初中化學九年級下冊 9.3 化學能的利用

9.3化學能的利用2024/1/142

你想到了什么？生石灰包水包3化學反應都有新物質(zhì)產(chǎn)生，同時還伴隨著能量變化。人們利用化學反應，有時主要是為了制取所需要的物質(zhì)，有時卻主要是為了利用化學反應所釋放出的能量。例如，人們利用氫氧焰來焊接金屬，主要就是利用氫氣和氧氣化合時所放出的能量。導入新課2024/1/14瀘縣云錦中學王中烈制作49.3化學能的利用景泰三中沈茂森5學習重點1.了解人類利用能源的簡史和常用的能源,知道社會的發(fā)展與能源利用的關系；2.了解我國能源的利用狀況，增強節(jié)約能源的意識；3.能結(jié)合常見的化學反應認識到化學能可以轉(zhuǎn)化為熱能；4.了解化學能可以轉(zhuǎn)化為電能及幾種常見電池，知道亂扔廢棄電池的危害、回收和處理廢棄電池的意義。學習目標學習難點1.能源的發(fā)展與使用；2.化學能轉(zhuǎn)化成電能，使用化學電源的優(yōu)點。培養(yǎng)我們節(jié)約能源、合理使用能源的意識。6走進新課一、能源的定義能為人類提供某種形式能量的物質(zhì)資源。二、常見的能源化石燃料水能太陽能風能核能［交流總結(jié)］:常見能源的優(yōu)缺點2024/1/14瀘縣云錦中學王中烈制作8三、人類開發(fā)利用能源的發(fā)展史

對于能源的使用，從最早的火能、水能，到煤、焦炭、石油、天然氣，到如今的電能、生物能、風能、太陽能、海洋能、地熱能、核能、氫能等等就是一個人類不斷探索的過程。（1）火的使用使人類脫離了野蠻，步入了文明。在幾十萬年的演變過程中，薪柴和木炭一直是人類用來做飯取暖的主要能源。（2）水能的利用。據(jù)相關記載，在西漢早期開始使用的水能機械有冶煉鼓風的水排、提水灌溉的簡車、磨面脫谷的水錐、水磨、水碾等，到如今的水力發(fā)電，整個過程都貫穿著水能的利用和開發(fā)。（3）煤炭的利用。從18世紀開始，煤炭在西方國家逐漸代替木柴。托馬斯?紐科門在1712年發(fā)明了燃煤蒸汽機、瓦特1781年發(fā)明的改良蒸汽機使得煤炭得以大規(guī)模使用。(4)油氣的開發(fā)。隨著1859年埃德溫?德雷克在賓夕法尼亞州打出第一口油井以后，石油的大規(guī)模生產(chǎn)和使用，改變了世界的生產(chǎn)模式、交通模式。(5)最具革命性的還是電力的發(fā)明。法拉第發(fā)明的電力更是人類在能源使用上開始了一場大革命。1897年愛迪生發(fā)明了電燈使人類告別了黑暗…

20世紀后期以來，能源的大規(guī)模使用為人類享受高水平生活提供了保障。9四、我國能源的利用現(xiàn)狀和特點

我國的能源蘊藏總量并不低，但人均能源資源偏低，現(xiàn)已是世界第二大能源生產(chǎn)國與消費國。標準煤總儲量約為4萬億噸，人均為世界平均數(shù)的41.4%；人均石油儲量為世界平均數(shù)的11%；人均天然氣為世界平均數(shù)的4%；可開發(fā)水能資源人均也低于世界人均數(shù)；人均用電量僅相當于世界平均水平的1/3。能源開發(fā)利用呈現(xiàn)以下特點：1.能源以煤炭為主，可再生資源開發(fā)利用程度很低。2.能源消費總量不斷增長，但利用效率較低。能源系統(tǒng)總效率為9.3%，只有發(fā)達國家的50%。3.能源消費以國內(nèi)供應為主，環(huán)境污染狀況加劇，優(yōu)質(zhì)能源供應不足。近幾年自產(chǎn)原油維持在2億噸左右，進口原油達到3.8億噸，原油對外依存度高達65.8%。我國汽車保有量快速增加，對汽油和柴油的消費類逐年提高，這進一步加劇石油供應緊張局面。對于高速發(fā)展的中國來說是及其危險的，發(fā)展新能源汽車能改變或延緩對石油的需求，利于國家能源安全。2024/1/14瀘縣云錦中學王中烈制作101.化學能轉(zhuǎn)化成熱能五、化學能的轉(zhuǎn)化

請你舉例生活中將化學能轉(zhuǎn)化為熱能的事例。

在生產(chǎn)生活中都把煤、汽油、柴油和天然氣等作為燃料使用。2024/1/14瀘縣云錦中學王中烈制作11化學能轉(zhuǎn)化成熱能的其它實例：中和反應放熱金屬與酸反應放熱呼吸作用2024/1/14瀘縣云錦中學王中烈制作12

化學燃料帶來的環(huán)境問題（1）煤、石油、天然氣的燃燒產(chǎn)物都會有二氧化碳，是溫室氣體，造成全球氣候變暖；（2）化石燃料中，特別是煤和石油，含有硫、氮等雜質(zhì)，燃燒產(chǎn)物中含有SO2、NOx等酸性物質(zhì)，造成酸雨等大氣污染物；

