化學(xué)九年級(jí)下冊(cè)(配粵科版) 課件 9.3　化學(xué)與能源

9.3化學(xué)與能源一、能源目前已經(jīng)開(kāi)發(fā)利用的清潔能源有水能、核能、

、風(fēng)能、氫能、

、

等。

二、化學(xué)能的利用1.化學(xué)能:物質(zhì)發(fā)生

變化時(shí),常常伴隨有

變化,這就是化學(xué)能。

2.能量的轉(zhuǎn)化:化學(xué)能可轉(zhuǎn)化為其他能量,如

、電能等,為人類(lèi)所利用。

(1)化學(xué)能轉(zhuǎn)化為熱能:物質(zhì)燃燒的過(guò)程會(huì)放出

,實(shí)際上就是通過(guò)燃燒反應(yīng)將

轉(zhuǎn)化為

。

太陽(yáng)能潮汐能地?zé)崮芑瘜W(xué)能量熱能大量熱化學(xué)能熱能(2)化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能:需要的裝置是

,例如干電池、蓄電池、鋰電池、燃料電池等。

①一次電池:如干電池,用后不能重復(fù)使用。②二次電池:可再充電循環(huán)使用的電池,如燃油汽車(chē)用的

、手機(jī)用的鋰電池等。③燃料電池:將燃料的

能直接轉(zhuǎn)化為

能的裝置,如

燃料電池。

化學(xué)電池蓄電池化學(xué)電氫氫能(1)氫氣作為未來(lái)理想能源的優(yōu)點(diǎn)a.氫氣的來(lái)源廣泛,可以由水制得。b.氫氣燃燒的熱值比化石燃料高。c.最突出的優(yōu)點(diǎn)是燃燒產(chǎn)物是水,不污染環(huán)境,因此氫能源具有廣闊的開(kāi)發(fā)前景。(2)氫能源的開(kāi)發(fā)a.電解水的方法:消耗電量太多,成本高,不經(jīng)濟(jì),不能大規(guī)模地制取氫氣。b.理想的制氫方法:尋找合適的光分解催化劑,使水在太陽(yáng)光的照射下分解產(chǎn)生氫氣?！纠?】(2023揚(yáng)州)關(guān)于某可再生能源的描述如下:該能源儲(chǔ)量巨大,但陰雨天等因素會(huì)影響其使用。如圖為該能源在生活中的運(yùn)用。該能源是()A.地?zé)崮?B.太陽(yáng)能C.水能 D.化石燃料能源解析:地?zé)崮苁怯傻貧こ槿〉奶烊粺崮?陰雨天不影響使用,A不符合題意;太陽(yáng)能指太陽(yáng)的熱輻射能,能源儲(chǔ)量巨大,但是陰雨天等因素會(huì)影響其使用,B符合題意;水能是指水體的動(dòng)能、勢(shì)能和壓力能等能量資源,陰雨天不影響使用,C不符合題意;化石燃料是指煤、石油、天然氣等,陰雨天不影響使用,D不符合題意。答案:B【例2】下列對(duì)能量轉(zhuǎn)化的描述不正確的是()A.蓄電池充電:電能→化學(xué)能B.發(fā)電機(jī)工作:電能→機(jī)械能C.螢火蟲(chóng)發(fā)光:生物質(zhì)能→光能D.內(nèi)燃機(jī)工作:化學(xué)能→內(nèi)能→機(jī)械能化學(xué)能的利用解析:蓄電池充電是將電能轉(zhuǎn)變?yōu)榛瘜W(xué)能的過(guò)程,A正確;發(fā)電機(jī)工作是轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)通過(guò)磁效應(yīng)產(chǎn)生電能,是由機(jī)械能轉(zhuǎn)化為電能,B錯(cuò)誤;螢火蟲(chóng)發(fā)光是生物體內(nèi)的生物質(zhì)能轉(zhuǎn)變?yōu)楣饽艿倪^(guò)程,C正確;內(nèi)燃機(jī)工作是將燃料貯存的化學(xué)能轉(zhuǎn)變?yōu)閮?nèi)能后,再通過(guò)熱膨脹做功轉(zhuǎn)變?yōu)闄C(jī)械運(yùn)動(dòng)的機(jī)械能,D正確。答案:B下列有關(guān)化學(xué)電池的說(shuō)法不科學(xué)的是()A.化學(xué)電池是一種把化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能的裝置B.氫氧燃料電池是能夠?qū)錃夂脱鯕夥磻?yīng)產(chǎn)生的化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能的裝置C.化學(xué)電池用完后和生活垃圾一起扔掉D.化學(xué)電池不用時(shí)最好從電器中拆下,防止時(shí)間久了電池中的化學(xué)物質(zhì)流出腐蝕電器C1.下列不屬于新能源的是()A.太陽(yáng)能 B.氫能C.生物質(zhì)能 D.天然氣2.開(kāi)發(fā)和利用新能源,有利于生態(tài)環(huán)境保護(hù)。氫氧燃料電池已得到廣泛應(yīng)用,在這種電池中,氫氣和氧氣通過(guò)化學(xué)反應(yīng)生成水。下列有關(guān)說(shuō)法中,不合理的是()A.氫氣和氧氣發(fā)生了化合反應(yīng)B.該電池的使用過(guò)程中化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能C.該電池反應(yīng)生成的水不污染環(huán)境D.當(dāng)前用電解水的方法制備所需氫氣成本很低DD3.如圖是氫氧燃料電池的示意圖,電池工作時(shí),H2和O2反應(yīng)生成水,同時(shí)電流計(jì)指針發(fā)生偏轉(zhuǎn)。下列說(shuō)法不正確的是()A.電池中H2和O2發(fā)生燃燒現(xiàn)象B.該電池符合綠色化學(xué)理念C.電池工作時(shí),溶液pH減小D.該電池可實(shí)現(xiàn)化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能A1.(2023廣西)神舟十六號(hào)載人飛船于2023年5月30日在新能源助力下成功升空。下列屬于新能源的是()A.天然氣 B.氫能

