鲁教版九年级化学下册 11.1 化学与能源开发课件(共37张PPT)

(共38张PPT)
第十一单元 化学与社会发展
第一节 化学与能源开发
正是因为有了能源，我们的世界才变得生机盎然。
人类社会的发展离不开能源，目前人类应用最广泛的能源是煤、石油和天然气等不可再生的化石燃料，而化石燃料正面临着日益枯竭，化石燃料大量燃烧并会对环境造成污染。
开发和利用清洁高效而又用之
不竭的新能源，是21世纪人类
面临的重要课题。
那么，我们怎样做才能解决能源危机的问题呢？
问题思考
针对现有能源 针对新能源开发
提高能量转化的效率
开发新能源
研制、使用节能产品
太阳能、核能、风能、潮汐能、地热能、氢能等。
解决能源问题的一般方法
开发新能源：
一
二
三
小资料：能源的分类
根据能源的来源和利用中是否会减少，人们把能源分为一次能源和二次能源；在一次能源中又根据能源能否再生分为可再生能源和不可再生能源；
根据能源开发利用的规模和应用技术是否成熟，人们还把能源分为常规能源和新能源。如化石燃料、水能等都是常规能源，风能、太阳能、氢能等则是新能源。
能源类型 定 义 实 例
一次能源
二次能源
可再生能源
非再生能源
直接来自自然界而未经加工转化的能源
化石燃料、太阳能、核能、生物燃料、水能
由一次能源直接或间接转化而来的能源
电能、煤气、汽油、沼气、氢能等。
不随其本生的转化或被人利用而减少的能源
太阳能、生物能、水能、风能、地热能等
人类随其本身的转化或的利用而减少的能源
化石燃料、核燃料等
太阳能
氢能
生物能
地热能
潮汐能
可燃冰
核能
风能
开发新能源
太阳灶
太阳能发电装置
太阳能汽车
航天器
太阳能
优点：太阳能资源丰富，既可免费使用，又无需运输，对环境无任何污染。
太阳能发电站
广州市的太阳能路灯
太阳能热水器
太阳能计算器
风能
优点：风能高效清洁，发展潜力巨大。对沿海岛屿、边远山区、草原牧场，远离电网的农村、边疆，是解决生产和生活能源的一种可靠途径。
生物能
生物能蕴藏量极大，是世界第四大能源。薪柴，农林、能源作物，农、林业残剩物，食品和林产品加工的下脚料，城市固体废弃物，生活垃圾、污水和水生植物等 蕴藏着大量的生物能。
沼气池原理是利用植物体或粪便，经密封发酵后产生出可燃气体。在农村特别适用。
阿里地区地热田
冰岛地热
羊八井地热电站
地热
能的利用
可分为直
接利用
(温泉沐浴和医疗，地下热水取暖、建农作物温室、水产养殖及烘干谷物等)和地热发电两大类。
地热 能
潮汐能成因示意图
江厦潮汐试验电站
海洋能是海水中的能量。它包括潮汐能、波浪能、海洋温差能、海洋盐差能和海流能等。广义的海洋能还包括海洋上空的风能、海洋表面的太阳能以及海洋生物能等,全球海洋能的总量约为766亿千瓦。
水能
可燃冰
1、你对氢能源了解多少？
A. 哪些方法可以制备氢气？
B. 氢能源有哪些优点？
C. 氢能源为什么没有被广泛使用？
D. ……
1）电解水；2）活泼金属与酸反应
一、清洁高效的氢能
活动天地
它有以下优点：
（1）原料不受限制（来源广）
（2）燃烧放出热量多（热值高）
（3）生成物不污染环境。(无污染)
（最大优点）
氢能是一种极其理想的能源，具有广阔的开发前景。
1.易燃、易爆 2.难以液化 3.储存和运输不安全不方便
4.制备氢气消耗电能大，成
本高。
氢燃料汽车
氢能源为什么没有被广泛使用？
活动天地
氢气能的利用主要包括两个方面：
一是制氢工艺，二是贮氢方法。
氢气能否作为燃料广泛使用，关键在于制氢工艺。作为大规模生产氢的主要途径，电解水无疑是最可行的。然而，水分子中的氢、氧原子结合的十分紧密。电解时要消耗大量的电力，比燃烧氢气本身产生的能量还要多。如果这些电力来自火力发电站，就失去使用氢燃料的意义，在经济上不足取。最好的制氢方法当属“理想的氢能源循环体系”。
最理想的氢能源循环体系
讨论你对此图示的理解
太阳能
光催化剂
2H2O = 2H2 + O2
燃料电池
能量
该图所表示的意义在于：
在光催化剂的作用下，通过水的分解实现由太阳能到化学能的转变；
通过燃料电池内的化学反应实现由化学能向电能的转变。
化学方程式在能量的转化中起了储存和释放的作用，可以说它是能量转化的载体。
干电池
蓄电池
手机、相机用的锂电池
二、应用广泛的化学电池
电池以体积小、电容量大、移动方便等特点，在现代社会的生产和生活中得到广泛应用。
电池中的电能是怎样产生的呢？
一次电池
二 次 电 池
化学反应能否产生电能？
（1）观察干电池的结构
实验探究
（2）把一块锌片和碳棒平行插入盛有稀硫酸的烧杯中。观察现象并做解释.
