化学能的利用
9.3化学与能源课件---2024-2025学年九年级化学科粤版(2024)下册
学 能转化为 热 能，将化学能直接转化为电能的装置是 化学电池 。
基础分点训练
知识点1 能源种类
1. 我国已顺利完成在深度3 000米的超深水海域的油气勘探作业。“油气”的主要
成分是石油与天然气，“油气”是（ A ）
A. 化石能源
B. 清洁能源
C. 新能源
D. 可再生能源
2. 生产生活中离不开能源。下列属于新型能源的是（ C ）
D. 将化学能转化为电能利用对环境影响更小
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能力提分训练
6. 下列说法不正确的是（ D ）
A. 乙醇属于可再生能源
B. 太阳能、地热能属于新能源
C. 煤、石油、天然气都是不可再生能源
D. 人类利用的能量都是通过化学反应获得的 7. 汽车开动和人的生命活动都需要能量，能量是各种运动的量度。给汽车开动和人
A. 煤
B. 石油
C. 氢气
D. 天然气
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3. 目前，人类使用的燃料大多来自化石燃料，化石燃料属于 不可再生 （填“可
再生”或“不可再生”）能源。在汽油中加入适量乙醇作为汽车燃料，可节省石油
资源，并在一定程度上减少汽车尾气对大气的污染。乙醇完全燃烧的化学方程
点燃
是 C2H5OH＋3O2
2CO2＋3H2O
。
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知识点2 化学能的利用
4. 维持人体生命活动所需的热量，主要由哪种能量直接转化而来（ B ）
A. 太阳能
B. 化学能
求化学能转化为功的六种方法
求化学能转化为功的六种方法化学能是一种能量形式，可以通过化学反应转化为其他形式的能量，比如热能、电能或机械能。
要将化学能转化为功，即对外做功，有几种方法可以实现。
1. 燃烧转化燃烧是一种常见的化学反应形式，通过将燃料与氧气反应，将化学能转化为热能。
例如，燃烧汽油或天然气时，能量会以热量的形式释放出来。
这种热能可以用来加热水或产生蒸汽，然后用来驱动涡轮机等设备。
2. 化学电池化学电池是利用化学能转化为电能的设备。
它由两个电极（阳极和阴极）以及介于两个电极之间的电解质组成。
通过化学反应，在电池内部发生电子流动，从而产生电流。
这种电流可以用来驱动电动机或供电各种电子设备。
3. 燃料电池燃料电池是将化学能直接转化为电能的装置。
它利用燃料（如氢气）与氧气反应，通过电化学反应产生电流。
燃料电池广泛应用于交通工具和便携式设备中，如电动汽车和移动电话。
4. 化学势能转化化学势能是化学反应的一种形式，可以将其转化为其他形式的能量。
例如，当体内分解食物时，化学能转化为机械能，推动我们的肌肉运动。
此外，化学势能还可以在化学反应中转化为电能或热能。
5. 热化学循环热化学循环是一种将化学能转化为功的方法。
它利用高温和低温之间的热能差异，通过化学反应来产生功。
例如，氢氧化钠和氢氧化钾的热化学循环可以利用热能，将氢气分离出来并产生电力。
6. 化学爆炸虽然化学爆炸不是一种持久的能量转化方式，但在某些情况下可以将化学能转化为巨大的功。
当强烈的化学反应以爆炸形式释放能量时，可以产生大量的热能和压力能。
这种爆炸能被用于火药、炸弹或火箭等应用中。
以上是将化学能转化为功的六种常见方法。
通过这些方法，人们能够利用化学能来做有用的工作，推动各种设备和系统的运行。
化学能与其他能的转化途径
化学能与其他能的转化途径能量是物质存在的一种形式，它可以为物质提供动力和驱动各种化学反应。
在化学领域中，化学能是指在化学反应中可释放出的能量。
然而，化学能并不是唯一的能量形式，它可以转化为其他形式的能量，同时其他形式的能量也可以转化为化学能。
本文将探讨化学能与其他能的转化途径。
一、化学能转化为热能化学反应中可产生热量，这是由于化学键在反应中被打破和形成而释放出的能量。
例如，燃烧是一种常见的化学反应，燃烧反应中化学能被转化为热能。
当燃料与氧气发生反应时，化学键被打破从而释放出能量，引发火焰和热量的产生。
通过掌握燃烧反应的原理，人们可以利用化学能转化为热能来进行取暖、烹饪和发电等活动。
二、化学能转化为电能化学能还可以转化为电能，这是通过电化学过程来实现的。
电化学是研究化学反应和电流之间关系的学科，其中化学能与电能的转化是其中的重要内容。
在电化学反应中，化学反应的进行会引起电子的转移和电荷的变化，从而形成电流和电势差。
例如，电池就是利用化学能转化为电能的设备之一。
电池内部的化学反应导致电子的流动，从而产生电能供我们使用。
三、化学能转化为光能光能是一种特殊的能量形式，它可以被利用来产生光线和照明。
光合作用是一种生物化学反应，其中化学能被转化为光能。
光合作用发生在植物叶绿体中，通过光能将二氧化碳和水转化为有机物和氧气。
植物所吸收的光能使光合作用能够进行，同时也是地球上其他生物能够存活的重要能源。
