化学与能源开发PPT.ppt

第六单元第六单元第六单元第六单元 化学与社会发展化学与社会发展化学与社会发展化学与社会发展第一节第一节 化学与能化学与能源源开发开发我的我的动力力来来源是源是电能能我的我的动力力来来源是源是氢能能我的我的动力力来来源是源是汽油汽油生活中常生活中常见能能源源有哪些？有哪些？一一.常规能源常规能源化石燃料化石燃料 煤煤、石石油油、天天然然气气是是当当今今世世界界上上最最重重要要的的化石燃料化石燃料(又叫矿物燃料又叫矿物燃料)，是主要的能源。，是主要的能源。（1）煤）煤黑色的金子黑色的金子 （2 2）石石油油工业工业的的血液血液（3 3）天然气天然气家庭用气体燃料家庭用气体燃料 煤煤石石油油天然气天然气其它能其它能源源75%17%2%6%煤、石煤、石油是油是当今社会中使用最普遍当今社会中使用最普遍的的燃料，可燃料，可是是在在使用中存在很多弊端：使用中存在很多弊端：煤和石煤和石油油都属于都属于不可再生不可再生的的能能源源.使用使用的的过程中会过程中会产生很多有害有毒物质产生很多有害有毒物质。201050100150 200250 300地球上化石燃料可使用的年限地球上化石燃料可使用的年限煤煤石油石油天然气天然气化石燃料的利用前景化石燃料的利用前景1.燃料燃料的的充分利用。充分利用。足量的空气、增加反应面积、热能的充分利用等。足量的空气、增加反应面积、热能的充分利用等。如何解决人类面临如何解决人类面临的的能能源源危机呢？危机呢？改进生产工艺，减少燃烧能改进生产工艺，减少燃烧能源的源的危害。危害。开发新能开发新能源源。安装汽车排气系统净化装置安装汽车排气系统净化装置 、改进煤的脱硫工艺。、改进煤的脱硫工艺。太阳能太阳能氢能氢能生物能生物能地热能地热能潮汐能潮汐能可燃冰可燃冰核能核能风能风能开发新能源开发新能源1 1、你对氢能源了解多少？、你对氢能源了解多少？A A 哪些方法可以制备氢气？哪些方法可以制备氢气？B B 氢能源有哪些优点？氢能源有哪些优点？C C 氢能源为什么没有被广泛使用？氢能源为什么没有被广泛使用？D D 1 1）电解水；）电解水；2 2）活泼金属与酸反应）活泼金属与酸反应二、清洁高效的氢能二、清洁高效的氢能活动天地活动天地它有以下它有以下优点优点：（1 1）以以水水原料原料，原料来原料来源源广广；（2 2）热值高热值高；（3 3）生成物生成物是是水水，无污染无污染。氢能是一种极其理想氢能是一种极其理想的能源，具有广阔的开发的能源，具有广阔的开发前景。前景。1.1.易燃、易爆易燃、易爆，2.2.难以难以液化液化，3.3.储存和运输储存和运输不安全不安全不方便不方便，4.4.制备氢气制备氢气消耗电能大，成消耗电能大，成本高。本高。氢燃料汽车氢燃料汽车氢能源为什么没有被广泛使用？氢能源为什么没有被广泛使用？活动天地活动天地氢气能的利用主要包括两个方面：氢气能的利用主要包括两个方面：一是制氢工艺，二是贮氢方法一是制氢工艺，二是贮氢方法。氢气能否作为燃料广泛使用，关键在于制氢工艺。作为氢气能否作为燃料广泛使用，关键在于制氢工艺。作为大规模生产氢的主要途径，电解水无疑是最可行的。然而水大规模生产氢的主要途径，电解水无疑是最可行的。然而水分子中的氢、氧原子结合的十分紧密。分子中的氢、氧原子结合的十分紧密。电解时要消耗大量的电解时要消耗大量的电力，比燃烧氢气本身产生的能量还要多。电力，比燃烧氢气本身产生的能量还要多。如果这些电力来如果这些电力来自火力发电站，就失去使用氢燃料的意义，在经济上不足取。自火力发电站，就失去使用氢燃料的意义，在经济上不足取。