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1、第9章 化学与社会发展第一节 能源的综合利用学习目标：1了解常见的能源，认识节约能源和开发新能源的重要性；2知道电池中的能量转化，了解常见的电池及其性质、使用和回收；3了解氢能源的优缺点，及其发展前景4掌握氢气的实验室制法，并提高探究学习的能力知识整理：问题一、你了解世界上最重要的三种化石燃料吗？活动探究 阅读课本第91-104，完成下列题目：1、 、 和 是世界上最重要的三种化石燃料。2、“工业的粮食”、“工业的血液”分别是指 和 。3、 “西气东输”的“气”是指 ，其主要成分的名称是 ，化学式是 ，该物质在空气中充分燃烧的化学方程式是 。交流讨论1、石油、天然气分别属于哪一类物质？ 2、你
2、知道家里使用的燃料主要是哪一种吗？你知道还有哪些燃料也是较常用的吗？你知道大概的市场价格吗？从经济上看，选用哪一种燃料更合算？从节约资源、保护环境、使用方便等因素综合考虑，今后应优先推广哪一种燃料？ 实践应用11不属于人们常说的化石燃料的是 （ ）、石油 、煤 、酒精 、天然气2最早发现和利用石油的国家是（ ）A中国 B美国 C日本 D英国3下列各组物质中，主要成分不同的是（ ）A天然气和沼气 B大理石和石灰石 C氧气和臭氧 D冰和水4下列物质不属于混合物的是（ ）A煤 B甲烷 C石油 D天然气5在下列各化合物中，碳元素的化合价最低的是（ ）ACO BCO2 CC DCH46鉴别H2、CO、C
3、H4三种气体的最好方法是（ ）A闻气味 B看颜色 C分别通入紫色石蕊试液中 D点燃后检验燃烧产物问题二、化石燃料的燃烧对环境会造成哪些影响？1、化石燃料在燃烧时产生的 、 、 等造成了对环境的污染。2、根据提供的各物质的组成，请分析一下煤、石油燃烧的产物主要有哪些？谈谈用煤或石油直接作燃料有哪些有利与不利的因素？ 实践应用21下列各组气体燃料燃烧后最洁净的是（ ）AH2 BCO CCH4 DH2和CO2下列物质的使用，能减轻污染的是（ ）无铅汽油 无氟制冷剂 无磷洗衣粉 脱硫煤A B C D 问题三、如何对化石燃料进行综合利用？1、煤、石油等化石燃料有哪些用途？如何提高煤、石油等燃料的利用率呢
4、？ 2、哪些问题已成为全球性的问题？针对这些问题你有何感想？你认为我们可以采取哪些措施尽可能地解决能源紧缺的问题？ 3、煤、石油和天然气等化石燃料在地球的蕴藏量是有限的。另外，煤、石油和天然气都是重要的化工原料，仅仅用作燃料，是对资源的一种浪费。因此，我们要提倡节约使用煤、石油和天然气等化石燃料，同时要加强化石燃料的综合利用，积极研究开发新能源。你知道有哪些新能源吗？ 实践应用31把煤隔绝空气加强热，不能得到下列物质中的（ ）A焦炭 B水煤气 C煤焦油 D焦炉气2下列变化属于化学变化的是（ ）A海水晒盐 B空气液化 C煤的干馏 D水沸腾二、太阳能1、光合作用是大自然利用太阳能最成功的范例2、直
5、接利用太阳能辐射能，主要有以下两种方式：（1）光-热转换（2）光-电转换三、化学电池1化学电源：是一种将化学能直接转化为电能的装置，常见的电池是化学电源。2化学电源的优点：既可以减少大气污染，又可以提高能量的转化效率。3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。实验现象电流计的指针发生偏转，锌片表面变色，长时间后溶液颜色变浅化学方程式Zn + CuSO4 = Cu + ZnSO4电流计偏转原因烧杯中发生了化学变化，在这种条
