1、第第1 1节节 能源的综合利用能源的综合利用沪教版沪教版 九年级下册九年级下册 人类社会需要充足的能源、丰富的材料、良好人类社会需要充足的能源、丰富的材料、良好的环境，而的环境，而能源、材料、环境能源、材料、环境这三个领域的研究都这三个领域的研究都离不开化学。离不开化学。化学有助于人类解决化学有助于人类解决能源危机能源危机；化学为人类提供更化学为人类提供更丰富的材料丰富的材料；化学能保护和改善人类赖以化学能保护和改善人类赖以生存的环境。生存的环境。新课导入新课导入能源：能为人类提供所需能量的资源能源：能为人类提供所需能量的资源我国首台自动跟踪太阳能高效我国首台自动跟踪太阳能高效发电站在泉城济南
2、省科技馆门发电站在泉城济南省科技馆门前安装完成。前安装完成。太阳能路灯太阳能路灯太阳能热水器太阳能热水器利用风能和太阳能的自亮街灯利用风能和太阳能的自亮街灯风力发电风力发电风能风能温泉温泉西藏羊八井地热发电站西藏羊八井地热发电站 地热能地热能西藏利用地热发电西藏利用地热发电 温泉温泉大亚湾核电站大亚湾核电站电能电能氢动三号亮相长城氢动三号亮相长城 化石燃料：是我们生产、生活的主要能源。化石燃料：是我们生产、生活的主要能源。煤煤石油石油几种能源及分类几种能源及分类太阳能太阳能 氢能氢能 核能核能 电能电能 化石燃料（煤、石油、天然气）化石燃料（煤、石油、天然气）常规能源常规能源新能源新能源可再生
3、能源可再生能源不可再生能源不可再生能源电能电能 化石燃料（煤、石油、天然气）化石燃料（煤、石油、天然气）太阳能太阳能 氢能氢能 核能核能太阳能太阳能 风能风能 地热能地热能 核能核能 化石燃料（煤、石油、天然气）化石燃料（煤、石油、天然气）可燃冰可燃冰常规能源：即传统能源，已经大规模生产和广泛利用的能源。常规能源：即传统能源，已经大规模生产和广泛利用的能源。新能源：以新技术为基础，系统开发的能源。新能源：以新技术为基础，系统开发的能源。常见的能源常见的能源太阳能、化石能源、水能、风能、核能（原子能）、氢能太阳能、化石能源、水能、风能、核能（原子能）、氢能潮汐能：海水潮流运动的能量潮汐能：海水潮
4、流运动的能量海洋能：潮汐能、波浪能、海流能、温差能海洋能：潮汐能、波浪能、海流能、温差能地热能：地球内部释放到地表的能量地热能：地球内部释放到地表的能量生物质：燃烧植物体放出热能生物质：燃烧植物体放出热能看到这些信息，你有什么感想看到这些信息，你有什么感想？下表是我国化石燃料储量及年产量下表是我国化石燃料储量及年产量探明储量探明储量年产量年产量开采年限开采年限石石 油油32.732.7亿吨亿吨1.61.6亿吨亿吨天然气天然气1370013700亿立方米亿立方米 217217亿立方米亿立方米煤煤11451145亿吨亿吨12.412.4亿吨亿吨63.163.1年年92.492.4年年20.420.
5、4年年问题问题:这些对你有什么启示？解决能源危机的方法有哪些？这些对你有什么启示？解决能源危机的方法有哪些？解决能源危机的一般方法解决能源危机的一般方法开发新能源。如：核能、太阳能、氢能等。开发新能源。如：核能、太阳能、氢能等。提高能量转化率，降低能耗。提高能量转化率，降低能耗。研制、使用研制、使用节能节能产品。产品。由由“energy”“energy”的第一个字母的第一个字母“e”“e”构成一个圆形图案，构成一个圆形图案，中间包含了一个变形的汉字中间包含了一个变形的汉字“节节”，寓意为节能。缺口，寓意为节能。缺口的外圆又构成的外圆又构成“CHINA”“CHINA”的的第一字母第一字母“C”“
6、C”，“节节”的的上半部简化成一段古长城的上半部简化成一段古长城的形状，与下半部构成一个峰形状，与下半部构成一个峰火台的图案一起，象征着中火台的图案一起，象征着中国。国。“节节”的下半部又是的下半部又是“能能”的汉语拼音第一字母的汉语拼音第一字母“N”“N”。整体图案为蓝色，。整体图案为蓝色，象征着人类通过节能活动还象征着人类通过节能活动还天空和海洋于蓝色。天空和海洋于蓝色。中国节能标志中国节能标志 你们在日常生活中如何节能？你们在日常生活中如何节能？讨论讨论:节能标志的含义节能标志的含义石油石油煤煤天然气天然气一、化石燃料一、化石燃料C(H、O、N、S)C、HCH4 煤、石油、天然气是当今世
