第2節(jié)能源的綜合利用第9章化學(xué)與社會可持續(xù)發(fā)展滬教版·九年級化學(xué)學(xué)習(xí)目標(biāo)1.能從化學(xué)視角認(rèn)識常見的能源；2.能認(rèn)識能源的開發(fā)利用可能會對環(huán)境造成的影響；3.能初步形成低碳節(jié)能、保護(hù)環(huán)境的態(tài)度，增強(qiáng)合理使用能源的意識，逐步樹立人與自然和諧共生的科學(xué)自然觀和綠色發(fā)展觀。新課導(dǎo)入太陽能核能風(fēng)能地?zé)崮茈娔芑剂舷窕剂稀⑻柲?、地?zé)崮?、風(fēng)能、電能、核能等能夠提供能量的物質(zhì)或資源，都是能源。交流討論上圖展示的幾種類型的能源中，可再生能源有哪些?不可再生能源有哪些?你還知道的可再生能源有哪些?可再生能源：太陽能、風(fēng)能、地?zé)崮懿豢稍偕茉矗好禾?、石油、天然氣探索新知一、化石然料的合理使?.化石燃料包括____、______、_______，是_____再生資源。煤石油天然氣不可2.天然氣、沼氣、油田氣的主要成分是__________，寫出其燃燒的化學(xué)方程式___________________。甲烷(CH4)3.石油是成分復(fù)雜的_________。其主要組成元素是_______。混合物C、H4.煤是成分復(fù)雜的_______。其主要成分元素的____，還含有____________等元素。混合物CH、O、N、S思考:根據(jù)化石燃料的組成元素判斷其燃燒產(chǎn)物可能是什么?觀察思考觀察甲烷的顏色、狀態(tài)。在導(dǎo)管口點(diǎn)燃甲烷(點(diǎn)燃前須先驗(yàn)純)，在火焰上方罩一個干燥的燒杯。過一會兒觀察燒杯內(nèi)壁上的現(xiàn)象。再迅速把燒杯倒轉(zhuǎn)過來，向燒杯內(nèi)加入少量澄清石灰水，振蕩。

在上述實(shí)驗(yàn)中，你觀察到了什么現(xiàn)象?推測甲烷燃燒生成了哪些產(chǎn)物。點(diǎn)擊圖片播放視頻甲烷在空氣里燃燒思考:怎樣合理利用有限的化石燃料資源，減少化石燃料造成的環(huán)境問題呢?化石燃料在一定條件下通過物理、化學(xué)方法加工、煉制，可以得到各種有廣泛用途、有很高利用價值的有機(jī)化合物。石油分餾拓展視野石油分餾是物理變化點(diǎn)擊圖片播放視頻石油的綜合利用煤氣生產(chǎn)裝置煉焦?fàn)t把煤隔絕空氣加強(qiáng)熱，可以分解得到焦炭、煤焦油和焦?fàn)t煤氣等。煤的深加工焦炭是冶金工業(yè)的重要原料；煤焦油中含有多種有機(jī)化合物，是化工生產(chǎn)的重要原料；焦?fàn)t煤氣則是重要的燃料。點(diǎn)擊圖片播放視頻煤的綜合利用通過化石燃料的綜合利用，可以得到許多重要的化工產(chǎn)品。利用這些化工產(chǎn)品可以制備許多有機(jī)高分子化合物,并進(jìn)一步制造許多生活、生產(chǎn)中使用的優(yōu)良性能的合成材料。點(diǎn)擊圖片播放視頻可燃冰可燃冰的優(yōu)點(diǎn)有哪些?可燃冰極易燃燒，燃燒后僅生成二氧化碳和水，污染小，熱值高。二、清潔能源的開發(fā)利用太陽能根據(jù)下圖說一說:太陽能是如何轉(zhuǎn)化利用的?太陽能根據(jù)下圖說一說:太陽能是如何轉(zhuǎn)化利用的?太陽能各種形式的化學(xué)反應(yīng)化學(xué)能各種形式的化學(xué)反應(yīng)熱能光能電能交流討論盡管太陽輻射到地球的能量僅為其總輻射能量的22億分之一，每秒也已高達(dá)1.73×1017J。太陽每秒照射到地球上的能量相當(dāng)于燃燒500萬噸優(yōu)質(zhì)煤釋放的能量。太陽能的開發(fā)和利用引起科學(xué)家的廣泛關(guān)注。請你提出可能的太陽能利用途徑，并與同學(xué)討論交流。太陽能綠色植物通過光合作用吸收太陽能。6CO2+6H2OC6H12O6+6O2光照葉綠素光合作用實(shí)現(xiàn)了_____能向_____的轉(zhuǎn)化。太陽化學(xué)太陽能光—熱轉(zhuǎn)換太陽能的利用光—電轉(zhuǎn)換生物質(zhì)能生物質(zhì)能是太陽能經(jīng)過光合作用以有機(jī)物質(zhì)的形式固定下來的能源,這些有機(jī)物質(zhì)通常稱為生物質(zhì)。開發(fā)利用生物質(zhì)能是開源節(jié)流、保護(hù)環(huán)境的重要措施。生物質(zhì)能乙醇俗稱酒精，化學(xué)式為C2H5OH，是一種無色透明、具有特殊香味的液體。乙醇易揮發(fā)，能與水以任意比例互溶，是工業(yè)上重要的溶劑。乙醇在空氣中易燃燒，燃燒時產(chǎn)生淡藍(lán)色火焰，生成二氧化碳和水，同時放出大量的熱。乙醇燃燒的化學(xué)方程式是:C2H5OH+3O22CO2+3H2O

