資源簡介

(共41張PPT)
人教版九年級化學下同步教學課件
第十一單元 化學與社會
第1課時 化學與能源利用
課題2 化學與可持續發展
學習目標：
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。
1.知道常見的傳統能源 和新能源。
3.初步認識通過化學反應可以為人類提供能量，運用化學方法可以開發新能源。
我的動力來源是電能
我的動力來源是氫能
我的動力來源是汽油
新課引入
為了實現人類社會的可持續發展，我們需要在保持良好生態環境的前提下，合理地開發和利用自然資源。在這個過程中，化學能夠發揮怎樣的作用
思考與討論：
從物質的組成及轉化視角，舉例說明空氣、水、化石燃料和金屬礦物等自然資源的利用方式。想一想還有哪些自然資源通過化學方法得到了開發和利用，產生了哪些材料或能源。
1.空氣液化分離:O2作助燃劑，CO2可制造尿素，稀有氣體作電光源等
2.水:電解水制氫：
3.化石燃料
（1）.通過燃燒和化學轉化提供能量，用于化工生產
（2）.綜合利用-煤干餾、石油分餾...
4.金屬礦物提取和冶煉純金屬等
煤
石油
天然氣
目前，我們使用的主要能源——化石燃料
都是不可再生資源。
一. 能源的現狀
化石燃料等不可再生能源日趨枯竭
據專家的預測，地球上蘊藏的煤炭資源將在今后200多年就能開采完畢，石油將在今后40多年開采完，天然氣也只能再繼續維持60多年左右。
地球上化石燃料可使用的年限
【思考】
我們怎樣做才能解決能源危機的問題呢？
針對現有能源 針對新能源開發
提高能源利用率
開發新能源
研制、使用節能產品
開發新能源
能源分類 定 義 實 例
一次能源
二次能源
可再生能源
不可再生能源
直接來自自然界而未經加工轉化的能源
化石燃料、太陽能、核能、生物燃料、水能
由一次能源直接或間接轉化而來的能源
電能、煤氣、汽油、沼氣、氫能等
不隨本身的轉化或被人利用而減少的能源
太陽能、生物能、水能、風能、地熱能等
隨本身的轉化或利用而減少的能源
化石燃料、核燃料等
煤
如果把煙煤隔絕空氣加強熱煤可以分解成
焦碳
煤焦油
焦爐煤氣
這種煤的處理方法稱為煤的干餾或煉焦
這可是化學變化
是冶金工業的重要原料
是化工生產的重要原料
是重要的燃料
在特殊設備里，在高溫下能生成煤氣
煤氣是一種經濟方便、清潔衛生燃燒效率很高的燃料
1. 煤有實用價值的綜合利用主要有煤的干餾、氣化和液化(均為化學變化）。
二. 化石能源的綜合利用
煤：工業的糧食
石油氣
汽 油
煤 油
柴 油
潤滑油
石 蠟
瀝 青
石油分餾示意圖
按沸點由低到高的順序分離出來
2. 石油的綜合利用
是物理變化
原油
石油經精加工能得到5000多種化工原料
石油是重要的化工原料
完全燃燒：CH +2O ===CO +2H O（反應條件為點燃）
3.天然氣：主要成份是（CH4）甲烷俗稱沼氣
天然氣是較為安全的燃氣之一，它不含一氧化碳，也比空氣輕，一旦泄漏，立即會向上擴散，不易積聚形成爆炸性氣體，安全性較高。采用天然氣作為能源，可減少煤和石油的用量，因而大大改善環境污染問題；天然氣作為一種清潔能源，能減少二氧化硫和粉塵排放量近100%，減少二氧化碳排放量60%和氮氧化合物排放量50%，并有助于減少酸雨形成，舒緩地球溫室效應，從根本上改善環境質量。但是，對于溫室效應，天然氣跟煤炭、石油一樣會產生二氧化碳。因此，不能把天然氣當做新能源。
天然氣儲罐
海上天然氣田
西氣東輸工程的管道施工現場
西氣東輸跨越黃河
西氣東輸工程輸氣運行全線貫通
燃燒化石燃料存在較多問題，如：浪費自然資源、產生大氣污染、能量轉化效率低等。
那么生活中有沒有能量轉化率較高的裝置？
——化學電池
是一種將化學能直接轉化成電能的裝置。
三、化學電池
干電池
蓄電池
1.探究實驗：