最好的制氢方法当属最好的制氢方法当属“理想的氢能源循环体系理想的氢能源循环体系”。理想的氢能源循环体系理想的氢能源循环体系讨论你对此图示的理解讨论你对此图示的理解太阳能太阳能光催化剂光催化剂燃料电池燃料电池能量能量 2H 2H2 2O O O O2 2+2H+2H2 2 2H20太阳能太阳能光催化剂光催化剂=2H2+O2燃料电池燃料电池能量能量光能光能转化转化为为化学能化学能化学能化学能转化转化为为电能电能2H20干电池干电池蓄电池蓄电池手机、相机用的锂电池手机、相机用的锂电池三、应用广泛的化学电池三、应用广泛的化学电池电池以体积小、电容量大、移动方便等特点，在现代社电池以体积小、电容量大、移动方便等特点，在现代社会的生产和生活中得到广泛应会的生产和生活中得到广泛应用。用。电池中的电能是怎样产生的呢？电池中的电能是怎样产生的呢？电池中的电能是怎样产生的呢？电池中的电能是怎样产生的呢？化学反应能否产生电能？化学反应能否产生电能？（1 1）观察干电池观察干电池的的结构结构实验探究实验探究（2）把一块锌片和碳棒平行插入盛有稀硫酸）把一块锌片和碳棒平行插入盛有稀硫酸的烧杯中。观察现象并做解释。的烧杯中。观察现象并做解释。现象现象：锌片表面有气泡：锌片表面有气泡生成，碳棒无变化。生成，碳棒无变化。实验步骤实验步骤：用：用导线导线将将碳棒碳棒与电流表与电流表正极正极相连，相连，锌片锌片与电流与电流表表负极负极相连相连，然后碳棒、锌然后碳棒、锌 片一起插入盛片一起插入盛 有有稀硫酸稀硫酸的烧的烧 杯中。杯中。(3)(3)化学能转化为电能的实验化学能转化为电能的实验实验仪器实验仪器:烧杯、碳棒、锌片、导线若干、电流表、稀硫酸烧杯、碳棒、锌片、导线若干、电流表、稀硫酸溶液。溶液。化学电池：化学电池：化学电池：化学电池：是一种将是一种将是一种将是一种将化学能直接转化为电能的装置。化学能直接转化为电能的装置。化学能直接转化为电能的装置。化学能直接转化为电能的装置。常见的电池大多是化学电源。常见的电池大多是化学电源。常见的电池大多是化学电源。常见的电池大多是化学电源。电流表的电流表的电流表的电流表的指针发生偏转指针发生偏转指针发生偏转指针发生偏转，锌片表面变色，锌片表面变色，锌片表面变色，锌片表面变色，碳棒表碳棒表碳棒表碳棒表面有气泡产生。面有气泡产生。面有气泡产生。面有气泡产生。Zn+HZn+H2 2SOSO4 4=H=H2 2+ZnSO+ZnSO4 4烧杯中发生了化学变化，在这种条件下化学变化烧杯中发生了化学变化，在这种条件下化学变化烧杯中发生了化学变化，在这种条件下化学变化烧杯中发生了化学变化，在这种条件下化学变化可以产生电流，将化学能转化为电能。可以产生电流，将化学能转化为电能。可以产生电流，将化学能转化为电能。可以产生电流，将化学能转化为电能。化学能化学能化学能化学能直接转化直接转化直接转化直接转化为为为为电能电能电能电能自制电池自制电池 水果水果、铜片铜片、锌片锌片、导线若干导线若干、灵敏电流计灵敏电流计。活动天地活动天地 所需仪器所需仪器物质的化学能通常可以转化为哪些形式的能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。量？试举例说明。化学能通过化学反应可以转化成化学能通过化学反应可以转化成热能、光能、热能、光能、电能电能等，利用化学反应中的能量转化等，利用化学反应中的能量转化,人们可以开人们可以开发新的能源。发新的能源。交流共享交流共享废旧电池丢弃对环境的影响废旧电池丢弃对环境的影响 废旧电池的危害主要集中在重金属上，如汞、铅、废旧电池的危害主要集中在重金属上，如汞、铅、镉。