9.2 能源的综合利用（教学课件）化学新教材沪教版九年级下册

第9章

化学与社会可持续发展第2节

能源的综合利用九年级化学

下册·沪教版2024学习内容导览2清洁能源的开发利用化石燃料的合理使用1

2.能分析甲烷燃烧、化学电池实验的现象，说出能源综合利用的简单途径。明·学习目标1.认识常见能源的分类（可再生/不可再生），了解化石燃料、太阳能、氢能等能源的基本特点。3.树立节约能源的意识，初步形成合理利用绿色能源的观念。引·新课导入下图展示的几种类型的能源中，可再生能源有哪些？不可再生能源有哪些？你还知道的可再生能源有哪些？再生能源：太阳能、风能、地热能（这些能源可从自然界源源不断获取）。不可再生能源：核能、化石燃料其他可再生能源：水能、生物质能、潮汐能等。化石燃料的合理使用01探·知识奥秘一、化石燃料的合理使用煤的形成煤是复杂的混合物，主要含有碳元素，此外还含有氢、氧、氮、硫等元素。探·知识奥秘一、化石燃料的合理使用

把煤隔绝空气加强热，可以分解得到焦炭、煤焦油和焦炉煤气等。焦炭是冶金工业的重要原料；煤焦油中含有多种有机化合物，是化工生产的重要原料；焦炉煤气则是重要的燃料。煤还可以通过液化、气化等加工方法进行综合利用，以减少污染和提高燃烧的效率。煤的深加工探·知识奥秘一、化石燃料的合理使用石油的形成从地下开采出来的石油叫作原油，主要含有碳和氢两种元素。探·知识奥秘一、化石燃料的合理使用将石油加热并使用催化剂炼制，再利用各成分的沸点不同进行分离，可得到多种燃料和化工原料。

石油经分馏、炼制等加工过程，可以得到汽油、煤油和柴油等，它们都是由含碳原子数不等的碳氢化合物组成的混合物。不同的燃油有不同的沸点和着火点，是生产和交通运输中的常用燃料。石油的分馏探·知识奥秘一、化石燃料的合理使用观察甲烷的颜色、状态。在导管口点燃甲烷（点燃前须先验纯），在火焰上方罩一个干燥的烧杯。过一会儿观察烧杯内壁上的现象。再迅速把烧杯倒转过来，向烧杯内加入少量澄清石灰水，振荡。在上述实验中

，你观察到了什么现象

？

推测甲烷燃烧生成了哪些产物。探·知识奥秘一、化石燃料的合理使用探·知识奥秘一、化石燃料的合理使用实验步骤实验现象结论1.点燃甲烷2.将干冷的小烧杯罩在甲烷燃烧的火焰上3.向罩过甲烷燃烧火焰的小烧杯中注入澄清的石灰水化学方程式CH4+2O2=CO2+2H2O点燃产生蓝色火焰烧杯内壁出现水珠甲烷具有可然性澄清石灰水变浑浊甲烷中含有氢元素甲烷中含有碳元素探·知识奥秘一、化石燃料的合理使用新能源—可燃冰储量巨大、热值高等。开采技术不成熟。优点缺点分布于深海沉积物中，是在高压和低温条件下形成的，主要成分是甲烷水合物。析·典型范例【典例1】能源是人类文明进步的基础和动力。下列属于可再生能源的是（

