9.2 第九章能源的综合利用教学课件新沪教版九年级化学下册

(共33张PPT)
第9章 化学与社会可持续发展
第2节
能源的综合利用
九年级化学 下册·沪教版2024
下图展示的几种类型的能源中，可再生能源有哪些？不可再生能源有哪些？你还知道的可再生能源有哪些？
再生能源：
太阳能、风能、地热能（这些能源可从自然界源源不断获取）。
不可再生能源：
核能、化石燃料
其他可再生能源：
水能、生物质能、潮汐能等。
一、化石燃料的合理使用
煤
的
形
成
煤是复杂的混合物，主要含有碳元素，此外还含有氢、氧、氮、硫等元素。
一、化石燃料的合理使用
把煤隔绝空气加强热，可以分解得到焦炭、煤焦油和焦炉煤气等。焦炭是冶金工业的重要原料；煤焦油中含有多种有机化合物，是化工生产的重要原料；焦炉煤气则是重要的燃料。煤还可以通过液化、气化等加工方法进行综合利用，以减少污染和提高燃烧的效率。
煤的深加工
一、化石燃料的合理使用
石油
的
形
成
从地下开采出来的石油叫作原油，主要含有碳和氢两种元素。
一、化石燃料的合理使用
将石油加热并使用催化剂炼制，再利用各成分的沸点不同进行分离，可得到多种燃料和化工原料。
石油经分馏、炼制等加工过程，可以得到汽油、煤油和柴油等，它们都是由含碳原子数不等的碳氢化合物组成的混合物。不同的燃油有不同的沸点和着火点，是生产和交通运输中的常用燃料。
石油的分馏
一、化石燃料的合理使用
观察甲烷的颜色、状态。在导管口点燃甲烷（点燃前须先验纯），在火
焰上方罩一个干燥的烧杯。过一会儿观察烧杯内壁上的现象。再迅速把烧杯倒转过来，向烧杯内加入少量澄清石灰水，振荡。
在上述实验中 ，你观察到了什么现象 ？
推测甲烷燃烧生成了哪些产物。
一、化石燃料的合理使用
一、化石燃料的合理使用
实验步骤 实验现象 结 论
1.点燃甲烷
2.将干冷的小烧杯罩在甲烷燃烧的火焰上
3.向罩过甲烷燃烧火焰的小烧杯中注入澄清的石灰水
化学方程式 CH4+2O2 = CO2+2H2O
点燃
产生蓝色火焰
烧杯内壁出现水珠
甲烷具有可然性
澄清石灰水变浑浊
甲烷中含有氢元素
甲烷中含有碳元素
一、化石燃料的合理使用
新能源—可燃冰
储量巨大、热值高等。
开采技术不成熟。
优点
缺点
分布于深海沉积物中，是在高压和低温条件下形成的，主要成分是甲烷水合物。
【例1】能源是人类文明进步的基础和动力。下列属于可再生能源的是（ ）
A．煤
B．石油
C．乙醇
D．天然气
C
【例2】下列关于“可燃冰”说法正确的是( )
A．可燃冰是可再生资源
B．可燃冰能量密度低
C．可燃冰是一种比较清洁的能源
D．可燃冰是天然气冷却后得到的固体
C
二、清洁能源的开发利用
尽管太阳辐射到地球的能量仅为其总辐射能量的 22 亿分之一，每秒也已高达1.73×1017J。太阳每秒照射到地球上的能量相当于燃烧 500 万吨优质煤释放的能量。太阳能的开发和利用引起科学家的广泛关注。请你提出可能的太阳能利用途径，并与同学讨论交流。
二、清洁能源的开发利用
太阳能
二、清洁能源的开发利用
生物质能:
生物质能是太阳能经过光合作用以有机物质的形式固定下来的能源，这些有机物质通常称为生物质。
C2H5OH+3O2 2CO2+3H2O
点燃
燃烧产生淡蓝色火焰，同时放出大量的热。
乙醇俗名：
乙醇燃烧现象：
俗称酒精，化学式为 C2H6O
乙醇燃烧化学方程式：
乙醇的物理性质：
无色透明、具有特殊香味的液体。
易挥发，能与水以任意比例互溶
二、清洁能源的开发利用
以粮食及各种植物纤维为原料，通过生物发酵获得乙醇。
乙醇汽油：10% 的燃料乙醇和 90% 的普通汽油调和。
优点：抗爆性能好，能有效降低汽车尾气中有害物质的排放。原料来源广泛，具有可再生性。
二、清洁能源的开发利用
氢能：
理想的“绿色能源”
2H2 + O2 === 2H2O
点燃
燃烧热值高
产物为H2O，无污染
2H2O === 2H2 + O2
通电
原料来源广
