第一節(jié)化學(xué)與能源開發(fā)PPT2

1、第十一單單元 化學(xué)與學(xué)與社會(huì)發(fā)會(huì)發(fā)展 第一節(jié)節(jié) 化學(xué)與學(xué)與能源開發(fā)開發(fā) 思考：當(dāng)今人類生產(chǎn)生活思考：當(dāng)今人類生產(chǎn)生活 中應(yīng)用最廣泛的能源有哪中應(yīng)用最廣泛的能源有哪 些？些？ 我的我的動(dòng)動(dòng)力力來來源是源是電電能能 我的我的動(dòng)動(dòng)力力來來源是源是氫氫能能 我的我的動(dòng)動(dòng)力力來來源是源是汽油汽油 生活中常生活中常見見能能 源有源有哪哪些？些？ 一一. .常規(guī)能源常規(guī)能源化石燃料化石燃料 煤、石油、天然氣煤、石油、天然氣是當(dāng)今世界上最重要的是當(dāng)今世界上最重要的 化石燃料化石燃料( (又叫礦物燃料又叫礦物燃料) )，是主要的能源。，是主要的能源。 （1）煤）煤黑色的金子黑色的金子 （2 2）石油工業(yè)業(yè)的血液

2、 （3 3）天然氣氣家庭用氣氣體燃料 煤煤 石油石油天然氣天然氣 其它能源其它能源 75% 17%2%6% 煤、石油是當(dāng)今社會(huì)中使用最普遍的燃料，可是在煤、石油是當(dāng)今社會(huì)中使用最普遍的燃料，可是在 使用中存在很多弊端：使用中存在很多弊端： 煤和石油都屬于煤和石油都屬于不可再生不可再生的能源的能源. 使用的過程中會(huì)使用的過程中會(huì)產(chǎn)生很多有害有毒物質(zhì)產(chǎn)生很多有害有毒物質(zhì)。 2010 50 100 150 200250 300 地球上化石燃料可使用的年限地球上化石燃料可使用的年限 煤煤 石油石油 天然氣天然氣 化石燃料的利用前景化石燃料的利用前景 1.燃料的充分利用。燃料的充分利用。 足量的空氣、增

3、加反應(yīng)面積、熱能的充分利用等。足量的空氣、增加反應(yīng)面積、熱能的充分利用等。 如何解決人類面臨的能源危機(jī)呢？如何解決人類面臨的能源危機(jī)呢？ 改進(jìn)生產(chǎn)工藝，減少燃燒能源的危害。改進(jìn)生產(chǎn)工藝，減少燃燒能源的危害。 開發(fā)新能源。開發(fā)新能源。 安裝汽車排氣系統(tǒng)凈化裝置安裝汽車排氣系統(tǒng)凈化裝置 、改進(jìn)煤的脫硫工藝。、改進(jìn)煤的脫硫工藝。 太陽能太陽能 氫能氫能 生物能生物能 地?zé)崮艿責(zé)崮艹毕艹毕芸扇急扇急?核能核能風(fēng)能風(fēng)能 開發(fā)新能源開發(fā)新能源 1 1、你對(duì)氫能源了解多少？、你對(duì)氫能源了解多少？ A A 哪些方法可以制備氫氣？哪些方法可以制備氫氣？ B B 氫能源有哪些優(yōu)點(diǎn)？氫能源有哪些優(yōu)點(diǎn)？ C C

4、 氫能源為什么沒有被廣泛使用？氫能源為什么沒有被廣泛使用？ D D 1 1）電解水；）電解水；2 2）活潑金屬與酸反應(yīng)）活潑金屬與酸反應(yīng) 二、清潔高效的氫能二、清潔高效的氫能 活動(dòng)天地活動(dòng)天地 它有以下它有以下優(yōu)點(diǎn)優(yōu)點(diǎn)： （1 1）以）以水水原料，原料來源廣；原料，原料來源廣； （2 2）熱值高；）熱值高； （3 3）生成物是水，無污染。）生成物是水，無污染。 氫能是一種極其理想氫能是一種極其理想 的能源，具有廣闊的開發(fā)的能源，具有廣闊的開發(fā) 前景。前景。 1.1.易燃、易爆易燃、易爆， 2.2.難以難以液化液化， 3.3.儲(chǔ)存和運(yùn)輸儲(chǔ)存和運(yùn)輸不安全不安全不方便不方便， 4.4.制備氫氣制備氫

