化学与能源开发21

1、 思考：当今人类生产生活 中应用最广泛的能源有哪 些？ 煤煤 石油石油 天然气天然气 化化 石石 燃燃 料料 目前全世界使用的能源目前全世界使用的能源90% 90% 取自化石燃料，即取自化石燃料，即 煤炭、石油和天然气，它们经历了上亿年的时煤炭、石油和天然气，它们经历了上亿年的时 间才得以生成，因此是不可在生能源。间才得以生成，因此是不可在生能源。 从探明的储量分析，现在地球上的煤炭、石油从探明的储量分析，现在地球上的煤炭、石油 和天然气的总储量分别为：和天然气的总储量分别为： 石石 油：油：1 1万亿桶万亿桶 天然气：天然气：120120万亿立方米万亿立方米 煤煤 炭：炭：1 1万亿吨万亿吨

2、 按照全世界对化石燃料的消耗速度计算，这些能源可供按照全世界对化石燃料的消耗速度计算，这些能源可供 人类使用的时间大约还有：人类使用的时间大约还有： 储量有限的化石燃料储量有限的化石燃料 中国节能标志中国节能标志 说明：中间是一个说明：中间是一个 汉字汉字“节节”，代表，代表 “节约节约”；“节节” 的的“横横”和外面的和外面的 圆圈组成了一个大圆圈组成了一个大 大的字母大的字母“e”，代，代 表表能源能源（能源的英（能源的英 文单词文单词energy的第的第 一个字母）。整体一个字母）。整体 图案为蓝色，象征图案为蓝色，象征 着人类通过节能活着人类通过节能活 动还天空和海洋于动还天空和海洋于

3、 蓝色。蓝色。 人类利用能源的三个阶段：人类利用能源的三个阶段： 1、柴草时期、柴草时期 2、化学能源时期、化学能源时期 3、多能源结构时期、多能源结构时期 煤炭、石油、天然气煤炭、石油、天然气 目前人类所能够使用的能源形式目前人类所能够使用的能源形式 太阳能、潮汐能、地热能、太阳能、潮汐能、地热能、 核能、风能。核能、风能。 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 1、氢气作为能源，有哪些优点？ 2、氢能源还没有得到广泛应用的 原因 二、清洁高效的氢能二、清洁高效的氢能 氢能的优点：氢能的优点： 放热量高放热量高。每升

4、氢气放出的热量为。每升氢气放出的热量为1千克汽油千克汽油 的的34倍。倍。 清洁无污染清洁无污染。 氢气在燃烧过程中，产物只有氢气在燃烧过程中，产物只有 水，不会造成环境污染，因而又被称为水，不会造成环境污染，因而又被称为“清清 洁燃料洁燃料”。 来源广泛来源广泛。占地球表面。占地球表面71的水中都含有大的水中都含有大 量的氢元素，水分解可制得氢气（量的氢元素，水分解可制得氢气（H2O H2 + O2），氢燃料燃烧后又生成水。），氢燃料燃烧后又生成水。 通电通电 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

5、输； 小结：小结： 理想的氢能源循环体系 你能得到哪些信息？ 1、在光催化剂的作用下，、在光催化剂的作用下， 通过水的分解实现由太阳通过水的分解实现由太阳 能到化学能的转化。能到化学能的转化。 2、通过燃料电池内的化学、通过燃料电池内的化学 反应实现由化学能到电能反应实现由化学能到电能 的转化。的转化。 下列关于氢能源 的循环体系说法错误的是 A.燃料电池能够使化学反应产生的能量转化为 电能 B.该氢能源的循环体系能够实现太阳能转化为 电能 C.在此循环中发生了反应：2H2O 电解电解 2H2 O2 D.目前化学家急需解决的问题是寻找合适的光 照条件下分解水的催化剂 三、应用广泛的化学电池三、

6、应用广泛的化学电池 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 实验 活动天地5-1 思考： 1、实验中有什么现象 2、实验中能量是怎样变化的 实验现象: 探究步骤探究步骤实验现象实验现象结论结论 1、将一根碳棒和、将一根碳棒和 一块锌片平行插一块锌片平行插 入盛有稀硫酸的入盛有稀硫酸的 烧杯中烧杯中 锌片表面有气泡锌片表面有气泡 生成，碳棒无变生成，碳棒无变 化化 锌与硫酸反应产生氢气，锌与硫酸反应产生氢气， 碳与硫酸不反应。碳与硫酸不反应。 Zn+H2SO4=ZnSO4+

7、H2 2、用导线将锌片、用导线将锌片 和碳棒连接，中和碳棒连接，中 间连接一只灵敏间连接一只灵敏 的电流计的电流计 碳棒表面有气泡碳棒表面有气泡 生成，锌片无气生成，锌片无气 泡生成，却不断泡生成，却不断 溶解，灵敏电流溶解，灵敏电流 计的指针产生偏计的指针产生偏 转转 锌片溶解说明发生了化锌片溶解说明发生了化 学反应，锌失去的电子学反应，锌失去的电子 通过导线移动至碳棒，通过导线移动至碳棒， 溶液中的溶液中的H+在碳棒上得在碳棒上得 到电子生成氢气，所以到电子生成氢气，所以 指针偏转，化学能转化指针偏转，化学能转化 为电能。为电能。 烧杯中现象 化学方程式 Zn+H2SO4=ZnSO4+ H

8、2 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. . 仔细观察实验现象完成表格仔细观察实验现象完成表格: : 偏转偏转 化学能转化为电能化学能转化为电能 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 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 D.用电动机带动水泵抽水用电动机带动水泵抽水 C C 2、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