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(共26张PPT)
9.2 能源的综合利用
(第2课时)
一、化学观念
认识太阳能、生物质能、氢能等清洁能源及化学电池的能量转化原理，构建能源相关化学观念；理解能源转化中化学能与其他形式能量的相互转化，形成能量观。
二、科学思维
通过分析能源利用中的化学反应，培养逻辑推理和归纳总结能力；对氢能开发利弊的辩证分析，提升批判性思维能力。
三、科学态度与责任
认识清洁能源开发对环境保护和可持续发展的重要性，增强社会责任感；树立积极探索新能源、合理利用能源的科学态度。
核心素养目标
重点：
1. 太阳能、生物质能、氢能的转化及利用方式
2. 化学电池的工作原理及应用
难点：
1. 理解能源转化过程中的化学反应原理
2. 氢能开发利用中的技术难题及解决方案分析
学习重难点
01 清洁能源的开发利用
太阳能
目前人类所使用的能源绝大部分来自太阳能。太阳是个巨大的能源库，不断地向外辐射能量，太阳能是清洁能源。
太阳能的利用
（1）绿色植物通过光合作用吸收太阳能。
太阳能的利用
（2）太阳辐射是目前直接利用太阳能的主要方式：
光能→热能
光能→电能
生物质能
概念 生物质能是太阳能经过光合作用以有机物质的形式固定下来的能源，这些有机物质通常称为生物质
开发利用的 意义 开源节流，保护环境
应用的形式 ①将生物质作为燃料燃烧；
②借助化学方法将生物质转化为沼气、乙醇等，作为燃料使用
乙醇
乙醇俗称酒精，化学式为C2H6O，是一种无色透明、具有特殊香味的液体。乙醇易挥发，能与水以任意比例互溶，是工业上重要的溶剂。
乙醇在空气中易燃烧，燃烧时产生淡蓝色火焰，生成二氧化碳和水，同时放出大量的热。
拓展视野—乙醇汽油
燃料乙醇指以粮食及各种植物纤维为原料，
通过生物发酵等途径获得的可作为燃料使用的乙
醇。将 10% 的燃料乙醇和 90% 的普通汽油调和
即可得到符合我国国家标准的乙醇汽油。它抗爆
性能好，能有效降低汽车尾气中有害物质的排放。
同时，由于生产乙醇的原料来源广泛，具有可再
生性，因此燃料乙醇具有较好的经济效益和社会
效益。
乙醇汽油加油站
氢能——理想的绿色能源
优点
燃烧后只生成水，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
氢能——理想的绿色能源
氢能的开发与利用是当今全球瞩目的研究方向。利用太阳能分解水获得氢气，其中最为关键的绿色催化技术已有重大突破。此外，高效、价廉的储氢材料的研究也不断取得进展。
使用氢燃料电池的有轨电车
氢能无人机
02 化学电池的广泛应用
化学电池
传统电能转化的弊端：人们在生产和日常生活中使用的电能，大多是依靠燃烧化石燃料，将化学能转化为热能、机械能，再转化成电能，转化的效率低，还存在环境污染等问题。
化学电池是一种能量转化与储存的装置，可以将化学能转化为电能，具有体积小、使用方便、能量转化效率高等许多优点。
常见的化学电池
干电池
因填装的化学物质是不能流动的糊状物而得名，使用方便，广泛应用于电筒、电子钟等，以及国防、科研、航空等各个领域。
常见的化学电池
蓄电池
是一种能够通过化学反应实现再充电的装置。铅蓄电池较为常见，常用于车辆电力系统、移动电源和照明系统等。
常见的化学电池
锂电池
具有体积小、电压高、使用寿命长、相对环保等优点，主要应用于电动汽车、智能设备等领域。
拓展视野
用砂纸擦去铜片和锌片表面的氧化膜。用导线将铜片和锌片分别连接到电流表的正极和负极，然后把铜片和锌片一起插入盛有硫酸铜溶液的烧杯中。实验中，电流表的指针是否发生了偏转？从能量转化角度分析，该现象说明了什么？
化学能转化为电能的实验
拓展视野
现象
分析
结论
电路中形成了电流，原因是锌与硫酸铜溶液发生了化学反应，反应的化学方程式为
Zn + CuSO4 === ZnSO4 + Cu
实验中化学能转化成了电能
电流表的指针发生偏转
化学电池的应用
化学电池种类繁多，在生产生活、高新科技、国防等领域都有广泛的应用。化学电池的广泛使用，提高了能量转化效率，使人们的生活更加便捷，促进了社会的可持续发展。
总结归纳
随堂练习
1. 普通干电池在生活中的用途很广，其结构示意图如图。下列有关说法不正确的是( )
A. 干电池中氯化铵可以用作化肥
B. 电池中石墨表现出优良的导电性能
C. 石墨与金刚石物理性质存在明显差
异的原因是原子种类不同
D. 干电池放电时的能量转化形式为化学能转化为电能
C
随堂练习
2. 液氢、煤油（含C、H元素）、液氧可用作神州飞船运载火箭的
推进剂，下列说法不正确的是( )
A. 火箭发射时仅靠空气不足以使燃料充分燃烧
B. 液氢和煤油完全燃烧的反应都是化合反应
C. 液氢是高能燃料且燃烧后的产物无污染
D. 飞船进入轨道后主要利用太阳能维持工作
B
随堂练习
3. 氢气是一种理想新能源，但目前还没有得到普遍应用，主要原因是( )。
A. 水资源受到严重污染
B. 制备氢气耗能大、成本高
C. 氢气燃烧的产物对环境有影响
D. 燃烧时产生的热量低于同质量其他燃料
B
随堂练习
4. 下列说法错误的是( )
A. 我们应珍惜化石燃料，因为它们既是燃料，又是重要的化工原料，
且不可再生
B. 在合理使用化石燃料的同时，我们应努力开发新能源
C. 国家决定推广乙醇汽油的应用，汽车使用乙醇汽油能减少有害气体
的排放
D. 乙醇汽油是一种新型化合物
D
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