5、氣消耗電能大，成消耗電能大，成 本高。本高。 氫燃料汽車氫燃料汽車 氫能源為什么沒有被廣泛使用？氫能源為什么沒有被廣泛使用？ 活動(dòng)天地活動(dòng)天地 氫氣能的利用主要包括兩個(gè)方面：氫氣能的利用主要包括兩個(gè)方面： 一是制氫工藝，二是貯氫方法一是制氫工藝，二是貯氫方法。 氫氣能否作為燃料廣泛使用，關(guān)鍵在于制氫工藝。作為氫氣能否作為燃料廣泛使用，關(guān)鍵在于制氫工藝。作為 大規(guī)模生產(chǎn)氫的主要途徑，電解水無疑是最可行的。然而水大規(guī)模生產(chǎn)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(jié)合的十分緊密。分子中的氫、氧原子結(jié)合的十分緊密。電解時(shí)要消耗大量的電解時(shí)要消耗大量的 電力，比燃燒氫氣本身產(chǎn)生的能

6、量還要多。電力，比燃燒氫氣本身產(chǎn)生的能量還要多。如果這些電力來如果這些電力來 自火力發(fā)電站，就失去使用氫燃料的意義，在經(jīng)濟(jì)上不足取。自火力發(fā)電站，就失去使用氫燃料的意義，在經(jīng)濟(jì)上不足取。 最好的制氫方法當(dāng)屬最好的制氫方法當(dāng)屬“理想的氫能源循環(huán)體系理想的氫能源循環(huán)體系”。 理想的氫能源循環(huán)體系理想的氫能源循環(huán)體系 討論你對(duì)此圖示的理解討論你對(duì)此圖示的理解 太陽能太陽能 光催化劑光催化劑 燃料電池燃料電池 能量能量 2H2O O2 + 2H2 2H20 太陽能太陽能 光催化劑光催化劑 =2H2+ O2 燃料電池燃料電池 能量能量 光能光能轉(zhuǎn)化轉(zhuǎn)化 為為化學(xué)能化學(xué)能 化學(xué)能化學(xué)能轉(zhuǎn)化轉(zhuǎn)化 為為電能電

7、能 2H20 干電池干電池蓄電池蓄電池 手機(jī)、相機(jī)用的鋰電池手機(jī)、相機(jī)用的鋰電池 三、應(yīng)用廣泛的化學(xué)電池三、應(yīng)用廣泛的化學(xué)電池 電池以體積小、電容量大、移動(dòng)方便等特點(diǎn)，在現(xiàn)代社電池以體積小、電容量大、移動(dòng)方便等特點(diǎn)，在現(xiàn)代社 會(huì)的生產(chǎn)和生活中得到廣泛應(yīng)用。會(huì)的生產(chǎn)和生活中得到廣泛應(yīng)用。 電池中的電能是怎樣產(chǎn)生的呢？電池中的電能是怎樣產(chǎn)生的呢？ 化學(xué)反應(yīng)能否產(chǎn)生電能？化學(xué)反應(yīng)能否產(chǎn)生電能？ （1 1）觀察干電池的結(jié)構(gòu)）觀察干電池的結(jié)構(gòu) 實(shí)驗(yàn)探究實(shí)驗(yàn)探究 （2）把一塊鋅片和碳棒平行插入盛有稀硫）把一塊鋅片和碳棒平行插入盛有稀硫 酸的燒杯中。觀察現(xiàn)象并做解釋。酸的燒杯中。觀察現(xiàn)象并做解釋。 現(xiàn)象現(xiàn)象

8、：鋅片表面有氣泡：鋅片表面有氣泡 生成，碳棒無變化。生成，碳棒無變化。 實(shí)驗(yàn)步驟實(shí)驗(yàn)步驟：用：用導(dǎo)線導(dǎo)線將將碳棒碳棒與電流表與電流表正極正極相連，相連，鋅片鋅片與電流與電流 表表負(fù)極負(fù)極相連相連， 然后碳棒、鋅然后碳棒、鋅 片一起插入盛片一起插入盛 有有稀硫酸稀硫酸的燒的燒 杯中。杯中。 (3)(3)化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能的實(shí)驗(yàn)化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能的實(shí)驗(yàn) 實(shí)驗(yàn)儀器實(shí)驗(yàn)儀器: :燒杯、碳棒、鋅片、導(dǎo)線若干、電流表、稀硫燒杯、碳棒、鋅片、導(dǎo)線若干、電流表、稀硫 酸溶液。酸溶液。 化學(xué)電池：化學(xué)電池：是一種將是一種將化學(xué)能直接轉(zhuǎn)化為電能的裝置?；瘜W(xué)能直接轉(zhuǎn)化為電能的裝置。 常見的電池大多是化學(xué)電源。常見的電池

