§11.1 化学与能源开发

1、润物细无声润物细无声思考：当今人类生产生活中应用最广泛的能源：目前全世界使用的能源目前全世界使用的能源90% 90% 取自化石燃取自化石燃料，即煤炭、石油和天然气，它们经历料，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，因此是不了上亿年的时间才得以生成，因此是不可在生能源。可在生能源。煤煤石油石油天然气天然气化化 石石 燃燃 料料科学家经过勘探预测：地球蕴藏的煤炭资源将在今后240年后开采完毕，石油将在今后50年内采完，天然气也只能再维持70年左右。中国是一个能源资源比较丰富的国家。煤的探明中国是一个能源资源比较丰富的国家。煤的探明储量达储量达6000亿吨以上，居世界第三位；水力资

2、源亿吨以上，居世界第三位；水力资源理论蕴藏量为理论蕴藏量为 6.8亿千瓦，居世界第一位；石油亿千瓦，居世界第一位；石油和天然气的理论储量也很丰富。但由于中国人口和天然气的理论储量也很丰富。但由于中国人口众多，平均每人每年的能源消费量仍处于较低水众多，平均每人每年的能源消费量仍处于较低水平。根据中国能源资源的特点和能源利用效率较平。根据中国能源资源的特点和能源利用效率较低等实际情况，中国已确定开发与节能并重，近低等实际情况，中国已确定开发与节能并重，近期把节能放在优先地位的能源方针。在今后一个期把节能放在优先地位的能源方针。在今后一个相当长的时期内，中国将优先开发煤和水电；大相当长的时期内，中国

3、将优先开发煤和水电；大力勘探并积极开发石油和天然气；在严重缺能地力勘探并积极开发石油和天然气；在严重缺能地区将有计划地建设核电站；广大农村大力发展生区将有计划地建设核电站；广大农村大力发展生物质能沼气和薪炭速生林，推广新型炉灶；积极物质能沼气和薪炭速生林，推广新型炉灶；积极开展新能源的科学试验和示范利用工作开展新能源的科学试验和示范利用工作 中国节能标志中国节能标志中间是一个汉字中间是一个汉字“节节”，代表，代表“节约节约”；“节节”的的“横横”和外面的圆圈组和外面的圆圈组成了一个成了一个大大的字母大大的字母“e”，代表能源代表能源（用能源的英文（用能源的英文单词单词energy的第的第一个字

4、母）。一个字母）。 新能源新能源太阳能太阳能 水能水能 风能风能 氢能氢能 核能核能 潮汐能潮汐能 地热能地热能 生物质能生物质能核能原原子子弹弹爆爆炸炸核能1千克铀的原子核所释放出来的热量，大约相当于3570吨（3570000千克）煤燃烧时所放出的热量。建造一座发电量为100万千瓦的电站，如果是核电站，每年需要补充的核燃料为30吨，六辆解放牌载重汽车就可运进。如果是烧煤的火力电站，每年要消耗300多万吨煤。运输这些煤炭，平均每天要开三列火车，每列火车挂40节车皮；或是每天要开一艘万吨级的轮船。核能核能发电示意图核能发电示意图核能英国的原子能发电站英国的原子能发电站核能核能秦山核电秦山核电站站

5、太阳能太阳灶太阳灶太阳能计算器太阳能计算器太阳能太阳能发电装置太阳能发电装置太阳能太阳能汽车太阳能汽车太阳能太阳能发电站太阳能发电站我国首台自动跟踪太阳能高我国首台自动跟踪太阳能高效发电站在泉城济南省科技效发电站在泉城济南省科技馆门前安装完成。馆门前安装完成。 太阳能路灯太阳能路灯太阳能太阳能利用风能和太阳能的自亮街灯风力发电风力发电风能风能风能风能风能澳大利亚风力发电澳大利亚风力发电风能生物能其他新能源阿里地区地热田阿里地区地热田其他新能源冰冰岛岛地地热热其他新能源羊羊八八井井地地热热电电站站其他新能源潮汐能成因示意图潮汐能成因示意图其他新能源江江厦厦潮潮汐汐试试验验电电站站西藏利用地热发电

6、西藏利用地热发电 自从自从1965年美国开始研制液氢发动机以来，相继研制成功了各年美国开始研制液氢发动机以来，相继研制成功了各种类型的喷气式和火箭式发动机。种类型的喷气式和火箭式发动机。1960年液氢首次用作航天动年液氢首次用作航天动力燃料。力燃料。1970年美国发射的年美国发射的“阿波罗阿波罗”登月飞船使用的起飞火登月飞船使用的起飞火箭也是用液氢作燃料。箭也是用液氢作燃料。我国长征我国长征2号、号、3号也使用液氢做燃料。号也使用液氢做燃料。一、清洁高效的氢能一、清洁高效的氢能氢气作为新能源普遍被人们重视并加以研究。氢气作为新能源普遍被人们重视并加以研究。氢气用作燃料有许多其他燃料所不及的优点

7、。氢气用作燃料有许多其他燃料所不及的优点。煤、石油、天然气等资源的蕴藏量并不是无限煤、石油、天然气等资源的蕴藏量并不是无限的，氢气可以用水作原料来制取。燃烧相同质的，氢气可以用水作原料来制取。燃烧相同质量的氢气和石油，前者放出的热量是后者的量的氢气和石油，前者放出的热量是后者的3倍。倍。氢气燃烧的产物只有水。氢气燃烧的产物只有水。根据以上短文内容，归纳总结氢气作为燃料的根据以上短文内容，归纳总结氢气作为燃料的优点：优点：目前，氢气这种能源还没有得到广泛应用的原目前，氢气这种能源还没有得到广泛应用的原因是：因是：氢能的优点：氢能的优点：放热量高放热量高。每千克氢气放出的热量为。每千克氢气放出的热

8、量为1千克千克汽油的汽油的34倍。倍。 清洁无污染清洁无污染。 氢气在燃烧过程中，产物只氢气在燃烧过程中，产物只有水，不会造成环境污染，因而又被称为有水，不会造成环境污染，因而又被称为“清洁燃料清洁燃料”。来源广泛来源广泛。占地球表面。占地球表面71的水中都含有的水中都含有大量的氢元素，水分解可制得氢气，氢燃大量的氢元素，水分解可制得氢气，氢燃料燃烧后又生成水。料燃烧后又生成水。氢气这种能源还没有得到广泛应氢气这种能源还没有得到广泛应用的原因是：用的原因是：（1）廉价高效的制取氢气；（2）氢气的储存和运输； 氢动三号亮相长城氢动三号亮相长城 小结：小结：二、二、 应用广泛的化学电池应用广泛的化

9、学电池干电池干电池锂电池锂电池汽车用的蓄电池汽车用的蓄电池1、电池的特点、电池的特点体积小体积小 电容量大电容量大移动方便移动方便干电池剖面图干电池剖面图2、电池的能量转化、电池的能量转化化学能化学能转化为转化为电能电能物质的物质的化学能化学能可以转化为可以转化为光能、热能、电能光能、热能、电能烧杯中现象电流计现象能量的转化方式碳棒上产生气泡碳棒上产生气泡. .实验探究实验探究偏转偏转化学能转化为电能化学能转化为电能现学现用现学现用1、下列能量转化是化学能转化成电能的是：（、下列能量转化是化学能转化成电能的是：（ ）A.潮汐发电潮汐发电 B.电灯发光电灯发光 C.用干电池做电源用干电池做电源

10、D.用电动机带动水泵抽水用电动机带动水泵抽水C C2、氢气可以用做推进火箭燃料是因为（）、氢气可以用做推进火箭燃料是因为（）氢气难溶于水氢气难溶于水 氢气没有颜色氢气没有颜色氢气燃烧释放热量多氢气燃烧释放热量多 氢气没有气味氢气没有气味3、燃料电池是将化学能转化为电能的装置，下、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（列燃料电池最清洁的是（ ）A.O2CH4燃料电池燃料电池 B.O2C2H5OH燃料电池燃料电池C.O2H2燃料电池燃料电池 D.O2CO燃料电池燃料电池C C4、氢气可以用做推进火箭燃料是因为（）、氢气可以用做推进火箭燃料是因为（）氢气难溶于水氢气难溶于水 氢

11、气没有颜色氢气没有颜色氢气燃烧释放热量多氢气燃烧释放热量多 氢气没有气味氢气没有气味达标达标测评测评1、绿色能源是理想的能源，不会造成环境污染，下列不属于绿色能源的是、绿色能源是理想的能源，不会造成环境污染，下列不属于绿色能源的是 （ ）A、风能、风能 B、太阳能、太阳能 C、煤、煤 D、氢能源、氢能源2、煤、石油、天然气被称为化石燃料，是不可再生的能源。、煤、石油、天然气被称为化石燃料，是不可再生的能源。天然气的主要成分是天然气的主要成分是_，写出该主要成分在空气中充分燃烧的化学方，写出该主要成分在空气中充分燃烧的化学方程式：程式：_分别写出一种煤、石油加工后可以用作燃料的产品：煤：分别写出

12、一种煤、石油加工后可以用作燃料的产品：煤：_；石油：；石油：_；3、氢气是一种清洁能源，以氢燃料电池为动力的汽车已在北京试运行。、氢气是一种清洁能源，以氢燃料电池为动力的汽车已在北京试运行。氢气燃烧的化学方程式为氢气燃烧的化学方程式为_从质量守恒定律观点看，水可作为制取氢气的原料，其原因是从质量守恒定律观点看，水可作为制取氢气的原料，其原因是_ _目前，开发利用氢能源的困难之一是目前，开发利用氢能源的困难之一是_。4、我们的生活离不开能源，下列做法利用了化学能的是（、我们的生活离不开能源，下列做法利用了化学能的是（ ） A.使用干电池使用干电池 B.利用火力发电利用火力发电 C.使用太阳能热水

13、器使用太阳能热水器 D.开发温泉浴开发温泉浴5、一种新型、一种新型“绿色电池燃料电池绿色电池燃料电池”，是把，是把H2、CO、CH4等燃料和空气不断输等燃料和空气不断输入，直接氧化，使化学能转化为电能，被称为入，直接氧化，使化学能转化为电能，被称为21世纪的世纪的“绿色发电站绿色发电站”，这三种，这三种气体可以作为燃料的原因是（气体可以作为燃料的原因是（ ）A.都是无毒、无害气体都是无毒、无害气体 B.都可燃烧，并放出大量热都可燃烧，并放出大量热C.燃烧产物均为二氧化碳和水燃烧产物均为二氧化碳和水 D.均在自然界中大量存在均在自然界中大量存在6、自然界中以现成的形式提供的能源称为一级能源，需依

14、靠其他、自然界中以现成的形式提供的能源称为一级能源，需依靠其他能源间接制取的能源称为二级能源。如氢气是高效、无污染的二能源间接制取的能源称为二级能源。如氢气是高效、无污染的二级能源，是因为自然界中现成的氢气很少，下列叙述正确的是（级能源，是因为自然界中现成的氢气很少，下列叙述正确的是（ ）A.天然气属于一级能源天然气属于一级能源 B.一氧化碳属于二级能源一氧化碳属于二级能源C.家用电器使用的电能属于一级能源家用电器使用的电能属于一级能源 D.风能属于二级能源风能属于二级能源7、由于近年来国际原油价格不断攀升，国家有关部门、由于近年来国际原油价格不断攀升，国家有关部门2004年年10月月做出决定

15、，扩大做出决定，扩大“乙醇汽油乙醇汽油”的试点范围。的试点范围。“乙醇汽油乙醇汽油”中的乙中的乙醇（醇（C2H5OH）可用高粱、玉米、薯类为原料，经过发酵蒸馏制）可用高粱、玉米、薯类为原料，经过发酵蒸馏制得。同时，由于能源价格的上涨，部分城镇居民的生活方式受到得。同时，由于能源价格的上涨，部分城镇居民的生活方式受到影响，昔日常用的蜂窝煤因价格低廉又受到人们的青睐。请回答：影响，昔日常用的蜂窝煤因价格低廉又受到人们的青睐。请回答：煤燃烧所产生的空气污染物有煤燃烧所产生的空气污染物有_等。等。乙醇是一种绿色能源，完全燃烧生成水和二氧化碳，写出其燃乙醇是一种绿色能源，完全燃烧生成水和二氧化碳，写出其燃烧的化学方程式：烧的化学方程式：_为减缓日趋严重的能源危机，请你提出一条具体的合理化建议：为减缓日趋严重的能源危机，请你提出一条具体的合理化建议：_。8、第、第28届国际地质大会提供的资料显示：海底届国际地质大会