化學反應能否產生電能？
（1）.小心地剝開一節1號干電池，看看里面都有什么物質？
（2）.把一塊鋅片和一根碳棒平行插入盛有稀硫酸的燒杯里，觀察現象。
現象： 鋅片表面有氣泡冒出，碳棒無變化。
仔細觀察實驗，完成表格。
燒杯中的現象
電流計現象
能量的轉化方式
鋅粉表面附一層紅色物質
偏轉
化學能轉化為電能
化學電池就是將化學能直接轉化為電能的裝置。
2.化學電池：是一種將化學能直接轉換為電能的裝置。
（1）化學電池的特點：體積小、電容量大、移動方便等。
（2）化學電池的能量轉化：化學能轉化為電能。
注意：隨意丟棄廢舊電池會導致固體廢棄物和重金屬污染。
3.氫氧燃料電池
氫氧燃料電池是一種將氫和氧的化學能轉換成電能的裝置。在這種電池中，氫和氧通過電化學反應生成水，并釋放出電能。其中參與反應的化學物質——氫和氧，不是裝在電池內部，而是分別由燃料電池外部的獨立存儲系統提供。因此，只要能保證氫、氧反應物的供給，燃料電池就可以持續不斷地產生電能。氫氧燃料電池的最大特點是反應過程中不涉及燃燒，化學能轉化為電能的轉化率高，同時還具有排氣干凈、噪音低和對環境污染小等優點。
即時理解：物質的化學能通常可以轉化為哪些形式的能量？試舉例說明？
答：物質的化學能通常可以轉化為光能、熱能，如鎂條燃燒發出耀眼的白光、放出熱量就是將化學能轉化為光能和熱能。物質的化學能還可以轉化為電能，如電動車、摩托車、汽車的蓄電池工作原理就是將化學能轉化為電能。
太陽能
氫能
生物能
地熱能
潮汐能
可燃冰
核能
風能
四.開發新能源
1、清潔高效的氫能
氫能是一種極其理想的能源，具有廣闊的開發前景。
它有以下優點：
（1）以水原料，原料來源廣；
2H2O = 2H2↑ + O2↑
（2）熱值高；
（3）生成物是水，無污染。
2H2 + O2 = 2H2O
(1).易燃、易爆，
(2).儲存和運輸不安全不方便，
(3).制備氫氣消耗電能大，成本高。
氫
燃
料
汽
車
氫能源為什么沒有被廣泛使用？
理想的氫能源循環體系
太陽能
光催化劑
燃料電池
能量
太陽能是由內部氫原子發生聚變釋放出巨大核能而產生的能，來自太陽的輻射能量。
人類所需能量的絕大部分都直接或間接地來自太陽。植物通過光合作用釋放氧氣、吸收二氧化碳，并把太陽能轉變成化學能在植物體內貯存下來。煤炭、石油、天然氣等化石燃料也是由古代埋在地下的動植物經過漫長的地質年代演變形成的。此外，水能、風能等也都是由太陽能轉換來的。
太陽能既是一次能源，又是可再生能源。它資源豐富，既可免費使用，又無需運輸，對環境無任何污染。為人類創造了一種新的生活形態，使社會及人類進入一個節約能源減少污染的時代。
2. 太陽能
清潔新能源未來太陽能的大規模利用是用來發電。利用太陽能發電的方式有多種。目前已實用的主要有以下兩種。
①光—熱—電轉換。即利用太陽輻射所產生的熱能發電。一般是用太陽能集熱器將所吸收的熱能轉換為工質的蒸汽，然后由蒸汽驅動氣輪機帶動發電機發電。前一過程為光—熱轉換，后一過程為熱—電轉換。
②光—電轉換。其基本原理是利用光生伏打效應將太陽輻射能直接轉換為電能，它的基本裝置是太陽能電池。
經典例題
例1.人類社會的發展離不開能源，下列能源屬于可再生能源的是（ ）
A. 石油 B. 煤 C. 天然氣 D. 乙醇
【解析】A、石油是古代海洋生物的遺體經若干年復雜的變化而形成的，屬于不可再生能源，所以錯誤．B、煤是古代植物的遺體經若干年復雜的變化而形成的，屬于不可再生能源，所以錯誤．C、天然氣常與石油伴生，也是古代海洋生物的遺體經若干年復雜的變化而形成的，屬于不可再生能源，所以錯誤．D、乙醇是用高粱、玉米等植物的種子經發酵和蒸餾后制得的，是可再生能源，所以正確．故選D．
D
例2.可燃冰的化學式為CH4 nH2O．下列關于“可燃冰”的敘述中，錯誤的是（ ）