9、大多是化學(xué)電源。 電流表的電流表的指針發(fā)生偏轉(zhuǎn)指針發(fā)生偏轉(zhuǎn)，鋅片表面變色，鋅片表面變色，碳棒表碳棒表 面有氣泡產(chǎn)生。面有氣泡產(chǎn)生。 Zn + H2SO4 = H2+ ZnSO4 燒杯中發(fā)生了化學(xué)變化，在這種條件下化學(xué)變化燒杯中發(fā)生了化學(xué)變化，在這種條件下化學(xué)變化 可以產(chǎn)生電流，將化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能?？梢援a(chǎn)生電流，將化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能。 化學(xué)能化學(xué)能直接轉(zhuǎn)化直接轉(zhuǎn)化為為電能電能 自制電池自制電池 水果水果、銅片銅片、鋅片鋅片、導(dǎo)線若干導(dǎo)線若干、靈敏電流計(jì)靈敏電流計(jì)。 活動(dòng)天地活動(dòng)天地 所需儀器所需儀器 物質(zhì)的化學(xué)能通常可以轉(zhuǎn)化為哪些形式的能物質(zhì)的化學(xué)能通?？梢赞D(zhuǎn)化為哪些形式的能 量？試舉例說明。量？

10、試舉例說明。 化學(xué)能通過化學(xué)反應(yīng)可以轉(zhuǎn)化成化學(xué)能通過化學(xué)反應(yīng)可以轉(zhuǎn)化成熱能、光能、熱能、光能、 電能電能等，利用化學(xué)反應(yīng)中的能量轉(zhuǎn)化等，利用化學(xué)反應(yīng)中的能量轉(zhuǎn)化, ,人們可以人們可以 開發(fā)新的能源。開發(fā)新的能源。 交流共享交流共享 廢舊電池丟棄對(duì)環(huán)境的影響廢舊電池丟棄對(duì)環(huán)境的影響 廢舊電池的危害主要集中在重金屬上，如汞、鉛、廢舊電池的危害主要集中在重金屬上，如汞、鉛、 鎘。這些物質(zhì)泄露出來進(jìn)入水或土壤，就會(huì)通過各種途鎘。這些物質(zhì)泄露出來進(jìn)入水或土壤，就會(huì)通過各種途 徑進(jìn)入了人體的食物鏈，最終帶來危害。因此務(wù)必要正徑進(jìn)入了人體的食物鏈，最終帶來危害。因此務(wù)必要正 確使用電池，并妥善回收。確使用電

11、池，并妥善回收。 廢舊電廢舊電池危害大 一一.常規(guī)能源常規(guī)能源 （1）煤）煤、石油石油、天然氣天然氣 （2）化石燃料的缺點(diǎn)）化石燃料的缺點(diǎn) （3）解決能源危機(jī)的方法）解決能源危機(jī)的方法 二二.清潔高效的氫能清潔高效的氫能 （1）優(yōu)點(diǎn)）優(yōu)點(diǎn) （2）沒有被廣泛使用原因）沒有被廣泛使用原因 （3）理想的氫能源循環(huán)體系）理想的氫能源循環(huán)體系 三三.化學(xué)電池化學(xué)電池 定義定義 課堂小結(jié)課堂小結(jié) 現(xiàn)學(xué)現(xiàn)用現(xiàn)學(xué)現(xiàn)用 1、下列能量轉(zhuǎn)化是化學(xué)能轉(zhuǎn)化成電能的是：（、下列能量轉(zhuǎn)化是化學(xué)能轉(zhuǎn)化成電能的是：（ ） A.潮汐發(fā)電潮汐發(fā)電 B.電燈發(fā)光電燈發(fā)光 C.用干電池做電源用干電池做電源 D.用電動(dòng)機(jī)帶動(dòng)水泵抽水用電

12、動(dòng)機(jī)帶動(dòng)水泵抽水 C C 2、燃料電池是將化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能的裝置，下、燃料電池是將化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能的裝置，下 列燃料電池最清潔的是（列燃料電池最清潔的是（ ） A.O2CH4燃料電池燃料電池 B.O2C2H5OH燃料電池燃料電池 C.O2H2燃料電池燃料電池 D.O2CO燃料電池燃料電池 C C 3、氫氣可以用做推進(jìn)火箭燃料是因?yàn)椋ǎ錃饪梢杂米鐾七M(jìn)火箭燃料是因?yàn)椋ǎ?氫氣難溶于水氫氣沒有顏色氫氣難溶于水氫氣沒有顏色 氫氣燃燒釋放熱量多氫氣沒有氣味氫氣燃燒釋放熱量多氫氣沒有氣味 現(xiàn)學(xué)現(xiàn)用現(xiàn)學(xué)現(xiàn)用 4、根據(jù)下列描述，按照能量轉(zhuǎn)化過程將字母填、根據(jù)下列描述，按照能量轉(zhuǎn)化過程將字母填 在橫線上：在