7、界上最重要的化石燃料煤、石油、天然气是当今世界上最重要的化石燃料(又叫矿物燃料又叫矿物燃料)，化石燃料是重要的燃料和重要的能源化石燃料是重要的燃料和重要的能源。推进新课推进新课煤煤黑色金子黑色金子 煤的形成：煤的形成：煤主要是由古代煤主要是由古代植物植物在地下隔绝空气的条件在地下隔绝空气的条件下，经过长期的一系列复杂的化学变化和生物变化，而形下，经过长期的一系列复杂的化学变化和生物变化，而形成的一种由有机物和无机物所组成的复杂的固态混合物。成的一种由有机物和无机物所组成的复杂的固态混合物。煤的煤的主要成分是碳主要成分是碳，还含有氢、氧及硫、磷等，还含有氢、氧及硫、磷等4848种元素。种元素。如
8、果把烟煤隔绝空气加如果把烟煤隔绝空气加强热煤可以分解成强热煤可以分解成焦碳焦碳煤焦油煤焦油焦炉煤气焦炉煤气这种煤的处理方法称这种煤的处理方法称为为煤的干馏煤的干馏或炼焦或炼焦这可是化学变化这可是化学变化 是冶金工是冶金工业的重要原料业的重要原料 是化工生产是化工生产的重要原料的重要原料 是是重要的燃料重要的燃料在特殊设备里，在高在特殊设备里，在高温下能生成煤气温下能生成煤气煤气煤气是一种经济方便、清洁是一种经济方便、清洁卫生燃烧效率很高的燃料卫生燃烧效率很高的燃料 煤有实用价值的综合利用主要有煤的干馏、气化和液煤有实用价值的综合利用主要有煤的干馏、气化和液化化(均为化学变化）。均为化学变化）。
9、煤最主要的应用是直接作为燃料。煤最主要的应用是直接作为燃料。煤：工业的粮食煤：工业的粮食 2012 2012年年9 9月月2 2日江西安源煤矿瓦斯大爆炸事故日江西安源煤矿瓦斯大爆炸事故 煤矿的矿井中常因含有甲烷、煤尘等物质煤矿的矿井中常因含有甲烷、煤尘等物质而发生瓦斯爆炸，造成人员伤亡。你认为煤矿而发生瓦斯爆炸，造成人员伤亡。你认为煤矿应采取哪些安全措施？应采取哪些安全措施？严禁烟火，注意通风思考思考石油的形成：石油的形成：石油是由古代动、植物遗体在地壳内石油是由古代动、植物遗体在地壳内部高温、高压条件下经过非常复杂的化学变化而形部高温、高压条件下经过非常复杂的化学变化而形成的各种烷烃、环烷烃
10、和芳烃组成的液态混合物。成的各种烷烃、环烷烃和芳烃组成的液态混合物。其主要成分是多种碳、氢元素组成的有机化合物，其主要成分是多种碳、氢元素组成的有机化合物，同时含少量硫、氧、氮等元素。同时含少量硫、氧、氮等元素。石油（原油）经过分馏可得到系列产品，如溶剂石油（原油）经过分馏可得到系列产品，如溶剂油、汽油、柴油、润滑油等。油、汽油、柴油、润滑油等。石油气石油气汽汽 油油煤煤 油油柴柴 油油润滑油润滑油石石 蜡蜡沥沥 青青石油分馏示意图石油分馏示意图按沸点由低到高的顺序按沸点由低到高的顺序分离分离出来出来石油的综合利用石油的综合利用是物理变化是物理变化原油原油经精加工能得到经精加工能得到50005
11、000多种化工原料多种化工原料石油是重要的化工原料石油是重要的化工原料辛烷值辛烷值常用来衡量汽油的抗震程度，把抗震性较好的常用来衡量汽油的抗震程度，把抗震性较好的异辛烷异辛烷(2(2，2 2，4 4一三甲基戊烷一三甲基戊烷)的辛烷值定为的辛烷值定为l00l00，爆震，爆震性极强的正庚烷的辛烷值定为零，把汽油的抗震性和性极强的正庚烷的辛烷值定为零，把汽油的抗震性和这两种烃的不同比例的混合物进行比较，就可以得到这两种烃的不同比例的混合物进行比较，就可以得到该汽油的相对辛烷值。为了提高汽油的辛烷值，过去该汽油的相对辛烷值。为了提高汽油的辛烷值，过去广泛使用的一种入法是在汽油中添加少量抗震剂广泛使用的
12、一种入法是在汽油中添加少量抗震剂四四乙基铅；现在为了提高汽油的辛烷值，一般采用甲基乙基铅；现在为了提高汽油的辛烷值，一般采用甲基叔丁基醚叔丁基醚 CHCH3 3O OC(CHC(CH3 3)3 3，又名，又名MTBE MTBE 作为高辛作为高辛烷值组分。目前，我国使用的烷值组分。目前，我国使用的车用汽油标号就是按照车用汽油标号就是按照汽油的辛烷值大小划分的汽油的辛烷值大小划分的，例如，例如9090号汽油表示该汽油号汽油表示该汽油的辛烷值不低于的辛烷值不低于9090。天然气：天然气：主要成份是（主要成份是（CHCH4 4）甲烷，俗称沼气）甲烷，俗称沼气 天然气，是一种多组分的混合气态化石燃料，主
13、要天然气，是一种多组分的混合气态化石燃料，主要成分是烷烃，其中成分是烷烃，其中甲烷占绝大多数甲烷占绝大多数，另有少量的乙烷、，另有少量的乙烷、丙烷和丁烷。它主要存在于油田、气田、煤层和页岩层。丙烷和丁烷。它主要存在于油田、气田、煤层和页岩层。天然气燃烧后无废渣、废水产生，相较煤炭、石油等能天然气燃烧后无废渣、废水产生，相较煤炭、石油等能源有使用安全、热值高、洁净等优势。天然气又可分为源有使用安全、热值高、洁净等优势。天然气又可分为伴生气和非伴生气两种。伴生气和非伴生气两种。尽管天然气是无色无味的，然而在送到最终用户之尽管天然气是无色无味的，然而在送到最终用户之前，还要用前，还要用硫醇硫醇来给天