A. “可燃冰”不是冰，是化合物
B. 因其外觀象冰一樣而且遇火即可燃燒，所以又被稱作“可燃冰
C. “可燃冰”是混合物
D. “可燃冰”有可能成為人類未來的重要能源


【解析】A、可燃冰”不是冰，是化合物，冰是固態的水．故A敘述正確； B、可燃冰因其外觀象冰一樣而且遇火即可燃燒，所以又被稱作“可燃冰．故B敘述正確；C、可燃冰”是由不同種元素組成的純凈物，屬于化合物．故C敘述不正確；D、“可燃冰”有可燃性，燃燒時能放出大量的熱，有可能成為人類未來的重要能源．故D敘述正確．故選C．
C
例3.以下說法錯誤的是( )
A. 煤油燃燒產生火焰和黑煙，化學能轉變成熱能和光能
B. 干電池放電時化學能轉變成電能
C. 綠色植物進行光合作用時釋放能量
D. 化學變化常常伴隨著能量變化

【解析】A.燃料燃燒放熱發光，化學能變為熱能和光能,正確；
B. 干電池放電時化學能轉變成電能，正確；C.綠色植物進行光合作用時儲存能量，故錯誤；D. 化學變化常常伴隨著能量變化，正確；故選C
C
【解析】A、用流水漂洗衣物會污染水源．故A不適合；B、在實驗中，按任意量取用藥品，會造成浪費．故B不適合；C、隨意丟棄廢舊電池，會污染環境．故C不適合；D、提倡使用節能技術和節能用具符合節能環保的要求．故D適合．
例4.“……要注意開展節約資源和保護環境教育，不斷增強全社會特別是青少年的節能環保意識……”。下列做法符合上述要求的是（ ）
A. 用流水漂洗衣物 B. 在實驗中，按任意量取用藥品
C. 隨意丟棄廢舊電池 D. 提倡使用節能技術和節能用
D
例5.人類生活需要能量。下列能量主要由化學變化產生的是( )
A．電水壺燒開水時需要的熱量
B．水電站利用水力發出的電能
C．點燃的酒精燈放出的熱能
D．風力發電站所利用的風能
【解析】A、電水壺燒水的過程中沒有新物質生成，屬于物理變化．故選項錯誤．B、水力發電的過程中沒有新物質生成，屬于物理變化．故選項錯誤；C、酒精燃燒能生成水和二氧化碳，屬于化學變化．故選項正確；D、風力發電的過程中沒有新物質生成，屬于物理變化．故選項錯誤．故選C。
C
例6.隨著經濟的發展，能源與環境成為人們日益關注的問題。
（1）石油屬于________（填“可再生”或“不可再生”）能源；
（2）天然氣是一種燃燒放出熱量大且產物污染小．寫出天然氣燃燒的化學方程式________；
（3）美國墨西哥灣石油鉆井平臺爆炸，大量石油泄漏燃燒造成嚴重的污染，開發公司采用堵塞油管、噴水的方法滅火，其中噴水滅火的原理是________。
（4）“低碳經濟”是以較少的溫室氣體排放，獲得較大產出的新經濟發展模式．下列做法符合“低碳經濟”理念的是____（填序號）。
A. 大力發展火力電
B. 改造或淘汰高能耗、高污染產業
C. 通過提高電價，從而減少居民用電量
D. 優化建筑設計，增強室內自然采光，減少照明用電．
【答案】（1）不可再生 （2）CH4 + 2O2 2H2O + CO2（3）使溫度降低到可燃物（或石油）的著火點以下（4）B,D
【解析】（1）石油屬于不可再生能源；（2）CH4 + 2O2 2H2O + CO2；（3）采用堵塞油管、噴水的方法滅火，其中噴水滅火的原理是：使溫度降低到可燃物（或石油）的著火點以下；（4）“低碳經濟”理念盡可能地減少煤炭、石油等高碳能源消耗，減少溫室氣體排放，達到經濟社會發展與生態環境保護雙贏的一種經濟發展形態。符合這一理念的是：BD。
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。
1.了解了常見的傳統能源 和新能源。
3.初步認識通過化學反應可以為人類提供能量，運用化學方法可以開發新能源。
課堂小結
隨堂練習
1．下列能源不應大力開發的是（ ）
