从成本、条件、前景三方面分析 35 分 拓展 资料真实，能说明化学与能源的关系 25 分 写化学式时下标要规范：2H2O、O2、H2。 结 · 记忆卡 考前记忆卡 氢能三优点：热值高（143 kJ/g）、原料是水、产物是水。 制氢难题：电解水耗电成本高；理想方法：光分解催化剂。 储氢合金：Ti-Fe、Ti-Mn、La-Ni（常温 0.152 MPa 放氢）。 化学电池：把化学能直接转化为电能的装置。 锌锰干电池：锌皮负极、碳棒正极；电池要回收。 结 · 板书设计 板书设计 11.2 化学与能源开发 一、清洁高效的氢能 　热值 143 kJ/g（约为天然气 2.6 倍）；燃烧产物是水 　制氢：电解水成本高；理想方法：光分解催化剂 　储氢：La-Ni 等储氢合金 二、应用广泛的化学电池 　锌片、碳棒与稀硫酸：化学反应产生电流 　化学电池：把化学能直接转化为电能的装置 $