第二节 化学与能源开发
1.知道氢能作为未来能源的优势以及面临的问题。(化学与可持续发展) 2.通过分析氢气用作燃料的优点,使学生认识到氢能是未来最理想的能源。(化学与可持续发展) 3.知道电池是将化学能直接转化为电能的装置以及对能源利用的优越性。(化学与可持续发展)
基础主干落实
一、清洁高效的氢能
1.重要能源
(1)化石燃料:包括 、 和 等。
(2)新能源:包括 、 、风能、核能、 等。
2.最理想的能源物质——氢气
(1)作为燃料的优点: 、 、 。
(2)制备:
寻找合适的光分解催化剂,使水在太阳光的照射下分解产生氢气。
二、应用广泛的化学电池
1.概念:化学电池是将 转化为 的装置。
2.电池的优点: 、 、移动方便等。
3.常见的电池种类有干电池、锂电池、蓄电池等。
交流讨论
氢能源既然有这么多优点,目前为什么还没有被广泛使用
提示:①制取氢气的成本高;②氢气易燃易爆;③氢气难液化,储存和运输不便。
易错提醒
蓄电池使用:充电时,是将电能转化为化学能储存在电池内,电池在使用时放电,是将电池内部的化学能转化为电能。
重点案例探析
考点1 能源开发与利用
【典题1】《2050年世界与中国能源展望》中提出,全球能源结构正在向多元、清洁、低碳转变。下图是不同年份中世界能源占比结构图,请回答下列问题。
(1)比较2015、2030、2050年能源结构。化石能源占比日益减少的是 。
(2)天然气是比较清洁的能源,其主要成分燃烧的化学方程式为 。
(3)人们正在利用和开发的新能源有 (写一种)。
(4)减少CO2排放已成为全球共识。下列做法符合低碳理念的是 (填字母)。
A.随手关灯
B.节约用纸
C.多使用一次性木筷
考点2 应用广泛的化学电池
【典题2】(2023·贵州中考)2023年3月,我国首次实现“固态氢能”发电并网,“绿电”与“绿氢”转化的示意图如图所示。
(1)将光伏、风力发出的电用于电解水制氢。电解水的化学方程式为 ,从宏观视角看,水由 组成;从微观视角分析电解水反应的实质是 。
(2)电解水过程中可将电能转化为 能。
(3)固态合金储氢装置中释放出氢气,将氢气高压加注到新能源汽车中。高压加注压缩时氢分子间的间隔变 (选填“大”或“小”)。
(4)氢气作燃料的优点是 。
课堂达标反馈
1.[清洁燃料]2022年北京冬季奥运会实现场馆100%清洁能源供电。以下供电没使用清洁能源的是( )
A.燃煤发电 B.地热发电
C.风力发电 D.水力发电
2.[能源问题]能源与人类的生活和社会发展密切相关,下列关于能源的开发和利用的说法不正确的是( )
A.因地制宜开发利用风能、水能、地热能等
B.大力推广并充分利用太阳能
C.合理、安全开发利用氢能、核能
D.能源都是通过化学反应获得的
3.[能量转化]下列反应中,由化学能转化为电能的是( )
A.利用太阳能发电 B.干电池放电
C.给手机电池充电 D.植物光合作用
4.[化学电池]一种新型绿色电池——燃料电池,是把H2、CO、CH4气体和空气不断输入,直接氧化,使化学能转变为电能,它被称为21世纪的绿色发电站,这三种气体可以作为燃料电池所需燃料的理由是( )
A.都是无毒无害气体
B.在自然界都大量存在
C.都可以燃烧并放出大量的热
D.燃烧产物均为CO2和H2O
5.[清洁高效的氢能]长征五号运载火箭发射使用液氢、煤油等物质作燃料。请回答下列问题:
(1)液氢和煤油作燃料利用的化学性质是 。与煤油相比液氢作燃料的优点是 (写一条即可)。
(2)煤油在氧气中完全燃烧生成二氧化碳和水,由此推知煤油中一定含有的元素是 (填元素符号)。 第二节 化学与能源开发
1.知道氢能作为未来能源的优势以及面临的问题。(化学与可持续发展) 2.通过分析氢气用作燃料的优点,使学生认识到氢能是未来最理想的能源。(化学与可持续发展) 3.知道电池是将化学能直接转化为电能的装置以及对能源利用的优越性。(化学与可持续发展)
