初中化学沪教版九年级下册第1节 能源的综合利用精品课件ppt

第2课时

教学过程

导入新课

在人类社会发展的不同时期，由于科学发展水平的不同，人们研究利用的能源种类各异，目前，人类生产、生活的主要能源是什么？它有什么优缺点？

【学生讨论】讨论回答（目前，人类生产、生活的主要能源是化石燃料，优点：资源丰富。缺点：1.不可再生；2.能量转化率低；3.对大气产生污染。）

【教师提问】如何解决这些问题呢？

【学生讨论】交流讨论（①研制、使用节能产品；②利用新能源；③提高能量的转化率。）

【教师讲述】由此可见，其中最简单直接的方法是研制、使用节能产品，开发使用各种新型能源。

讲授新课

【教师导引】

目前，化石燃料是我们生产、生活的主要能源。随着全球能源使用量的增长，化石燃料等不可再生能源将日趋枯竭，这不仅要求我们尽可能减少能源的消耗、增加能源的利用率，更迫切要求我们开发利用太阳能、氢能和核能等。

【教师板书】二、太阳能

【教师导引】目前人类所使用的能源绝大部分来自太阳能。太阳是个巨大的能源库，不断地向外辐射能量，太阳能是清洁能源。             

【教师提问】太阳能是如何转化利用的？

【学生讨论】学生阅读教材第94页图9-7，讨论回答。

【师生总结】

1.太阳能的转化

（1）太阳能以光波的形式传送到地面，绿色植物通过光合作用吸收太阳能，动物食用植物间接利用了太阳能，化石燃料蕴藏的能量也来自远古时期生物体所吸收的太阳能。

（2）被吸收的太阳能通过各种形式的化学反应转化为化学能，物质中的化学能又可以通过各种形式的化学反应转化为热能、光能或电能而释放出来。

【教师提问】太阳能是如何有效利用的？

【交流与讨论】

尽管太阳辐射到地球大气的能量仅为其总辐射能量的 22 亿分之一，但已高达 1.73×1017 J·s-1，也就是说太阳每秒钟照射到地球上的能量相当于燃烧 500 万吨优质煤释放的能量。因而太阳能的开发和利用引起科学家们的广泛关注。请你提出可能的太阳能利用途径，并与同学讨论交流。

【师生总结】

2.太阳能的利用

（1）光合作用是大自然利用太阳能最成功的范例。有人估计，地球上每年通过光合作用储藏的太阳能，相当于全球能源消耗量的10倍左右。

（2）直接利用太阳辐射能，主要有以下两种方式：①光—热转换，其基本原理是利用太阳辐射能加热物体而获得热能，如温室、太阳能热水器等。②光—电转换，即把太阳能直接转换成电能。目前，太阳能的热利用是太阳能利用中技术最成熟的，它具有转换效率高、运行成本低等特点。

【教师提问】除了太阳能，生活中我们还经常使用的能源形式有哪些呢？

【学生回答】电能

【教师讲述】我国目前在生产和日常生活中使用的电能，多数是通过燃烧化石燃料，将化石燃料中的化学能转化成电能。使用化石燃料来产生电能，存在着浪费自然资源、能源转化效率低和产生大气污染等问题。

电池是将化学能直接转化为电能的装置。在能量转换中，电池通过特定的化学反应，消耗某种化学物质而释放出电能，且能量转换效率较高。因此，电池是一种高效率的能量转换器。

【教师板书】三、化学电池

【观察与思考】教材第95～96页

参考答案

1.相同之处是都能把化学能转化为电能。

2.实验现象：实验中电流表的指针发生偏转，铜片上有红色固体附着，溶液颜色变浅或消失。

分析原因：锌活动性强，易失去电子。用导线连接锌片和铜片后，锌片上失去的电子沿导线运动到铜片上，电子定向移动，形成电流。溶液中的Cu2+在铜片上获得电子，形成铜原子，以铜粉形式附着在铜片上。

【演示实验】化学能转化为电能的实验

实验仪器：烧杯、铜片、锌片、导线若干、电流表、硫酸铜溶液

实验步骤：用砂纸擦去铜片、锌片表面的氧化膜，用导线将铜片与正极相连，锌片与负极相连，然后铜片、锌片一起插入盛有硫酸铜溶液的烧杯中。

【学生讨论】描述现象：1.电流表的指针发生偏转。2.铜板比原来的变红了，锌板比原来的变黑了。（老师补充信息时间较长时，锌会减少，消失。）

【教师提问】通过实验你能得到什么信息？

【学生讨论】化学能转化成电能。（解释：1.电流表发生偏转；2.锌减少。）

【教师提问】你能写出该反应的化学方程式吗？（溶液蓝色消失，有光亮的红色物质生成）

【教师提问】我们把这种能将化学能直接转化成电能的装置称为化学电池。你知道的电池有哪些？在什么地方用到？

【学生讨论】交流讨论

【教师讲述】化学电源优点：减少大气污染，提高能量转化率。缺点：废弃电池处理不好也会污染环境，主要是电池中的固体废弃物和重金属离子会污染环境，一节废的一号电池会使1 m2的耕地失去使用价值，Cd2+污染，可导致人体患骨痛病及肝、肾、肺的病变，重金属离子能通过食物链进入人体，方式如下：重金属离子→土壤或水体→生物体内→人体。使用电池时有什么好的建议和方法？