四、其他能转化为化学能除了化学能转化为其他能之外，其他能也可以转化为化学能。
例如，太阳能是一种常见的能源形式，太阳能可以转化为化学能。
光能可以被植物吸收并通过光合作用转化为化学能，形成有机物。
这些有机物可以被其他生物利用作为能量来源，从而将光能转化为化学能。
总结：化学能与其他能之间存在着多种转化途径。
化学能可以转化为热能、电能和光能，在日常生活中起到重要的作用。
同时，其他能也可以转化为化学能，比如将光能转化为化学能的光合作用。
化学能与生活中的应用
疾病治疗：说 明某些化学物 质如何在医疗 领域中用于治 疗疾病，例如
药物。
健康风险：讨 论某些化学物 质对人体健康 可能带来的风 险，例如环境 污染和化学品
暴露。
食品中的化学能
食品中的化学能来源 食品中的化学能与人体健康的关系 食品中化学能的利用方式 食品中化学能对人体的影响
药物中的化学能
药物中的化学能主要来源于药物中的化学成分，这些成分通过与人体内的生物分子相互 作用，产生药理作用。
生物医用材料：高性能材料在生物医用领域的应用，如人工关节、血管支 架等，为人类的健康带来了革命性的变化。
新型催化材料：高性能催化材料的研发对于提高化学反应效率和产物选择 性具有重要意义，在化工、制药等领域具有广泛应用。
未来化学能的发展方向
高效利用化学能：通过改进技术，提高化学能的转化效率和利用价值。
新型材料特性：轻质、高强度、 耐高温、抗氧化等
新型材料应用领域：航空航天、 汽车制造、电子科技等
新型材料开发前景：随着科技 的发展，新型材料的种类和应 用领域将不断拓展
04 化学能与环境
化学能与环境保护的关系
环境保护：减少污染、节约 能源、促进可持续发展
化学能的应用：能源、化工、 制药等领域
化学能与环境的关系：化学 能的应用对环境的影响，如
化学能能源的种类
燃料电池：将化学能转化 为电能
核能：利用核反应释放的 能量
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
太阳能：利用太阳能电池 板将光能转化为电能
风能：利用风力发电
化学能能源的应用场景
发电厂：利用化 学能转化为电能， 为家庭和企业提 供电力。
汽车：内燃机将 化学能转化为机 械能，驱动汽车 行驶。
化工生产：化学 能用于生产各种 化学品，满足人 类生产和生活需 要。
可再生能源的化学转化与利用
可再生能源的化学转化与利用随着全球能源需求的不断增长和环境问题的日益凸显，可再生能源的化学转化与利用变得愈发重要。
可再生能源是指可以持续利用、不会耗尽的能源，如太阳能、风能、水能等。
本文将探讨可再生能源的化学转化与利用的现状、挑战及未来发展方向，以期推动可再生能源的可持续利用。
一、太阳能的化学转化与利用太阳能是最常见的可再生能源之一，可以通过光电效应转化为电能。
这种转化过程利用了太阳能和半导体材料之间的相互作用，形成电压差，从而产生电流。
太阳能电池是目前最常见的太阳能转化设备，已广泛应用于家庭、工业和商业领域。
除了光电效应，太阳能还可以通过光热转化为热能。
太阳能热能利用主要以太阳能集热器为基础，通过吸收并集中太阳能辐射能量，将其转化为热能，并应用于供暖、热水等领域。
此外，通过光解水可以将太阳能转化为氢能，实现清洁能源的生产和利用。
二、风能的化学转化与利用风能是一种广泛存在且易于抓取的能源资源，通过风力发电可以将风能转化为电能。
风力发电基于风轮的旋转运动，利用发电机将机械能转化为电能。
近年来，风力发电已成为可再生能源领域增长最快的部分之一，成为许多国家实现能源转型和减少温室气体排放的主要手段之一。
风能的化学转化与利用也包括氢能的生产和储存。
通过风能驱动电解水过程，将水分解为氢气和氧气，实现氢能的生产。
此外，风能还可以用于驱动氢燃料电池，将氢气与氧气反应生成水和电能，实现清洁能源的利用。
三、水能的化学转化与利用水能是一种常见且广泛分布的可再生能源，主要包括水力发电和潮汐能。
水力发电利用水流的动能驱动涡轮发电机运转，将水能转化为电能。
潮汐能则利用海洋潮汐的涨落运动来发电，是一种利用潮汐能资源的方法。
除了电能的转化利用，水能还可以通过水解产生氢能。
水电解是一种将水分解为氢气和氧气的过程，通过电解设备将电能转化为化学能。
同时，水能还可以用于海水淡化和洁净水的生产，满足日益增长的用水需求。
尽管可再生能源的化学转化与利用具有巨大潜力，但仍面临着一些挑战。
粤教版九年级化学下册《化学能的利用》现代生活与化学PPT课件
小结
1.现代社会利用的能源种类有化石燃料、水 能、太阳能、风能、核能等等
2.化学能可转化为热能、电能等加以利用， 化学电池是直接将化学能转化为电能的装置。
3.化学电池的分类
9.3 化学能的利用
旧知回顾
1.你所知道的人类生活中所需的能量来源有哪些？ 2.你认为哪些是可以开发的新能源？ 3.人们常说的化石燃料指的是那些能源？
以火力发电厂发电为例
化学能
热能
机械能
电能
二、化学能的利用
2、化学能转化为电能
干电池
手机电池
二、化学能的利用
化学电池： 化学能转化 为电能
