第一节化学与能源开发

,化学与能源开发,清洁高效的氢能,应用广泛的化学电池,内容提要,学习目标,1.通过分析氢气用作燃料的优点，认识到氢能是未来最理想的能源；2.通过知识回顾及实验探究，明确化学反应产生的能量不仅可以转化为光能、热能，也可以转化为电能等多种形式的能量。,主要能源化石燃料（不可再生资源）,煤,石油,天然气,化石燃料等不可再生能源日趋枯竭,【思考】我们怎样做才能解决能源危机的问题呢？,解决能源问题的一般方法,提高能源利用率,开发新能源,研制、使用节能产品,中国节能标志,开发新能源,太阳能,风能,核能,地热能,水能,直接来自自然界而未经加工转化的能源,化石燃料、太阳能、核能、生物燃料、水能,由一次能源直接或间接转化而来的能源,电能、煤气、汽油、沼气、氢能等,不随其本身的转化或被人利用而减少的能源,太阳能、生物能、水能、风能、地热能等,随其本身的转化或利用而减少的能源,化石燃料、核燃料等,一、清洁高效的氢能,活动天地：认识氢气燃料：1.氢气燃烧产生的热量2.氢气燃烧的产物3.制备氢气的方法,电解水；活泼金属与酸反应,氢能优点：氢气燃烧放出的热量多；原料来源广；燃烧产物是水，无污染。氢气理想的绿色能源。氢能将成为未来最理想的能源。,氢能汽车,【思考】用电解水的方法制取氢气消耗电能太多，成本太高。如何以低廉的成本制取氢气呢？,最理想的氢能源循环体系,太阳能,光催化剂,2H2O=2H2+O2,燃料电池,能量,氢能开发与利用的困难：,（1）制氢问题：目前的制氢技术需要耗用大量的煤、石油、天然气或电力，效率还比较低。,（2）储氢问题：氢分子小，质量轻，容易逸失，而且氢气易燃、易爆，因而不易储存和运输。,二、应用广泛的化学电池,化石燃料产生电能的缺点：（1）不可再生；（2）能源转化率低；（3）产生环境污染。,为什么？,以火力发电厂发电为例,化石燃料化学能,热能,机械能,电能,电池,一种将化学能直接转化为电能的装置特点：体积小、电容量大、移动方便等,干电池,蓄电池,燃料电池,实验探究：1.观察干电池的结构；2.把一块锌片和碳棒平行插入盛有稀硫酸的烧杯中，观察现象并做解释；,现象：锌片表面有气泡生成，碳棒无变化。,3.用导线将实验2中的锌片和碳棒连接起来，在导线中间连接一只灵敏电流计，碳棒连接正极，锌片连接负极，观察现象。,现象：电流计的指针发生偏转，锌片表面变色，碳棒表面有气泡产生。,解析：烧杯中发生化学变化，产生电流，化学能转化为电能。,活动天地：自制果蔬电池,【思考】物质的化学能通常可以转化为哪些形式的能量？举例说明。,化学能热能，如化石燃料燃烧。,化学能光能，如萤火虫发光、镁条燃烧发光等。,以电能的方式利用化学能更加有效和洁净，对环境影响很小。,注意：随意丢弃废旧电池会导致固体废弃物和重金属离子对环境的污染。,提问：你有什么好方法来处理废旧电池吗？,课堂小结,化学与能源开发,1.下列能源开发利用过程中，由化学能变成电能的是（）A水力发电B风力发电C太阳能发电D燃料电池发电,知能训练,D,2.根据能源消耗后是否造成环境污染，可将能源划分为：污染型能源和清洁能源。下列选项中前者为清洁型能源，后者为污染型能源的是（）A.煤风能B.太阳能石油C.石油氢能D.煤石油,B,3.燃料电池是将化学能转化为电能的装置，下列燃料电池最清洁的是（）AO2CH4燃料电池BO2C2H5OH燃料电池CO2H2燃