6、件下化学变化可以发生电流，将化学能转化为电能。能量转化的形式化学能直接转化为电能使用化学电源的优点提高能量的转化效率，减少大气污染 注意：燃料电池等。3废旧电池丢弃对环境的影响 废旧电池的危害主要集中在重金属上，如汞、铅、镉。这些物质泄露出来进入水或土壤，就会通过各种途径进入了人体的食物链，最终带来危害。因此务必要正确使用电池，并妥善回收。四、氢能1氢能源的优点：（1）原料不受限制（来源广）；（2）燃烧时放出热量多（热值高）；（3）生成物不会污染环境。故称为“绿色能源”。2氢能源的缺点：（1）制备氢气的能耗问题（成本高）；（2）氢气的储存和运输等问题（安全问题）3氢能源的发展前景：要利用太阳能
7、来分解水制取氢气，制备高效、廉价的储氢材料。4实验室制取氢气（1）实验原理：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，金属镁反应速度过快，不利于收集，金属铁反应过慢 若用稀盐酸与锌反应生成氢气，会使制得的氢气中含有氯化氢气体。（2）反应方程式：Zn+H2SO4=ZnSO4+H2（3）反应装置： 注意点：A.长颈漏斗的下端需伸入垫片以下，形成液封，以及有利于固液可以分离。B.由于氢气难溶于水，密度比空气小，故能用排水法或向下排空气法收集。C.优点：可以控制反应的开始与结束，节省药品；可以随时向仪器中添加液体试剂D.相似的氢气发生装置图（固液制气，不需加热） （4）实验步骤 A
8、按照实验要求，安装好实验仪器； B检查仪器装置的气密性：关闭止水夹，向分液漏斗中加入足量的水，若漏斗中的液面能存在一段水柱，并不持续下降，则说明原装置气密性良好； C装药品：先将锌粒放在垫片上，打开止水夹后，向长颈漏斗中注入稀盐酸，发生反应放出氢气； D验纯气体：因为氢气是可燃性气体，进行性质实验之前务必进行验纯用排水法收集一试管氢气，用拇指堵住，试管口朝下，移近火焰，再移开拇指点火。如果听到尖锐的爆鸣声，则表示氢气不纯，需要重新收集并验纯；如果只听到很微弱的噗噗的声音，则说明氢气已经纯净。E收集气体：利用排水法或向下排空气法收集。F结束实验：关闭止水夹，产生的氢气无法从导气管中逸出，试管中的
9、气压增大，就会将稀硫酸由分液漏斗下端管口压回分液漏斗中，从而使稀硫酸与锌粒分离，反应停止。5氢气的性质与应用（1）可燃性：在空气被点燃后，发出淡蓝色火焰，放出大量的热 2H2 + O2 点燃 2H2O （主要用于气体高能燃料）（2）还原性：在加热条件下，能与氧化铜等反应，使之变红。 H2 + CuO Cu + 2H2O（主要用于冶炼金属）小结：1、解决能源危机的方法2、化学电源的优缺点3、氢能的优点和有待解决的问题4、复习巩固氢气的实验室制法练习：1.下列属于不可再生能源的是 （）A化石燃料 B太阳能 C生物能 D潮汐能2. 下列关于煤、石油、天然气的说法中不正确的是（ ）A. 都是可再生的能源 B它们都属于混合物C. 在地球上的蕴藏量都是有限的 D. 完全燃烧时都有二氧化碳生成3.随着人们生活质量的不断提高，废电池必须进行集中处理的问题被提到议事日程，其首要原因 ( ) A利用电池外壳的金属材料 B. 防止电池中的汞、镉和铅等重金属离子对土壤和水源的污染 C不使电池中渗出的电解液腐蚀其他物品 D回收其中的石墨电极4.氢气是一种很有前途的新能源，以水为原料大量制取氢气最理想的方法是( ) A由电站提供电力电解水 B利用太阳能分解水C改进以焦炭和水制水煤气的方法D使炽热的铁和水反应制氢气