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(共32张PPT)
9.3 化学与能源
第九单元 现代生活与化学
Synthetic materials
Chapter 9 Modern Life and Chemistry
化学能的利用
能源
学习目标
01
02
了解能源的概念、分类及在生活中的应用，掌握化石燃料、太阳能、风能等常见能源的性质和特点
03
掌握化学反应中能量的变化，理解化学能与热能、电能等能量形式的转化关系
认识到氢能等新能源是未来理想的能源，并了解化学电池等相关知识
教学重点
教学难点
01 化学能与热能、电能等能量形式的转化关系
01 了解氢燃料电池
化学能的利用
能源
问题探讨
人类用过哪些能源 它们各有什么优缺点？
化学能应该怎么
利用呢？
化学能的利用
能源
目
录
CONTENTS
1
能源
2
化学能的利用
化学能的利用
能源
能源
01
化学能的利用
能源
新课探究
一、能源
1. 能源
人类生产、生活中离不开各种能源
化学能的利用
能源
太阳能产业
新能源汽车产业
新课探究
一、能源
2. 能源发展历史
能源变革的历史，也是人类社会发展的历史
古代
化学能的利用
能源
烧柴取暖，烤煮食物
学会开采、利用各种化石燃料
现代
新课探究
一、能源
3. 化石燃料的现状
普遍使用的最主要能源
化学能的利用
能源
缺点
资源有限
污染自然环境
不可再生资源
新课探究
一、能源
4. 新能源的开发
近几十年世界各国致力于因地制宜地开发使用清洁能源。
化学能的利用
能源
水能
水力发电
利用方式
核能
新课探究
一、能源
4. 新能源的开发
近几十年世界各国致力于因地制宜地开发使用清洁能源。
化学能的利用
能源
太阳能
光电转换
光热转换
利用方式
太阳能热水器
风能
风能发电
利用方式
新课探究
一、能源
4. 新能源的开发
近几十年世界各国致力于因地制宜地开发使用清洁能源。
化学能的利用
能源
氢能
潮汐能
地热能
新课探究
一、能源
4. 新能源的开发
近年来，我国水电、风电、太阳能发电、生物质发电装机均居世界第一
化学能的利用
能源
三峡水电站
大亚湾核电站
阳江沙扒海上风电场
哈密光伏发电基地
非化石能源装机比重已经超过了煤电装机
新课探究
一、能源
5. 能源的特点
化学能的利用
能源
化石燃料 太阳能 水能、风能 核能
特点
缺点
资源有限，不可再生，价格低廉
燃烧会对环境产生污染
取之不尽，
用之不竭
受天气和时间限制，且设备成本高
无污染，
可再生
基础建设
投资大
能量较大
可能产生放射性物质
新课探究
一、能源
5. 能源的特点
化学能的利用
能源
氢能 潮汐能 地热能
特点
缺点
清洁无污染，可再生
绿色能源
生产成本高
储存和运输难度大
环保无污染，
可再生
地理限制，
高昂的投资成本
环境影响小，
可再生，
开发难度适中
地理限制，
发电效率受限制
新课探究
一、能源
6. 能源的分类
化学能的利用
能源
分类依据 类别 概念 实例
按利用 现状 常规能源 已被人们广泛利用的能源 煤、石油、天然气、水能等
新能源 尚未广泛利用而正在积极研究以便推广的能源 太阳能、风能、核能、地热能、氢能等
按能源 性质 可再生能源 能够不断得到补充以供使用的能源 太阳能、风能、水能、地热能等
不可再生能源 经亿万年才能形成而短期内无法再生的能源 煤、石油、天然气、核能等
按获取 方式 一次能源 从自然界直接取得，而不改变其基本形态的能源 煤、石油、天然气、太阳能、
风能、水能、地热能等
二次能源 一次能源经过加工，转化成另一种形态的能源 电能、煤气、沼气、汽油等
化学能的利用
02
化学能的利用
能源
新课探究
二、化学能的利用
化学能的利用
能源
化学能转化为电能
化学能转化为光能
1. 什么是化学能？
物质发生化学变化时，常常伴随有能量变化，这就是化学能。
通过化学反应，化学能可转化为其他能量，
如热能、电能、机械能、光能等，为人类所利用。
2. 通过化学反应，化学能可以转化成什么形式的能量？