14、然气添加气味，以助于泄漏检测。来给天然气添加气味，以助于泄漏检测。天然气不像一氧化碳那样具有毒性，它本质上是对人体天然气不像一氧化碳那样具有毒性，它本质上是对人体无害的。无害的。完全燃烧：完全燃烧：CHCH +2O+2O =CO=CO +2H+2H O O（反应条件为点燃）（反应条件为点燃）天然气是较为安全的燃气之一，它不含一氧化碳，也天然气是较为安全的燃气之一，它不含一氧化碳，也比空气轻比空气轻，一旦泄漏，立即会向上扩散，一旦泄漏，立即会向上扩散，不易积聚形成爆不易积聚形成爆炸性气体，安全性较高炸性气体，安全性较高。采用天然气作为能源，可减少煤。采用天然气作为能源，可减少煤和石油的用量，因而
15、大大改善环境污染问题；天然气作为和石油的用量，因而大大改善环境污染问题；天然气作为一种清洁能源，能减少二氧化硫和粉尘排放量近一种清洁能源，能减少二氧化硫和粉尘排放量近100%，减，减少二氧化碳排放量少二氧化碳排放量60%和氮氧化合物排放量和氮氧化合物排放量50%，并有助，并有助于减少酸雨形成，舒缓地球温室效应，从根本上改善环境于减少酸雨形成，舒缓地球温室效应，从根本上改善环境质量。但是，对于温室效应，天然气跟煤炭、石油一样会质量。但是，对于温室效应，天然气跟煤炭、石油一样会产生二氧化碳产生二氧化碳。因此，不能把天然气当做。因此，不能把天然气当做新能源新能源。我国提出我国提出“西气东输西气东输”
16、工程工程 西气东输：该工程将天然气西气东输：该工程将天然气从新疆从新疆塔里木塔里木输送输送到上海西郊到上海西郊，输气管道输气管道全长全长42004200多千米，横跨多千米，横跨9 9个省、市、自治区个省、市、自治区，这一工程完成后，我国这一工程完成后，我国东部沿海地区东部沿海地区就就可以可以用天然气作为主要燃料用天然气作为主要燃料。天然气储罐天然气储罐海上天然气田海上天然气田西气东输工程的管道施工现场西气东输工程的管道施工现场西气东输跨越黄河西气东输跨越黄河 可燃冰的发现可燃冰的发现 “冰冰”怎么会怎么会“燃烧燃烧”？但在自然界中确？但在自然界中确实存在这种能够燃烧的实存在这种能够燃烧的“冰冰
17、”。可燃冰最初被。可燃冰最初被发现，并不是在海底。早在发现，并不是在海底。早在2020世纪世纪3030年代，工年代，工程技术人员就发现，一些输气管经常会被奇怪程技术人员就发现，一些输气管经常会被奇怪的冰块堵塞。化学家对这些冰块进行分析后得的冰块堵塞。化学家对这些冰块进行分析后得知，这是甲烷等气体被关在冰晶体中形成的。知，这是甲烷等气体被关在冰晶体中形成的。当时，这些甲烷水合物被视为一种麻烦，而不当时，这些甲烷水合物被视为一种麻烦，而不是一种新型的能源。是一种新型的能源。后来的实验证明，后来的实验证明，1 1立方米这种可燃冰燃烧立方米这种可燃冰燃烧，相当于相当于164164立方米的天然气立方米的
18、天然气燃烧所产生的燃烧所产生的热值热值。据。据粗略估算，在地壳浅部，可燃冰储层中所含的有机粗略估算，在地壳浅部，可燃冰储层中所含的有机碳总量，大约是全球石油、天然气和煤等化石燃料碳总量，大约是全球石油、天然气和煤等化石燃料含碳量的两倍。有专家认为，水合甲烷这种新型能含碳量的两倍。有专家认为，水合甲烷这种新型能源一旦得到开采，将使人类的燃料源一旦得到开采，将使人类的燃料使用史延长几个世纪。使用史延长几个世纪。据专家估计，全世界石油总储量在据专家估计，全世界石油总储量在27002700亿吨到亿吨到65006500亿吨之间。按照目前的消耗速度，再有亿吨之间。按照目前的消耗速度，再有50506060年
19、，全世界的石油资源将消耗殆尽。可燃冰的发现，年，全世界的石油资源将消耗殆尽。可燃冰的发现，让陷入能源危机的人类看到新希望。让陷入能源危机的人类看到新希望。据了解，美国、日本等国均已经在各自海域发现并开采据了解，美国、日本等国均已经在各自海域发现并开采出天然气水合物，据测算，中国南海天然气水合物的资源量出天然气水合物，据测算，中国南海天然气水合物的资源量为为700700亿吨油当量，约相当中国陆上石油、天然气资源量总数亿吨油当量，约相当中国陆上石油、天然气资源量总数的二分之一。的二分之一。中国在南海北部成功钻获天然气水合物实物样品中国在南海北部成功钻获天然气水合物实物样品“可燃可燃冰冰”，从而成为
