資源簡介

(共28張PPT)
9.3 化學與能源
核心素養目標
一、化學觀念
形成 “物質發生化學變化伴隨能量轉化” 的觀念，理解化學能與其他能量
形式的轉化關系，認識不同能源的特點及化學能在能源利用中的重要地位。
二、科學思維
通過對不同能源優缺點的分析，培養對比、歸納的思維能力；在探討化學
能利用方式時，發展邏輯推理和模型認知能力。
三、科學態度與責任
培養嚴謹、實事求是的科學態度，增強對能源問題的社會責任感，樹立綠
色、低碳發展的理念，關注能源開發與環境保護的關系。
學習重難點
重點：
常見能源的種類及特點，化學能的轉化方式，尤其是化學能與
熱能、電能的轉化
化學電池的類型及工作原理。
難點：
理解化學能轉化為電能的原理，分析不同化學電池的工作機制，
以及能源利用與環境保護的關系。
能源
PART 01
1. 能源發展的歷史
能源變革的歷史，也是人類社會發展的歷史。
古代
燒柴取暖和烤煮食物
現代
開采、利用各種化石燃料
2. 能源的現狀
能源的現狀
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
化石燃料至今仍然是普遍使用的最主要能源，但化石燃料資源有限，而且污染自然環境
非化石能源裝機比重已經超過了煤電裝機
3. 新能源的開發
3. 新能源的開發
4. 常見能源的特點
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
4. 常見能源的特點
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
能源的分類
拓展延伸
常規能源：已被人們廣泛利用的能源
新能源：尚未廣泛利用而正在積極研究以便推廣的能源
按
利
用
現
狀
如：煤、石油、天然氣、水能等
如：太陽能、風能、核能、地熱能、氫能等
能源的分類
拓展延伸
可再生能源：能夠不斷得到補充以供使用的能源
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
按能源
性質
如：太陽能、風能、水能、地熱能等
如：太陽能、風能、核能、地熱能、氫能等
能源的分類
拓展延伸
一次能源：從自然界直接取得，而不改變其基本形態的
能源
二次能源：一次能源經過加工，轉化成另一種形態的能源
按獲取
方式
如：煤、石油、天然氣、太陽能、風能、水能、地
熱能等
如：電能、煤氣、沼氣、汽油等
化學能的利用
PART 02
1. 化學能概述
（1）定義：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。
煤燃燒
內燃機
電池
2. 化學能轉化為熱能
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。
常見燃料的熱值 煤 8.36~35MJ/kg（因煤的種類不同而浮動較大）
石油 42~44 MJ/m
天然氣 36.22 MJ/m
3. 化學能轉化為電能
將化學能直接轉化為電能的裝置就是化學電池。
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。
3. 化學能轉化為電能
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
3. 化學能轉化為電能
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
4. 化學能轉化為熱能與電能的比較
利用效率 對環境的影響
熱能 利用效率低 影響大，造成污染
電能 利用效率高，攜帶方便 影響很小
長話短說
1.有機合成材料主要有塑料、合成橡膠、合成纖維等，是相對分子質量較大的高分子化合物。有機合成材料在人們的生產、生活中有廣泛的應用，但也要注意防治其帶來的白色污染。
2.新型陶瓷與玻璃、復合材料和納米材料等正在被不斷開發和應用。
總結歸納
1. 為更好地宣傳貫徹習近平生態文明思想，從2023年開始，每年的8月15日被設立為全國生態日。有利于生態環境保護的措施有( )。(多選題)
A.發展核能發電 B.普及垃圾分類 C.增加燃油汽車
D.拒絕共享單車 E.響應“光盤行動” F.推廣太陽能路燈
G.減少塑料袋使用
隨堂練習
ABEFG
2. 人們利用汽油燃燒時放出的熱能開動汽車。下列有關說法不正確的是( )。
A.汽油燃燒屬于含C、H的有機物與空氣中氧氣發生的化學反應
B.禁用含鉛汽油是因為它燃燒時放熱較少
C.汽車使用乙醇汽油代替普通汽油可以減少環境污染
D.燃料燃燒是將化學能轉化為熱能的變化
隨堂練習
B
隨堂練習
3. 科學家正在大力開發各種新型電池，干電池逐步被取代，其主要原因是( )。
A.干電池生產成本高，價格昂貴
B.干電池容易造成重金屬污染
C.干電池是一次電池，不能循環使用
D.干電池不安全，較容易發生爆炸事故
B
隨堂練習
4. 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
隨堂練習
5. 中國力爭在2030年前實現“碳達峰”。為了踐行綠色低碳發展，某市推行純電動汽車（如圖），汽車蓄電池充電過程中將（　）
A．機械能轉化為電能
B．電能轉化為機械能
C．電能轉化為化學能
D．化學能轉化為電能
C
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