13、橫線上： 奶牛吃草產(chǎn)奶奶牛吃草產(chǎn)奶 葡萄糖在小草內(nèi)發(fā)生反應(yīng)生成纖維素葡萄糖在小草內(nèi)發(fā)生反應(yīng)生成纖維素 小草在陽光作用下將二氧化碳和水轉(zhuǎn)化為氧小草在陽光作用下將二氧化碳和水轉(zhuǎn)化為氧 氣和葡萄糖氣和葡萄糖 牛奶被人食用牛奶被人食用 太陽能（）化學(xué)能（）化學(xué)能（）太陽能（）化學(xué)能（）化學(xué)能（） 化學(xué)能（）化學(xué)能化學(xué)能（）化學(xué)能 練習(xí)練習(xí) 1.1.對(duì)氫氣等可燃性物質(zhì)的有關(guān)問題的探究：對(duì)氫氣等可燃性物質(zhì)的有關(guān)問題的探究： （1 1）氫氣是一種理想的新能源，目前只在火箭發(fā)射等）氫氣是一種理想的新能源，目前只在火箭發(fā)射等 少數(shù)情況下使用其主要原因是少數(shù)情況下使用其主要原因是( )( ) A A氫氣燃燒的產(chǎn)物

14、對(duì)環(huán)境有影響氫氣燃燒的產(chǎn)物對(duì)環(huán)境有影響 B B制備氫氣耗能大，成本高制備氫氣耗能大，成本高 C C水資源受到嚴(yán)重污染，原料匱乏水資源受到嚴(yán)重污染，原料匱乏 D D燃燒時(shí)熱值低于其它氣體燃燒時(shí)熱值低于其它氣體 B （2 2）綠色能源是人類理想的能源，不會(huì)造成環(huán)境污染，）綠色能源是人類理想的能源，不會(huì)造成環(huán)境污染， 下列下列不屬于不屬于綠色能源的是綠色能源的是 ( )( ) A A風(fēng)能風(fēng)能 B B太陽能太陽能 C C氫能源氫能源 D.D.煤煤 （3 3）人們?cè)诶梦镔|(zhì)某些性質(zhì)時(shí)，可能有利也可能帶來）人們?cè)诶梦镔|(zhì)某些性質(zhì)時(shí)，可能有利也可能帶來 危害。請(qǐng)你仿照示例，選擇一種燃料，填寫下表。危害。請(qǐng)你

15、仿照示例，選擇一種燃料，填寫下表。 D 2 2：化石燃料等不可再生能源將日趨枯竭，我們?cè)谑褂没剂系炔豢稍偕茉磳⑷遮吙萁撸覀冊(cè)谑褂?能源時(shí)應(yīng)樹立能源時(shí)應(yīng)樹立 “ “一要節(jié)約能源，二要進(jìn)一步開發(fā)、利一要節(jié)約能源，二要進(jìn)一步開發(fā)、利 用新能源用新能源”的觀點(diǎn)。的觀點(diǎn)。 （1 1）下列各圖中表示我國(guó)節(jié)能標(biāo)志的是（）下列各圖中表示我國(guó)節(jié)能標(biāo)志的是（ ） AB D C C （2 2）據(jù)報(bào)導(dǎo)，在我國(guó)南海、東海海底發(fā)現(xiàn)巨大的）據(jù)報(bào)導(dǎo)，在我國(guó)南海、東海海底發(fā)現(xiàn)巨大的“可燃可燃 冰冰”帶，帶，“可燃冰可燃冰”（CHCH4 4 nH nH2 2O O）是由天然氣和水在高）是由天然氣和水在高 壓低溫條件下形成的冰態(tài)物。若將天然氣從其冰態(tài)物中壓低溫條件下形成的冰態(tài)物。若將天然氣從其冰態(tài)物中 分離出來，有兩種方法：分離出來，有兩種方法： 在一定溫度下，在一定溫度下， 使氣體從冰態(tài)物中分離出來；使氣體從冰態(tài)物中分離出來； 在一定壓強(qiáng)下，在一定壓強(qiáng)下， 使氣體從冰態(tài)物中分離出來。使氣體從冰態(tài)物中分離出來。 （3 3）有待繼續(xù)開發(fā)、利用的能源有）有待繼續(xù)開發(fā)、利用的能源有( (至少寫兩種至少寫兩種) ) （4 4）請(qǐng)舉出一個(gè)生產(chǎn)、生活中電能轉(zhuǎn)化成化學(xué)能的例子）請(qǐng)舉出一個(gè)生