一次电池：使用后 不能充电再次使用
二次电池：可再 充电循环使用
燃料电池：化学能 直接转化为电能
氢氧燃料电池
二、化学能的利用
⑴组成：多空金属正、负电极和导电液 ⑵工作过程：工作时，把氢气通进负极 室，而正极室则通入氧气，氢气和氧气 通过电化学反应生成水，并释放电能。 ⑶应用：宇宙飞船、太空站等航天器上 使用 ⑷优点：不仅提供电能，发电后的产物 还可作为宇航员提供饮用水。
化学能之所以方便，因有所需的化学物质就有持续 能源。这是水能、太阳能、风能所不具备的优势。
由于化石燃料资源有限，并会对自然环境造 成污染，因此要开发利用清洁高效的新能源。 比如：生物质能、潮汐能、地热能、氢能
生物质能 地热能
氢能
潮汐能
二、化学能的利用
物质发生化学变化时，常常伴随有能量变化，这就是 化学能。通过化学反应，化学能可转化为其他能量， 如热能、电能等。
干电池
手机电池（锂电池）
为什么化学能可以直接转化为电能？
原电池实验
化学电池的分类：
化学能的利用与化学能的转化
化学能的利用与化学能的转化化学能的利用与化学能的转化是化学领域中的重要概念。
化学能是指物质在化学反应中释放或吸收的能量。
化学能的利用是指通过化学反应将化学能转化为其他形式的能量，如热能、电能、光能等。
化学能的转化是指化学反应中能量的转换过程，包括能量的吸收和释放。
以下是化学能的利用与化学能的转化的相关知识点：1.化学反应中的能量变化：化学反应中，反应物和生成物的能量是不同的。
化学反应可以是放热反应，也可以是吸热反应。
放热反应释放能量，而吸热反应吸收能量。
2.燃烧反应：燃烧是一种放热反应，通过燃烧反应，燃料与氧气反应产生二氧化碳和水，并释放大量的能量。
燃烧反应是化学能转化为热能和光能的过程。
3.电池：电池是一种将化学能转化为电能的装置。
它通过化学反应产生电子流动，从而产生电能。
电池的原理基于氧化还原反应，包括氧化反应和还原反应。
4.化学能与电能的转化：在电解过程中，通过外加电压，化学反应可以在电极上发生。
这个过程将电能转化为化学能，如电解水产生氢气和氧气。
5.化学能与热能的转化：化学反应过程中，能量可以以热的形式释放或吸收。
例如，氧化铁与一氧化碳反应生成铁和二氧化碳的过程中，释放了大量的热能。
6.化学能与光能的转化：在光合作用中，植物通过吸收光能将二氧化碳和水转化为葡萄糖和氧气。
这个过程将光能转化为化学能。
7.化学能的储存：化学能可以通过化学物质的状态变化进行储存。
例如，固体燃料和炸药储存了化学能，当它们发生燃烧或爆炸时，化学能被释放出来。
8.能量转化效率：在能量转化过程中，不是所有的化学能都能完全转化为其他形式的能量。
能量转化效率是指实际转化能量与理论上可转化能量的比值。
通过了解化学能的利用与化学能的转化，我们可以更好地理解化学反应中能量的变化，并应用这些知识来开发和利用化学能源。
这些知识点对于中学生在化学学习中的发展具有重要意义。
习题及方法：1.习题：燃料燃烧时能量是如何转化的？燃料燃烧是一种放热反应，能量的转化可以从反应物和生成物的能量差来理解。
化学能的利用
化学能的利用化学能是一种重要的能源形式，广泛应用于生活和工业生产中。
有效地利用化学能对于节约能源、保护环境具有重要意义。
本文将探讨化学能的利用方式和相关的应用。
一、化学能的利用方式化学能的利用主要分为热能和电能两种形式。
1. 热能利用：燃烧是最常见的化学能转化为热能的方式。
我们常见的煤、石油、天然气等化石能源都是通过燃烧来释放能量，将化学能转化为热能。
热能可以用于供暖、发电等方面，使人们的生活更加舒适便利。
2. 电能利用：化学能也可以转化为电能，广泛应用于各个行业和领域。
例如，化学能储存在电池中，当电池产生化学反应时，会释放出电能。
电池被广泛用于移动电子设备、汽车动力、储能系统等方面。
此外，化学能还可以通过化学反应产生热能，再通过热能发电，将化学能转化为电能。
二、化学能的应用1. 化学能在日常生活中的应用化学能在日常生活中有着广泛的应用。
最常见的是燃料的利用，例如煤气、汽油、燃料油等作为能源存在，在家庭、酒店、工厂等各个场所用于烹饪、取暖等。
此外，电池的使用也是化学能在生活中的应用之一，电脑、手机、手表等各种电子设备都需要电池提供电能。
2. 化学能在工业上的应用化学能在工业生产中有着重要的地位。
首先，化学反应可以提供热能用于加热生产过程。
例如，煤炭在高温下燃烧产生的热能用于冶金、玻璃、水泥等工艺过程。
其次，化学能还可以通过化学反应产生电能，驱动电机实现各种工业生产的需求。
另外，化学能还可以用于化学合成，生产各种化学物质和材料。
3. 化学能在能源领域的应用化学能在能源领域的应用越来越重要。
一个重要的应用是化石能源的利用，如煤炭、石油、天然气等都利用了化学能。
另外，化学能还可以通过新能源技术进行有效利用，如太阳能、风能等。
太阳能电池利用光能转化为电能，风能发电利用风能将风能转换为电能。
这些新能源的开发利用具有巨大的潜力，可以有效减少化石能源的使用和环境污染。
总结起来，化学能作为一种重要的能源形式，具有广泛的应用领域。
