第2課時

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

化學滬教版新課標九年級下冊學習目標1.了解太陽能、生物質(zhì)能、氫能的優(yōu)點及目前開發(fā)利用存在的一些困難。2.知道幾種常見的電池，認識電池是一種將化學能轉(zhuǎn)化為電能的裝置。難點重點

我國首臺自動跟蹤太陽能高效發(fā)電站已在泉城濟南省科技館門前安裝完成。該發(fā)電站由山東一家公司研制開發(fā)，主要采用自行研制的光源跟蹤器，自動跟隨陽光進行太陽能光伏發(fā)電，大大提高了發(fā)電量。

太陽能的利用途徑有哪些？目前使用太陽能還存在哪些困難呢？目前人類所使用的能源絕大部分來自太陽。太陽不斷地向地球輻射能量。綠色植物通過光合作用吸收太陽能，動物食用植物間接利用太陽能，化石燃料蘊藏的能量也來自遠古時期生物體所吸收和利用的太陽能。太陽能的轉(zhuǎn)化及利用太陽能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(zhì)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(guān)注。思考討論請你提出可能的太陽能利用途徑，并與同學交流討論。利用太陽能的途徑：太陽能——熱能溫室太陽能熱水器原理：利用太陽能加熱物體而獲得熱能。優(yōu)點：技術(shù)成熟，轉(zhuǎn)換效率高，運行成本低等。利用太陽能的途徑：太陽能——電能原理：把太陽能直接轉(zhuǎn)換成電能。太陽能電池生物質(zhì)能：太陽能經(jīng)過光合作用以有機物質(zhì)的形式固定下來的能源，這些有機物質(zhì)通常稱為生物質(zhì)?？梢詫⑸镔|(zhì)作為燃料燃燒。借助化學方法將生物質(zhì)轉(zhuǎn)化為沼氣、乙醇等，作為燃料使用。生物質(zhì)能的應(yīng)用：生物質(zhì)能乙醇俗稱酒精，化學式為C2H6O，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。C2H6O+3O22CO2+3H2O

點燃完全燃燒放出的熱量多燃燒產(chǎn)物是水，不會污染環(huán)境水可以作為制取氫氣的原料理想的“綠色能源”氫能1.我們已經(jīng)學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)的化學方程式。2.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。思考討論太陽能光電轉(zhuǎn)換電解水光分解水Zn+H2SO4ZnSO4+H2↑2H2O

2H2↑

+O2↑通電1.2.利用太陽能分解水制氫氣的優(yōu)點是節(jié)約能源、制取氫氣的成本低等。成果展示2010年上海世博會就已使用氫燃料電池汽車作為觀光車輛。2016年，我國首條氫能源城市公交車示范線路在廣東佛山開通。2017年10月，世界首列使用氫燃料電池的有軌電車在河北唐山投入運營。2020年，我國的氫能無人機飛行續(xù)航時間刷新世界記錄。使用氫燃料電池的有軌電車氫能無人機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”。但為什么目前還不能被廣泛利用？儲氫問題質(zhì)量輕，容易散失。易燃、易爆，存儲和運輸都有很高的要求。制氫問題需要消耗大量煤、石油、天然氣或電力。使用液氫所需成本比使用汽油為燃料所需成本還高。思考討論1.下圖所示的是生產(chǎn)、生活中常用的幾種不同類型的電池，它們有什么相同之處呢？電池的相同之處都是將化學能轉(zhuǎn)化為了電能。

化學電池：一種能量轉(zhuǎn)化與儲存的裝置，可以將化學能轉(zhuǎn)化為電能。

優(yōu)點：具有體積小、使用方便、能量轉(zhuǎn)化效率高等許多優(yōu)點。蓄電池干電池鋰離子電池

常見的電池：干電池、蓄電池、鋰離子電池等。化學電池的廣泛應(yīng)用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負極。把銅片和鋅片一起插入盛有硫酸銅溶液的燒杯中。演示實驗實驗現(xiàn)象實驗分析實驗結(jié)論電流表的指針發(fā)生偏轉(zhuǎn)電路中電荷的定向移動形成了電流，原因是鋅與硫酸銅溶液發(fā)生了化學反應(yīng)，化學方程式為：Zn+CuSO4ZnSO4+Cu實驗中化學能轉(zhuǎn)化成了電能演示實驗1.請你根據(jù)生活經(jīng)驗，說說電池的應(yīng)用。2.隨意丟棄廢舊電池，會導致固體廢棄物和重金屬離子對環(huán)境的污染：一枚小的紐扣電池可污染600m3水，會使1m3失去利用價值，并造成永久性傷害，你認為應(yīng)該如何處理廢舊電池？思考討論航天器機動車照明燈電池的用途電池用途十分廣泛，不但照明燈、鐘表、計算器等電子產(chǎn)品需要電池，機動車也需要電池，甚至在航天器上也要用到性能優(yōu)越的電池。成果展示生活中的廢舊電池不能隨意丟棄，應(yīng)投入指定的垃圾箱內(nèi)進行回收處理。成果展示拓展小課堂不需要牙膏的太陽能牙刷加拿大研究人員開發(fā)出一款新型牙刷，該牙刷不需要牙膏，借助太陽能在口腔內(nèi)發(fā)生化學反應(yīng)達到清潔牙齒的目的。該牙刷由一塊太陽能電池和一個基座構(gòu)成，通過一根鉛絲將電子傳到牙刷前端，電子與口腔中的酸發(fā)生化學反應(yīng)，可除去牙垢，殺死細菌。1．關(guān)于太陽能的利用，下列說法錯誤的是（）A．太陽能可以轉(zhuǎn)化為熱能B．太陽能不能直接轉(zhuǎn)化成電能C．太陽能安全、清潔、無污染

D．太陽能熱水器是把太陽能轉(zhuǎn)化為熱能B2．燃料對環(huán)境的影響越來越受到人們的重視，以人為本，關(guān)注健康，是人類永恒的主題。下列選項中，屬于最清潔的燃料的是（）A．天然氣B．乙醇汽油C．氫氣D．煤氣C3.（1）汽車最理想的清潔燃料是氫氣，氫氣在空氣中燃燒的化學方程式為__________________。但氫動力汽車目前還不能普及，原因是________________________________________（答一點即可）。（2）為開發(fā)新能源，某同學設(shè)想了一個利用氫能的方案，如下所示。

該方案是否可行？_______（填“可行”或“不可行），理由是_____________________________________________。2H2+O22H2O點燃氫氣在儲存、運輸方面還