化學與能源開發(fā)

1、 化學與能源開發(fā) 授課人：邊玉梅能源在生活中的應用能源在生活中的應用討論v通過上面的圖畫我們知道能源是世界不可缺通過上面的圖畫我們知道能源是世界不可缺少的資源，能源把我們帶進了生機盎然的世少的資源，能源把我們帶進了生機盎然的世界。但隨著能源的大幅增長，作為能源主體界。但隨著能源的大幅增長，作為能源主體的化石燃料的日趨枯竭，人類必將面臨著能的化石燃料的日趨枯竭，人類必將面臨著能源危機。源危機。v那么，我們怎樣做才能解決能源危機的問題那么，我們怎樣做才能解決能源危機的問題呢？呢？解決能源的一般方法解決能源問題的一般方法針對現(xiàn)有能源針對現(xiàn)有能源針對新能源開針對新能源開發(fā)發(fā)提高能量轉(zhuǎn)提高能量轉(zhuǎn)化的效率

2、化的效率開發(fā)新能源開發(fā)新能源研制、使用研制、使用節(jié)能產(chǎn)品節(jié)能產(chǎn)品風能非常巨大，理論上僅風能非常巨大，理論上僅1 1的風能就能滿足的風能就能滿足人類能源需要。風能利用主要是將大氣運動時所人類能源需要。風能利用主要是將大氣運動時所具有的動能轉(zhuǎn)化為其他形式的能，其具體用途包具有的動能轉(zhuǎn)化為其他形式的能，其具體用途包括：風力發(fā)電、風帆助航、風車提水、風力致熱括：風力發(fā)電、風帆助航、風車提水、風力致熱采暖等。其中，風力發(fā)電是風能利用的最重要形采暖等。其中，風力發(fā)電是風能利用的最重要形式。式。風能風能當太陽幅射能穿越地球大氣層時，大氣層約吸收當太陽幅射能穿越地球大氣層時，大氣層約吸收2 210 10 瓦的

3、能量，其中一小部分轉(zhuǎn)變成空氣的瓦的能量，其中一小部分轉(zhuǎn)變成空氣的動能。因為熱帶比極帶吸收較多的太陽輻射能，動能。因為熱帶比極帶吸收較多的太陽輻射能，產(chǎn)生大氣壓力差導致空氣流動而產(chǎn)生產(chǎn)生大氣壓力差導致空氣流動而產(chǎn)生“風風”。1616了解常見的新能源核能核能: :由于核動力的燃料由于核動力的燃料是核燃料，相比于是核燃料，相比于 煤或煤或石油的優(yōu)點是無空氣污石油的優(yōu)點是無空氣污染，無漏油等問題。它染，無漏油等問題。它的唯一缺點是存在放射的唯一缺點是存在放射性污染性污染. .地熱能地熱能: :研究表明，地熱能研究表明，地熱能的蘊藏量相當于地球煤炭的蘊藏量相當于地球煤炭儲量熱能的儲量熱能的1.71.7億

4、倍，可供億倍，可供人類消耗幾百億年，真可人類消耗幾百億年，真可謂取之不盡、用之不竭，謂取之不盡、用之不竭，今后將優(yōu)先利用開發(fā)。今后將優(yōu)先利用開發(fā)。 太陽表面溫度高達太陽表面溫度高達60006000，內(nèi)部不斷進行核，內(nèi)部不斷進行核反應，并且以輻射方式向宇宙空間發(fā)射出巨反應，并且以輻射方式向宇宙空間發(fā)射出巨大的能量。據(jù)估計，每三天太陽向地球輻射大的能量。據(jù)估計，每三天太陽向地球輻射的能量，就相當于地球所有礦物燃料能量的的能量，就相當于地球所有礦物燃料能量的總和?？偤?。 太陽能太陽能人類利用太陽能有三人類利用太陽能有三個途徑：光能轉(zhuǎn)化成個途徑：光能轉(zhuǎn)化成熱能、光能轉(zhuǎn)化成電熱能、光能轉(zhuǎn)化成電能、光能轉(zhuǎn)

5、化成化學能、光能轉(zhuǎn)化成化學能能. .一、氫 能含氫化合物制備氫氣的化學方制備氫氣的化學方程式程式同學們請回憶從含氫化合物中制取氫氣的反應。同學們請回憶從含氫化合物中制取氫氣的反應。一、 氫 能 氫能是一種極其理想的能源，是新能源舞臺上的一顆燦爛明珠。 它有以下優(yōu)點優(yōu)點：v1、原料、原料水來源豐富水來源豐富v2、生成物是水、生成物是水,無污染無污染,且水能循環(huán)利用且水能循環(huán)利用v3、放熱多、放熱多 你發(fā)現(xiàn)了什么問題?v電解水制的1克H2大約消耗電能900KJ,燃燒1克H2放熱143KJ。vH2易燃易爆，儲存和運輸不方便不安全。合作探究下面是工業(yè)制取氫氣的 方法高溫通電 1.電解法：2H2O 2H

6、2 +O2催化劑2.甲烷轉(zhuǎn)化法：CH4+H2O CO+3H21000OC3.水煤氣法：C+H2O CO+H24.碳氫化合物熱裂法：CH4 C +2H2高溫5.設法將太陽光聚焦產(chǎn)生高溫使水分解： 2H2O 2H2 +O26.尋找高效催化劑使水分解產(chǎn)生氫氣： 2H2O 2H2 +O2高效催化劑哪種方法制取氫氣更可行？實驗結(jié)論實驗探究v思考：思考：1、在上述實驗中，、在上述實驗中，電流計指針發(fā)生偏轉(zhuǎn)的電流計指針發(fā)生偏轉(zhuǎn)的原因是什么？原因是什么？ 2、 實驗中發(fā)生了什么形實驗中發(fā)生了什么形式的能量轉(zhuǎn)化？式的能量轉(zhuǎn)化？鋅銅原電池實驗結(jié)論v結(jié)論：通過鋅片和稀硫酸反應，將化學能轉(zhuǎn)結(jié)論：通過鋅片和稀硫酸反應，將化學能轉(zhuǎn)化成電能?；呻娔?。v實驗說明：通過化學反應，消耗了物質(zhì)的化實驗說明：通過化學反應，消耗了物質(zhì)的化學能才輸出電能，即化學能通過化學反應轉(zhuǎn)學能才輸出電能，即化學能通過化學反應轉(zhuǎn)化為電能。化為電能。v日常生活中的干電池、有利于環(huán)保的電動車日常生活中的干電池、有利于環(huán)保的電動車輛、航天器上的燃料電池等，說明電池的用輛、航天器上的燃料電池等，說明電池的用途十分廣泛。