20、继美国、日本、印度之后第，从而成为继美国、日本、印度之后第4 4个通过国家级研个通过国家级研发计划采到水合物实物样品的国家。发计划采到水合物实物样品的国家。科学家估计，海底可燃冰分布的范围约科学家估计，海底可燃冰分布的范围约40004000万平方公里，万平方公里，占海洋总面积的占海洋总面积的10%10%，海底可燃冰的储量够人类使用，海底可燃冰的储量够人类使用10001000年，年，因而被科学家誉为因而被科学家誉为“未来能源未来能源”、“2121世纪能源世纪能源”。余热余热余热余热余热余热硫元素硫元素SO2 CO炭黑炭黑CO2碳元素碳元素燃烧燃烧燃烧燃烧温室效应温室效应大气污染大气污染热污染热污
21、染化石燃料的危害化石燃料的危害 1 1、全球气候的变化：、全球气候的变化：温室效应是指由于全球二氧化碳等气体的排放量不断增温室效应是指由于全球二氧化碳等气体的排放量不断增加，导致地球平均气温不断上升的现象。原来，二氧化碳等加，导致地球平均气温不断上升的现象。原来，二氧化碳等气体就像温室中的玻璃顶棚一样，既能使太阳光顺畅地透射气体就像温室中的玻璃顶棚一样，既能使太阳光顺畅地透射到大地，又能截留和吸收地表放散出的热量，这就势必导致到大地，又能截留和吸收地表放散出的热量，这就势必导致大气温度升高，全球气候变暖。大气温度升高，全球气候变暖。太阳光CO2 燃料中的碳燃烧后转变燃料中的碳燃烧后转变为二氧化
22、碳气体进入大为二氧化碳气体进入大气，使大气中二氧化碳气，使大气中二氧化碳的浓度增大，从而导致的浓度增大，从而导致温室效应温室效应2 2、热污染、热污染火力发电站发电剩下的火力发电站发电剩下的“余热余热”被排放到河流、被排放到河流、湖泊或海洋，使局部区域湖泊或海洋，使局部区域的水温上升，严重时会导的水温上升，严重时会导致鱼类等水生生物大量死致鱼类等水生生物大量死亡。亡。3 3、大气污染、大气污染在化石燃料中一般都含有在化石燃料中一般都含有相当数量的硫，燃烧时会相当数量的硫，燃烧时会释放出二氧化硫；化石燃释放出二氧化硫；化石燃料不完全燃烧时还会向大料不完全燃烧时还会向大气排放大量的一氧化碳；气排放
23、大量的一氧化碳；煤炭燃烧时，向大气中排煤炭燃烧时，向大气中排放大量的粉尘放大量的粉尘大气污染物进入人体呼吸大气污染物进入人体呼吸道产生不适、呼吸器官障道产生不适、呼吸器官障碍、支气管哮喘、肺癌等碍、支气管哮喘、肺癌等病症，甚至造成急、慢性病症，甚至造成急、慢性中毒或死亡等现象中毒或死亡等现象酸雨对树木的危害大气的污染还会造成很多方面的大气的污染还会造成很多方面的危害，请同学们回去收集资料。危害，请同学们回去收集资料。火力发电厂发电中能量转化：火力发电厂发电中能量转化：化石燃料化石燃料化学能化学能热能热能机械能机械能电能电能 为什么化石燃料的转化率低？我们以火力为什么化石燃料的转化率低？我们以火
24、力发电厂发电为例。发电厂发电为例。燃烧化石燃料存在较多问题，如：燃烧化石燃料存在较多问题，如：浪费自然资源、浪费自然资源、产生大气污染、能量转化效率低等。产生大气污染、能量转化效率低等。你现在知道为什么化石燃料的转化率你现在知道为什么化石燃料的转化率低的原因了吗？低的原因了吗？那么生活中有没有能量转化率较高的那么生活中有没有能量转化率较高的装置？装置？化学电源化学电源是一种将化学能直接转化成电能的装置。是一种将化学能直接转化成电能的装置。生活生产中常见电池生活生产中常见电池 你知道这些你知道这些电池工作时，电池工作时，能量是如何转能量是如何转化的？化的？三、化学电池三、化学电池1、化学能、化学
25、能电能电能2 2、与化石燃料相比的优点、与化石燃料相比的优点（1 1）节约资源）节约资源（2 2）减少污染（）减少污染（金属污染金属污染）（3 3）能源转化效率高）能源转化效率高燃料电池（以燃料电池（以H H2 2、COCO、CHCH4 4为燃料）为燃料）连接锌片与负极、铜片与正极连接锌片与负极、铜片与正极观察到什么现象？观察到什么现象？说明什么？说明什么？实验中能量是如何转化的？实验中能量是如何转化的？下面我们通过实验来直观感下面我们通过实验来直观感知化学电源中能量的转化知化学电源中能量的转化实验现象实验现象化学方程式化学方程式电流计偏转原电流计偏转原因因能量转化的形能量转化的形式式使用化学
26、电源使用化学电源的优点的优点电流表指针发生偏转电流表指针发生偏转一段时间后，溶液逐渐变为无色一段时间后，溶液逐渐变为无色Zn+CuSO4=Cu+ZnSO4烧杯中发生了化学变化，产生电流烧杯中发生了化学变化，产生电流化学能直接转化为电能化学能直接转化为电能提高能量的转化效率，减少大气污染提高能量的转化效率，减少大气污染 因为不同因为不同的的需要，电池有多种类型和型需要，电池有多种类型和型号，你知道哪几类电池，分别有什么用途呢？号，你知道哪几类电池，分别有什么用途呢？谈一谈谈一谈电池电池干电池干电池 18001800年伏打首先制成了伏打电池。年伏打首先制成了伏打电池。18361836年英国化年英国
27、化学家发明了古典原电池。学家发明了古典原电池。18651865年法国化学家勒克朗斯年法国化学家勒克朗斯发明了第发明了第个干电池，现代的干电池不过是其改进。个干电池，现代的干电池不过是其改进。钮扣式电池中常见的为银锌电池。银锌电池体积钮扣式电池中常见的为银锌电池。银锌电池体积小、重量轻，可大电流放电，放电电压平稳，工作电小、重量轻，可大电流放电，放电电压平稳，工作电压是压是1.61.6伏，广泛应用于对体积和重量有严格要求的伏，广泛应用于对体积和重量有严格要求的场合，但价格昂贵。场合，但价格昂贵。蓄电池蓄电池也称二次电池，是指放电后能充电复原继也称二次电池，是指放电后能充电复原继续使用的化学电池。
28、续使用的化学电池。1 1、氢镍电池、氢镍电池 氢镍电池是新型的蓄电池，其正极为氧化镍，负极氢镍电池是新型的蓄电池，其正极为氧化镍，负极为氢电极（其内部气体压力可达为氢电极（其内部气体压力可达4MP4MP）。它的工作状）。它的工作状态可划分为态可划分为3 3种：正常工作状态、过充电状态和过放电种：正常工作状态、过充电状态和过放电状态。状态。氢镍电池的的突出优点是循环寿命长，氢镍电池的的突出优点是循环寿命长，19771977年起在年起在地球同步轨道条件下寿命超过地球同步轨道条件下寿命超过1010年。此外，它承受过年。此外，它承受过充电和过放电的能力很强。但其成本较高，电池放电充电和过放电的能力很强
29、。但其成本较高，电池放电速度较大，以及有爆炸的可能性。尽管如此，氢镍电速度较大，以及有爆炸的可能性。尽管如此，氢镍电池的前景十分乐观，最终将在航天领域内全面取代镉池的前景十分乐观，最终将在航天领域内全面取代镉镍电池。镍电池。锂是自然界电池最轻的金属元素，同时它又具有锂是自然界电池最轻的金属元素，同时它又具有最低的电负性（最低的电负性（-3.045V-3.045V）。所以选择适当的正极与之）。所以选择适当的正极与之匹配，可以获得较高的电动势，具有最高的比能量，匹配，可以获得较高的电动势，具有最高的比能量，所谓比能量，即单位重量电极物质所能放出的能量。所谓比能量，即单位重量电极物质所能放出的能量。
30、由于锂遇水会发生剧烈反应，所以应选用非水电解质由于锂遇水会发生剧烈反应，所以应选用非水电解质溶液。日本三洋公司首先推出溶液。日本三洋公司首先推出Li/Li/MnOMnO2 2电池。电池。锂电池的优异性能是：比能量高，使用温度范围锂电池的优异性能是：比能量高，使用温度范围广，放电电压平坦。以固体电解质制成的锂电池，体广，放电电压平坦。以固体电解质制成的锂电池，体积小，无电解液渗漏，电压随放电时间下降缓慢，电积小，无电解液渗漏，电压随放电时间下降缓慢，电池寿命长，特别适用于心脏起搏器的电源。主要缺点池寿命长，特别适用于心脏起搏器的电源。主要缺点是：但在短路或某些重负荷下，有发生爆炸的可能性。是：但
31、在短路或某些重负荷下，有发生爆炸的可能性。所谓燃料电池，是通过电化学过程将反应物（燃料）所谓燃料电池，是通过电化学过程将反应物（燃料）中的化学能直接转化成电能的电池装置。中的化学能直接转化成电能的电池装置。燃料电池的基本组成是电极、电解质、燃料和氧化剂。燃料电池的基本组成是电极、电解质、燃料和氧化剂。工作时，燃料和氧化剂不间断地分别输送到电池的两个工作时，燃料和氧化剂不间断地分别输送到电池的两个电极上，确保电池连续稳定工作。电极上，确保电池连续稳定工作。燃料电池适用于航空事业，燃料电池适用于航空事业，一则燃料电池有很高的比能量，一则燃料电池有很高的比能量，可降低向太空的发射费用。二则可降低向太
32、空的发射费用。二则燃料电池的产物是水，经处理后燃料电池的产物是水，经处理后可供宇航员饮用，更可减少携带可供宇航员饮用，更可减少携带重量重量。使用电池虽然能减少大气污染和提高能量的转化效率，但使用电池虽然能减少大气污染和提高能量的转化效率，但废旧电池能否随意丢弃？废旧电池能否随意丢弃？为什么？为什么？随意丢弃废旧电池会导致固体废弃物和重金属离子对随意丢弃废旧电池会导致固体废弃物和重金属离子对环境的污染。环境的污染。交流讨论交流讨论 一粒钮扣电池可污染一粒钮扣电池可污染6060万升水，万升水，相当于一个中型游泳相当于一个中型游泳池；池；等于一个人一生的饮水量。一节一号电池烂在地里，等于一个人一生的
33、饮水量。一节一号电池烂在地里，能使一平方米的土地失去利用价值，能使一平方米的土地失去利用价值，可以使一个原本清澈可以使一个原本清澈见底的小池塘受到难以恢复的污染。见底的小池塘受到难以恢复的污染。目前，全国几乎每个城市都认识到了废旧电池潜伏的目前，全国几乎每个城市都认识到了废旧电池潜伏的污染危害。但是如何建立起周密的回收网络和如何处理这污染危害。但是如何建立起周密的回收网络和如何处理这些些“污染小炸弹污染小炸弹”，是各地共同的难题。，是各地共同的难题。触目惊心触目惊心!你认为应如何处理？你认为应如何处理？废弃电池处理方法：废弃电池处理方法：好好 学习 集中回收处理集中回收处理生产和使用高效生产和
34、使用高效无污染的电池无污染的电池 化石燃料能量转化率低且污染大气，而化学电化石燃料能量转化率低且污染大气，而化学电源虽提高能量转化率，降低大气污染，但又带来新源虽提高能量转化率，降低大气污染，但又带来新的环境污染问题。那么，你认为人类理想的能源是的环境污染问题。那么，你认为人类理想的能源是什么？为什么？什么？为什么？二、氢能二、氢能1）原料来源广）原料来源广2）氢气完全燃烧放出的热量多；氢气完全燃烧放出的热量多；3）燃烧产物是水）燃烧产物是水,无污染无污染氢气氢气理想的绿色能源理想的绿色能源。氢能将成为未来的主要能源氢能将成为未来的主要能源1.优点：优点：氢气是一种理想的能源，那么如何获得氢气
35、，氢气是一种理想的能源，那么如何获得氢气，你有哪些方法？你有哪些方法？锌和稀硫酸或稀盐酸反应锌和稀硫酸或稀盐酸反应电解水电解水 Zn+H2SO4=ZnSO4+H22H2O 2H2+O2 太阳能太阳能光分解水光分解水光电转换光电转换电解水电解水（3）利用太阳能制氢气）利用太阳能制氢气 以上两种获得氢气的方法中，你认为以上两种获得氢气的方法中，你认为哪一种在生产、生活中更有发展前景？为哪一种在生产、生活中更有发展前景？为什么？什么？思考讨论思考讨论 氢气燃烧值为氢气燃烧值为1.431.43108J/Kg,108J/Kg,在开发氢能时，可在开发氢能时，可用电解水的方法获得用电解水的方法获得H H2
36、2，已知，已知20KV20KV，500A500A的电流的电流24h24h可可电解水电解水9t9t问：问：（1 1）电解）电解9t9t水需要消耗多少电能？水需要消耗多少电能？(提示提示:W=UIT):W=UIT)（2 2）电解）电解9t9t水可以获得多少水可以获得多少H H2 2？这些氢气完全燃烧可？这些氢气完全燃烧可 以获得多少热能？以获得多少热能？（3 3）从计算结果中，你得到什么启示？如何在电解水）从计算结果中，你得到什么启示？如何在电解水方面做出突破，请说出你的设想。方面做出突破，请说出你的设想。为什么现在没有普遍推广使用氢能源？为什么现在没有普遍推广使用氢能源？（1 1）、高效的制氢方
37、法；）、高效的制氢方法；（3 3）、安全运输）、安全运输理想的氢能源循环系统理想的氢能源循环系统 太阳能是由内部氢原子发生聚变释放出巨大核能而产生的能，来自太阳能是由内部氢原子发生聚变释放出巨大核能而产生的能，来自太阳的辐射能量。太阳的辐射能量。人类所需能量的绝大部分都直接或间接地来自太阳。植物通过光合人类所需能量的绝大部分都直接或间接地来自太阳。植物通过光合作用释放氧气、吸收二氧化碳，并把太阳能转变成化学能在植物体内贮存作用释放氧气、吸收二氧化碳，并把太阳能转变成化学能在植物体内贮存下来。煤炭、石油、天然气等化石燃料也是由古代埋在地下的动植物经过下来。煤炭、石油、天然气等化石燃料也是由古代埋
38、在地下的动植物经过漫长的地质年代演变形成的。此外，水能、风能等也都是由太阳能转换来漫长的地质年代演变形成的。此外，水能、风能等也都是由太阳能转换来的。的。太阳能既是一次能源，又是可再生能源。它资源丰富，既可免费使太阳能既是一次能源，又是可再生能源。它资源丰富，既可免费使用，又无需运输，对环境无任何污染。为人类创造了一种新的生活形态，用，又无需运输，对环境无任何污染。为人类创造了一种新的生活形态，使社会及人类进入一个节约能源减少污染的时代。使社会及人类进入一个节约能源减少污染的时代。清立新能源未来太阳能的大规模利用是用来发电。利用太阳能发电清立新能源未来太阳能的大规模利用是用来发电。利用太阳能发