现象：锌片表面有气泡生成，碳棒无变化。
实验步骤：用砂纸擦去锌片表面的氧化膜，用导线将碳棒与电流表正极相连，锌片与电流表负极相连，然后碳棒、锌
片一起插入盛
有稀硫酸的烧
杯中。
(3)化学能转化为电能的实验
实验仪器:烧杯、碳棒、锌片、导线若干、电流表、稀硫酸溶液
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
化学电源：是一种将化学能直接转化为电能的装置。常见的电池大多是化学电源。
电流计的指针发生偏转，锌片表面变色，碳棒表面有气泡产生。
Zn + H2SO4 == H2↑+ ZnSO4
烧杯中发生了化学变化，在这种条件下化学变化可以发生电流，将化学能转化为电能。
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
自制电池
物质的化学能通常可以转化为哪些形式的能量？试举例说明。
化学能通过化学反应可以转化成热能、光能、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.
活动天地
交流共享
废旧电池丢弃对环境的影响
废旧电池的危害主要集中在重金属上，如汞、铅、镉。这些物质泄露出来进入水或土壤，就会通过各种途径进入了人体的食物链，最终带来危害。因此务必要正确使用电池，并妥善回收。
在线练习
1.对氢气等可燃性物质的有关问题的探究：
（1）氢气是一种理想的新能源，目前只在火箭发射等
少数情况下使用其主要原因是( )
A．氢气燃烧的产物对环境有影响
B．制备氢气耗能大，成本高
C．水资源受到严重污染，原料匮乏
D．燃烧时热值低于其它气体
B
（2）绿色能源是人类理想的能源，不会造成环境污染，下列不属于绿色能源的是 ( )
　A．风能 B．太阳能 C．氢能源 D.煤
（3）人们在利用物质某些性质时，可能有利也可能带来危害。请你仿照示例，选择一种燃料，填写下表。
物质 有利的一面（用途） 不利的一面（危害）
示例：氢气 可用作火箭推进剂 使用不当容易引起爆炸
D
2.化石燃料等不可再生能源将日趋枯竭，我们在使用
能源时应树立 “一要节约能源，二要进一步开发、利用新能源”的观点。
（1）下列各图中表示我国节能标志的是（ ）
A
B
D
C
C
（2）据报导，在我国南海、东海海底发现巨大的“可燃冰”带，“可燃冰”（CH4· nH2O）是由天然气和水在高压低温条件下形成的冰态物。若将天然气从其冰态物中分离出来，有两种方法：
　①在一定温度下， 使气体从冰态物中分离出来；
　②在一定压强下， 使气体从冰态物中分离出来。
（3）有待继续开发、利用的能源有(至少写两种)
（4）请举出一个生产、生活中电能转化成化学能的例子
（5）用化学方程式表示出一个化学能转化为热能的例子
降压
升温
答案：（1）选C （2）减压，升温 （3）氢能源、太阳能等 （4）给蓄电池充电 （5）可燃物燃烧的反应方程式如 C+O2====CO2
点燃
3.目前，科学家提
出了一种最经济最理
想的获得氢能源的循环
体系（如右图）。下列
说法错误的是（ ）
A．燃料电池能够使化学反应产生的能量转化为电能
B．该氢能源的循环体系能够实现太阳能转化为电能
C．在此循环中发生了反应：2H2O 2H2↑+O2↑
D．目前急需解决的问题是寻找合适的光照条件下分解水的催化剂
C
4.氢气将成为一种重要的新型燃料，这是因为（ ）
①具有可燃性 ②具有还原性
③燃烧时放出热量多 ④燃烧生成物没有污染
A .①②④ B. ①③④ C. ③④ D. ①②③④
B
5.氢气是一种很有前途的能源，以水为原料大量制取氢气最理想的途径是（ ） A. 利用太阳能直接使水分解制取氢气
B. 以焦碳和水为原料制水煤气后分解出氢气 C. 用锌和稀硫酸反应制取氢气 D. 由热电厂提供的电力电解水制取 氢气
A
6.下列能量的转化中，一定是由化学能转化为电能的是
（ ） A. 火力发电 B. 蓄电池 C .水力发电 D. 电热水器
A
7.氧化银纽扣电池常用于手表和计算器，电池内的总反应可以表示为Zn+Ag2O=ZnO+2Ag 。下列说法不正确的是 （ ）
A. 该反应属于置换反应
B. 锌发生了氧化反应
C. 氧化银发生了还原反应
D. 锌元素的化合价降低，银元素的化合价升高
D
8.燃料电池是一种将化学反应的能量直接转化为电能的装置。下列燃料电池比较适合宇宙飞船上使用的是（ ）
A. O2—CH4燃料电池
B. O2—C2H5OH燃料电池
C. O2—H2燃料电池
D . O2—CO燃料电池
C