資源簡介

(共32張PPT)
9.3 化學與能源
第九單元 現代生活與化學
Synthetic materials
Chapter 9 Modern Life and Chemistry
化學能的利用
能源
學習目標
01
02
了解能源的概念、分類及在生活中的應用，掌握化石燃料、太陽能、風能等常見能源的性質和特點
03
掌握化學反應中能量的變化，理解化學能與熱能、電能等能量形式的轉化關系
認識到氫能等新能源是未來理想的能源，并了解化學電池等相關知識
教學重點
教學難點
01 化學能與熱能、電能等能量形式的轉化關系
01 了解氫燃料電池
化學能的利用
能源
問題探討
人類用過哪些能源 它們各有什么優缺點？
化學能應該怎么
利用呢？
化學能的利用
能源
目
錄
CONTENTS
1
能源
2
化學能的利用
化學能的利用
能源
能源
01
化學能的利用
能源
新課探究
一、能源
1. 能源
人類生產、生活中離不開各種能源
化學能的利用
能源
太陽能產業
新能源汽車產業
新課探究
一、能源
2. 能源發展歷史
能源變革的歷史，也是人類社會發展的歷史
古代
化學能的利用
能源
燒柴取暖，烤煮食物
學會開采、利用各種化石燃料
現代
新課探究
一、能源
3. 化石燃料的現狀
普遍使用的最主要能源
化學能的利用
能源
缺點
資源有限
污染自然環境
不可再生資源
新課探究
一、能源
4. 新能源的開發
近幾十年世界各國致力于因地制宜地開發使用清潔能源。
化學能的利用
能源
水能
水力發電
利用方式
核能
新課探究
一、能源
4. 新能源的開發
近幾十年世界各國致力于因地制宜地開發使用清潔能源。
化學能的利用
能源
太陽能
光電轉換
光熱轉換
利用方式
太陽能熱水器
風能
風能發電
利用方式
新課探究
一、能源
4. 新能源的開發
近幾十年世界各國致力于因地制宜地開發使用清潔能源。
化學能的利用
能源
氫能
潮汐能
地熱能
新課探究
一、能源
4. 新能源的開發
近年來，我國水電、風電、太陽能發電、生物質發電裝機均居世界第一
化學能的利用
能源
三峽水電站
大亞灣核電站
陽江沙扒海上風電場
哈密光伏發電基地
非化石能源裝機比重已經超過了煤電裝機
新課探究
一、能源
5. 能源的特點
化學能的利用
能源
化石燃料 太陽能 水能、風能 核能
特點
缺點
資源有限，不可再生，價格低廉
燃燒會對環境產生污染
取之不盡，
用之不竭
受天氣和時間限制，且設備成本高
無污染，
可再生
基礎建設
投資大
能量較大
可能產生放射性物質
新課探究
一、能源
5. 能源的特點
化學能的利用
能源
氫能 潮汐能 地熱能
特點
缺點
清潔無污染，可再生
綠色能源
生產成本高
儲存和運輸難度大
環保無污染，
可再生
地理限制，
高昂的投資成本
環境影響小，
可再生，
開發難度適中
地理限制，
發電效率受限制
新課探究
一、能源
6. 能源的分類
化學能的利用
能源
分類依據 類別 概念 實例
按利用 現狀 常規能源 已被人們廣泛利用的能源 煤、石油、天然氣、水能等
新能源 尚未廣泛利用而正在積極研究以便推廣的能源 太陽能、風能、核能、地熱能、氫能等
按能源 性質 可再生能源 能夠不斷得到補充以供使用的能源 太陽能、風能、水能、地熱能等
不可再生能源 經億萬年才能形成而短期內無法再生的能源 煤、石油、天然氣、核能等
按獲取 方式 一次能源 從自然界直接取得，而不改變其基本形態的能源 煤、石油、天然氣、太陽能、
風能、水能、地熱能等
二次能源 一次能源經過加工，轉化成另一種形態的能源 電能、煤氣、沼氣、汽油等
化學能的利用
02
化學能的利用
能源
新課探究
二、化學能的利用
化學能的利用
能源
化學能轉化為電能
化學能轉化為光能
1. 什么是化學能？
物質發生化學變化時，常常伴隨有能量變化，這就是化學能。
通過化學反應，化學能可轉化為其他能量，
如熱能、電能、機械能、光能等，為人類所利用。
2. 通過化學反應，化學能可以轉化成什么形式的能量？
新課探究