39、电的方式有多种。目前已实用的主要有以下两种。的方式有多种。目前已实用的主要有以下两种。光光热热电转换。即利用太阳辐射所产生的热能发电。一般是用电转换。即利用太阳辐射所产生的热能发电。一般是用太阳能集热器将所吸收的热能转换为工质的蒸汽，然后由蒸汽驱动气轮机太阳能集热器将所吸收的热能转换为工质的蒸汽，然后由蒸汽驱动气轮机带动发电机发电。前一过程为光带动发电机发电。前一过程为光热转换，后一过程为热热转换，后一过程为热电转换。电转换。光光电转换电转换。其基本原理是利用光生伏打效应将太阳辐射能直接。其基本原理是利用光生伏打效应将太阳辐射能直接转换为电能，它的基本装置是太阳能电池。转换为电能，它的基本装置
40、是太阳能电池。太阳能太阳能1、光合作用、光合作用2、直接利用太阳辐射能、直接利用太阳辐射能二、太阳能二、太阳能光能光能化学能（生物质能）化学能（生物质能）光能光能光光热转换（温室、太阳能热水器）热转换（温室、太阳能热水器）光光电转换电转换人类将迎来一个洁净、高效的明天人类将迎来一个洁净、高效的明天.课后作业1.从教材习题中选取，2.完成练习册本课时的习题.同学们，你们要相信梦想是价值的源泉，相信成同学们，你们要相信梦想是价值的源泉，相信成功的信念比成功本身更重要，相信人生有挫折没功的信念比成功本身更重要，相信人生有挫折没有失败，相信生命的质量来自决不妥协的信念，有失败，相信生命的质量来自决不妥
41、协的信念，考试加油考试加油!奥利给奥利给结束语结束语氧气的制法氧气的制法思考思考:自然界的氧气是如何获得的呢自然界的氧气是如何获得的呢？主要来源于绿色植物的光合作用主要来源于绿色植物的光合作用二氧化碳二氧化碳+水水 葡萄糖葡萄糖+氧气氧气光照光照叶绿素叶绿素1 1、自然界中氧气的来源、自然界中氧气的来源空气空气发生的是什么变化发生的是什么变化？2 2、工业制法、工业制法分离液态空气法分离液态空气法较洁净较洁净的空气的空气液态液态空气空气氮气氮气液态氧液态氧净化除尘净化除尘加压降温加压降温蒸发分离蒸发分离氮气的沸点氮气的沸点:-:-196196氧气的沸点氧气的沸点:-:-1831833、实验室氧
42、气的制取、实验室氧气的制取一实验原理一实验原理 1、加热高锰酸钾固体、加热高锰酸钾固体;2、分解过氧化氢溶液、分解过氧化氢溶液;3、加热氯酸钾固体。、加热氯酸钾固体。选含氧元素化合物选含氧元素化合物高锰酸钾高锰酸钾 锰酸钾锰酸钾 +二氧化锰二氧化锰 +氧气氧气KMnO4 K2MnO4 MnO2 O2加热加热过氧化氢过氧化氢 水水 +氧气氧气 H2O2 H2O O2 二氧化锰二氧化锰氯酸钾 氯化钾+氧气加热二氧化锰 KClO3 KCl O2MnO21 1、加热高锰酸钾制氧气、加热高锰酸钾制氧气1实验原理实验原理:高锰酸钾高锰酸钾 锰酸钾锰酸钾 +二氧化锰二氧化锰 +氧气氧气加热加热 KMnO4
43、K2MnO4+MnO2 +O2加热加热2、反映装置固体与固体反映又需加热,可用下装置:发生装置收集装置棉花棉花3、实验步骤检查气密性装药品固定试管点燃酒精灯收集气体移出导管于水面熄灭酒精灯实验室制氧气的操作步骤用排水法实验室制氧气的操作步骤用排水法收集收集 1、查、查(检查装置气密性检查装置气密性)2、装、装(把药品装在试管底部把药品装在试管底部)3、定、定(把试管固定在铁架台上把试管固定在铁架台上)4、点、点(点燃酒精灯点燃酒精灯,先预热先预热,后加热后加热)5、收、收(收集气体收集气体)6、离、离(把导管移出水槽把导管移出水槽)7、熄、熄(熄灭酒精灯熄灭酒精灯)可简单归纳为可简单归纳为:茶
44、、庄、定、点、收、利、息茶、庄、定、点、收、利、息”4、收集方式氧气不易溶于水,用排水法收集氧气密度比空气大,可用向上排空气法氧气的检验氧气的检验:用带火星的小木条伸用带火星的小木条伸入瓶内入瓶内,假设小木条复燃假设小木条复燃,那那么气体为氧气。么气体为氧气。5 5气体的检验与验满气体的检验与验满:氧气的验满氧气的验满:用带火星的小木条伸用带火星的小木条伸入瓶口入瓶口,假设小木条复燃假设小木条复燃,那那么气体为氧气。么气体为氧气。1 1、药品平铺在试管底部、药品平铺在试管底部？3 3、导管伸入试管不能太长、导管伸入试管不能太长？2 2、铁夹夹在离试管口、铁夹夹在离试管口1/31/3处。处。原因
