沪教版化学九年级下册 第9章 化学与社会发展 第1节 能源的综合利用 学案

第9章 化学与社会发展
9.1 能源的综合利用
学习目标：
1. 知道化石燃料是重要的自然资源，了解化石燃料对环境的影响，知道几种常见的能源，认识节约能源和开发新能源的重要性；
2. 知道电池中的能量转化，了解常见的电池及其性质、使用和回收；
3. 了解氢能源的优缺点，及其发展前景；复习回顾氢气的实验室制法，并提高探究学习的能力。
学习重点和难点：
1．解决能源危机的一般方法 ；
2．认识电池是一种将化学能转化为电能的装置；
3．氢能源的优越性以及使用中存在的问题 。
引入：同学们，是什么让我们的汽车可以行驶，火箭可以升天，夜晚的天空也可以五彩缤纷？那就是能源，能源是这个世界不可缺少的资源，今天让我们一起来学习能源的综合利用。
同学们，你们知道我们能够使用的能源有哪些呢？
那么能源的种类繁多，你们能否从不同的角度对能源进行分类？
1、从能源利用的角度看，可以把能源分为多年来大规模使用的能源，又称常规能源（如煤、 ）和近些年才逐渐开始使用的新能源（如核能、 ）。
2、从能源是否可以循环再生的角度看，可将能源分为可再生能源（如太阳能、 ）和不可再生能源（如煤、 ）。
目前，化石燃料是我们生产、生活中的主要能源。
通过预习，你们对化石燃料已经有哪些认识，请完成以下填空。
一、化石燃料
1、化石燃料（自学自测）
、 、 是世界上最重要的三大化石燃料。
（1）天然气的主要成分是 。
该物质充分燃烧的化学方程式为______________________
（2）石油是成分复杂的液态 ，其主要成分是多种 、____元素组成的有机化合物。
（3）煤是成分复杂的固态 。
主要含有____ 元素，还含 H 、 O 、 N 、 S 等元素。
化石燃料为我们的生活提供了不可或缺的能源，但是化石燃料的使用也有一些不可避免的缺点~
2. 化石燃料缺点:
（1）不可 ；
（2）能量转化率 。
（3）对大气产生 ；
煤和石油，含有硫、氮等杂质，燃烧产物中含有 氮的氧化物、硫的氧化物 等大气污染物，造成酸雨等环境问题。同时，化石燃料燃烧产生的热量，对周围的环境造成污染。
化石燃料的燃烧产物还会产生 ，是温室气体，造成全球气候变暖。
面对化石燃料的不可再生，化石燃料总有一天会耗尽。而我们需要的能源越来越多
3、为解决能源危机，人们必须从哪些方面开展工作？ 请同学们讨论回答
（1）
（2）
（3）
你们在生活中做了哪些节约能源的措施呢？
说到节能产品，不知道同学们是否注意到一些节能产品上都贴有中国节能标记，你知道中国节能标记有哪些方面的含义么？
同学们，我们在生产、生活中使用的电能，大多也是通过燃烧化石燃料，由化学能转变而来的，请看以下材料，思考能量转化中，存在的问题？
火力发电厂发电中的能量转化
燃烧煤炭，将煤炭的化学能转化成内能，内能通过锅炉转化为高温高压的水蒸气，高温高压的水蒸气通过汽轮机转化为转子的旋转机械能，机械能再通过发电机转化为电能
那我们发现火力发电，能源转化过程中化学能转化为电能经历了几步，每一步都会有能量的损失，那么能不能将化学能直接转化为电能呢？
让我们一起来看一组图片，我们看到各式各样的电池，这些电池工作时，可以把化学能直接转化为电能。
二、化学电池
(
化学反应
)1．化学电池：是一种将 直接转化为 的装置。
（ 原理：化学能 电能 ）
接着让我们看一个化学能转化为电能的实验，并完成以下填空。
实验：化学能转化为电能的实验
实验仪器：烧杯、铜片、锌片、导线若干、电流表、硫酸铜溶液
实验步骤：（1）用砂纸擦去铜片、锌片表面的氧化膜，
（2）用导线将铜片与正极相连，锌片与负极相连，
（3）在烧杯中倒入20毫升硫酸铜溶液，
（4）铜片、锌片一起插入盛有硫酸铜溶液的烧杯中。
仔细观察实验现象完成表格:
实验现象 电流计的指针发生
化学方程式
能量转化的形式 能直接转化为 能