人教版高中化学必修2第二章 化学反应与能量第一节 化学能与热能教案
教案2、用手触摸烧杯下部感觉烧杯变凉反应吸热3、用手拿起烧杯烧杯下面的带有几滴水的玻璃片（或小木板）粘到了烧杯底部反应吸收热量使体系温度降低，使水结成冰4、将粘有玻璃片的烧杯放在盛有热水的烧杯上一会儿再拿起玻璃片脱离上面烧杯底部冰融化5、反应完后移走烧杯上的多孔塑料片，观察反应物混合物成糊状有水生成【讲解】注意事项：这个实验成功的关键是在短时间内反应充分进行，使体系温度快速降低，将玻璃片上的水凝固。
实验中要注意两点：（1）将Ba(OH)2·8H2O晶体研磨成粉末，以便与NH4Cl晶体充分接触；（2）由于该反应属于固相反应，一定要在晶体混合后立即用玻璃棒快速搅拌混合物，以使它们很快起反应；（3）反应放出有刺激性气味的氨气，会造成学习环境的污染，所以要注意对氨气的吸收。
【投影小结】1、方程式：Ba(OH)2·8H2O+2NH4Cl==BaCl2+2NH3↑+10H2O2、玻璃棒的作用：搅拌，使混合物充分接触3、反应物成糊状的原因：结冰粘结【板书】结论：该反应是吸热反应【实验三】酸碱中和反应中的能量变化【板书】3、酸碱中和反应中的能量变化【投影实验】实验步骤：在50 mL 烧杯中加入20 mL 2 mol/L的盐酸，测其温度。
另用量筒量取20 mL 2mol/L NaOH溶液，测其温度，并缓慢地倾入烧杯中，边加边用玻璃棒搅拌。
观察反应中溶液温度的变化过程，并作好记录。
盐酸温度/℃NaOH 溶液温度/℃中和反应后溶液温度/℃室温室温温度升高【提问】是不是所有强碱与强酸的反应都放热呢？下面让我们做一组对比实验。
【设疑】对实验进行原理性抽象──为什么强酸与强碱发生反应时都会放出热量？【讲解】由此可见，强酸与强碱的反应的化学方程式虽然不同，反应物也不同，但是它们的反应本质相同，都是H+与OH-离子反应生成水的反应，属于中和反应，其离子方程式都是：H+ + OH- = H2O。
所以，可提出推测，即中和反应都放热。
木材的生物质能与能源利用
木材的生物质能与能源利用随着全球能源需求的不断增加，寻找可持续、清洁能源的需求变得越来越迫切。
生物质能作为一种环保、可再生的能源形式，受到了广泛的关注。
而木材作为生物质能的重要来源，其能源利用也是研究的热点之一。
本文将探讨木材的生物质能与能源利用的相关内容。
一、木材的生物质能概述木材是指树木的主体，主要由纤维素、半纤维素和木质素等有机化合物构成。
这些有机化合物可以在适当的条件下转化为生物质能，使木材成为一种重要的可再生能源资源。
木材的生物质能可以通过不同的方式进行利用，如热能利用、化学能利用和生物质发电等。
二、木材的热能利用木材作为燃料，可以通过燃烧释放出大量的热能。
这种热能可以用于供暖、烹饪和工业生产等领域。
木材热能利用的方式主要包括直接燃烧和气化燃烧两种形式。
1. 直接燃烧：木材经过简单的加工处理后，可以作为固体燃料直接燃烧。
这种方式简单、成本低，并且可以充分利用木材的热值。
但是，直接燃烧也存在一些问题，比如燃烧过程中产生的二氧化碳、一氧化碳和颗粒物等污染物对环境和健康造成一定的影响。
2. 气化燃烧：木材可以通过气化反应转化为气体燃料，如木质气和合成气。
这种方式在能源利用效率上比直接燃烧更高，并且可以减少对环境的影响。
气化燃烧技术的发展已经使木材热能利用更加清洁和高效。
三、木材的化学能利用除了作为燃料进行热能利用外，木材还可以通过化学反应转化为其他有用的化学品和能源。
这种能源利用方式被称为木材的化学能利用。
1. 木材的制浆和纸浆生产：木材中的纤维素可以通过制浆和纸浆工艺转化为纸张和纤维板等产品。
这种工艺利用了木材的纤维素等成分，实现了木材在化学能方面的利用。
2. 木材的生物质液化：木材可以通过液化反应转化为生物质液体燃料，如生物柴油和生物醇等。
这种方式可以充分利用木材的化学能，同时减少对环境的污染。
四、木材的生物质发电木材作为一种生物质能源，还可以通过生物质发电技术转化为电能。
木材生物质发电是指将木材燃烧或气化后产生的热能转换为电能。
化学工程中的新能源开发与利用
化学工程中的新能源开发与利用在当今社会，新能源的开发与利用成为促进可持续发展的重要方向之一。
而化学工程作为能源领域的核心学科，在新能源开发与利用方面扮演着不可或缺的角色。
本文将探讨化学工程中的新能源开发与利用，以期对该领域的发展做出贡献。
1. 新能源的定义与分类新能源是指相对于传统能源而言，在开发、利用和排放方面对环境影响较小的能源形式。
按照能源形式的不同，新能源可分为太阳能、风能、水能、生物质能等多种类型。
这些新能源不仅具有取之不尽、用之不竭的特点，还能有效减少温室气体排放，对缓解能源危机和改善环境质量具有重要意义。
2. 化学工程在新能源开发中的作用化学工程在新能源开发与利用中扮演着重要角色。
首先，化学工程领域的专家和科学家致力于开发新的能源材料和技术。
例如，太阳能电池、燃料电池、储能材料等的研发与制备，离不开化学工程中的材料学、催化学等专业知识的支持。
其次，化学工程在能源转换和利用方面发挥着关键作用。