）A．煤

B．石油

C．乙醇

D．天然气C析·典型范例【典例2】下列关于“可燃冰”说法正确的是()A．可燃冰是可再生资源

B．可燃冰能量密度低C．可燃冰是一种比较清洁的能源

D．可燃冰是天然气冷却后得到的固体C清洁能源的开发利用02探·知识奥秘二、清洁能源的开发利用尽管太阳辐射到地球的能量仅为其总辐射能量的22亿分之一，每秒也已高达1.73×1017J。太阳每秒照射到地球上的能量相当于燃烧500万吨优质煤释放的能量。太阳能的开发和利用引起科学家的广泛关注。请你提出可能的太阳能利用途径，并与同学讨论交流。探·知识奥秘二、清洁能源的开发利用太阳能探·知识奥秘二、清洁能源的开发利用生物质能:生物质能是太阳能经过光合作用以有机物质的形式固定下来的能源，这些有机物质通常称为生物质。C2H5OH+3O22CO2+3H2O点燃燃烧产生淡蓝色火焰，同时放出大量的热。乙醇俗名：乙醇燃烧现象：俗称酒精，化学式为C2H6O乙醇燃烧化学方程式：乙醇的物理性质：无色透明、具有特殊香味的液体。易挥发，能与水以任意比例互溶探·知识奥秘二、清洁能源的开发利用以粮食及各种植物纤维为原料，通过生物发酵获得乙醇。乙醇汽油：10%的燃料乙醇和90%的普通汽油调和。优点：抗爆性能好，能有效降低汽车尾气中有害物质的排放。原料来源广泛，具有可再生性。探·知识奥秘二、清洁能源的开发利用氢能：理想的“绿色能源”2H2+O2===2H2O点燃燃烧热值高产物为H2O，无污染2H2O===2H2+O2通电原料来源广理想的清洁、高能燃料探·知识奥秘二、清洁能源的开发利用通电实验室常用锌和稀硫酸反应制取氢气。反应的化学方程式为Zn＋H2SO4ZnSO4＋H2固液常温型排水法收集氢气H2难溶于水H2的密度比空气小向下排空气法收集氢气探·知识奥秘二、清洁能源的开发利用二、利用太阳能获得氢气的优点​1.能源清洁可再生，降低碳排放​2.降低制氢能耗成本，缓解能源压力​3.资源利用率高，适配多种场景​4.解决太阳能储能难题，实现能量灵活调配​探·知识奥秘二、清洁能源的开发利用氢能源的利用：析·典型范例【典例1】下列有关燃料与能源的说法正确的是()A．石油是一种清洁能源

B．煤是一种可再生能源C．发现燃气泄漏后应立即打开排气扇通风

D．氢气是一种理想的高能燃料D析·典型范例【典例2】生态保护与环境治理是当前重要的课题，下列做法符合绿色发展理念的是()A．为提高效率，工业废水直接排入河流B．推广使用太阳能路灯、风力发电等清洁能源C．PM10是指大气中粒径小于10纳米的颗粒物D．为增产增收，大量施用化肥和农药B化学电池的广泛应用03探·知识奥秘三、化学电池的广泛应用化学电池是一种能量转化与储存的装置，可以将化学能转化为电能，具有体积小、使用方便、能量转化效率高等许多优点。探·知识奥秘三、化学电池的广泛应用干电池:使用方便，广泛应用于电筒、电子钟等，以及国防、科研、航空等各个领域。蓄电池:通过化学反应实现再充电的装置。铅蓄电池较为常见，常用于车辆电力系统、移动电源和照明系统等。锂离子电池:体积小、电压高、使用寿命长、相对环保等优点，主要应用于电动汽车、智能设备等领域。探·知识奥秘三、化学电池的广泛应用化学能转化为电能的实验:实验步骤：用砂纸擦去铜片和锌片表面的氧化膜。用导线将铜片和锌片分别连接到电流表的正极和负极，然后把铜片和锌片一起插入盛有硫酸铜溶液的烧杯中探·知识奥秘三、化学电池的广泛应用化学能转化为电能的实验:交流讨论：实验中，电流表的指针是否发生了偏转？从能量转化角度分析，该现象说明了什么？电流表的指针会发生偏转。锌的金属活动性比铜强，锌片会与硫酸铜溶液发生化学反应（锌失去电子，电子通过导线流向铜片），形成了原电池装置，产生了电流，从而使电流表指针偏转。析·典型范例【典例1】下列化学电池与实际应用的对应关系，正确的是（

）A.智能手机供电——锌锰干电池B.汽车启动电源——铅蓄电池C.家用手电筒供电——锂电池D.普通计算器供电——铅蓄电池B析·典型范例【典例2】关于化学电池的类型与应用，描述错误的是（

）A.铅蓄电池属于二次电池，可用于电动自行车储能B.锂电池能量密度高，适合作为无人机的动力电源C.锌锰干电池是一次电池，使用后需废弃D.锂电池是一次电池，无法反复充电D理·核心要点可以将化学能转化为电能，具有体积小、使用方便、能量转化效率高等许多优点能源的综合利用化石燃料的合理使用

清洁能源的开发利用化石燃料：煤、石油、天然气天然气主要成分—CH4可燃冰的优点：储量巨大、热值高等

化学电池的广泛应用太阳能生物质能氢能1．能源与生活息息相关。下列说法不正确的是（）A．石油属于化石燃料，是不可再生能源B．天然气燃烧产生的二氧化碳可造成酸雨C．乙醇汽油用作汽车燃料可减少空气污染D．太阳能电池可将太阳能转化为电能练·技能实战B2.下列关于煤的说法不正确的是（）A.煤是一种化石燃料，最终将被耗尽B.将煤隔绝空气加热，可以得到焦炭、煤焦油、煤气等物质C.煤只含有碳、氢两种元素D.煤是一种复杂的混合物