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[初中化学]化学与能源教案-人教版
[初中化学]化学与能源教案-人教版
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[初中化学]化学与能源教案-人教版
第一节 化学与能源
知识扫描
了解几种常见的能源。
了解几种常见的电池,知道电池能将化学能直接转化为电能。
知道氢能是一种理想的能源,了解利用氢能的优越性及推广使用氢气能源所面临的困难。
教材分析
重点、难点与疑点
重点:认识化学在解决能源危机方面的重大意义。
难点:推广使用氢能所面临的困难。
疑点:废弃电池对环境的污染
教材解读
我们的世界是生机盎然、欣欣向荣的。如果失去了能源,世界将一片漆黑,万物将走向死亡。因此,能源是这个世界不可缺少的资源。
人类的学习、工作、生活都需要能量。能量以不同的形式存在于我们的周围。如化学能、热能电能、声能、光能、动能、势能和核能等。我们把那些提供能量的自然资源称为是能源。大自然为人类提供了形式多样、储存量丰富的能源,如化石燃料、太阳能、核能、风能等。
目前,化石燃料是生产、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。这将迫切要求人们开发新能源。
化石燃料主要是指煤、石油和天然气。
化石燃料的资源非常有限,若按保守的估计,即保持原有的能耗水平,地球上煤的开采只能维持200年,石油和天然气只能维持50年左右。所以,从今后能源的发展趋势看,核能、氢能和太阳能等的发展将越来越受到重视
化学电源是一种将化学能直接转化为电能的装置。它通过化学反应,消耗某种化学物质,输出电能。
常见的电池大多是化学电源。
电池是最常见的化学电源,电池可分为以下几种类型:
1.一次性电池 一次性电池是一次利用化学反应得到电流、放完电后不能重复使用的电池。其中常见的有锌锰干电池。
2.蓄电池 蓄电池不仅能使化学能变为电能,还可借助其他电源使反应反向进行。最常见的有铅蓄电池。
3.燃料电池 燃料电池把能源中燃料燃烧反应的化学能连续和直接转化为电能,而且效率很高,达80%以上。
有科学家预言,氢能将成为21世纪的主要能源。氢气完全燃烧放出的热量多(是等质量的甲烷完全燃烧放出的热量的2倍多),原料不受限制,燃烧的产物不会污染环境。所以,氢气被人们称为理想的“绿色能源”。
氢能是一种理想的、极有前途的二次能源。氢能有许多优点:氢的原料是水,资源不受限制;燃烧速率快,发热量高;燃烧产物是水,不会污染环境;应用范围广,适应性强。但是,要使氢能成为广泛使用的能源,目前还有一些困难,关键是要解决廉价的制氢技术及安全、方便的贮运和运输方法等问题。目前工业上制取氢的方法主要是水煤气法和电解水法。由于这两种方法都要消耗能量,还是离不开化石燃料,所以不理想。
典型例题
例1.未来最理想的燃料是 ( )
A. 核燃料 B. 天然气 C.氢气 D. 石蜡
点拨 该题的出发点是氢能的优点,知道氢气周围燃料的优点,就知道该题的答案了。
解答 C
总结 氢气作为燃料,其优点主要有:(1)原料是水,不受限制,(2)发热量高,(3)产物是水,不会对环境造成污染,这一点是最突出的。
随堂变式 液氢可作为火箭等的高能燃料,这是因为
A.氢气无色无味 B. 液氢燃烧时放热量多
C.氢气可以液化 D.氢气易制取
解答 B
例2 下列能量的转化中,属于化学能转化为电能的是 ( )
A.植物的光合作用 B. 电灯照明
C.水力发电 D. 氢燃料电池提供电力
点拨 该题考查了化学电源的知识。化学电源是将化学能直接转化为电能的装置。它通过化学反应,消耗化学物质,输出电能。
解答 D.
总结 我国在生产和日常生活中使用的电能,大多是通过燃烧化石燃料燃烧,由化学能转化而来的。燃烧化石燃料存在着浪费自然资源、产生大气污染物和能量转化效率低下等问题。而氢能则从某种程度上解决了化石燃料的上述问题,如它的原料不受限制、产物无污染等。
随堂变式 下列能源中属于新能源,又不会污染环境的是 ( )
A.水能 B 石油 C.氢能 D 核能
解答 C
例3 乙醇汽油作为汽车能源的环保价值很大,所谓乙醇汽油就是在汽油中加入适宜的乙醇,下列述说错误的是 (
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