1、第十一单元 化学与社会发展化学与能源开发 人类社会的发展离不开能源人类社会的发展离不开能源,目前人类利目前人类利用最多的能源是煤、石油、天然气等不可再生的用最多的能源是煤、石油、天然气等不可再生的化石燃料。化石燃料。太阳能的利用太阳能的利用风能的利用风能的利用潮汐能的利用潮汐能的利用核能的利用核能的利用 随着科学技术的发展随着科学技术的发展,新能源及相关技术的开发应新能源及相关技术的开发应用不断取得突破。用不断取得突破。一、清洁高效的氢能一、清洁高效的氢能氢能汽车 氢气燃烧的热值比化石燃料高很多氢气燃烧的热值比化石燃料高很多,而且氢气可而且氢气可以由水制得以由水制得,燃烧后又生成水燃烧后又生成
2、水,不污染环境。因此不污染环境。因此,氢能是未来最理想的能源氢能是未来最理想的能源,具有广阔的开发前景。具有广阔的开发前景。用电解水的方法制取氢气消耗电能太多用电解水的方法制取氢气消耗电能太多,成本太高。成本太高。寻找合适的光分解催化剂寻找合适的光分解催化剂,使水在太阳光的照射下分解产使水在太阳光的照射下分解产生氢气生氢气,是最理想的制氢方法。是最理想的制氢方法。2H2O=2H2+O2光催化剂光催化剂太阳能太阳能能量能量理想的氢能源循环体系理想的氢能源循环体系燃料电池燃料电池氢气的贮存氢气的贮存 由由于氢气是一种易燃、易爆的气体于氢气是一种易燃、易爆的气体,难液化难液化,贮存和运输贮存和运输既
3、不方便也不安全。目前既不方便也不安全。目前,人们发现某些金属合金（如人们发现某些金属合金（如Ti-Fe、Ti-Mn、La-Ni等）都具有贮氢功能等）都具有贮氢功能,其中其中La-Ni贮氢合金贮氢合金在常温、在常温、0152 MPa下就可释放出氢下就可释放出氢,已用于氢能汽车和已用于氢能汽车和燃料电池中氢的贮存。新型贮氢合金材料的研制和应用对氢能燃料电池中氢的贮存。新型贮氢合金材料的研制和应用对氢能开发具有重要意义。开发具有重要意义。二、应用广泛的化学电池二、应用广泛的化学电池 电池以体积小、电容量大和移动方便电池以体积小、电容量大和移动方便等特点等特点,在现代社会的生产和生活中得到在现代社会的
4、生产和生活中得到广泛应用。广泛应用。你知道电池里的电能你知道电池里的电能是怎样产生的吗？是怎样产生的吗？实验探究实验探究化学反应能否产生电能化学反应能否产生电能1 小心地剥开一节小心地剥开一节1号干电池号干电池,看看里面看看里面都有什么物质都有什么物质?2 把一块锌片和一根碳棒平行插入盛有稀把一块锌片和一根碳棒平行插入盛有稀硫酸的烧杯里。观察现象硫酸的烧杯里。观察现象,并加以解释。并加以解释。3 用导线将上述实验中的锌片和碳棒连接起来用导线将上述实验中的锌片和碳棒连接起来,并并在导线中间连接一只灵敏电流计在导线中间连接一只灵敏电流计,观察现象。与步骤观察现象。与步骤2中的现象对比中的现象对比,
5、有何异同有何异同?由此你能得出什么结论由此你能得出什么结论?上述实验表明上述实验表明,化学反应产生的能量可以化学反应产生的能量可以转化为电能。化学电池就是将化学能直接转化为转化为电能。化学电池就是将化学能直接转化为电能的装置。电能的装置。锌和稀硫酸反应的化学方程式锌和稀硫酸反应的化学方程式:Zn+H2SO4=ZnSO4+H2 这个反应是在溶液中进行的。这个反应是在溶液中进行的。H2SO4和和ZnSO4在溶液中都能够发生解离在溶液中都能够发生解离,如果把它如果把它们改写成离子们改写成离子,则上述化学方程式变为则上述化学方程式变为:Zn+2H+SO42-=Zn2+SO42-+H2 显然显然,SO4
6、2-在反应中未发生变化。我在反应中未发生变化。我们把它从式子中删除们把它从式子中删除,得到下式得到下式:Zn+2H+=Zn2+H2在锌和稀硫酸的反应过程中在锌和稀硫酸的反应过程中Zn失去电子失去电子Zn2+H+得到电子得到电子H2 当这个转移过程通过导线来进行时当这个转移过程通过导线来进行时,我们就能在导线中我们就能在导线中测出电流的存在测出电流的存在,也能观察到生成的也能观察到生成的H2气泡从导线另一端所气泡从导线另一端所连接的碳棒上冒出。化学能就这样转化成了电能！连接的碳棒上冒出。化学能就这样转化成了电能！氢氧燃料电池氢氧燃料电池 氢氧燃料电池的最大特点是反应过程中不氢氧燃料电池的最大特点
7、是反应过程中不涉及燃烧涉及燃烧,化学能转化为电能的化学能转化为电能的转化率高转化率高,同同时还具有时还具有排气干净排气干净、噪音低噪音低和对和对环境污染小环境污染小等等优点。优点。1.下列情况不会造成环境污染的是（下列情况不会造成环境污染的是（）A燃烧液化石油气燃烧液化石油气B燃烧管道煤气燃烧管道煤气C燃烧氢气燃烧氢气D燃烧木材燃烧木材C2下列有关太阳能利用的叙述不正确的下列有关太阳能利用的叙述不正确的是（是（）A太阳能热水器是将光能转化为热能太阳能热水器是将光能转化为热能B太阳能电池是将光能转化为电能太阳能电池是将光能转化为电能C光解水制氢气是将光能转化为化学能光解水制氢气是将光能转化为化学
8、能D水力发电是将太阳能直接转化为机械能水力发电是将太阳能直接转化为机械能D3石油是一种重要能源石油是一种重要能源,人类正面临着石人类正面临着石油短缺、油价上涨的困惑。以下解决能源问油短缺、油价上涨的困惑。以下解决能源问题的方法不当的是（题的方法不当的是（）A用木材作燃料用木材作燃料B用液氢替代汽油用液氢替代汽油C开发风能开发风能D开发地热开发地热A1 化学能通过化学反应可以转化成热能、光能和电能等化学能通过化学反应可以转化成热能、光能和电能等,利用化学反应中的能量转化利用化学反应中的能量转化,人们可以开发新的能源。人们可以开发新的能源。2 氢能是未来最理想的能源。氢能是未来最理想的能源。3 电池是一种将化学能转化成电能的装置。电池是一种将化学能转化成电能的装置。1从教材习题中选取从教材习题中选取;2完成练习册本课时的习题完成练习册本课时的习题
