初中化学沪教版九年级下册第1节 能源的综合利用精品课件ppt

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第9章　化学与社会发展第1节　能源的综合利用 第2课时教学过程导入新课在人类社会发展的不同时期，由于科学发展水平的不同，人们研究利用的能源种类各异，目前，人类生产、生活的主要能源是什么？它有什么优缺点？【学生讨论】讨论回答（目前，人类生产、生活的主要能源是化石燃料，优点：资源丰富。缺点：1.不可再生；2.能量转化率低；3.对大气产生污染。）【教师提问】如何解决这些问题呢？【学生讨论】交流讨论（①研制、使用节能产品；②利用新能源；③提高能量的转化率。）【教师讲述】由此可见，其中最简单直接的方法是研制、使用节能产品，开发使用各种新型能源。讲授新课【教师导引】目前，化石燃料是我们生产、生活的主要能源。随着全球能源使用量的增长，化石燃料等不可再生能源将日趋枯竭，这不仅要求我们尽可能减少能源的消耗、增加能源的利用率，更迫切要求我们开发利用太阳能、氢能和核能等。【教师板书】二、太阳能【教师导引】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。              【教师提问】太阳能是如何转化利用的？【学生讨论】学生阅读教材第94页图9-7，讨论回答。【师生总结】1.太阳能的转化（1）太阳能以光波的形式传送到地面，绿色植物通过光合作用吸收太阳能，动物食用植物间接利用了太阳能，化石燃料蕴藏的能量也来自远古时期生物体所吸收的太阳能。（2）被吸收的太阳能通过各种形式的化学反应转化为化学能，物质中的化学能又可以通过各种形式的化学反应转化为热能、光能或电能而释放出来。【教师提问】太阳能是如何有效利用的？【交流与讨论】尽管太阳辐射到地球大气的能量仅为其总辐射能量的 22 亿分之一，但已高达 1.73×1017 J·s-1，也就是说太阳每秒钟照射到地球上的能量相当于燃烧 500 万吨优质煤释放的能量。因而太阳能的开发和利用引起科学家们的广泛关注。请你提出可能的太阳能利用途径，并与同学讨论交流。【师生总结】2.太阳能的利用（1）光合作用是大自然利用太阳能最成功的范例。有人估计，地球上每年通过光合作用储藏的太阳能，相当于全球能源消耗量的10倍左右。（2）直接利用太阳辐射能，主要有以下两种方式：①光—热转换，其基本原理是利用太阳辐射能加热物体而获得热能，如温室、太阳能热水器等。②光—电转换，即把太阳能直接转换成电能。目前，太阳能的热利用是太阳能利用中技术最成熟的，它具有转换效率高、运行成本低等特点。【教师提问】除了太阳能，生活中我们还经常使用的能源形式有哪些呢？【学生回答】电能【教师讲述】我国目前在生产和日常生活中使用的电能，多数是通过燃烧化石燃料，将化石燃料中的化学能转化成电能。使用化石燃料来产生电能，存在着浪费自然资源、能源转化效率低和产生大气污染等问题。 电池是将化学能直接转化为电能的装置。在能量转换中，电池通过特定的化学反应，消耗某种化学物质而释放出电能，且能量转换效率较高。因此，电池是一种高效率的能量转换器。【教师板书】三、化学电池【观察与思考】教材第95～96页参考答案1.相同之处是都能把化学能转化为电能。2.实验现象：实验中电流表的指针发生偏转，铜片上有红色固体附着，溶液颜色变浅或消失。分析原因：锌活动性强，易失去电子。用导线连接锌片和铜片后，锌片上失去的电子沿导线运动到铜片上，电子定向移动，形成电流。溶液中的Cu2+在铜片上获得电子，形成铜原子，以铜粉形式附着在铜片上。【演示实验】化学能转化为电能的实验实验仪器：烧杯、铜片、锌片、导线若干、电流表、硫酸铜溶液实验步骤：用砂纸擦去铜片、锌片表面的氧化膜，用导线将铜片与正极相连，锌片与负极相连，然后铜片、锌片一起插入盛有硫酸铜溶液的烧杯中。【学生讨论】描述现象：1.电流表的指针发生偏转。2.铜板比原来的变红了，锌板比原来的变黑了。（老师补充信息时间较长时，锌会减少，消失。）【教师提问】通过实验你能得到什么信息？【学生讨论】化学能转化成电能。（解释：1.电流表发生偏转；2.锌减少。）【教师提问】你能写出该反应的化学方程式吗？（溶液蓝色消失，有光亮的红色物质生成）实验现象电流表的指针发生偏转，锌片表面变色，长时间后溶液颜色变浅化学方程式Zn+CuSO4Cu+ZnSO4电流表偏转原因烧杯中发生了化学变化，在这种条件下化学变化可以产生电流，将化学能转化为电能能量转化的形式化学能直接转化为电能使用化学电源的优点提高能量的转化效率，减少大气污染【教师提问】我们把这种能将化学能直接转化成电能的装置称为化学电池。