A. 太陽能 B. 風能發電 C. 水能發電 D. 火力發電
D
【解析】A、太陽能是清潔、無污染的新能源，應大力開發，故選項錯誤．B、風能發電是清潔、無污染的發電方式，應大力開發，故選項錯誤．C、水能發電是清潔、無污染的發電方式，應大力開發，故選項錯誤．D、火力發電時煤燃燒產生大量的二氧化碳、空氣污染物，會造成溫室效應、空氣污染等，不應大力開發，故選項正確．故選：D．
2．下列關于能源說法中正確的是（　　）
A. 煤、石油、太陽能都是不可再生能源
B. 風能、太陽能是綠色能源，應大力開發利用
C. 核電站是利用原子核聚變所釋放的能量來發電
D. 火箭發射利用的燃料是液態氫，是因為它含有的熱量多
【解析】A、煤、石油是不可再生能源，太陽能是可再生能源，故A錯誤；B、風能、太陽能是綠色能源，應大力開發利用，正確；C、核電站是利用原子核裂變所釋放的能量來發電，所以C錯誤；D、火箭發射利用的燃料是液態氫，是因為它的熱值高，所以D錯誤．故選B
B　
3.“既滿足當代人的需求，又不對后代人滿足其自身需求構成危害的發展”是科學發展觀的重要內涵之一。下列敘述不符合科學發展觀的是（ ）
A. 廢舊金屬的回收利用，既可以節約金屬資源，又可以減少對環境的污染
B. 開發太陽能、風能等新能源，既可以解決能源危機，又可以減少對環境的污染
C. 為了避免造成土壤污染，應將使用過的一次性塑料飯盒倒入江河湖泊
D. 用秸稈制沼氣，既能避免焚燒秸稈產生的污染，又能解決生活用燃料問題
【解析】塑料不易降解，會形成白色污染，使用過的一次性塑料飯盒倒入江河湖泊還會造成水污染。答案 C
C
4.隨著經濟的發展，能源與環境成為人們日益關注的問題．從發展的角度看，你認為下列燃料中最理想（ ）
A. 氫氣 B. 天然氣 C. 石油 D. 煤
【解析】：A、氫氣作為燃料有三大優點：①熱值高，②可再生，③產物是無污染的水，所以正確． B、天然氣是古代的海洋生物經若干年復雜的變化形成的，不可再生，且燃燒可產生少量空氣污染物，所以錯誤．C、石油是古代的海洋生物經若干年復雜的變化形成的，不可再生，且燃燒可產生大量空氣污染物，所以錯誤．D、煤是古代植物經若干年復雜的變化形成的，不可再生，且燃燒可產生大量空氣污染物，所以錯誤．故選A．
A
5.下列關于資源和能源的敘述中錯誤的是（ ）
A. 空氣中氧氣的體積分數約為21%，煉鋼、宇宙航行都要用到氧氣
B. 地球上的淡水資源有限，目前海水淡化已經廣泛使用
C. 廢舊金屬的回收利用，不僅可以節約金屬資源，還可以減少對環境的污染
D. 可燃冰主要含有甲烷水合物，我國已經在南海海域對可燃冰進行試驗性開采
【解析】A、空氣中氧氣的體積分數約為21%，煉鋼、宇宙航行都要用到氧氣，故A正確；B、海水淡化技術和淡化工藝在目前由于條件的限制，還有進行大規模的使用，故B錯誤；C、廢舊金屬的回收利用，不僅可以節約金屬資源，還可以減少對環境的污染，故C正確；
D、可燃冰主要含有甲烷水合物，我國已經在南海海域對可燃冰進行試驗性開采，故D正確．故選：B．
B
6．普通干電池在生活中的用途很廣，其構造示意圖如
圖．回答下列問題：
（1）普通干電池勝任照明時化學能轉化為____ ．
（2）電池中石墨表現出優良的________性能；
（3）石墨與金剛石物理性質明顯差異的原因是____不同．
【答案】(1)電能；(2)導電；(3)碳原子的排列方式
【解析】（1）普通干電池照明時化學能轉化為電能．（2）電池中石墨表現出優良的導電性能；（3）石墨與金剛石物理性質明顯差異的原因是：碳原子的排列方式不同．
化學就象你頭頂上的果實，
只要肯稍作努力，成功的
甜蜜就屬于你！
祝你成功！
See You

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