C.石油 D.煤2.有下列獲取電能的方式:①水力發(fā)電、②火力發(fā)電、③地?zé)岚l(fā)電、④風(fēng)力發(fā)電、⑤太陽(yáng)能發(fā)電,其中屬于環(huán)保獲能的是()A.①②③④⑤ B.①②③④C.①③④⑤ D.①②④⑤BC3.(2024重慶B)能源是人類(lèi)發(fā)展的基礎(chǔ)。下列屬于不可再生能源的是()A.風(fēng)能 B.氫能

C.石油 D.潮汐能4.下列能量轉(zhuǎn)化過(guò)程中,由化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能的是()A.蓄電池放電 B.風(fēng)力發(fā)電C.水力發(fā)電

D.太陽(yáng)能發(fā)電5.近年來(lái),鋰離子電池原材料價(jià)格上漲,鈉離子電池部分取代鋰離子電池,應(yīng)用在低速電車(chē)、家庭和工業(yè)儲(chǔ)能等方面。鈉離子電池的生產(chǎn)工藝與鋰離子電池非常相似,可迅速切換,在多個(gè)領(lǐng)域快速發(fā)展。下列敘述不正確的是()A.鈉元素在自然界中的儲(chǔ)量較為豐富B.鈉和鋰化學(xué)性質(zhì)相似,生產(chǎn)工藝相近C.鋰離子電池可將化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能D.廢舊電池丟棄后,不會(huì)造成環(huán)境污染CAD6.(2024臨沂)2024年4月22日是第55個(gè)世界地球日,中國(guó)的宣傳主題為“珍愛(ài)地球人與自然和諧共生”。下列做法中與本主題不相符的是()A.生活垃圾分類(lèi)回收處理B.大量使用一次性塑料餐具C.農(nóng)業(yè)澆灌改大水漫灌為噴灌、滴灌D.開(kāi)發(fā)利用清潔能源,倡導(dǎo)“低碳”生活7.如圖是一種在陽(yáng)光下能不斷搖擺的塑料小花,花盆表面的太陽(yáng)能電板在光照下,產(chǎn)生電流驅(qū)動(dòng)電動(dòng)機(jī),使小花左右擺動(dòng)。下列有關(guān)該小花擺動(dòng)過(guò)程中能量轉(zhuǎn)化的描述正確的是()A.葉片將光能轉(zhuǎn)化為化學(xué)能B.電動(dòng)機(jī)將機(jī)械能轉(zhuǎn)化為電能C.太陽(yáng)能電板將太陽(yáng)能轉(zhuǎn)化為電能D.小花將動(dòng)能轉(zhuǎn)化為化學(xué)能BC8.閱讀下列短文,回答下列問(wèn)題。新能源汽車(chē)按照電池種類(lèi)的不同可以分為鎳氫電池動(dòng)力汽車(chē)、鋰電池動(dòng)力汽車(chē)和燃料電池動(dòng)力汽車(chē)。鎳氫電池具有大功率、快速充放電等優(yōu)點(diǎn),但也有成本高、自放電程度大等不足,鋰電池在整個(gè)充放電過(guò)程中,鋰離子往返于正負(fù)極之間實(shí)現(xiàn)能量的轉(zhuǎn)化。鋰電池自放電率僅為6%～8%,遠(yuǎn)低于鎳氫電池。質(zhì)子交換膜燃料電池是燃料電池中的一種,其工作原理是在催化劑的作用下,氫氣、氧氣分別在各自電極發(fā)生電離后生成水,并釋放出能量。由于質(zhì)子交換膜燃料電池以鉑族貴金屬作電催化劑,燃料凈化程度要求高,并且只能用熱水回收余熱,所以并未廣泛應(yīng)用。(1)鋰離子符號(hào)是