你知道的电池有哪些？在什么地方用到？【学生讨论】交流讨论【教师讲述】化学电源优点：减少大气污染，提高能量转化率。缺点：废弃电池处理不好也会污染环境，主要是电池中的固体废弃物和重金属离子会污染环境，一节废的一号电池会使1 m2的耕地失去使用价值，Cd2+污染，可导致人体患骨痛病及肝、肾、肺的病变，重金属离子能通过食物链进入人体，方式如下：重金属离子→土壤或水体→生物体内→人体。使用电池时有什么好的建议和方法？【学生讨论】交流讨论（减少甚至消除废弃电池污染，应该采取的措施是：①集中回收处理废旧电池；②研制高效无污染的电池。）【教师提问】随着化石燃料的日趋枯竭，还迫切需要人们开发新能源（投影：新能源）。其中氢能是一种极其理想的新能源。氢蕴藏于浩瀚的海洋之中。海洋的总体积约为13.7亿立方千米，若把其中的氢提炼出来，约有1.4×1017 吨，所产生的热量是地球上矿物燃料的9000倍。你知道氢能源有哪些优点吗？【学生总结】①燃烧产热量高；②产物是水，不污染环境；③可以水为原料制取，来源广泛。【教师板书】四、氢能【教师提问】氢是一种极为优越的新能源。这么好的能源，为何没有被普遍使用呢？【学生讨论】交流讨论（目前氢气的制备耗能巨大，廉价制氢气技术尚未成熟。氢气的安全储存、运输等问题没有得到完全解决。）【教师提问】你认为有哪些可行的方法来解决这个问题？【学生】交流讨论（若有朝一日大力发展水电站、太阳能发电站和核电站，电力供应十分充裕时利用电解水；使太阳能聚焦，产生高温，使水分解生成氢气；研究高效催化剂，使水分解产生氢气；研究特殊化学物质，开发廉价能源分解水产生氢气。）【教师总结】理想的氢能源循环体系是将太阳能（光能）转化为贮存在氢气中的氢能（化学能）。【教师提问】请同学们回忆在实验室如何制取氢气？【学生讨论】思考回答【教师总结】（1）原理：通过活泼金属与稀硫酸反应制取氢气（通常是用金属锌与稀硫酸反应）（2）反应方程式：Zn+H2SO4 ZnSO4+H2↑（3）反应装置：（固体+液体→气体）（4）实验步骤：A.按照实验要求，安装好实验仪器；B.检查仪器装置的气密性；C.装药品；D.收集气体：利用排水法或向下排空气法收集。（5）氢气的验纯：氢气具有可燃性，加热、点燃之前要检验氢气的纯度。课堂小结［提问］通过今天的学习，你有哪些收获？［小结］我们今天学习了太阳能、化学电池、氢能，为进一步完善化学知识打下了良好的基础。 当堂达标1.下列能量转化是化学能转化成电能的是（　　）A.潮汐发电        B.电灯发光C.用干电池做电源      D.用电动机带动水泵抽水答案：C2.燃料电池是将化学能转化为电能的装置，下列燃料电池最清洁的是（　　）A. O2—CH4燃料电池    B. O2—C2H5OH燃料电池C. O2—H2燃料电池     D. O2—CO燃料电池答案：C3.制取氢气不需要的仪器是（   ）    A.试管    B.酒精灯   C.导管   D.集气瓶答案：B4.氢气可以用作推进火箭燃料是因为（　　）A.氢气难溶于水      B.氢气没有颜色   C.氢气燃烧释放热量多    D.氢气没有气味答案：C5.关于用水制二级能源氢气，以下研究方向不正确的是（　　）A.构成水的氢和氧都是可燃烧的物质，因此可研究在水不分解的情况下，使氢成为二级能源B.设法将太阳能聚焦，产生高温，使水分解产生氢气C.寻找高效催化剂，使水分解产生氢气，同时释放能量D.寻找特殊化学物质，用于开发廉价能源，以分解水制取氢气答案：A6.农作物收割后留下大量秸秆，下列有关秸秆的处理方法不合理的是（　　）A.做饲料   B.制沼气   C.造纸   D.就地焚烧答案：D7.实验室制取氢气时，下列说法中不正确的是（　　）A.待水槽中导管刚有气泡放出时，就用排水法收集B.如果用到长颈漏斗，则长颈漏斗的下端要伸入液面以下C.可用向下排空气法收集D.盛氢气的集气瓶应该盖好倒放在桌子上答案：A8.实验室制取氢气的步骤，正确的顺序是（　　）①检查装置的气密性　②加入稀硫酸　③加入锌粒　④收集氢气A.①②③④   B.④③①②   C.①③②④  D.②①④③答案：C板书设计第9章　化学与社会发展第1节　能源的综合利用第2课时二、太阳能三、化学电池四、氢能教学反思