點(diǎn)燃點(diǎn)擊圖片播放視頻乙醇點(diǎn)擊圖片播放視頻乙醇汽油氫能閱讀教材，為什么說氫能是“綠色能源”?①氫氣是一種可燃性氣體，它在氧氣中完全燃燒放出的熱量多;②水可以作為制取氫氣的原料(可分解水制取氫氣),資源不受限制;③氫氣的燃燒產(chǎn)物是水，不會污染環(huán)境。氫能點(diǎn)擊圖片播放視頻交流討論

我們已學(xué)過幾種制取氫氣的原理，如鋅等活潑金屬與稀硫酸反應(yīng)制取氫氣，電解水制取氫氣等。請寫出上述制取氫氣反應(yīng)的化學(xué)方程式。Zn+H2SO4=ZnSO4+H2↑2H2O2H2↑+O2↑通電交流討論用電解方法可以使水分解為氫氣和氧氣，但要消耗大量的電能。科學(xué)家致力于研究用其他方法由水制取氫氣。試說明利用太陽能獲得氫氣的優(yōu)點(diǎn)。利用太陽能獲得氫氣的優(yōu)點(diǎn)：清潔、環(huán)保、可再生。氫能應(yīng)用點(diǎn)擊圖片播放視頻批判性思維氫能作為新能源有很多優(yōu)點(diǎn)，被人們看作是理想的“綠色能源”。目前氫能的開發(fā)利用還存在一些困難，難以得到廣泛應(yīng)用。用辯證的觀點(diǎn)對使用氫能源可能出現(xiàn)的利弊進(jìn)行分析，從某一方面提出解決問題的設(shè)想或方案。三、化學(xué)電池的廣泛應(yīng)用化學(xué)電池是一種能量轉(zhuǎn)化與儲存的裝置，可以將化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能。化學(xué)電池體積小轉(zhuǎn)化效率高使用方便拓展視野常見的化學(xué)電池

干電池因填裝的化學(xué)物質(zhì)是不能流動的糊狀物而得名，使用方便，廣泛應(yīng)用于電筒、電子鐘等，以及國防、科研、航空等各個領(lǐng)域。拓展視野常見的化學(xué)電池

蓄電池是一種能夠通過化學(xué)反應(yīng)實(shí)現(xiàn)再充電的裝置。鉛蓄電池較為常見，常用于車輛電力系統(tǒng)、移動電源和照明系統(tǒng)等。拓展視野常見的化學(xué)電池

鋰離子電池具有體積小、電壓高、使用壽命長、相對環(huán)保等優(yōu)點(diǎn)，主要應(yīng)用于電動汽車、智能設(shè)備等領(lǐng)域。拓展視野常見的化學(xué)電池用砂紙擦去銅片和鋅片表面的氧化膜。用導(dǎo)線將銅片和鋅片分別連接到電流表的正極和負(fù)極，然后把銅片和鋅片一起插入盛有硫酸銅溶液的燒杯中。

實(shí)驗(yàn)中，電流表的指針是否發(fā)生了偏轉(zhuǎn)?從能量轉(zhuǎn)化角度分析，該現(xiàn)象說明了什么?化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能的實(shí)驗(yàn)點(diǎn)擊圖片播放視頻1.下列關(guān)于煤、石油、天然氣的說法中，正確的是（）。A.都是不可再生能源B.都屬于純凈物C.都只含碳、氫兩種元素D.完全燃燒都只有二氧化碳和水生成A2.沼氣是生物質(zhì)能的一種，其主要成分是CH4。管道煤氣中的有效成分是CO、H2和CH4。(1)分別寫出CO、H2和CH4完全燃燒的化學(xué)方程式:2CO+O22CO2

點(diǎn)燃2H2+O22H2O

點(diǎn)燃CH4+2O2CO2+2H2O

點(diǎn)燃2.沼氣是生物質(zhì)能的一種，其主要成分是CH4。管道煤氣中的有效成分是CO、H2和CH4。(2)

CO、H2和CH4各10g，完全燃燒時消耗氧氣最多的是______，最少的是________。H2CO(3)用植物秸桿、牲畜糞便等可制沼氣。簡述推廣使用沼氣作燃料的意義。①能夠充分利用植物秸稈、牲畜糞便等廢棄物，做到廢物利用、節(jié)約資源；②沼氣完全燃燒產(chǎn)生二氧化碳和水，比較環(huán)保。3.目前人類利用最多的能源是煤、石油、天然氣等化石燃料。氫氣被認(rèn)為是最理想的燃料。為了提高煤的利用率，工業(yè)上可將煤氣化，此反應(yīng)可看做是碳和水在高溫條件下反應(yīng)生成一氧化碳和氫氣。請寫出該反應(yīng)的化學(xué)方程式。你認(rèn)為煤的綜合利用的優(yōu)點(diǎn)是什么?C+H2O

CO+H2

高溫提高資源利用效率、促進(jìn)經(jīng)濟(jì)發(fā)展、減少環(huán)境污染。4.2008年北京奧運(yùn)會火炬使用丙烷(C3H8)作為燃料，2023年杭州亞運(yùn)會火炬使用甲醇(CH3OH)作為燃料。(1)等質(zhì)量的丙烷、甲醇完全燃燒，哪種物質(zhì)產(chǎn)生的二氧化碳較少?丙烷中碳元素的含量甲醇中碳元素的含量等質(zhì)量的丙烷、甲醇完全燃燒，甲醇產(chǎn)生的二氧化碳較少。(2)甲醇可以通過二氧化碳加氫來合成：如果合成3.2t甲醇，可以消耗多少噸二氧化碳？解：合成3.2t甲醇，可以消耗二氧化碳的質(zhì)量為x。CO2+H2CH3OH+H2O

高溫催化劑CO