二、化學能的利用
1. 化學能轉化為熱能
化學能的利用
能源
物質燃燒的過程會放出大量熱，實際上就是通過燃燒反應將化學能轉化為熱能，這是當前利用化學能最主要的方式。
例如煤、汽油、柴油、天然氣等作為燃料被廣泛使用。
鏈接
《化學》第五單元5.4化石燃料
化學能轉化為熱能
物質的燃燒
酸堿中和反應
氧化鈣與水反應
放熱反應
煤
汽油
天然氣
新課探究
二、化學能的利用
2. 化學能轉化為電能
化學能的利用
能源
化學能可以直接轉化為電能供人們使用，實現這種直接轉化的裝置就是化學電池。
新課探究
二、化學能的利用
2. 化學能轉化為電能
化學能的利用
能源
化學電池
一次電池：不能重復使用的電池
二次電池：可再充電循環使用的電池
燃料電池：化學能直接轉化為電能
例如干電池，用于手電筒、時鐘等
例如燃油汽車用的蓄電池，
手機、手提電腦、電動汽車用的鋰電池。
例如氫燃料電池，氫氣和氧氣反應的化學能直接轉化為電能。
新課探究
二、化學能的利用
2. 化學能轉化為電能
化學能的利用
能源
②工作過程：工作時，氫氣和氧氣分別通入負極室和正極室，氫氣和氧氣通過電化學反應生成水，并釋放電能。
氫燃料電池
①組成：多孔金屬正、負電極和導電液等
③反應式：2H2+O2 2H2O
催化劑
拓展知識：酸性氫燃料電池，堿性氫燃料電池，中性氫燃料電池
新課探究
二、化學能的利用
2. 化學能轉化為電能
化學能的利用
能源
燃料電池的應用
我國載貨汽車中試用
提供電能
在宇宙飛船、空間站等航天器上實際使用
發電后的產物--水，
可作為航天員的飲用水
氫燃料電池公交車
新課探究
二、化學能的利用
2. 化學能轉化為電能
化學能的利用
能源
氫燃料電池由于具有高效，環保等特點，其推廣應用能減少化石能源使用，體現了綠色、低碳發展的理念。
鏈接
《化學》第五單元5.1氫氣
氫燃料電池的優勢
新課探究
二、化學能的利用
2. 化學能轉化為電能
化學能的利用
能源
相比于把化學能轉化為熱能的途徑，以電能的方式去利用化學能更加有效和潔凈，對環境的影響很小。隨著新型化學電池的開發和推廣使用，化學能的這種利用途徑將獲得更大的發展。
鈉離子電池
固態電池
化學電池的發展
新課探究
二、化學能的利用
化學能的利用
能源
1.現代社會利用的能源種類有化石燃料、水能、太陽能、風能、核能等。
2.化學能可轉化為熱能、電能等加以利用。化學電池是將化學能直接轉化為電能的裝置。
在線學習
查找資料，了解近年來我國及你所在省份能源消費中各種能源的占比、地域分布和發展前景。
課堂小結
【檢測題1】能源是人類發展的基礎。下列能源中屬于不可再生能源的是（　　）
A．風能 B．潮汐能 C．石油 D．生物質能
C
課堂檢測
【檢測題2】氫燃料電池汽車通過巧妙的設計，使反應2H2+O2=2H2O不需點燃即可進行，將化學能轉變為電能。下列有關說法正確的是
（　　）
A．該反應是吸熱反應
B．氫燃料電池汽車屬于綠色環保汽車
C．2g氫氣和1g氧氣反應生成3g水
D．反應前后元素種類和化合價均不變
B
課堂檢測
課堂檢測
【檢測題3】能源是社會發展的基礎。下列說法錯誤的是（　　）
A．煤可用于發電
B．石油屬于可再生能源
C．燃料充分燃燒可以節約能源
D．新能源汽車的發展減少了汽車尾氣對環境的污染
B
【檢測題4】“嫦娥六號”探測器的發射火箭用到了無污染的高能燃料。該燃料最有可能是（　　）
A．液氫 B．液氧 C．酒精 D．石油
A
課堂檢測
【檢測題5】氫能是一種應用前景非常誘人的新能源，但目前仍處在研究、實驗階段，還未廣泛使用，其主要原因有（　 　）
①氫氣燃燒對環境影響的評價問題尚無定論
②氫氣的制備耗能巨大，廉價制氫的技術尚未成熟
③氫氣儲存、運輸等安全問題尚未解決
④氫氣燃燒產生的熱量低于相同質量的礦物燃料，經濟效益欠佳
A．①② B．②③ C．③④ D．①④
B
課堂檢測
謝謝您的觀看
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