通过化学反应、分离与纯化技术，能将新能源转化为可用的能源形式，如将太阳能转化为电能、将风能转化为动力能。
此外，化学工程在能源转化过程中还能减少能源损失，提高能源利用效率。
3. 太阳能在化学工程中的应用太阳能作为最为广泛利用的新能源之一，在化学工程中有着重要的应用。
化学反应可以将太阳能转化为热能、化学能和电能等形式。
其中，利用太阳能光热转换技术可以进行高温热解、蒸发、干燥等过程，满足化工生产中的热能需求。
此外，通过光电化学反应，太阳能也可以转化为电能，应用于光伏发电和光电催化反应等领域。
4. 燃料电池的发展与应用燃料电池作为化学工程中的重要能源转换技术，具有高效转能、低污染、安全可靠等特点，被广泛应用于交通运输、电力供应等领域。
燃料电池以氢气等燃料为原料，通过化学反应产生电能，同时还能释放出热能。
化学工程在燃料电池的设计、催化剂的开发、反应堆的优化等方面发挥着重要作用，为燃料电池的发展提供技术支撑。
各种形式的能量教案
各种形式的能量教案第一章：引言教学目标：1. 让学生了解能量的定义和重要性。
2. 让学生掌握能量的不同形式。
教学内容：1. 能量的定义和重要性。
2. 常见能量形式介绍：机械能、热能、光能、电能等。
教学活动：1. 引入话题：通过一个简单的日常生活中的例子，如滚动的球，让学生感受能量的存在。
2. 讲解能量的定义和重要性。
3. 小组讨论：让学生分组讨论他们所了解的各种能量形式，并分享给其他小组。
4. 总结各种能量形式。
第二章：机械能教学目标：1. 让学生了解机械能的概念和特点。
2. 让学生掌握机械能的转换和守恒。
教学内容：1. 机械能的概念和特点。
2. 机械能的转换：动能和势能的相互转换。
3. 机械能的守恒：在没有外力作用下，机械能的总量保持不变。
教学活动：1. 引入话题：通过一个简单的实验，如释放一个下落的球，让学生感受机械能的变化。
2. 讲解机械能的概念和特点。
3. 实验演示：进行一些实验，如滚轮实验、摆动实验等，让学生观察机械能的转换和守恒。
4. 小组讨论：让学生通过实验和观察，总结机械能的转换和守恒规律。
第三章：热能教学目标：1. 让学生了解热能的概念和特点。
2. 让学生掌握热能的传递和转换。
教学内容：1. 热能的概念和特点。
2. 热能的传递：热量的传递方式有导热、对流和辐射。
3. 热能的转换：热能可以转化为其他形式的能量，如机械能、电能等。
教学活动：1. 引入话题：通过一个简单的实验，如热水和冷水的混合，让学生感受热能的存在和传递。
2. 讲解热能的概念和特点。
3. 实验演示：进行一些实验，如热传导实验、热辐射实验等，让学生观察热能的传递和转换。
4. 小组讨论：让学生通过实验和观察，总结热能的传递和转换规律。
第四章：光能教学目标：1. 让学生了解光能的概念和特点。
2. 让学生掌握光能的转换和利用。
教学内容：1. 光能的概念和特点。
2. 光能的转换：光能可以转化为其他形式的能量，如电能、热能等。
化学能转化为电能
化学能转化为电能绪论电能是人类生活中不可或缺的能量形式之一，而化学能则是一种常见的能量形式。
化学能转化为电能的原理被广泛应用于各种应用领域，包括电池、燃料电池等。
本文将探讨化学能转化为电能的原理、机制以及其应用。
一、化学能转化为电能的原理化学能转化为电能的原理可以归结为化学反应中的电子转移过程。
当化学反应发生时，涉及到电子在反应中的移动，这些电子的流动在适当的条件下可以产生电能。
在典型的电池反应中，化学物质在化学反应过程中释放出电子。
这些电子可以通过一个外部电路传输，从而产生电流。
在电池的另一端，电子与氧气结合，在电池内发生还原反应。
这种电流的产生是由于化学反应中的电子传输过程产生的。
二、常见的化学能转化为电能的方法1. 常规电池：常见的电池，如干电池和碱性电池，都是将化学能转化为电能的典型例子。
电池内的化学反应会产生电子，电子则通过外部电路流动，驱动电器工作。
这种电池的优点是成本相对低廉，操作简单，广泛应用于日常生活中的电子设备。
2. 燃料电池：燃料电池是一种将化学能直接转换为电能的装置。
它通过将燃料（如氢气）与氧气反应，产生电子和水。
这些电子可以通过外部电路流动，产生电能。
相对于传统电池，燃料电池的优点在于其高效率、无污染以及可持续性。
目前，燃料电池已广泛应用于交通工具、宇航技术等领域。
三、化学能转化为电能的应用1. 便携式电子设备：化学能转化为电能的应用最常见于便携式电子设备，如手机、平板电脑等。
这些设备通常使用电池作为能量源，电池内的化学能被转化为电能，供设备运行。
近年来，随着技术的发展，燃料电池也逐渐应用于便携式电子设备上，提供更长的使用时间和更可持续的能源。
2. 电动交通工具：电动汽车和电动自行车是另一个常见的化学能转化为电能的应用示例。
这些交通工具使用燃料电池或者电池作为能源，将化学能转化为电能驱动车辆运行。
相对于传统的燃油车辆，电动交通工具具有零排放和更低的噪音水平，且能源更加清洁和可再生。
化学与能源
03 化石燃料及其利 用
化石燃料种类与特性
煤炭
天然气
形成于地下深处，由古代植物遗体经 过复杂的地质化学变化而成。具有高 碳含量、高热值和丰富的储量。
主要成分为甲烷，形成于地下深处， 由古代生物遗体在还原环境下经地质 作用形成。具有清洁、高效、环保等 优点。
石油
由古代海洋或湖泊中的生物遗体在地 下高温高压环境下形成。具有高热值 、易运输和加工成各种燃料和化工原 料的特性。
电动汽车与可再生能源的协同发展
将电动汽车作为移动储能单元，通过智能充电设施与可再生能源发电系统相连，实现电动 汽车与可再生能源的协同发展。例如，在太阳能和风能资源丰富的地区建设充电站，为电 动汽车提供清洁的充电服务。
05 新能源材料在化 学能源中应用
新能源材料种类及特性
锂离子电池材料
01
具有高能量密度、长循环寿命和环保等优点，广泛应用于电动
04 可再生能源与化 学储能技术
可再生能源种类及特点
太阳能
风能
利用光伏效应将太阳能转化为电能，具有 清洁、无限可利用的特点。
通过风力驱动风力发电机产生电能，风能 资源丰富且分布广泛。
水能
生物质能
利用水流驱动水轮机产生电能，水能资源 可再生且对环境影响较小。
利用生物质（如木材、农作物废弃物等） 进行燃烧或发酵产生热能或生物燃料，具 有可再生性和低污染性。
化学反应在能源转换中应用
燃料电池
利用化学反应产生电能，具有高效、环保等优点 ，应用于交通工具、便携式设备等领域。
能源储存与转换材料
研究具有高能量密度、快速充放电等特性的材料 ，如锂离子电池、超级电容器等。
ABCD
太阳能利用
通过光化学反应将太阳能转换为化学能储存，如 光合作用、光催化等。
什么是化学能介绍化学能的转化和利用
什么是化学能介绍化学能的转化和利用知识点：化学能的转化和利用化学能是指物质在化学反应中释放或吸收的能量。
化学能的转化和利用是化学学科的一个重要内容，涉及到能量的转化、物质的性质和变化。
1.化学能的定义：化学能是指物质在化学反应中由于化学键的断裂和形成而释放或吸收的能量。
2.化学能的转化：化学能可以转化为其他形式的能量，如热能、电能、光能等。
例如，燃烧反应中燃料与氧气反应产生二氧化碳和水，同时释放大量的热能。
3.化学能的利用：化学能的利用是指将化学能转化为人类所需的各种形式能量的过程。
常见的化学能利用包括燃料的燃烧、电池的放电、化学反应产生的热能等。
4.化学电池：化学电池是一种将化学能转化为电能的装置。
它通过化学反应在两个电极之间产生电势差，从而产生电流。
5.燃烧反应：燃烧反应是一种常见的化学能转化过程，燃料与氧气反应产生二氧化碳和水，同时释放大量的热能。
6.化学动力学：化学动力学是研究化学反应速率和反应机理的分支学科。
它涉及到反应物浓度、温度、催化剂等因素对反应速率的影响。
7.化学能的储存：化学能可以通过化学物质的形成或变化来储存。
例如，电池中的化学物质可以在充电过程中储存能量，在放电过程中释放能量。
8.化学能的应用：化学能的应用广泛，包括能源生产、电子设备、交通工具、工业生产等领域。
9.化学能的可持续利用：随着能源危机和环境问题的日益严重，化学能的可持续利用受到了广泛关注。
可再生能源的利用、清洁能源的开发和能源的高效利用等是实现化学能可持续利用的重要方向。
以上是关于化学能的转化和利用的一些基本知识点，希望对您的学习有所帮助。
习题及方法：1.习题：燃料燃烧时，化学能转化为什么形式的能量？解题方法：回顾燃料燃烧的过程，燃料与氧气反应产生二氧化碳和水，同时释放大量的热能。
因此，化学能转化为热能。
答案：化学能转化为热能。
2.习题：请解释化学电池如何将化学能转化为电能。
解题方法：化学电池通过化学反应在两个电极之间产生电势差，从而产生电流。
可再生能源的化学转化和利用
可再生能源的化学转化和利用可再生能源是指在自然界中能够源源不断产生的能源，如太阳能、风能、水能和生物能，具有非常重要的环境和经济价值。
为了更有效地利用可再生能源，化学转化技术被广泛应用于将这些能源转化为直接或间接的化学能。
一、太阳能的化学转化和利用太阳能是最为常见和广泛应用的可再生能源之一，其化学转化和利用可以通过光合作用和太阳能电池来实现。
1. 光合作用：太阳辐射照射到植物叶绿素上时，会激发光合色素中电子的跃迁，最终将太阳能转化为化学能（光能转化为化学能）。
植物通过光合作用吸收二氧化碳和水分，经过化学反应生成葡萄糖和氧气。
葡萄糖可以继续通过其他化学反应转化为各种有机物质，如淀粉、纤维素和脂肪。
2. 太阳能电池：太阳能电池利用光生电压效应将太阳能直接转化为电能。
当太阳光照射到太阳能电池上时，太阳能被吸收，并在半导体材料中产生正电子-负电子的电子对。
这些电子将通过电子传导系统流动，从而产生电流。
二、风能的化学转化和利用风能是另一种重要的可再生能源，其化学转化和利用主要通过风能发电来实现。
1. 风能发电：风能发电设备通过风轮转动驱动发电机产生电能。
当风速足够大时，风轮就能转动，然后通过传动装置将机械能转化为电能。
2. 储能技术：由于风能的波动性，需要储能技术将其转化为稳定的电能。
例如，将风能用于电解水，将水分解为氢气和氧气，氢气可以储存并作为燃料使用，而氧气则可以进一步应用于其他化学过程。
三、水能的化学转化和利用水能是可再生能源中最常见和最广泛应用的能源之一。
其化学转化和利用主要由水能发电和水分解两部分组成。
1. 水能发电：水能发电利用水流通过涡轮机旋转驱动发电机发电。
水力发电技术有水轮发电和水电站发电两种形式，能够产生大量的电能。
2. 水分解：水能可以通过电解水的方式转化为氢气和氧气。
水分解是一种将水转化为其他有用化学物质的重要方法。
氢气可以作为清洁的燃料使用，并且可以应用于化工等领域。
四、生物能的化学转化和利用生物能是指来自生物质的能量，如生物质能、生物燃料和生物油。
如何利用化学知识解决实际工程问题
如何利用化学知识解决实际工程问题化学作为一门研究物质变化和性质的科学，在实际工程领域中有着广泛的应用。
借助化学知识，我们可以解决很多实际工程问题，提高效能和质量。
本文将探讨如何利用化学知识解决实际工程问题，并以实例进行阐述。
一、涂料工程中的化学解决方案在涂料工程中，我们常常面临着涂料的附着力、耐久性、耐候性等问题。
借助化学知识，我们可以制备出具有优良性能的涂料。
例如，在提高涂料附着力方面，我们可以添加聚合物助剂来改善涂料与基材的粘附性；在提高耐久性和耐候性方面，我们可以通过控制涂料中溶剂和添加剂的配比来调节干燥速度和抗紫外线性能。
这些化学解决方案可以有效提高涂料的性能，延长涂层使用寿命。
二、环境污染治理中的化学解决方案环境污染治理是一个紧迫且重要的工程问题。
化学技术在环境污染治理中发挥着重要的作用。
例如，在废水处理中，我们可以利用化学沉淀、吸附和氧化等方法将废水中的有害物质转化为无害的物质。
此外，还可以利用化学方法对有机废气进行催化氧化或吸附净化，减少有害气体的排放。
这些化学解决方案可以高效地降低环境污染，保护生态环境。
三、新材料开发中的化学解决方案在新材料开发中，化学技术发挥着至关重要的作用。
借助化学合成方法，我们可以制备出各种具有特殊功能的新材料。
例如，通过调控纳米颗粒的形貌和结构，可以制备出具有高比表面积和特殊光学、电子性质的纳米材料；通过对聚合物结构和交联方式的调控，可以获得具有超高机械性能和抗化学侵蚀性能的高分子复合材料。
这些化学解决方案可以推动新材料的发展，满足工程领域对材料性能的需求。
四、能源领域的化学解决方案能源是当前社会发展面临的重要问题，而化学解决方案可以在能源领域发挥重要作用。
例如，在储能方面，我们可以利用化学反应（如电池）将电能转化为化学能储存起来，再在需要的时候将其释放出来。
此外，化学催化技术也可以有效地提高能源转化的效率，降低能源消耗。
这些化学解决方案为能源领域的发展提供了技术支持和创新思路。
化学能的转化和计算方法
化学能的转化和计算方法化学能是指物质在化学反应过程中所具有的能量。
化学能的转化是指利用化学反应将一种化学能转化为另一种形式的能量。
本文将介绍化学能的转化和计算方法。
一、化学能的转化化学能的转化常见的有两种情况，一种是放热反应，即化学反应过程中释放出热量；另一种是吸热反应，即化学反应过程中吸收热量。
1. 放热反应放热反应是指化学反应过程中，系统向外界放出热量的反应。
这种反应释放出的热量可以被用来加热其他物体，或进行其他形式的能量转化。
常见的放热反应有燃烧反应和酸碱中和反应。
2. 吸热反应吸热反应是指化学反应过程中，系统吸收外界热量的反应。
这种反应需要外界向系统供应热量，才能使反应进行。
常见的吸热反应有融化反应和蒸发反应。
二、化学能的计算方法化学能的计算方法涉及到计算化学反应中的能量变化，常用的计算方法包括焓变的计算和燃烧热的计算。
1. 焓变的计算焓变（ΔH）是指化学反应在常压下所吸放热量的变化。
焓变的计算可以通过利用化学反应方程式中的配平系数和标准反应焓来进行。
例如，在发生燃烧反应时，可以通过计算反应物和生成物之间的焓变来确定反应的热效应。
根据燃烧反应方程式中物质的配平系数，可以计算出反应物和生成物的焓变，并进行相应的能量转化计算。
2. 燃烧热的计算燃烧热是指单位摩尔物质在完全燃烧时所释放出的热量。
燃烧热的计算可以通过实验方法来确定，通常使用燃烧热计进行测量。
燃烧热计常采用“燃烧弓”或“热束槽”等装置，通过燃烧反应将物质的化学能转化为热能，再进行测量和计算。
三、化学能的应用化学能的转化和计算方法在生活中有着广泛的应用。
以下列举几个常见的应用案例：1. 燃料的选择燃料的选择涉及到燃料在燃烧过程中释放的化学能，通过计算和比较不同燃料的燃烧热，可以选择出具有高能量效益的燃料。
2. 化学电池化学电池利用化学反应过程中产生的电子流来进行能量转化，将化学能转化为电能。
其中，常见的应用包括干电池和蓄电池。
3. 化学反应的工艺优化工业合成反应中，化学能的转化和计算方法可以用来优化反应工艺和提高化学反应的效率。
化学能转化为机械能的例子
化学能转化为机械能的例子化学能是物质内部的能量，机械能是物体的运动能量。
化学能转化为机械能是指通过化学反应将储存在化学物质中的能量转化为物体的运动能量。
以下是十个符合要求的例子：1. 火箭发动机：火箭发动机利用化学反应产生的高温和高压气体推动火箭前进。
在火箭发射过程中，燃料和氧化剂进行化学反应，释放大量热能和气体，推动火箭向上运动。
2. 内燃机：汽车、摩托车等交通工具的引擎是一种利用化学能转化为机械能的装置。
内燃机通过燃料在氧气的作用下燃烧产生高温高压气体，通过活塞的往复运动将热能转化为机械能。
3. 蒸汽机：蒸汽机是一种利用水中的化学能转化为机械能的装置。
蒸汽机通过将水加热至沸腾，产生大量的蒸汽，通过蒸汽的压力推动活塞运动，将热能转化为机械能。
4. 燃气轮机：燃气轮机是一种利用燃气中的化学能转化为机械能的装置。
燃气轮机通过燃烧燃气产生高温高压气体，然后将气体推入涡轮机械装置，使其旋转并产生动力。
5. 锂电池：锂电池是一种常见的化学能转化为机械能的装置。
锂电池通过化学反应将储存在电池中的化学能转化为电能，然后通过电机将电能转化为机械能，推动电动车、手机等设备工作。
6. 蓄电池：蓄电池是一种利用化学能转化为机械能的装置。
蓄电池通过化学反应将储存在电池中的化学能转化为电能，然后通过电机将电能转化为机械能，推动汽车发动机启动。
7. 燃料电池：燃料电池是一种利用化学能转化为机械能的装置。
燃料电池通过化学反应将燃料与氧气反应产生电能，然后通过电机将电能转化为机械能，推动电动车等设备工作。
8. 高压气体推动器：高压气体推动器利用化学能转化为机械能。
在高压气体推动器中，高压气体通过喷嘴喷出，产生反作用力推动物体运动，将化学能转化为机械能。
9. 爆炸引擎：爆炸引擎是一种利用爆炸产生的高温高压气体转化为机械能的装置。
爆炸引擎通过燃烧燃料产生爆炸，产生高温高压气体推动活塞运动，将热能转化为机械能。
10. 电化学发动机：电化学发动机是一种利用化学能转化为机械能的装置。
化学能的转化
化学能的转化化学能的转化是指化学反应中发生的能量变化。
在化学反应过程中，化学能可以从一个物质转化为另一种能量形式，比如热能、机械能、电能等。
这种能量转化不仅影响着化学反应的进行，也在日常生活中发挥着重要的作用。
本文将从化学能的转化原理、常见的化学能转化反应和应用举例等方面进行讨论。
首先，化学能转化的原理是能量守恒定律。
根据能量守恒原理，能量不会被创造或消灭，只会从一种形式转化为另一种形式。
在化学反应中，反应物中所含的化学能会转化为反应过程中产生或吸收的其他形式的能量。
这种能量转化遵循热力学第一定律，也就是能量守恒定律。
常见的化学能转化反应有燃烧反应、光合作用和电化学反应等。
在燃烧反应中，物质与氧气发生化学反应，产生大量的热能。
例如，燃烧木材时，木材中的化学能转化为热能，使我们感受到火的热量。
在光合作用中，植物光合作用产生的化学能可以转化为植物生长所需的能量。
而在电化学反应中，化学能可以通过电池等装置转化为电能。
比如，电池中发生的化学反应将化学能转化为电能，我们可以利用电能驱动各种设备。
化学能转化在日常生活中也有许多应用。
例如，燃料电池就是一种将化学能转化为电能的装置。
它通过氢和氧气的化学反应，产生电能，同时产生的副产物是水。
燃料电池具有高能量转化效率和无公害排放的特点，因此在航天、交通工具和家用电力等领域得到广泛应用。
另一个应用是化学能转化在食物消化过程中的作用。
在人体消化食物的过程中，食物中的化学能被转化为酶的化学能，然后再转化为细胞可以利用的化学能。
这个过程提供了人体所需的能量。
化学能转化还用于制备工业产品。
例如，化学反应可以使原料转化为最终产品，同时释放出大量的热能，用来提供工艺过程所需的热源。
化学工业中的多种反应都利用了化学能转化的原理。
另外，化学能转化还用于储能和能量转移等方面。
电池、储能设备等都是利用了化学反应将化学能转化为可储存和可传递的能量。
综上所述，化学能的转化在化学反应中起着重要的作用，并在生活中发挥着巨大的作用。
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9.3 化学能的利用第一课时
能源
[教学目标]
●知识与技能
（1）知道化石燃料是人类重要的自然资源，了解化学燃料的不可再生性，认识合理开采、节约使用化石燃料的重要性。
（2）了解化石燃料燃烧对环境的影响；
（3）认识使用和开发清洁燃料及各种能源的重要性。
●过程与方法
（1）充分利用教材的现有资源（图片、资料、讨论），认识化石燃料的利与弊，以及开发和使用清洁燃料的重要性和迫切性。
● 情感、态度与价值观
（1）树立科学的物质观，学会用辩证的观点看待事物；
（2）积极关注与化学有关的社会问题，形成主动参与社会决策的意识；
（3）树立珍惜资源、保护环境、爱护地球、积极实践的科学精神。
[重点难点]
●重点：化石燃料燃烧对环境的影响；
使用和开发清洁燃料及各种能源的重要性。
●难点：树立珍惜资源、保护环境、爱护地球的意识。
[教学准备]
●教师准备
（1）相关图片
（2）提前配制好“酸雨”
●学生准备
提前做些实地调查（环境污染的实例）和资料搜集（新燃料和新能源使用）一、导课
二、探究煤、石油、天然气
三、使用和开发新的燃料及能源。