6.1化学与能源开发课件(共20张PPT)

(共20张PPT)
第六单元 化学与社会发展
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，认识到氢能是未来最理想的能源。
2.通过知识回顾及实验探究，明确化学反应产生的能量不仅可以转化为光能、热能，也可以转化为电能等多种形式的能量。
3.增强能源意识，强化关心自然、关心社会的责任感。
情景导入
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。
学习探究
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
中国节能标志
开发新能源
太阳能
风能
核能
地热能
水能
一、清洁高效的氢能
它有以下优点：
（1）燃烧放出热量多（热值高）。
（2）原料不受限制（来源广）。
①电解水；②活泼金属与酸反应。
（3）生成物不污染环境(无污染)。
氢能是一种极其理想的能源，具有广阔的开发前景。
点燃
2H2 + O2 === 2H2O
氢能源为什么没有被广泛使用
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
氢能源没有被广泛使用的原因：
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
太阳能
光催化剂
2H2O === 2H2 + O2
燃料电池
能量
光能转化
为化学能
化学能转化
为电能
B
例1 下列为“中国节能”标志的是（　）
B
例2 氢气是一种很有前途的能源，以水为原料大量制取氢气时，最理想的途径是(　　)
A．利用太阳能使水分解制取氢气
B．以焦炭为原料制成水煤气后再分离出氢气
C．用炽热的铁与水反应制取氢气
D．由热电厂提供电力，电解水制取氢气
A
二、应用广泛的化学电池
以火力发电厂发电为例
化石燃料
化学能
热能
机械能
电能
那么生活中有没有能量转化率较高的装置？
干电池
蓄电池
锂电池
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？
二、应用广泛的化学电池
实验探究——化学反应能否产生电能？
1.观察干电池的结构。
干电池的构造图
碳棒正极
锌皮负极
碳黑、
二氧化锰、氯化铵
2.把一块锌片和碳棒平行插入盛有稀硫酸的烧杯中。观察现象并加以解释。
现象：锌片表面有气泡生成，碳棒无变化。
3.用导线将实验2中的锌片和碳棒连接起来，在导线中间连接一只灵敏电流计，碳棒连接正极，锌片连接负极，观察现象。
现象：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。
解析：烧杯中发生化学变化，产生电流，化学能转化为电能。
物质的化学能通常可以转化为哪些形式的能量？举例说明。
化学能 → 热能，如化石燃料燃烧。
化学能 → 光能，如萤火虫发光、镁条燃烧发光等。
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。
解析：水力发电是机械能转化为电能；风力发电是风能转化为电能；太阳能发电是太阳能转化为电能；燃料电池发电是由于发生化学变化而使化学能转化为电能。
D
例 3 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
课堂小结
化学与能源开发
新能源
常见能源
需解决问题
优点
能源分类
氢能
化学电池
热值高
资源多
无污染
体积小,电容量大、移动方便
化学能转化为电能
随 堂 测试
2.氢气作为21世纪极具开发前景的新能源之一，理由是(　　)
①燃烧热值高　　　　 　　②原料资源丰富
③储存和运输时安全性高　 ④燃烧产物无污染
A．①②③ B．①②④
C．②③④ D．①③④
B
1.从环境保护的角度考虑，下列燃料中最理想的是(　　)
A．天然气 B．氢气
C．酒精 D．乙醇汽油
B
3.分解水制氢的一种原理如图所示。下列关于该原理的说法正确的是(　 　)
A．反应过程中化合价改变的元素有H、O、S、I
B．涉及的基本反应类型有分解反应和化合反应
C．理论上，每生成16 g O2，就能得到2 g H2
D．理论上，每分解18 g H2O，就需向体系内再补充32 g SO2
AC