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(共28张PPT)
9.3 化学与能源
核心素养目标
一、化学观念
形成 “物质发生化学变化伴随能量转化” 的观念，理解化学能与其他能量
形式的转化关系，认识不同能源的特点及化学能在能源利用中的重要地位。
二、科学思维
通过对不同能源优缺点的分析，培养对比、归纳的思维能力；在探讨化学
能利用方式时，发展逻辑推理和模型认知能力。
三、科学态度与责任
培养严谨、实事求是的科学态度，增强对能源问题的社会责任感，树立绿
色、低碳发展的理念，关注能源开发与环境保护的关系。
学习重难点
重点：
常见能源的种类及特点，化学能的转化方式，尤其是化学能与
热能、电能的转化
化学电池的类型及工作原理。
难点：
理解化学能转化为电能的原理，分析不同化学电池的工作机制，
以及能源利用与环境保护的关系。
能源
PART 01
1. 能源发展的历史
能源变革的历史，也是人类社会发展的历史。
古代
烧柴取暖和烤煮食物
现代
开采、利用各种化石燃料
2. 能源的现状
能源的现状
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
化石燃料至今仍然是普遍使用的最主要能源，但化石燃料资源有限，而且污染自然环境
非化石能源装机比重已经超过了煤电装机
3. 新能源的开发
3. 新能源的开发
4. 常见能源的特点
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
4. 常见能源的特点
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
能源的分类
拓展延伸
常规能源：已被人们广泛利用的能源
新能源：尚未广泛利用而正在积极研究以便推广的能源
按
利
用
现
状
如：煤、石油、天然气、水能等
如：太阳能、风能、核能、地热能、氢能等
能源的分类
拓展延伸
可再生能源：能够不断得到补充以供使用的能源
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
按能源
性质
如：太阳能、风能、水能、地热能等
如：太阳能、风能、核能、地热能、氢能等
能源的分类
拓展延伸
一次能源：从自然界直接取得，而不改变其基本形态的
能源
二次能源：一次能源经过加工，转化成另一种形态的能源
按获取
方式
如：煤、石油、天然气、太阳能、风能、水能、地
热能等
如：电能、煤气、沼气、汽油等
化学能的利用
PART 02
1. 化学能概述
（1）定义：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。
煤燃烧
内燃机
电池
2. 化学能转化为热能
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。
常见燃料的热值 煤 8.36~35MJ/kg（因煤的种类不同而浮动较大）
石油 42~44 MJ/m
天然气 36.22 MJ/m
3. 化学能转化为电能
将化学能直接转化为电能的装置就是化学电池。
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。
3. 化学能转化为电能
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
3. 化学能转化为电能
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
4. 化学能转化为热能与电能的比较
利用效率 对环境的影响
热能 利用效率低 影响大，造成污染
电能 利用效率高，携带方便 影响很小
长话短说
1.有机合成材料主要有塑料、合成橡胶、合成纤维等，是相对分子质量较大的高分子化合物。有机合成材料在人们的生产、生活中有广泛的应用，但也要注意防治其带来的白色污染。
2.新型陶瓷与玻璃、复合材料和纳米材料等正在被不断开发和应用。
总结归纳
1. 为更好地宣传贯彻习近平生态文明思想，从2023年开始，每年的8月15日被设立为全国生态日。有利于生态环境保护的措施有( )。(多选题)
A.发展核能发电 B.普及垃圾分类 C.增加燃油汽车
D.拒绝共享单车 E.响应“光盘行动” F.推广太阳能路灯
G.减少塑料袋使用
随堂练习
ABEFG
2. 人们利用汽油燃烧时放出的热能开动汽车。下列有关说法不正确的是( )。
A.汽油燃烧属于含C、H的有机物与空气中氧气发生的化学反应
B.禁用含铅汽油是因为它燃烧时放热较少
C.汽车使用乙醇汽油代替普通汽油可以减少环境污染
D.燃料燃烧是将化学能转化为热能的变化
随堂练习
B
随堂练习
3. 科学家正在大力开发各种新型电池，干电池逐步被取代，其主要原因是( )。
A.干电池生产成本高，价格昂贵
B.干电池容易造成重金属污染
C.干电池是一次电池，不能循环使用
D.干电池不安全，较容易发生爆炸事故
B
随堂练习
4. 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
随堂练习
5. 中国力争在2030年前实现“碳达峰”。为了践行绿色低碳发展，某市推行纯电动汽车（如图），汽车蓄电池充电过程中将（　）
A．机械能转化为电能
B．电能转化为机械能
C．电能转化为化学能
D．化学能转化为电能
C
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