資源簡介

(共20張PPT)
第六單元 化學與社會發展
第一節 化學與能源開發
學習目標
1.通過分析氫氣用作燃料的優點，認識到氫能是未來最理想的能源。
2.通過知識回顧及實驗探究，明確化學反應產生的能量不僅可以轉化為光能、熱能，也可以轉化為電能等多種形式的能量。
3.增強能源意識，強化關心自然、關心社會的責任感。
情景導入
我們怎樣做才能解決能源危機的問題呢？
人類社會的發展離不開能源，目前人類應用最廣泛的能源是煤、石油和天然氣等不可再生的化石燃料，而化石燃料正面臨著枯竭，化石燃料的大量燃燒還會對環境造成污染。
學習探究
解決能源危機的一般方法
現有能源
開發新能源
提高能量轉化的效率
研制、使用節能產品
太陽能
核能
風能
地熱能
潮汐能等
中國節能標志
開發新能源
太陽能
風能
核能
地熱能
水能
一、清潔高效的氫能
它有以下優點：
（1）燃燒放出熱量多（熱值高）。
（2）原料不受限制（來源廣）。
①電解水；②活潑金屬與酸反應。
（3）生成物不污染環境(無污染)。
氫能是一種極其理想的能源，具有廣闊的開發前景。
點燃
2H2 + O2 === 2H2O
氫能源為什么沒有被廣泛使用
1.易燃、易爆。
2.難以液化。
3.儲存和運輸不安全不方便。
4.制備氫氣消耗電能大，成本高。
氫燃料汽車
氫能源沒有被廣泛使用的原因：
氫氣能的利用主要包括兩個方面：
一是制氫工藝，二是貯氫方法。
氫氣能否作為燃料廣泛使用，關鍵在于制氫工藝。作為大規模生產氫的主要途徑，電解水無疑是最可行的。然而水分子中的氫、氧原子結合的十分緊密。電解時要消耗大量的電力，比燃燒氫氣本身產生的能量還要多。如果這些電力來自火力發電站，就失去使用氫燃料的意義，在經濟上不足取。最好的制氫方法當屬“理想的氫能源循環體系”。
最理想的氫能源循環體系
太陽能
光催化劑
2H2O === 2H2 + O2
燃料電池
能量
光能轉化
為化學能
化學能轉化
為電能
B
例1 下列為“中國節能”標志的是（　）
B
例2 氫氣是一種很有前途的能源，以水為原料大量制取氫氣時，最理想的途徑是(　　)
A．利用太陽能使水分解制取氫氣
B．以焦炭為原料制成水煤氣后再分離出氫氣
C．用熾熱的鐵與水反應制取氫氣
D．由熱電廠提供電力，電解水制取氫氣
A
二、應用廣泛的化學電池
以火力發電廠發電為例
化石燃料
化學能
熱能
機械能
電能
那么生活中有沒有能量轉化率較高的裝置？
干電池
蓄電池
鋰電池
電池以體積小、電容量大、移動方便等特點，在現代社會的生產和生活中得到廣泛應用。
電池中的電能是怎樣產生的呢？
二、應用廣泛的化學電池
實驗探究——化學反應能否產生電能？
1.觀察干電池的結構。
干電池的構造圖
碳棒正極
鋅皮負極
碳黑、
二氧化錳、氯化銨
2.把一塊鋅片和碳棒平行插入盛有稀硫酸的燒杯中。觀察現象并加以解釋。
現象：鋅片表面有氣泡生成，碳棒無變化。
3.用導線將實驗2中的鋅片和碳棒連接起來，在導線中間連接一只靈敏電流計，碳棒連接正極，鋅片連接負極，觀察現象。
現象：電流計的指針發生偏轉，鋅片表面變色，碳棒表面有氣泡產生。
解析：燒杯中發生化學變化，產生電流，化學能轉化為電能。
物質的化學能通常可以轉化為哪些形式的能量？舉例說明。
化學能 → 熱能，如化石燃料燃燒。
化學能 → 光能，如螢火蟲發光、鎂條燃燒發光等。
廢舊電池丟棄對環境的影響
廢舊電池的危害主要集中在重金屬上，如汞、鉛、鎘。這些物質泄漏出來進入水或土壤，就會通過各種途徑進入人體的食物鏈，最終帶來危害。因此務必要正確使用電池，并妥善回收。
解析：水力發電是機械能轉化為電能；風力發電是風能轉化為電能；太陽能發電是太陽能轉化為電能；燃料電池發電是由于發生化學變化而使化學能轉化為電能。
D
例 3 下列能源開發利用過程中，由化學能轉變成電能的是(　　)
A．水力發電 B．風力發電
C．太陽能發電 D．燃料電池發電
課堂小結
化學與能源開發
新能源
常見能源
需解決問題
優點
能源分類
氫能
化學電池
熱值高
資源多
無污染
體積小,電容量大、移動方便
化學能轉化為電能
隨 堂 測試
2.氫氣作為21世紀極具開發前景的新能源之一，理由是(　　)
①燃燒熱值高　　　　 　　②原料資源豐富
③儲存和運輸時安全性高　 ④燃燒產物無污染
A．①②③ B．①②④
C．②③④ D．①③④
B
1.從環境保護的角度考慮，下列燃料中最理想的是(　　)
A．天然氣 B．氫氣
C．酒精 D．乙醇汽油
B
3.分解水制氫的一種原理如圖所示。下列關于該原理的說法正確的是(　 　)
A．反應過程中化合價改變的元素有H、O、S、I
B．涉及的基本反應類型有分解反應和化合反應
C．理論上，每生成16 g O2，就能得到2 g H2
D．理論上，每分解18 g H2O，就需向體系內再補充32 g SO2
AC

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