第十一单元 化学与社会发展
第一节 化学与能源开发
我的动力来源是电能
我的动力来源是氢能
我的动力来源是汽油
生活中常见能源有哪些?
常规能源——化石燃料
煤、石油、天然气是当今世界上最重要的化石燃料(又叫矿物燃料),是主要的能源。
(1)煤—黑色的金子
(2)石油—工业的血液
(3)天然气-家庭用气体燃料
我国能源消费结构
所占比例
煤
石油
天然气
其它能源
75%
17%
2%
6%
煤、石油是当今社会中使用最普遍的燃料,可是在
使用中存在很多弊端:
煤和石油都属于不可再生的能源.
使用的过程中会产生很多有害有毒物质。
2010
50
100
150
200
250
300
地球上化石燃料可使用的年限
煤
石油
天然气
化石燃料的利用前景
1.燃料的充分利用。
足量的空气、增加反应面积、热能的充分利用等。
如何解决人类面临的能源危机呢?
2.改进生产工艺,减少燃烧能源的危害。
3.开发新能源。
安装汽车排气系统净化装置 、改进煤的脱硫工艺。
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
1.氢气作为能源的优点有哪些?
2.为什们氢气作为一种新能源没有被广泛应用?
3.科学家致力于研究用什么方法得到氢气?
一、清洁高效的氢能
思考
它有以下优点:
(1)以水原料,原料来源广;
2H2O = 2H2↑ + O2↑
(2)热值高;
(3)生成物是水,无污染。
2H2 + O2 = 2H2O
氢能是一种极其理想的能源,具有广阔的开发前景。
1.易燃、易爆,
2.储存和运输不安全不方便,
3.制备氢气消耗电能大,成
本高。
氢燃料汽车
氢能源为什么没有被广泛使用?
理想的氢能源循环体系
太阳能
光催化剂
燃料电池
能量
2H2O = O2 ↑+ 2H2 ↑
挑战自我P98 2题
巩固练习
干电池
蓄电池
手机、相机用的锂电池
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?
1、小心地剥开一节干电池,看看里面都有些什么?
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。
3、用导线将上面实验中的锌片和碳棒连接起来,并在导线中间连接一只灵敏电流计。观察所发生的现象。
实验现象:电流表的指针发生偏转,锌片溶解,碳棒表面有气泡产生。
交流讨论
步骤3与步骤2中的现象对比有何异同?由此你能得出什么结论?
{5C22544A-7EE6-4342-B048-85BDC9FD1C3A}
{5C22544A-7EE6-4342-B048-85BDC9FD1C3A}同
异
锌片溶解
1.步骤2中锌片上产生气泡,步骤3中碳棒上产生气泡。
2.步骤3中有电流产生
化学反应产生的能量可以转化为电能。
化学电池就是将 能转化
为 能的装置 。
实验结论
化学
电
化学能是怎样转化为电能的?
原理:
Zn + H2SO4 = ZnSO4 + H2↑
Zn + 2H+ = Zn2+ + H2
多识一点
C
Zn
巩固练习
1.课堂上老师对探究干电池原理的实验进行如下改进.
图甲:把一块锌片和一根碳棒同时插入盛有稀硫酸的U型管中;图乙:用导线将锌片和碳棒连接起来插入盛有稀硫酸的U型管中,并在导线中间连接一只灵敏电流计.请按要求回答问题:(1)甲主要的能量转化形式是 。(2)乙观察到与甲不同的现象是 、 .
拓展延伸:乙中发生的化学方程式是______________________
酸性锌锰干电池的外壳为金属锌,中间是碳棒,其周围是碳粉,二氧化锰、氯化锌和氯化铵等组成的填充物,回收处理该废电池可以得到多种化工原料.请回答:
(1)废电池填充物加水处理后,过滤,滤渣的主要成分是二氧化锰和________;滤液中主要的阴离子是________;
(2)欲从滤渣中得到较纯的二氧化锰,最简便的方法是________,其原理是________________________ 。