第2節(jié)能源的綜合利用第9章化學與社會可持續(xù)發(fā)展滬教版·九年級化學學習目標1.能從化學視角認識常見的能源；2.能認識能源的開發(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、保護環(huán)境的態(tài)度，增強合理使用能源的意識，逐步樹立人與自然和諧共生的科學自然觀和綠色發(fā)展觀。新課導入太陽能核能風能地熱能電能化石燃料像化石燃料、太陽能、地熱能、風能、電能、核能等能夠提供能量的物質或資源，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、風能、地熱能不可再生能源：煤炭、石油、天然氣探索新知一、化石然料的合理使用1.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__________，寫出其燃燒的化學方程式___________________。甲烷(CH4)3.石油是成分復雜的_________。其主要組成元素是_______?；旌衔顲、H4.煤是成分復雜的_______。其主要成分元素的____，還含有____________等元素?；旌衔顲H、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)。在導管口點燃甲烷(點燃前須先驗純)，在火焰上方罩一個干燥的燒杯。過一會兒觀察燒杯內壁上的現(xiàn)象。再迅速把燒杯倒轉過來，向燒杯內加入少量澄清石灰水，振蕩。

在上述實驗中，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化合物。石油分餾拓展視野石油分餾是物理變化點擊圖片播放視頻石油的綜合利用煤氣生產(chǎn)裝置煉焦爐把煤隔絕空氣加強熱，可以分解得到焦炭、煤焦油和焦爐煤氣等。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化合物，是化工生產(chǎn)的重要原料；焦爐煤氣則是重要的燃料。點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高分子化合物,并進一步制造許多生活、生產(chǎn)中使用的優(yōu)良性能的合成材料。點擊圖片播放視頻可燃冰可燃冰的優(yōu)點有哪些?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:太陽能是如何轉化利用的?太陽能根據(jù)下圖說一說:太陽能是如何轉化利用的?太陽能各種形式的化學反應化學能各種形式的化學反應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1.73×1017J。太陽每秒照射到地球上的能量相當于燃燒500萬噸優(yōu)質煤釋放的能量。太陽能的開發(fā)和利用引起科學家的廣泛關注。請你提出可能的太陽能利用途徑，并與同學討論交流。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現(xiàn)了_____能向_____的轉化。太陽化學太陽能光—熱轉換太陽能的利用光—電轉換生物質能生物質能是太陽能經(jīng)過光合作用以有機物質的形式固定下來的能源,這些有機物質通常稱為生物質。開發(fā)利用生物質能是開源節(jié)流、保護環(huán)境的重要措施。生物質能乙醇俗稱酒精，化學式為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。乙醇燃燒的化學方程式是:C2H5OH+3O22CO2+3H2O

點燃點擊圖片播放視頻乙醇點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。氫能點擊圖片播放視頻交流討論

我們已學過幾種制取氫氣的原理，如鋅等活潑金屬與稀硫酸反應制取氫氣，電解水制取氫氣等。請寫出上述制取氫氣反應的化學方程式。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?？茖W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。利用太陽能獲得氫氣的優(yōu)點：清潔、環(huán)保、可再生。氫能應用點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，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，難以得到廣泛應用。用辯證的觀點對使用氫能源可能出現(xiàn)的利弊進行分析，從某一方面提出解決問題的設想或方案。三、化學電池的廣泛應用化學電池是一種能量轉化與儲存的裝置，可以將化學能轉化為電能?；瘜W電池體積小轉化效率高使用方便拓展視野常見的化學電池

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

蓄電池是一種能夠通過化學反應實現(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，主要應用于電動汽車、智能設備等領域。拓展視野常見的化學電池用砂紙擦去銅片和鋅片表面的氧化膜。用導線將銅片和鋅片分別連接到電流表的正極和負極，然后把銅片和鋅片一起插入盛有硫酸銅溶液的燒杯中。

實驗中，電流表的指針是否發(fā)生了偏轉?從能量轉化角度分析，該現(xiàn)象說明了什么?化學能轉化為電能的實驗點擊圖片播放視頻1.下列關于煤、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完全燃燒的化學方程式:2CO+O22CO2

點燃2H2+O22H2O

點燃CH4+2O2CO2+2H2O

點燃2.沼氣是生物質能的一種，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，此反應可看做是碳和水在高溫條件下反應生成一氧化碳和氫氣。請寫出該反應的化學方程式。你認為煤的綜合利用的優(yōu)點是什么?C+H2O

CO+H2

高溫提高資源利用效率、促進經(jīng)濟發(fā)展、減少環(huán)境污染。4.2008年北京奧運會火炬使用丙烷(C3H8)作為燃料，2023年杭州亞運會火炬使用甲醇(CH3OH)作為燃料。(1)等質量的丙烷、甲醇完全燃燒，哪種物質產(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量為x。CO2+H2CH3OH+H2O

高溫催化劑CO