。

(2)常見(jiàn)的化石燃料包括煤、石油、

。

(3)質(zhì)子交換膜燃料電池可實(shí)現(xiàn)零排放,其工作原理中的反應(yīng)是將

能轉(zhuǎn)化為電能。Li+天然氣化學(xué)(4)下列說(shuō)法中正確的是

(填字母)。

A.電池屬于無(wú)害垃圾,可以隨意丟棄B.鋰電池自放電率高,遠(yuǎn)高于鎳氫電池C.鎳氫電池汽車(chē)具有大功率、快速充放電等優(yōu)點(diǎn)D.質(zhì)子交換膜燃料電池電源是一種清潔的綠色環(huán)保電源(5)現(xiàn)有一種鋰離子二次電池,其工作原理如圖。放電時(shí)生成的Li2CO3固體和碳儲(chǔ)存于碳納米管中。放電時(shí),含有鋰離子的有機(jī)溶液池內(nèi)發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式是

。

CD9.(2023廣州)液氫、煤油(含C、H元素)、液氧可用作神舟飛船運(yùn)載火箭的推進(jìn)劑,下列說(shuō)法不正確的是()A.火箭發(fā)射時(shí)僅靠空氣不足以使燃料充分燃燒B.液氫和煤油完全燃燒的反應(yīng)都是化合反應(yīng)C.液氫是高能燃料且燃燒后的產(chǎn)物無(wú)污染D.飛船進(jìn)入軌道后主要利用太陽(yáng)能維持工作B10.汽車(chē)開(kāi)動(dòng)和人的生命活動(dòng)都需要能量,能量是各種運(yùn)動(dòng)的量度。給汽車(chē)開(kāi)動(dòng)和人的生命活動(dòng)提供能量的兩個(gè)過(guò)程如圖所示,下列分析錯(cuò)誤的是()A.都通過(guò)劇烈的氧化反應(yīng)釋放出能量B.都將化學(xué)能轉(zhuǎn)化為其他形式的能C.都參與自然界的碳循環(huán)和氧循環(huán)D.都遵循能量的轉(zhuǎn)化和守恒定律A11.(2024山西)氫能作為極具發(fā)展?jié)摿Φ亩嘣茉?在我國(guó)經(jīng)濟(jì)發(fā)展中具有重要的地位。某校實(shí)踐小組的同學(xué)們對(duì)此產(chǎn)生了濃厚的興趣,他們對(duì)氫氣的制取方法、應(yīng)用優(yōu)勢(shì)、儲(chǔ)存手段和發(fā)展前景等展開(kāi)了項(xiàng)目式問(wèn)題探究。任務(wù)一:調(diào)查氫能制取方法[咨詢(xún)專(zhuān)家]小組同學(xué)通過(guò)數(shù)字化平臺(tái)向?qū)＜易稍?xún),知道了氫氣可用多種工藝過(guò)程制備,方法有電解水制氫和工業(yè)副產(chǎn)品制氫等。[模型構(gòu)建]用可再生能源電解水制氫,將是應(yīng)用廣泛、技術(shù)成熟的一種手段。過(guò)程如下:[交流討論](1)近年來(lái),能用來(lái)發(fā)電的可再生能源有

。

(2)化石燃料也可用于氫的制取,但不足之處有

。

太陽(yáng)能(合理即可)會(huì)產(chǎn)生大量污染物(合理即可)任務(wù)二:探究氫能應(yīng)用優(yōu)勢(shì)[提出問(wèn)題]氫氣作為理想能源的原因是什么?[進(jìn)行實(shí)驗(yàn)]設(shè)計(jì)純凈氫氣與天然氣燃燒的對(duì)比實(shí)驗(yàn)。實(shí)驗(yàn)步驟實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象實(shí)驗(yàn)結(jié)論①分別在帶尖嘴的導(dǎo)管口點(diǎn)燃?xì)錃夂吞烊粴?在火焰上方罩一個(gè)干冷的小燒杯

均有水生成②迅速把①中的燒杯倒過(guò)來(lái),分別注入少量澄清石灰水,振蕩罩在天然氣火焰上方燒杯內(nèi)的澄清石灰水變渾濁,而罩在氫氣火焰上方的燒杯內(nèi)無(wú)變化

燒杯內(nèi)壁均有水霧產(chǎn)生天然氣燃燒生成了二氧化碳,氫氣燃燒不生成二氧化碳[反思評(píng)價(jià)](1)通過(guò)上述實(shí)驗(yàn)對(duì)比,氫氣作為燃料的優(yōu)點(diǎn)是

。(2)在理想狀態(tài)下,小組同學(xué)通過(guò)圖甲實(shí)驗(yàn),將測(cè)得的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)繪制成的圖像如圖乙所示,分析圖像,可得出的結(jié)論是

。

任務(wù)三:調(diào)研氫能儲(chǔ)存手段[查閱資料]我國(guó)綠氫規(guī)?；瘍?chǔ)存是商業(yè)化應(yīng)用的基本保障,為了進(jìn)行大量?jī)?chǔ)存,通常將氫氣轉(zhuǎn)化為液氫,從微觀(guān)角度分析,發(fā)生改變的是

。

生成物只有水,無(wú)污染氫氣燃燒的熱值比天然氣高分子間的間隔任務(wù)四: