11.2 化学与能源开发-【知识探究】九年级化学鲁教版（2024）下册

11.2化学与能源一、化学观念

知道化石能源的现状及开发新能源的必要性；理解氢能作为清洁能源的优势及面临的问题，认识化学电池是化学能转化为电能的装置。二、科学思维

通过对不同能源特点及能量转化原理的分析，培养逻辑思维和归纳总结能力；基于氢能制取、储存等问题的探讨，提升创新思维和解决实际问题的能力。三、科学态度与责任

体会化学在能源开发中的重要作用，增强对化学学科的认同感和责任感；关注能源危机和环境保护问题，树立可持续发展的意识。核心素养目标重点：1.常见新能源特点与利用，开发新能源意义2.氢能优势、制取储存挑战3.化学电池工作原理，实验探究能量转化难点：

1.新能源（氢能）开发利用化学原理2.理解化学电池中化学反应实现能量转化的原理学习重难点新课导入01能源1.能源的现状现状化石燃料正面临着日益枯竭的危机，且化石燃料的使用还会导致碳排放量的增加目前人类利用最多的能源是煤、石油、天然气等化石燃料开发利用清洁而又高效的新能源迫在眉睫2.解决能源问题的方法

（1）提升能源效率:

改进工业、交通、建筑和家庭的能源使用方式，采用节能技术和设备，减少能源浪费；

（2）积极开发新能源:

投资并推广太阳能、风能、水能和生物能源等，减少对化石燃料的依赖，政府可以提供激励措施。3.开发新能源常见的新能源：太阳能、核能、风能、水能和潮汐能等。太阳能的利用水能的利用风能的利用核能的利用02清洁高效的氢能观察思考11-1认识氢气燃料

北京2022年冬奥会火炬“飞扬”是冬奥会重要的形象元素之一，其中一个科技亮点是采用氢气作为燃料。根据你所知道的有关氢气的知识，就氢气用作燃料的优点与同学进行讨论、交流：1.氢气燃烧产生的热量；2.氢气燃烧的产物；3.制取氢气的原料；4.……1.认识氢气燃料优点燃烧后又生成水，不污染环境氢气燃烧的热值比化石燃料高很多氢气可由水制得，原料来源广泛缺点氢气的生产过程需要消耗大量的电能，生产成本高储存和运输困难2.理想的氢能源循环体系

化学家正在积极研究如何以低廉的成本制取大量的氢气。其中，寻找合适的光分解催化剂，使水在太阳光的照射下分解产生氢气，是最理想的制氢方法。多识一点——氢气的储存

由于氢气是一种易燃易爆的气体，难液化，储存和运输既不方便也不安全，如何安全储存氢气是氢能开发研究的又一关键问题。目前，人们发现某些合金如Ti-Fe、Ti-Mn、La-Ni等都具有吸收氢气的能力，其中La-Ni储氢合金在常温、0.152MPa下就可释放出氢，已用于氢能汽车和燃料电池中氢的储存。新型储氢合金材料的研制和应用对氢能开发具有重要的意义。03应用广泛的化学电池活动探究11-1化学反应能否产生电能实验步骤图示现象及结论（1）观察干电池的刨面图

观察到有碳棒、锌皮、炭黑等物质。碳棒正极传导电流，锌皮负极产生电子，锌皮逐渐被消耗，MnO2

参与电极反应，NH4Cl作为电解质，炭黑可提高电极导电性活动探究11-1化学反应能否产生电能实验步骤图示现象及结论（2）把一块锌片和一根碳棒平行插入盛有稀硫酸的烧杯里

锌片表面有气泡产生，碳棒表面无变化，说明锌与稀硫酸发生反应，碳与稀硫酸不反应活动探究11-1化学反应能否产生电能实验步骤图示现象及结论（3）用导线将上述实验中的锌片和碳棒连接起来，并在导线中间连接一只灵敏电流计碳棒表面产生气泡，锌片表面无气泡，但不断溶解，说明发生了化学反应；灵敏电流计指针偏转，说明化学能转化为电能2.化学电池

（1）定义：将化学能直接转化为电能的装置。

（2）优点：体积小、电容量大、移动方便等。

（3）应用：日常生活和生产中应用极为广泛的化学能源。

（4）举例：手机中的锂电池、遥控器中的锌锰干电池、电动汽车中的蓄电池等。3.电池对环境的影响

废旧电池的危害主要集中在重金属上，如汞、铅、镉。这些物质泄漏出来进入水或土壤，就会通过各种途径进入人体的食物链，最终带来危害。因此务必要正确使用电池，并妥善回收。

课外探究——自制果蔬电池总结归纳随堂练习1.开发和利用新能源是国家能源战略发展的方向。下列不属于新能源的是（

）A.石油

B.核能 C.太阳能

D.风能A随堂练习2.如图所示，科学家提出一种最经济、最理想的获得氢能源的循环体系，下列说法不正确的是（

）A.氢气作燃料的优点是燃烧的热值高，产物无污染B.在此循环中发生了反应：C.燃料电池可以将化学能转化为电能D.光照条件下分解水，亟待解决的问题之一是寻找合

适的催化剂B随堂练习3.下列关于能源的说法不正确的是（

）A.氢气是21世纪的理想能源 B.科技发展可促进能源的开发利用C.煤、石油和天然气都属于可再生能源 D.能源结构向多元、清洁和低碳方向转型C随堂练习4.

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