鲁教版 (五四制)1 化学与能源开发学案及答案

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6.1 化学与能源开发 学习目标1．说出化石能源和新能源的种类；2．说出氢气作为能源的优点和应用前景及问题；3．通过实验，认识化学能转化为电能的方法。 学习重难点【学习重点】氢能的开发和化学电池 学习过程一、认识能源开发的意义1．人类历史的能源结构经历的三个阶段为： 茅草时代，煤炭时代，石油和天然气时代 ，目前人类应用最广泛的能源是_煤_、__石油__、__天然气__，化石燃料的缺点是  不可再生，污染严重 。2．可供人类利用的新能源有__太阳能__、  核能  、__风能_、__地热能__、__潮汐能_等。二、清洁高效的氢能1．氢能的优点：__热值高__、_环保无污染_、__易获取__等。2．当氢气作能源广泛应用，我们的生活会怎样？氢能是理想的能源，为什么现在没有被广泛的应用？用电解水的方法制取氢气消耗电能太多，成本太高，不易储存，易燃易爆，难液化，既不方便也不安全。3．阅读理想的氢能源循环体系，你能获得哪些信息？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。通过燃料电池，使氧气和氢气反应生成水并提供大量能量。三、认识化学电池1．按照电池能否充电后反复使用，可将电池分为一次电池和二次电池，列举生活中常见的电池并进行简单分类。一次电池： 不可充电电池，如干电池 二次电池：  可充电电池，如蓄电池 。2．完成实验探究，回答问题。①干电池中含有_碳棒正极__、__锌皮负极_、__MnO2炭黑NH4Cl_等。②根据实验现象填表：(见下页)探究步骤  实验现象结论将一根炭棒和一块锌片平行插入盛有稀硫酸的烧杯中锌片表面有气泡生成，碳棒无变化Zn+H2SO4=ZnSO4+H2 ↑用导线将锌片和炭棒连接，中间连接一只灵敏电流计电流表的指针发生偏转，锌片表面变色，碳棒表面有气泡产生有电流产生结论：通过实验探究可知：__化学__能可以转化为_电__能。3．化学电池就是__将化学能直接转化为电能的装置__。4．电池的优点：  体积小，电容量大，移动方便  ，缺点：  污染严重  。5．物质的化学能通常可以转化为哪些形式的能量？试举例说明。    化学能转化为电能，如电池；化学能转化为热能和光能，如燃烧；6．开发的新能源的标准是 低成本，环保，安全 。 达标检测1．煤、石油、天然气被称为化石燃料，是不可再生的能源。⑴天然气的主要成分是_________，写出该主要成分在空气中充分燃烧的化学方程式：___________________________________________________________________。⑵分别写出一种煤、石油加工后可以用作燃料的产品：煤：_____；石油：____。【答案】（1）甲烷(CH4)，CH4+2O2点燃CO2+2H2O（2）蜂窝煤，汽油2．氢气是一种清洁能源，以氢燃料电池为动力的汽车已在北京试运行。⑴氢气燃烧的化学方程式为______________________________________________。⑵从质量守恒定律观点看，水可作为制取氢气的原料，其原因是_______________。⑶目前，开发利用氢能源的困难之一是____________________________________。【答案】（1）2H2+O2点燃2H2O；（2）水中含有氢元素；（3）成本高及安全问题3．我们的生活离不开能源，下列做法利用了化学能的是（   ）A．使用干电池     B．利用火力发电    C．使用太阳能热水器      D．开发温泉浴【答案】A4．一种新型“绿色电池－燃料电池”，是把H2、CO、CH4等燃料和空气不断输入，直接氧化，使化学能转化为电能，被称为21世纪的“绿色发电站”，这三种气体可以作为燃料的原因是（   ）A．都是无毒、无害气体             B．都可燃烧，并放出大量热C．燃烧产物均为二氧化碳和水       D．均在自然界中大量存在【答案】B5．自然界中以现成的形式提供的能源称为一级能源，需依靠其他能源间接制取的能源称为二级能源。如氢气是高效、无污染的二级能源，是因为自然界中现成的氢气很少，下列叙述正确的是（    ）A．天然气属于一级能源               B．一氧化碳属于二级能源C．家用电器使用的电能属于一级能源   D．风能属于二级能源【答案】A6．由于近年来国际原油价格不断攀升，国家有关部门2004年10月做出决定，扩大“乙醇汽油”的试点范围。“乙醇汽油”中的乙醇（C2H5OH）可用高粱、玉米、薯类为原料，经过发酵蒸馏制得。同时，由于能源价格的上涨，部分城镇居民的生活方式受到影响，昔日常用的蜂窝煤因价格低廉又受到人们的青睐。请回答：⑴煤燃烧所产生的空气污染物有___________________等。⑵乙醇是一种绿色能源，完全燃烧生成水和二氧化碳，写出其燃烧的化学方程式：_____________________________________________________________________。⑶为减缓日趋严重的能源危机，请你提出一条具体的合理化建议：____________。【答案】（1）一氧化碳，二氧化硫；（2）C2H5OH+3O2点燃2CO2+3H2O（3）节约用电，开发利用太阳能等