这些物质泄露出来进入水或土壤，就会通过各种途镉。这些物质泄露出来进入水或土壤，就会通过各种途径进入了人体的食物链，最终带来危害。因此务必要正径进入了人体的食物链，最终带来危害。因此务必要正确使用电池，并妥善回收。确使用电池，并妥善回收。废旧电池危害大废旧电池危害大废旧电池危害大废旧电池危害大 一一.常规能常规能源源（1）煤煤、石石油油、天然气天然气（2）化石燃料化石燃料的的缺点缺点（3）解决能解决能源源危机危机的的方法方法二二.清洁高效清洁高效的的氢能氢能（1）优点优点（2）没有被广泛使用原因没有被广泛使用原因（3）理想理想的的氢能氢能源源循环体系循环体系三三.化学电池化学电池定义定义课堂小结课堂小结 练习练习1.1.对氢气等可燃性物质的有关问题的探究：对氢气等可燃性物质的有关问题的探究：（1 1）氢气是一种理想的新能源，目前只在火箭发射等）氢气是一种理想的新能源，目前只在火箭发射等 少数情况下使用其主要原因是少数情况下使用其主要原因是()()A A氢气燃烧的产物对环境有影响氢气燃烧的产物对环境有影响 B B制备氢气耗能大，成本高制备氢气耗能大，成本高 C C水资源受到严重污染，原料匮乏水资源受到严重污染，原料匮乏 D D燃烧时热值低于其它气体燃烧时热值低于其它气体B（2 2）绿绿色色能能源源是是人人类类理理想想的的能能源源，不不会会造造成成环环境境污污染染，下列下列不属于不属于绿色能源的是绿色能源的是 ()()A A风能风能 B B太阳能太阳能 C C氢能源氢能源 D.D.煤煤（3 3）人人们们在在利利用用物物质质某某些些性性质质时时，可可能能有有利利也也可可能能带带来来危害。请你仿照示例，选择一种燃料，填写下表。危害。请你仿照示例，选择一种燃料，填写下表。D 2 2：化石燃料等不可再生能源将日趋枯竭，我们在使用化石燃料等不可再生能源将日趋枯竭，我们在使用能源时应树立能源时应树立“一要节约能源，二要进一步开发、利一要节约能源，二要进一步开发、利用新能源用新能源”的观点。的观点。（1 1）下列各图中表示我国节能标志的是（）下列各图中表示我国节能标志的是（）ABDCC（2 2）据报导，在我国南海、东海海底发现巨大的）据报导，在我国南海、东海海底发现巨大的“可燃可燃冰冰”带，带，“可燃冰可燃冰”（CHCH4 4 nH nH2 2O O）是由天然气和水在高）是由天然气和水在高压低温条件下形成的冰态物。若将天然气从其冰态物中压低温条件下形成的冰态物。若将天然气从其冰态物中分离出来，有两种方法：分离出来，有两种方法：在一定温度下，在一定温度下，使气体从冰态物中分离出来；使气体从冰态物中分离出来；在一定压强下，在一定压强下，使气体从冰态物中分离出来。使气体从冰态物中分离出来。（3 3）有待继续开发、利用的能源有）有待继续开发、利用的能源有(至少写两种至少写两种)（4 4）请举出一个生产、生活中电能转化成化学能的例子）请举出一个生产、生活中电能转化成化学能的例子（5 5）用化学方程式表示出一个化学能转化为热能的例子）用化学方程式表示出一个化学能转化为热能的例子 降压降压升温升温答案：答案：（1 1）选）选C C （2 2）减压，升温）减压，升温 （3 3）氢能）氢能源源、太阳、太阳能等能等 （4 4）给蓄电池充电）给蓄电池充电 （5 5）可燃物燃烧）可燃物燃烧的的反应方程反应方程式如式如 C+OC+O2 2=CO=CO2 2点燃点燃导学案第一节导学案第一节化学与能化学与能源源开发开发作业布置作业布置