化学与能源开发21

第一节化学与能源开发,思考：当今人类生产生活中应用最广泛的能源有哪些？,煤,石油,天然气,化石燃料,一、我们所面临的能源状况,目前全世界使用的能源90%取自化石燃料，即煤炭、石油和天然气，它们经历了上亿年的时间才得以生成，因此是不可在生能源。,从探明的储量分析，现在地球上的煤炭、石油和天然气的总储量分别为：石油：1万亿桶天然气：120万亿立方米煤炭：1万亿吨,按照全世界对化石燃料的消耗速度计算，这些能源可供人类使用的时间大约还有：,储量有限的化石燃料,解决能源危机的一般方法,节约能源,开发新能源,化学与能源,中国节能标志,说明：中间是一个汉字“节”，代表“节约”；“节”的“横”和外面的圆圈组成了一个大大的字母“e”，代表能源（能源的英文单词energy的第一个字母）。整体图案为蓝色，象征着人类通过节能活动还天空和海洋于蓝色。,人类利用能源的三个阶段：1、柴草时期2、化学能源时期3、多能源结构时期,煤炭、石油、天然气,目前人类所能够使用的能源形式太阳能、潮汐能、地热能、核能、风能。,新能源,太阳能水能风能氢能,核能潮汐能地热能生物质能,交流讨论：,1、氢气作为能源，有哪些优点？2、氢能源还没有得到广泛应用的原因,二、清洁高效的氢能,氢能的优点：,放热量高。每升氢气放出的热量为1千克汽油的34倍。清洁无污染。氢气在燃烧过程中，产物只有水，不会造成环境污染，因而又被称为“清洁燃料”。来源广泛。占地球表面71的水中都含有大量的氢元素，水分解可制得氢气（H2OH2+O2），氢燃料燃烧后又生成水。,氢气这种能源还没有得到广泛应用的原因是：,（1）廉价高效的制取氢气；（2）氢气的储存和运输；,小结：,一、氢能源的优点:,1.燃烧放热多2.原料来源广3.燃烧产物不污染环境,二、大量使用氢能源要解决的问题:,1.氢气的存储和运输问题2.用水制备氢气的能耗问题,理想的氢能源循环体系,你能得到哪些信息？,1、在光催化剂的作用下，通过水的分解实现由太阳能到化学能的转化。2、通过燃料电池内的化学反应实现由化学能到电能的转化。,下列关于氢能源的循环体系说法错误的是A.燃料电池能够使化学反应产生的能量转化为电能B.该氢能源的循环体系能够实现太阳能转化为电能C.在此循环中发生了反应：2H2O电解2H2O2D.目前化学家急需解决的问题是寻找合适的光照条件下分解水的催化剂,三、应用广泛的化学电池,干电池,锂电池,汽车用的蓄电池,1、电池的特点,体积小,电容量大,移动方便,干电池剖面图,实验,活动天地5-1,思考：,1、实验中有什么现象2、实验中能量是怎样变化的,实验现象:,实验探究5-1,碳棒上产生气泡.,仔细观察实验现象完成表格:,偏转,化学能转化为电能,化学与能源,2、电池的能量转化,化学能转化为电能,物质的化学能可以转化为光能、热能、电能,化学与能源,现学现用,1、下列能量转化是化学能转化成电能的是：（）A.潮汐发电B.电灯发光C.用干电池做电源D.用电动机带动水泵抽水,C,2、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（）A.O2CH4燃料电池B.O2C2H5OH燃料电池C.O2H2燃料电池D.O2CO燃料电池,C,3、氢气可以用做推进火箭燃料是因为（）氢气难溶于水氢气没有颜色氢气燃烧释放热量多氢气没有气味,现学现用,化学与能源,4、物质的变化过程中伴随着能量的变化。化学变化中通常伴随着能量转化，这是因为不同的物质包含的化学能大小不同，在化学变化中物质具有的化学能可以转变为热能、光能或电能等。,（1）举出一个环境中吸收热能的物理变化的例子：,（2）镁条燃烧时，部分化学能转化为_能和_能。,（3）已知氢气在氧气中燃烧生成水的变化放出热能。根据能量守恒原理，反应