资源简介

(共24张PPT)
11.2 化学与能源
一、化学观念
知道化石能源的现状及开发新能源的必要性；理解氢能作为清洁能源的优势及面临的问题，认识化学电池是化学能转化为电能的装置。
二、科学思维
通过对不同能源特点及能量转化原理的分析，培养逻辑思维和归纳总结能力；基于氢能制取、储存等问题的探讨，提升创新思维和解决实际问题的能力。
三、科学态度与责任
体会化学在能源开发中的重要作用，增强对化学学科的认同感和责任感；关注能源危机和环境保护问题，树立可持续发展的意识。
核心素养目标
重点：
1. 常见新能源特点与利用，开发新能源意义
2. 氢能优势、制取储存挑战
3. 化学电池工作原理，实验探究能量转化
难点：
1. 新能源（氢能）开发利用化学原理
2. 理解化学电池中化学反应实现能量转化的原理
学习重难点
01 能源
1. 能源的现状
现状
化石燃料正面临着日益枯竭的危机，且化石燃料的使用还会导致碳排放量的增加
目前人类利用最多的能源是煤、石油、天然气等化石燃料
开发利用清洁而又高效的新能源迫在眉睫
2. 解决能源问题的方法
（1）提升能源效率:
改进工业、交通、建筑和家庭的能源使用方式，采用节能技术和设备，减少能源浪费；
（2）积极开发新能源:
投资并推广太阳能、风能、水能和生物能源等，减少对化石燃料的依赖，政府可以提供激励措施。
3. 开发新能源
常见的新能源：太阳能、核能、风能、水能和潮汐能等。
太阳能的利用
水能的利用
风能的利用
核能的利用
02 清洁高效的氢能
观察思考11-1 认识氢气燃料
北京 2022 年冬奥会火炬“飞扬”是冬奥会重要
的形象元素之一，其中一个科技亮点是采用氢气
作为燃料。根据你所知道的有关氢气的知识，就
氢气用作燃料的优点与同学进行讨论、交流：
1. 氢气燃烧产生的热量； 2. 氢气燃烧的产物；
3. 制取氢气的原料； 4. ……
1. 认识氢气燃料
优点
燃烧后又生成水，不污染环境
氢气燃烧的热值比化石燃料高很多
氢气可由水制得，原料来源广泛
缺点
氢气的生产过程需要消耗大量的电能，生产成本高
储存和运输困难
2. 理想的氢能源循环体系
化学家正在积极研究如何以低廉的成本制取大量的氢气。其中，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，
是最理想的制氢方法。
多识一点——氢气的储存
由于氢气是一种易燃易爆的气体，难液化，储存和运输既不方便也不安全，如何安全储存氢气是氢能开发研究的又一关键问题。目前，人们发现某些合金如 Ti-Fe、Ti-Mn、La-Ni 等都具有吸收氢气的能力，其中 La-Ni 储氢合金在常温、0.152 MPa下就可释放出氢，已用于氢能汽车和燃料电池中氢的储存。新型储氢合金材料的研制和应用对氢能开发具有重要的意义。
03 应用广泛的化学电池
活动探究11-1 化学反应能否产生电能
实验步骤 图示 现象及结论
（1）观察干电池的刨面图
观察到有碳棒、锌皮、炭黑等物质。碳棒正极传导电流，锌皮负极产生电子，锌皮逐渐被消耗，MnO2 参与电极反应，NH4Cl 作为电解质，炭黑可提高电极导电性
活动探究11-1 化学反应能否产生电能
实验步骤 图示 现象及结论
（2）把一块锌片和一根碳棒平行插入盛有稀硫酸的烧杯里
锌片表面有气泡产生，碳棒表面无变化，说明锌与稀硫
酸发生反应，碳与稀硫酸不反应
活动探究11-1 化学反应能否产生电能
实验步骤 图示 现象及结论
（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
碳棒表面产生气泡，锌片表面无气泡，但不断溶解，说明发生了化学反应；灵敏电流计指针偏转，说明化学能转化为电能
2. 化学电池
（1）定义：将化学能直接转化为电能的装置。
（2）优点：体积小、电容量大、移动方便等。
（3）应用：日常生活和生产中应用极为广泛的化学能源。
（4）举例：手机中的锂电池、遥控器中的锌锰干电池、电动汽车中的蓄电池等。
3. 电池对环境的影响
废旧电池的危害主要集中在重金属上，如汞、铅、镉。这些物质泄漏出来进入水或土壤，就会通过各种途径进入人体的食物链，最终带来危害。因此务必要正确使用电池，并妥善回收。
总结归纳
随堂练习
1. 开发和利用新能源是国家能源战略发展的方向。下列不属于新能源的是（ ）
A. 石油 B. 核能 C. 太阳能 D. 风能
A
随堂练习
2. 如图所示，科学家提出一种最经济、最理想的获得氢能源的循环体系，下列说法不正确的是（ ）
A. 氢气作燃料的优点是燃烧的热值高，产物无污染
B. 在此循环中发生了反应：
C. 燃料电池可以将化学能转化为电能
D. 光照条件下分解水，亟待解决的问题之一是寻找合
适的催化剂
B
随堂练习
3. 下列关于能源的说法不正确的是（ ）
A. 氢气是21世纪的理想能源
B. 科技发展可促进能源的开发利用
C. 煤、石油和天然气都属于可再生能源
D. 能源结构向多元、清洁和低碳方向转型
C
随堂练习
4. 下列关于化学电池的说法中，不正确的是( )
A. 化学电池是将化学能转变成电能的装置
B. 化学能还可以转化为光能、热能等
C. 化学电池体积小、电容量大、移动方便
D. 废旧电池可以随意丢弃
D
感谢您的观看
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