【交流】同学们刚才的表现都非常的好，让我们一起再来认识一下实验中产生电流的原因。
2．化学电池的优点： （1）提高 ； （2）减少 。
当然化学电池使用也非常的方便，我相信每位同学都使用过化学电池，那么同学们家里的废旧电池，你们是如何处理的呢？（废旧电池不能随意丢弃）
【材料】据报道：一粒钮扣电池可污染600立方米水，相当于一个中型游泳池。
一节干电池就可以使一个原本清澈见底的小池塘受到难以恢复的污染。
【材料】 前一段时间，甘肃血铅超标案轰动了大江南北，两千多名受害者竟然在如此环境中生活十年，许晶，5岁，血铅含量260微克／升、刘家美，12岁，血铅含量361微克／升…… 一张张出自西安市第四军医大学西京医院的化验单令人触目惊心。村里334个孩子都铅中毒，经济的发展难道真的要以环境为代价吗？
3．化学电池的缺点：随意丢弃会导致 和 离子对环境的污染。
4. 正确处理废旧电池________ 。
化石燃料和电池都会产生污染的问题，是否有一种清洁无污染的能源，可以供我们使用呢？（学生回答氢气）让我们一起来看一个小视频，简单了解一下氢能源，并完成以下填空。
三、氢能源________最理想的绿色能源
1．氢能源的优点：
（1）原料 ； （2）热值 ；
（3）燃烧产物是 ，无 。（故称为“绿色能源”。）
要获得氢气，你有哪些方法？请写出反应的化学方程式:
2．氢能源的缺点：
｛1｝制备氢气的成本高；（2）氢气的储存和运输难
3．面对氢能如此困难的发展前景，科学家正致力研究其他方法由水制取氢气。
理想的制氢方法：要利用太阳能来分解水制取氢气
光分解水
太阳能
光电转换 电解水
4.实验室制取氢气
（1）实验原理：通常是用 与 反应。
（2）反应方程式：
讨论：实验室制取氢气，发生装置可选用上图装置中的 ，理由是
；收集装置可选用 ，理由是
。
（3）实验步骤：
A．检查装置气密性：如何检查？ B．装药品
C． 验纯气体：为什么？
D．收集气体：
E．结束实验：
四、通过本节课的学习，谈谈你们有哪些收获和感想？
课堂练习：
基础题：
1.下列属于不可再生能源的是　 　 （　 ）
A．化石燃料 B．太阳能 C．风能 D．潮汐能
2.燃料电池是将化学能转化为电能的装置，下列燃料电池最清洁的是 （ ）
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
3.氢气可以用做推进火箭燃料是因为 （　 　）
Ａ．氢气难溶于水　 Ｂ．氢气没有颜色
Ｃ．氢气燃烧释放热量多 Ｄ．氢气没有气味
4.随着人们生活质量的不断提高，废电池必须进行集中处理的问题被提到议事日程，其首要原因是 ( )
A．利用电池外壳的金属材料
B. 防止电池中的汞、镉和铅等重金属离子对土壤和水源的污染
C．不使电池中渗出的电解液腐蚀其他物品
D．回收其中的石墨电极
5.氢气将是一种很有前途的新能源，以水为原料大量制取氢气最理想的方法是 ( )
A．由电站提供电力电解水 B．改进以焦炭和水制水煤气的方法
C．利用太阳能分解水 D．使炽热的铁和水反应制氢气
拓展提高：
6、实验室用图1所示装置制取纯净、干燥的氢气，并进行还原氧化铜的实验（发生装置生成的氢气可能含有氯化氢和水）。
图1
回答下列问题：
（1）装置B、C内所盛的液体分别是浓硫酸和氢氧化钠中的一种，则装置B内所盛液体应是 ，装置C的作用是 。
（2）为检验氢气还原氧化铜有水生成，装置E中所盛试剂是 ，反应后装置E中观察到的实验现象是 。
（3）为证实生成的气体中混有氯化氢气体，装置B应改盛 溶液。
课后作业：1、查阅资料，认识水果电池？
2、查阅资料，了解“西气东输”。
3、阅读课本92-93，了解化石燃料的综合利用。
4、阅读课本94页拓展视野，认识“可燃冰”。
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