化学鲁教版（五四制）九年级课件：6.1 化学与能源开发(共28张PPT)

(共28张PPT)
第一节
化学与能源开发
学习目标
1.通过分析氢气用作燃料的优点，认识氢能是未来最理想的能源。
2.明确化学反应产生的能量也可以转化为电能。
3.增强能源意识，强化关心自然、关心社会的责任感。
我们怎样做才能解决能源危机的问题呢？
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枯竭，化石燃料的大量燃烧还会对环境造成污染。
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。
解决能源危机的一般方法
现有能源
开发新能源
提高能量转化的效率
研制、使用节能产品
太阳能
核能
风能
地热能
潮汐能等
多识一点
节能，就是尽可能地减少能源消耗量，生产出与原来同样数量、同样质量的产品；或者是以原来同样数量的能源消耗量，生产出比原来数量更多或数量相等质量更好的产品。
节能就是应用技术上现实可靠、经济上可行合理、环境和社会都可以接受的方法，有效地利用能源，提高用能设备或工艺的能量利用效率。
新能源
1980年联合国召开的“联合国新能源和可再生能源会议”对新能源的定义为：以新技术和新材料为基础，使传统的可再生能源得到现代化的开发和利用，用取之不尽、周而复始的可再生能源取代资源有限、对环境有污染的化石能源，重点开发太阳能、风能、生物质能、潮汐能、地热能、氢能和核能（原子能）新能源一般是指在新技术基础上加以开发利用的可再生能源，包括太阳能、生物质能、风能、地热能、波浪能、洋流能和潮汐能，以及海洋表面与深层之间的热循环等；此外，还有氢能、沼气、酒精、甲醇等，而已经广泛利用的煤炭、石油、天然气、水能 等能源，称为常规能源。随着常规能源的有限性以及环境问题的日益突出，以环保和可再生为特质的新能源越来越得到各国的重视。
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
根据你所知道的有关氢气的知识，就氢气作燃料的优点与同学们进行交流、讨论：
1.氢气燃烧产生的热量
2.氢气燃烧的产物
3.制取氢气的原料
4.……
一、清洁高效的氢能
活动天地6-1 认识氢气燃料
氢气燃烧产生的热量 热值比较
1千克氢的热值是天然气的2.4倍；汽油的2.7倍；柴油的2.8倍；一氧化碳的11.9倍；标准煤的4.1倍。氢气的热值，高居常用燃料榜首。
燃烧放出热量多（热值高）
氢气燃烧的产物
氢燃烧是氢能利用的一种有效方式，氢气在氧气中燃烧时，会产生淡蓝色火焰，并生成水（气态）。
生成物是水不污染环境 (无污染)
制取氢气的原料
水中含有氢元素，在一定条件下，水就能发生分解反应生成氢气。
原料是水，不受限制（来源广）
优点：
（1）原料是水，不受限制（来源广）
（2）燃烧放出热量多（热值高）
（3）生成物是水，不污染环境 (无污染)
氢能是一种极其理想的能源，具有广阔的开发前景。
氢能源为什么没有被广泛使用？
氢气是一种易燃易爆的气体，处在密闭空间时，由于与空气混合，一旦浓度过高遇到火花，氢气便会发生反应产生热量，热量无法排出时，便会发生爆炸。
当气体的温度降低到一定程度时，才有可能使分子间的吸引作用大于等于分子间的排斥作用。即才有可能使气体变为液体。
零下252.76℃，这是氢气的正常沸点，即一个标准大气压下氢的液化温度。零下239.96℃才是氢的临界温度，高于零下239.96℃，无论加多高的压力，它也不会变成液体，难液化。
氢气一般情况下以气态形式存在，贮存和运输不安全、不方便
制氢成本高成为氢能大规模利用的一道硬伤。现在国内主流的商用加氢站成本大概60元/公斤，面对汽油、柴油和锂电池竞争力并不突出。根据日本氢能研究机构数据，氢气成本下降到30元，才能和汽油、柴油比。成本下降到20元，相较于锂电池才有竞争力。
最理想的氢能源循环体系
讨论你对此图的理解
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。
氢能源的发展
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？
干电池
蓄电池
手机、相机用的锂电池
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。
炭黑
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计正极相连，锌片与电流计负极相连，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、电流计、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
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产生电流，将化学能转化为电能
化学能直接转化为电能
化学电池：是一种将化学能直接转化为电能的装置。
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。这些物质泄漏出来进入水或土壤，就会通过各种途径进入人体的食物链，最终带来危害。因此务必要正确使用电池，并妥善回收。
1.“低碳生活”“低碳技术”的基本理念是节能减排。下列做法不符合“低碳”理念的是（ )
A．焚烧大量秸秆 B．焚烧垃圾发电
C．用旧报纸制铅笔杆 D．使用可降解塑料
A
2.下列能量转化是化学能转化成电能的是（ ）
A.潮汐发电 B.电灯发光
C.用干电池作电源 D.用电动机带动水泵抽水
C
挑战自我
C
3.开发使用新能源，是解决城市大气污染问题的根
本途径。下列与新能源有关的说法中，不正确的是（ ）
A．研制、使用氢燃料电池汽车，能真正实现“零排放”，
是解决汽车尾气污染的有效措施
B．晶体硅不仅是电子和信息工业的基础材料，也是研制太
阳能电池的基础材料
C．核能不属于清洁能源
D．风能、水能、地热能均属于清洁能源
4.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
C
5.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污染
B.制造氢气耗能大，成本高
C.水资源受到污染，原料匮乏
D.燃烧热值低于其他燃料
B
6.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.以焦炭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
7.下列图标属于节能标志的是( )
　
A B C D
B
8.据报道，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。
（1）在一定温度下， 使气体从冰态物中分离出来；
　 在一定压强下， 使气体从冰态物中分离出来。
（2）有待继续开发、利用的能源有(至少写两种)
（3）请举出一个生产、生活中电能转化成化学能的例子
（4）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
氢能源、太阳能等
给蓄电池充电
C+O2====CO2
点燃
通过这节课的学习，参照课本135页内容，自制水果电池。
家庭作业