(共27张PPT)
第9章 化学与社会发展
第1节 能源的综合利用
课堂导入
能源:能为人类提供所需能量的资源
能源的综合利用
太阳能 氢能 核能 电能、化石燃料(煤、石油、天然气)
一、化石燃料
煤
化石燃料
石油
天然气
煤 石油 天然气被称为化石燃料,是不可再生能源。
人类的开采使用,化石燃料最终会被耗尽。
一、化石燃料
煤:是古代植物遗体在地层下经过一系列复杂变化而形成的,被人们称为工业的粮食。
煤的组成
碳元素
氢元素
氮元素
氧元素
硫元素
一、化石燃料
煤的综合利用措施
干馏是化学变化
一、化石燃料
煤气主要成分:
氢气、甲烷、一氧化碳、其他气体
生产煤气主装置
煤的综合利用措施
一、化石燃料
煤是重要化工原料
一、化石燃料
石油和天然气:是古代动植物遗骸在地层下经过非常复杂变化形成的。
化石燃料 石油 天燃气
组成元素
主要含C、H(少量S、O、N)
C、H等
一、化石燃料
石油气
汽 油
煤 油
柴 油
润滑油
石 蜡
沥 青
石油分馏示意图
按沸点由低到高的顺序分离出来
是物理变化
一、化石燃料
石油是重要化工原料
一、化石燃料
天然气主要是由碳和氢组成的气态化合物,其中主要的是甲烷(CH4)。
(1)甲烷的物理性质
①无色、无味、气体;②难溶于水;③比空气轻
注意:在点燃甲烷前要检验纯度
①明亮的蓝色火焰;②烧杯内壁有水雾;
③杯壁上澄清石灰水变浑浊;④放出热量。
CH4+2O2 ===== CO2+2H2O
点燃
(2)甲烷燃烧现象
甲烷燃烧化学方程式
一、化石燃料
大家知道这是什么标志吗?
中国节能标志
它有哪些含义?
1.中间是一个“节”,—— 节约
2.外围是一个“e”,——能源
“energy”
在新能源中,太阳能,生物质能,氢能和风能,海洋能,地热能等都是可以再生能源。
其中太阳能是最诱人的
二、太阳能
1.光-热能转换
原理:利用太阳辐射加热物体而获得热能
应用:太阳能热水器
反射式太阳灶
高温太阳炉
地膜、大棚、温室
太阳能的利用方式
二、太阳能
2、光-电转换
原理:根据光电效应,利用太阳能直接转化为电能
应用:为无电场所提供电池,包括移动电源和备用电源、太阳能日用电子产品
三、化学电池
你知道这些电池工作时,能量是如何转化的?
三、化学电池
化学电池
一种将化学能直接转化成电能的装置。
与化石燃料相比的优点
(1)节约资源
(2)减少污染(金属污染)
(3)能源转化效率高
三、化学电池
连接锌片与负极、铜片与正极
观察到什么现象?
说明什么?
实验中能量是如何转化的?
下面我们通过实验来直观感知化学电源中能量的转化
三、化学电池
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
电流表指针发生偏转
一段时间后,溶液逐渐变为无色
Zn + CuSO4 == Cu + ZnSO4
烧杯中发生了化学变化,产生电流
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
四、氢能
化石燃料能量转化率低且污染大气,而化学电源虽提高能量转化率,降低大气污染,但又带来新的环境污染问题。那么,你认为人类理想的能源是什么?为什么?
氢动三号
亮相长城
四、氢能
③燃烧的产物是水,不会污染环境。
燃料 热值kJ/kg
氢气 142.35
汽油 48.12
酒精 36.41
焦炭 30.80
氢能——理想的“绿色能源”
②制取氢气的原料是水,资源不受限制。
①热值高。
四、氢能
讨论:为什么现在没有普遍推广使用氢能源?
氢能源推广需解决的问题:
(1)高效的制氢方法;
(2)廉价的储氢材料;
(3)安全运输。
氢气是一种极易燃烧的气体,且沸点低,难液化。
四、氢能
Zn+H2SO4===ZnSO4+H2↑
1.锌和稀硫酸或稀盐酸反应
氢气是一种理想的能源,那么如何获得氢气,你有哪些方法?
2.电解水
2H2O 2H2↑ + O2 ↑
通电
Zn
稀H2SO4
Zn
稀H2SO4
四、氢能
理想的氢能源循环系统
利用太阳能获得氢气
典例讲解
1. 能源是一个国家经济和民生的动力,也是持续发展不竭的源泉。在多样化的能源中,属于可再生能源的是( )
A.煤 B.风能 C.天然气 D.石油
2.下列有关环境和能源的说法错误的是( )
A.天然气是比较清洁的化石燃料
B.酸雨对农作物、桥梁、建筑物等有破坏作用
C.由于新能源开发,可以无节制地使用石油资源
D.生活中常用的汽油、煤油、柴油都是石油产品
B
C
典例讲解
3.从环境保护的角度考虑,下列燃料中最理想的是( )
A.煤 B.汽油 C.氢气 D.天然气
4.实验室制取氢气的步骤,正确的顺序是( )
①检查装置的气密性 ②加入稀硫酸 ③加入锌粒 ④收集氢气
A. ①②③④ B. ④③①②
C. ①③②④ D. ②①④③
C
C
典例讲解
天然气
太阳能
25%
热
c
5.