【学生讨论】交流讨论（减少甚至消除废弃电池污染，应该采取的措施是：①集中回收处理废旧电池；②研制高效无污染的电池。）

【教师提问】随着化石燃料的日趋枯竭，还迫切需要人们开发新能源（投影：新能源）。其中氢能是一种极其理想的新能源。氢蕴藏于浩瀚的海洋之中。海洋的总体积约为13.7亿立方千米，若把其中的氢提炼出来，约有1.4×1017 吨，所产生的热量是地球上矿物燃料的9000倍。你知道氢能源有哪些优点吗？

【学生总结】①燃烧产热量高；②产物是水，不污染环境；③可以水为原料制取，来源广泛。

【教师板书】四、氢能

【教师提问】氢是一种极为优越的新能源。这么好的能源，为何没有被普遍使用呢？

【学生讨论】交流讨论（目前氢气的制备耗能巨大，廉价制氢气技术尚未成熟。氢气的安全储存、运输等问题没有得到完全解决。）

【教师提问】你认为有哪些可行的方法来解决这个问题？

【学生】交流讨论（若有朝一日大力发展水电站、太阳能发电站和核电站，电力供应十分充裕时利用电解水；使太阳能聚焦，产生高温，使水分解生成氢气；研究高效催化剂，使水分解产生氢气；研究特殊化学物质，开发廉价能源分解水产生氢气。）

【教师总结】理想的氢能源循环体系是将太阳能（光能）转化为贮存在氢气中的氢能（化学能）。

【教师提问】请同学们回忆在实验室如何制取氢气？

【学生讨论】思考回答

【教师总结】（1）原理：通过活泼金属与稀硫酸反应制取氢气（通常是用金属锌与稀硫酸反应）

（2）反应方程式：Zn+H2SO4 ZnSO4+H2↑

（3）反应装置：（固体+液体→气体）

（4）实验步骤：

A.按照实验要求，安装好实验仪器；B.检查仪器装置的气密性；C.装药品；D.收集气体：利用排水法或向下排空气法收集。

（5）氢气的验纯：氢气具有可燃性，加热、点燃之前要检验氢气的纯度。

课堂小结

［提问］通过今天的学习，你有哪些收获？

［小结］我们今天学习了太阳能、化学电池、氢能，为进一步完善化学知识打下了良好的基础。

当堂达标

1.下列能量转化是化学能转化成电能的是（　　）

A.潮汐发电        B.电灯发光

C.用干电池做电源      D.用电动机带动水泵抽水

答案：C

2.燃料电池是将化学能转化为电能的装置，下列燃料电池最清洁的是（　　）

A. O2—CH4燃料电池    B. O2—C2H5OH燃料电池

C. O2—H2燃料电池     D. O2—CO燃料电池

答案：C

3.制取氢气不需要的仪器是（   ）   

A.试管    B.酒精灯   C.导管   D.集气瓶

答案：B

4.氢气可以用作推进火箭燃料是因为（　　）

A.氢气难溶于水      B.氢气没有颜色  

C.氢气燃烧释放热量多    D.氢气没有气味

答案：C

5.关于用水制二级能源氢气，以下研究方向不正确的是（　　）

A.构成水的氢和氧都是可燃烧的物质，因此可研究在水不分解的情况下，使氢成为二级能源

B.设法将太阳能聚焦，产生高温，使水分解产生氢气

C.寻找高效催化剂，使水分解产生氢气，同时释放能量

D.寻找特殊化学物质，用于开发廉价能源，以分解水制取氢气

答案：A

6.农作物收割后留下大量秸秆，下列有关秸秆的处理方法不合理的是（　　）

A.做饲料   B.制沼气   C.造纸   D.就地焚烧

答案：D

7.实验室制取氢气时，下列说法中不正确的是（　　）

A.待水槽中导管刚有气泡放出时，就用排水法收集

B.如果用到长颈漏斗，则长颈漏斗的下端要伸入液面以下

C.可用向下排空气法收集

D.盛氢气的集气瓶应该盖好倒放在桌子上

答案：A

8.实验室制取氢气的步骤，正确的顺序是（　　）

①检查装置的气密性　②加入稀硫酸　③加入锌粒　④收集氢气

A.①②③④   B.④③①②   C.①③②④  D.②①④③

答案：C

板书设计

第9章　化学与社会发展

第1节　能源的综合利用

第2课时

二、太阳能

三、化学电池

四、氢能

教学反思