理想的清洁、高能燃料
二、清洁能源的开发利用
通电
实验室常用锌和稀硫酸反应制取氢气。反应的化学方程式为
Zn＋H2SO4 ZnSO4＋H2
固液常温型
排水法收集氢气
H2难溶于水
H2的密度比空气小
向下排空气法收集氢气
二、清洁能源的开发利用
二、利用太阳能获得氢气的优点
1. 能源清洁可再生，降低碳排放
2. 降低制氢能耗成本，缓解能源压力
3. 资源利用率高，适配多种场景
4. 解决太阳能储能难题，实现能量灵活调配
二、清洁能源的开发利用
氢能源的利用：
【例1】下列有关燃料与能源的说法正确的是( )
A．石油是一种清洁能源
B．煤是一种可再生能源
C．发现燃气泄漏后应立即打开排气扇通风
D．氢气是一种理想的高能燃料
D
【例2】生态保护与环境治理是当前重要的课题，下列做法符合绿色发展理念的是( )
A．为提高效率，工业废水直接排入河流
B．推广使用太阳能路灯、风力发电等清洁能源
C．PM10是指大气中粒径小于10纳米的颗粒物
D．为增产增收，大量施用化肥和农药
B
三、化学电池的广泛应用
化学电池是一种能量转化与储存的装置，可以将化学能转化为电能，具有
体积小、使用方便、能量转化效率高等许多优点。
三、化学电池的广泛应用
干电池:使用方便，广泛应用于电筒、电子钟等，以及国防、科研、航空等各个领域。
蓄电池:通过化学反应实现再充电的装置。铅蓄电池较为常见，常用于车辆电力系统、移动电源和照明系统等。
锂离子电池:体积小、电压高、使用寿命长、相对环保等优点，主要应用于电动汽车、智能设备等领域。
三、化学电池的广泛应用
化学能转化为电能的实验:
实验步骤：
用砂纸擦去铜片和锌片表面的氧化膜。
用导线将铜片和锌片分别连接到电流表的正极和负极，然后把铜片和锌片一起插入盛有硫酸铜溶液的烧杯中
三、化学电池的广泛应用
化学能转化为电能的实验:
交流讨论：
实验中，电流表的指针是否发生了偏转？
从能量转化角度分析，该现象说明了什么？
电流表的指针会发生偏转。
锌的金属活动性比铜强，锌片会与硫酸铜溶液发生化学反应（锌失去电子，电子通过导线流向铜片），形成了原电池装置，产生了电流，从而使电流表指针偏转。
【例1】下列化学电池与实际应用的对应关系，正确的是（ ）
A. 智能手机供电 —— 锌锰干电池
B. 汽车启动电源 —— 铅蓄电池
C. 家用手电筒供电 —— 锂电池
D. 普通计算器供电 —— 铅蓄电池
B
【例2】关于化学电池的类型与应用，描述错误的是（ ）
A. 铅蓄电池属于二次电池，可用于电动自行车储能
B. 锂电池能量密度高，适合作为无人机的动力电源
C. 锌锰干电池是一次电池，使用后需废弃
D. 锂电池是一次电池，无法反复充电
D
可以将化学能转化为电能，具有体积小、使用方便、能量转化效率高等许多优点
能源的综合利用
化石燃料的合理使用
清洁能源的开发利用
化石燃料：煤、石油、天然气
天然气主要成分—CH4
可燃冰的优点：储量巨大、热值高等
化学电池的广泛应用
太阳能
生物质能
氢能
1．能源与生活息息相关。下列说法不正确的是（ ）
A．石油属于化石燃料，是不可再生能源
B．天然气燃烧产生的二氧化碳可造成酸雨
C．乙醇汽油用作汽车燃料可减少空气污染
D．太阳能电池可将太阳能转化为电能
B
2. 下列关于煤的说法不正确的是（ ）
A.煤是一种化石燃料，最终将被耗尽
B.将煤隔绝空气加热，可以得到焦炭、煤焦油、煤气等物质
C.煤只含有碳、氢两种元素
D.煤是一种复杂的混合物
C
3.下列有关化学电池的说法不科学的是( )
A．化学电池是一种把化学能转化为电能的装置
B．氢氧燃料电池是将化学能转化为电能的装置
C．化学电池用完后和生活垃圾一起扔掉
D．化学电池不用时最好从电器中拆下，防止时间久了电池中的化学物质流出腐蚀电器
C
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九年级化学 下册·沪教版2024