（3）燃燒產(chǎn)生的熱量，對周圍的環(huán)境造成熱污染（4）利用煤的燃燒進行火力發(fā)電中，能量的轉(zhuǎn)化：化學能→熱能→機械能→電能由于轉(zhuǎn)化方式復雜、步驟繁多，造成能量有很大的損失。那么生活中有沒有能量轉(zhuǎn)化率較高的裝置？干電池手機電池（鋰電池）

2.化學能轉(zhuǎn)化為電能

化學能轉(zhuǎn)化為電能主要表現(xiàn)為電池的使用。比較化學能轉(zhuǎn)化為熱能和電能兩種途徑，后者更加有效、潔凈，對環(huán)境的影響更小?；瘜W能轉(zhuǎn)化為電能：一、一次性電池；二、可充電電池；三、氫氧燃料電池.氫氧燃料電池(4)優(yōu)點：不僅提供電能，發(fā)電后的產(chǎn)物還為宇航員提供飲用水。（1）組成：多孔金屬、正、負電極和導電液。（3）應用：宇宙飛船、太空站等航天器上使用。（2）工作過程：工作時，把氫氣通進負極室，而正極室則通入氧氣，氫氣和氧氣通過電化學反應生成水，并釋放電能。

氫氧燃料電池：其基本原理是電解水的逆反應。燃料電池對環(huán)境無污染。燃料電池只會產(chǎn)生水和熱。無噪聲，燃料電池運行安靜，相當于人們正常交談的水平。高效率，燃料電池的發(fā)電效率可以達到50%以上，直接將化學能轉(zhuǎn)換為電能，不需要經(jīng)過熱能和機械能（發(fā)電機）的中間變換。廢棄電池的污染與危害

廢電池是危害我們生存環(huán)境的一大殺手！一粒小小的鈕扣電池可污染600立方米水，相當于一個人一生的飲水量；一節(jié)一號電池爛在地里，能使一平方米的土地失去利用價值，并造成永久性公害。在對自然環(huán)境威脅最大的幾種物質(zhì)中，電池里就包含了汞、鉛、鎘等多種，汞具有強烈的毒性，對人體中樞神經(jīng)的破壞力很大，上世紀五十年代發(fā)生在日本的震驚中外的水俁病就是由于汞污染造成的；鉛能造成神經(jīng)紊亂、腎炎等；鎘在人體內(nèi)極易引起慢性中毒，主要病癥是肺氣腫、骨質(zhì)軟化、貧血，很可能使人體癱瘓；而鉛進入人體后最難排泄，它干擾腎功能、生殖功能。若把廢電池混入生活垃圾中一起填埋，久而久之，慘出的重金屬可能污染地下水和土壤，進而進入魚類、農(nóng)作物中，破壞人類的生存環(huán)境，間接威脅到人類的健康。電池在我們生活中的使用量正在迅速增加，已深入到我們生活和工作的每一個角落。我國是電池生產(chǎn)和消費大國，目前年產(chǎn)量達140億枚，占世界產(chǎn)量1/3。如果以全國約3.6億個家庭，每戶每年用10枚計，消費量已是36億。若加上集團消費，每年"涌現(xiàn)"上百億枚廢舊電池當不在話下。這些電池若未得到妥善處理，將直接或間接地危害人們的身體健康。實施并倡導廢舊電池分類收集活動為越來越多的人們所認識，并得到越來越多的重視、支持和參與。

課堂小結(jié)

學完這課你應該知道：1.常見的能源有熱能、電能、太陽能、風能和核能等。2.化學能可轉(zhuǎn)化為熱能、電能等加以利用，化學電池是直接將化學能轉(zhuǎn)化為電能的裝置。3.節(jié)約能源，人人有責。1.目前，社會常用的能源主要是________，此外還有________、_________、_______和_______等。由于可開發(fā)利用的___________資源有限，并會對自然環(huán)境造成污染，因而世界各國正在努力開發(fā)利用___________的新能源。化石燃料水能太陽能風能核能化石燃料清潔高效鞏固練習2.物質(zhì)發(fā)生化學變化時，常常伴隨有_______變化，這就是化學能。通過化學反應，化學能可轉(zhuǎn)化為其他能量，如________、_______等。3.化學能轉(zhuǎn)化為熱能：物質(zhì)燃燒的過程會________，這就是將燃燒反應的化學能轉(zhuǎn)化為________，這是當前利用化學能的最主要的方式。能量熱能電能放出大量熱熱能4.化學能轉(zhuǎn)化為電能：實現(xiàn)這種轉(zhuǎn)化需要有電池裝置。常用的電池主要有：一次電池，如_______；二次電池，如蓄電池、鋰電池；還有燃料電池等。相比較把化學能以燃料或電池的形式轉(zhuǎn)化，后者更加__________，對環(huán)境的影響______。干電池潔凈有效更小5.氫氧燃料電池（1）多孔_____正、負電極和_______組成；（2）氫氣進____電極，氧氣進____電極；（3）發(fā)電后產(chǎn)物是____；（4）宇宙飛船等航天器已使用。金屬導電液負正水6.根據(jù)能源消耗后是否造成環(huán)境污染，可將能源劃分為：污染型能源和清潔能源。下列選項中前者為清潔型能源，后者為污染型能源的是（）A.煤

風能

B.太陽能

石油C.石油

氫能

D.煤

石油B7.下列能源開發(fā)利用過程中，由化學能轉(zhuǎn)變成電能的是（）A．水力發(fā)電B．風力發(fā)電C．太陽能發(fā)電