基础主干落实
一、清洁高效的氢能
1.重要能源
(1)化石燃料:包括 煤 、 石油 和 天然气 等。
(2)新能源:包括 太阳能 、 地热能 、风能、核能、 潮汐能 等。
2.最理想的能源物质——氢气
(1)作为燃料的优点: 热值高 、 原料易得 、 产物对环境无污染 。
(2)制备:
寻找合适的光分解催化剂,使水在太阳光的照射下分解产生氢气。
二、应用广泛的化学电池
1.概念:化学电池是将 化学能 转化为 电能 的装置。
2.电池的优点: 体积小 、 电容量大 、移动方便等。
3.常见的电池种类有干电池、锂电池、蓄电池等。
交流讨论
氢能源既然有这么多优点,目前为什么还没有被广泛使用
提示:①制取氢气的成本高;②氢气易燃易爆;③氢气难液化,储存和运输不便。
易错提醒
蓄电池使用:充电时,是将电能转化为化学能储存在电池内,电池在使用时放电,是将电池内部的化学能转化为电能。
重点案例探析
考点1 能源开发与利用
【典题1】《2050年世界与中国能源展望》中提出,全球能源结构正在向多元、清洁、低碳转变。下图是不同年份中世界能源占比结构图,请回答下列问题。
(1)比较2015、2030、2050年能源结构。化石能源占比日益减少的是 煤炭、石油 。
(2)天然气是比较清洁的能源,其主要成分燃烧的化学方程式为 CH4+2O2 CO2+2H2O 。
(3)人们正在利用和开发的新能源有 太阳能(或核能或风能或地热能或潮汐能等,合理即可) (写一种)。
(4)减少CO2排放已成为全球共识。下列做法符合低碳理念的是 AB (填字母)。
A.随手关灯
B.节约用纸
C.多使用一次性木筷
考点2 应用广泛的化学电池
【典题2】(2023·贵州中考)2023年3月,我国首次实现“固态氢能”发电并网,“绿电”与“绿氢”转化的示意图如图所示。
(1)将光伏、风力发出的电用于电解水制氢。电解水的化学方程式为 2H2O 2H2↑+O2↑ ,从宏观视角看,水由 氢元素和氧元素 组成;从微观视角分析电解水反应的实质是 水分子分裂成氢原子和氧原子,氢、氧原子分别重新组合成氢分子和氧分子 。
(2)电解水过程中可将电能转化为 化学 能。
(3)固态合金储氢装置中释放出氢气,将氢气高压加注到新能源汽车中。高压加注压缩时氢分子间的间隔变 小 (选填“大”或“小”)。
(4)氢气作燃料的优点是 无污染(合理即可) 。
课堂达标反馈
1.[清洁燃料]2022年北京冬季奥运会实现场馆100%清洁能源供电。以下供电没使用清洁能源的是(A)
A.燃煤发电 B.地热发电
C.风力发电 D.水力发电
2.[能源问题]能源与人类的生活和社会发展密切相关,下列关于能源的开发和利用的说法不正确的是(D)
A.因地制宜开发利用风能、水能、地热能等
B.大力推广并充分利用太阳能
C.合理、安全开发利用氢能、核能
D.能源都是通过化学反应获得的
3.[能量转化]下列反应中,由化学能转化为电能的是(B)
A.利用太阳能发电 B.干电池放电
C.给手机电池充电 D.植物光合作用
4.[化学电池]一种新型绿色电池——燃料电池,是把H2、CO、CH4气体和空气不断输入,直接氧化,使化学能转变为电能,它被称为21世纪的绿色发电站,这三种气体可以作为燃料电池所需燃料的理由是(C)
A.都是无毒无害气体
B.在自然界都大量存在
C.都可以燃烧并放出大量的热
D.燃烧产物均为CO2和H2O
5.[清洁高效的氢能]长征五号运载火箭发射使用液氢、煤油等物质作燃料。请回答下列问题:
(1)液氢和煤油作燃料利用的化学性质是 可燃性 。与煤油相比液氢作燃料的优点是 产物是水,清洁(或热值高等,合理即可) (写一条即可)。
(2)煤油在氧气中完全燃烧生成二氧化碳和水,由此推知煤油中一定含有的元素是 C、H (填元素符号)。