45、原因:不利于气体的排出不利于气体的排出使药品受热均匀使药品受热均匀6、本卷须知4 4、试管口略向、试管口略向下下倾斜倾斜5 5、用酒精灯的、用酒精灯的外焰外焰先均匀预热先均匀预热,再集中再集中在有药品的部位集中加热。在有药品的部位集中加热。6 6、等有连续均匀的气泡产生时再集、等有连续均匀的气泡产生时再集？原因:防止冷凝水倒流至试管底部,炸裂试管原因:刚加热时产生的气泡中混有空气,这时的气体不纯7 7、实验完毕、实验完毕,为什么先撤导管为什么先撤导管,后移酒精灯后移酒精灯？8 8、收集满的氧气、收集满的氧气,为什么应正放在桌面为什么应正放在桌面上上,并用毛玻璃片盖上并用毛玻璃片盖上？原因:防止
46、试管冷却后,水槽内的水沿导管上升,进入试管,使试管炸裂原因原因:氧气密度空气略大氧气密度空气略大9 9、试管口为什么放一团棉花、试管口为什么放一团棉花？原因:防止加热时高锰酸钾粉末喷入导管,使导管赌塞。不利于气体导出。（二）双氧水分解制取氧气（二）双氧水分解制取氧气过氧化氢过氧化氢二氧化锰二氧化锰水水+氧气氧气 1、反映原理反映原理2、实验装置、实验装置MnO2 H2O2 H2O+O2 MnO2（三）氯酸钾和二氧化锰（三）氯酸钾和二氧化锰加热加热固热型装置固热型装置 KClO3 KCl O2MnO2实验仪器和实验装置实验仪器和实验装置:外外焰焰加加热热药品平铺药品平铺夹持在试管夹持在试管的中上
47、部的中上部假设用高锰酸假设用高锰酸钾制氧气应在钾制氧气应在管口塞一团棉管口塞一团棉花花试管口略向试管口略向下倾斜下倾斜导管伸出橡导管伸出橡 皮塞约皮塞约0.5cm0.5cm导管导管只能只能伸于伸于集气集气瓶口瓶口同学们，你们要相信梦想是价值的源泉，相信成同学们，你们要相信梦想是价值的源泉，相信成功的信念比成功本身更重要，相信人生有挫折没功的信念比成功本身更重要，相信人生有挫折没有失败，相信生命的质量来自决不妥协的信念，有失败，相信生命的质量来自决不妥协的信念，考试加油考试加油!奥利给奥利给结束语结束语第八章常见的酸、碱、盐8.1 溶液的酸碱性第八章 常见的酸、碱、盐1 1小红学习了酸碱指示剂与
48、常见酸、碱溶液作用后，归纳总结出小红学习了酸碱指示剂与常见酸、碱溶液作用后，归纳总结出如图如图8 81 11 1所示的关系。图中所示的关系。图中A A、B B、C C、D D是两圆相交的部分，是两圆相交的部分，分别表示指示剂与酸、碱溶液作用时所显示出的颜色，其中颜色分别表示指示剂与酸、碱溶液作用时所显示出的颜色，其中颜色不正确的是不正确的是()知识点知识点1 1酸碱指示剂酸碱指示剂A A8.1 溶液的酸碱性A A紫色紫色 B B蓝色蓝色 C C红色红色 D D无色无色【解析】【解析】紫色石蕊溶液遇到酸变红，遇到碱变蓝；无色酚酞溶液遇到紫色石蕊溶液遇到酸变红，遇到碱变蓝；无色酚酞溶液遇到酸不变色
49、，遇到碱变红。酸不变色，遇到碱变红。8.1 溶液的酸碱性下列物质能使紫甘蓝汁液变黄的是下列物质能使紫甘蓝汁液变黄的是()A A盐酸盐酸 B B水水C C氢氧化钠溶液氢氧化钠溶液 D D酒精酒精知识点知识点2 2pHpH与溶液酸碱性的关系与溶液酸碱性的关系2 2紫甘蓝汁液在不同酸碱度下的颜色变化如下：紫甘蓝汁液在不同酸碱度下的颜色变化如下：C C pHpH1 12 23 34 46 67 79 91010颜色颜色 深红深红紫红紫红浅紫浅紫蓝蓝绿绿8.1 溶液的酸碱性3 3下列是人的几种体液的正常下列是人的几种体液的正常pHpH范围，其中酸性最强的是范围，其中酸性最强的是()A A胆汁胆汁(6.8
50、(6.87.4)7.4)B B唾液唾液(6.6(6.67.1)7.1)C C血液血液(7.35(7.357.45)7.45)D D胃液胃液(0.8(0.81.5)1.5)【解析】【解析】当溶液的当溶液的pHpH小于小于7 7时，呈酸性，且时，呈酸性，且pHpH越小，酸性越强。四个越小，酸性越强。四个选项中胃液的选项中胃液的pHpH最小，酸性最强。最小，酸性最强。8.1 溶液的酸碱性4 4同样是清洁剂，炉具清洁剂有强碱性，而厕所清洁剂则有强同样是清洁剂，炉具清洁剂有强碱性，而厕所清洁剂则有强酸性，用这两种清洁剂进行实验得到的结果一定有误的是酸性，用这两种清洁剂进行实验得到的结果一定有误的是()A