新课探究
二、化学能的利用
1. 化学能转化为热能
化学能的利用
能源
物质燃烧的过程会放出大量热，实际上就是通过燃烧反应将化学能转化为热能，这是当前利用化学能最主要的方式。
例如煤、汽油、柴油、天然气等作为燃料被广泛使用。
链接
《化学》第五单元5.4化石燃料
化学能转化为热能
物质的燃烧
酸碱中和反应
氧化钙与水反应
放热反应
煤
汽油
天然气
新课探究
二、化学能的利用
2. 化学能转化为电能
化学能的利用
能源
化学能可以直接转化为电能供人们使用，实现这种直接转化的装置就是化学电池。
新课探究
二、化学能的利用
2. 化学能转化为电能
化学能的利用
能源
化学电池
一次电池：不能重复使用的电池
二次电池：可再充电循环使用的电池
燃料电池：化学能直接转化为电能
例如干电池，用于手电筒、时钟等
例如燃油汽车用的蓄电池，
手机、手提电脑、电动汽车用的锂电池。
例如氢燃料电池，氢气和氧气反应的化学能直接转化为电能。
新课探究
二、化学能的利用
2. 化学能转化为电能
化学能的利用
能源
②工作过程：工作时，氢气和氧气分别通入负极室和正极室，氢气和氧气通过电化学反应生成水，并释放电能。
氢燃料电池
①组成：多孔金属正、负电极和导电液等
③反应式：2H2+O2 2H2O
催化剂
拓展知识：酸性氢燃料电池，碱性氢燃料电池，中性氢燃料电池
新课探究
二、化学能的利用
2. 化学能转化为电能
化学能的利用
能源
燃料电池的应用
我国载货汽车中试用
提供电能
在宇宙飞船、空间站等航天器上实际使用
发电后的产物--水，
可作为航天员的饮用水
氢燃料电池公交车
新课探究
二、化学能的利用
2. 化学能转化为电能
化学能的利用
能源
氢燃料电池由于具有高效，环保等特点，其推广应用能减少化石能源使用，体现了绿色、低碳发展的理念。
链接
《化学》第五单元5.1氢气
氢燃料电池的优势
新课探究
二、化学能的利用
2. 化学能转化为电能
化学能的利用
能源
相比于把化学能转化为热能的途径，以电能的方式去利用化学能更加有效和洁净，对环境的影响很小。随着新型化学电池的开发和推广使用，化学能的这种利用途径将获得更大的发展。
钠离子电池
固态电池
化学电池的发展
新课探究
二、化学能的利用
化学能的利用
能源
1.现代社会利用的能源种类有化石燃料、水能、太阳能、风能、核能等。
2.化学能可转化为热能、电能等加以利用。化学电池是将化学能直接转化为电能的装置。
在线学习
查找资料，了解近年来我国及你所在省份能源消费中各种能源的占比、地域分布和发展前景。
课堂小结
【检测题1】能源是人类发展的基础。下列能源中属于不可再生能源的是（　　）
A．风能 B．潮汐能 C．石油 D．生物质能
C
课堂检测
【检测题2】氢燃料电池汽车通过巧妙的设计，使反应2H2+O2=2H2O不需点燃即可进行，将化学能转变为电能。下列有关说法正确的是
（　　）
A．该反应是吸热反应
B．氢燃料电池汽车属于绿色环保汽车
C．2g氢气和1g氧气反应生成3g水
D．反应前后元素种类和化合价均不变
B
课堂检测
课堂检测
【检测题3】能源是社会发展的基础。下列说法错误的是（　　）
A．煤可用于发电
B．石油属于可再生能源
C．燃料充分燃烧可以节约能源
D．新能源汽车的发展减少了汽车尾气对环境的污染
B
【检测题4】“嫦娥六号”探测器的发射火箭用到了无污染的高能燃料。该燃料最有可能是（　　）
A．液氢 B．液氧 C．酒精 D．石油
A
课堂检测
【检测题5】氢能是一种应用前景非常诱人的新能源，但目前仍处在研究、实验阶段，还未广泛使用，其主要原因有（　 　）
①氢气燃烧对环境影响的评价问题尚无定论
②氢气的制备耗能巨大，廉价制氢的技术尚未成熟
③氢气储存、运输等安全问题尚未解决
④氢气燃烧产生的热量低于相同质量的矿物燃料，经济效益欠佳
A．①② B．②③ C．③④ D．①④
B
课堂检测
谢谢您的观看
THANKS

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