《化学与能源开发》化学授课课件教案

化学与能源开发第十一单元化学与社会发展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。3.初步认识通过化学反应可以为人类提供能量，运用化学方法可以开发新能源。学习目标自主探究煤石油天然气目前，我们使用的主要能源——化石燃料都是不可再生资源化石燃料等不可再生能源日趋枯竭据专家的预测，地球上蕴藏的煤炭资源将在今后200多年就能开采完毕，石油将在今后40多年开采完，天然气也只能再继续维持60多年左右。地球上化石燃料可使用的年限【思考】我们怎样做才能解决能源危机的问题呢？针对现有能源针对新能源开发提高能源利用率开发新能源研制、使用节能产品开发新能源能源分类

定义

实例一次能源二次能源可再生能源不可再生能源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1.氢气是理想的清洁高效能源（1）氢气热值高；（2）燃烧产物是水，无污染；（3）制氢原料是水，取之不尽，用之不竭。2H2+O22H2O氢气燃烧的化学方程式如下：液氢燃料火箭2.制取氢气的方法（1）实验室制法：Zn+H2SO4=ZnSO4+H2↑。（3）理想的制氢方法：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。（2）水电解法：2H2O2H2↑＋O2↑。太阳能光催化剂2H2O=2H2+O2

燃料电池能量3.大量使用氢能源需要解决的问题（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；氢气易燃、易爆，不易储存和运输。二、应用广泛的化学电池1.化学电池：是一种将化学能直接转换为电能的装置。（1）化学电池的特点：体积小、电容量大、移动方便等。蓄电池干电池（2）化学电池的能量转化：化学能转化为电能。注意：随意丢弃废旧电池会导致固体废弃物和重金属污染。【实验探究】11-11.小心地剥开一节1号干电池，看看里面都有什么物质？2.把一块锌片和一根碳棒平行插入盛有稀硫酸的烧杯中。观察现象，并加以解释。答：锌片表面有气泡生成，碳棒无变化。说明锌与稀硫酸发生反应，碳棒与稀硫酸不反应。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，碳棒连接正极，锌片连接负极，观察现象。答：碳棒表面有气泡产生，锌片表面无气泡，却不断溶解，说明发生了化学反应。电流计的指针发生偏转，说明化学能转化为电能。【活动天地】11-2自制果蔬电池把一块锌片和一块铜片平行地插入一个成熟的西红柿（其汁液呈酸性）中，用导线把锌片和铜片连接起来，并在导线中间接入音乐贺卡上的小喇叭，听一听是否会发出声音。答：会发出声音。交流共享：物质的化学能通常可以转化为哪些形式的能量？试举例说明？答：物质的化学能通常可以转化为光能、热能，如镁条燃烧发出耀眼的白光、放出热量就是将化学能转化为光能和热能。物质的化学能还可以转化为电能，如电动车、摩托车、汽车的蓄电池工作原理就是将化学能转化为电能。多识一点：氢氧燃料电池氢氧燃料电池是一种将氢和氧的化学能转换成电能的装置。在这种电池中，氢和氧通过电化学反应生成水，并释放出电能。其中参与反应的化学物质——氢和氧，不是装在电池内部，而是分别由燃料电池外部的独立存储系统提供。因此，只要能保证氢、氧反应物的供给，燃料电池就可以持续不断地产生电能。氢氧燃料电池的最大特点是反应过程中不涉及燃烧，化学能转化为电能的转化率高，同时还具有排气干净、噪音低和对环境污染小等优点。本节课你学会了哪些知识？收获了什么方法？还有什么疑惑吗？课堂达标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

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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．O2—CH4燃料电池B．O2—C2H5OH燃料电池C．O2—H2燃料电池D．O2—CO燃料电池

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4.氢气可以用做推进火箭燃料是因为（）Ａ．氢气难溶于水Ｂ．氢气没有颜色Ｃ．氢气燃烧释放热量多Ｄ．氢气没有气味3.

要节约现有能源，还要研究开发新能源。新能源是指（）①氢能②太阳能③风能④水能⑤地热能⑥潮汐能⑦电能A.①②④⑦B.①②③⑤C.③④⑤⑥D.①②③⑤⑥

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5.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