6.1 化学与能源开发
化学与能源开发
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• 6、自然界中以现成的形式提供的能源称为一级能源，需依靠其他能源间接 制取的能源称为二级能源。如氢气是高效、无污染的二级能源，是因为自然 界中现成的氢气很少，下列叙述正确的是（ ） • A.天然气属于一级能源 B.一氧化碳属于二级能源 • C.家用电器使用的电能属于一级能源 D.风能属于二级能源 • 7、由于近年来国际原油价格不断攀升，国家有关部门2004年10月做出决 定，扩大“乙醇汽油”的试点范围。“乙醇汽油”中的乙醇（C2H5OH） 可用高粱、玉米、薯类为原料，经过发酵蒸馏制得。同时，由于能源价格的 上涨，部分城镇居民的生活方式受到影响，昔日常用的蜂窝煤因价格低廉又 受到人们的青睐。请回答： • ⑴煤燃烧所产生的空气污染物有___________________等。 • ⑵乙醇是一种绿色能源，完全燃烧生成水和二氧化碳，写出其燃烧的化学方 程式： • _____________________________________________________ ________________ • ⑶为减缓日趋严重的能源危机，请你提出一条具体的合理化建议： ____________。
人类利用能源的三个阶段： 1、柴草时期 2、化学能源时期 3、多能源结构时期 煤炭、石油、天然气
目前人类所能够使用的能源形式
太阳能、潮汐能、地热能、 核能、风能。
1、能源的分类
2、氢能的优点 氢气的燃烧值大，且燃烧后生成水 ，产物是水无污染， 制取的原料来源广泛。 3、尚未解决问题 氢气的廉价制取 氢气的贮存和运输
谢谢大家！
以氢燃料电池为动力的客车现在在北京的部分公交线 路试运行。和普通客车不同的是，氢燃料客车运行过 程中不排放任何有害气体，称为“零排放”汽车，其 原因是 ___________________。
化学在能源和可持续能源开发中的应用
化学在能源和可持续能源开发中的应用化学在能源和可持续能源开发中的应用如下：1.在化石能源开发中，化学技术发挥了重要作用。
石油提炼技术通过分馏和催化裂化等化学过程，从原油中提取出各种石油产品，如汽油、柴油和煤油等，满足不同能源需求。
此外，化学技术还可以提高燃烧效率，减少污染物排放，如通过添加清洁燃料添加剂，降低尾气排放的有害物质含量。
在煤炭清洁利用方面，化学技术可以有效降低煤炭燃烧产生的污染物和温室气体排放，如煤炭气化技术和煤炭液化技术。
煤炭气化技术可以将煤转化为合成气，用于发电和化学品的生产；煤炭液化技术可以将煤转化为液体燃料，如煤油和乙二醇，实现煤炭清洁利用和能源多样化。
2.在可再生能源开发中，化学技术也发挥了重要作用。
太阳能电池技术利用化学合成的有机聚合物材料来吸收太阳能并产生电能。
此外，化学技术还可以改进太阳能电池的性能，如提高光电转化效率和稳定性。
这些技术的发展有助于实现太阳能的大规模应用和普及。
在风能发电中，化学技术主要体现在风力润滑剂的研发和应用上。
风力润滑剂是风力发电机的核心部件之一，可以减少机械摩擦和磨损，提高发电效率和可靠性。
化学技术的进展使得风力润滑剂具备更好的性能和更长的使用寿命，推动了风能发电技术的发展。
3.在新能源领域，化学电池是化学能最为典型的应用之一。
化学电池是一种能够将化学能转化为电能的装置，其应用广泛，包括但不限于电动汽车、电子设备等。
同时，化学电池也是实现可再生能源储存和释放的重要手段，例如在风力发电和太阳能发电中，化学电池可以用来储存多余的电能，并在需要时将其释放出来。
总的来说，化学在能源和可持续能源开发中的应用涵盖了多个方面，包括化石能源的开发与利用、可再生能源的开发与利用以及新能源的储存与释放等。
这些应用不仅为人类提供了多样化的能源选择，还有助于实现可持续发展的目标。
如何利用化学知识进行能源开发与利用
如何利用化学知识进行能源开发与利用能源是人类社会发展的重要物质基础，而化学知识在能源开发与利用方面发挥着至关重要的作用。
从传统的化石能源到新兴的可再生能源，化学原理和技术贯穿始终，为我们提供了更高效、更清洁、更可持续的能源解决方案。
一、传统化石能源的优化利用煤炭、石油和天然气是我们熟知的传统化石能源。
化学知识在这些能源的开采、加工和利用过程中都有着广泛的应用。
在煤炭的利用方面，通过化学方法可以进行煤炭的气化和液化。
煤炭气化是将煤炭转化为合成气（主要成分是一氧化碳和氢气），然后再通过一系列化学反应合成液体燃料或化工产品。
煤炭液化则是将煤炭直接转化为液体燃料，如煤制油。
这些化学转化过程不仅提高了煤炭的利用效率，还减少了直接燃烧煤炭带来的环境污染。
石油的加工也是化学知识的重要应用领域。
通过分馏、裂化、重整等化学工艺，可以将原油分离成不同沸点范围的馏分，如汽油、柴油、煤油等，并进一步将大分子烃类转化为小分子烃类，以提高油品的质量和产量。
同时，利用化学催化技术，可以生产出各种高附加值的化工产品，如塑料、橡胶、纤维等。
天然气的利用也离不开化学知识。
例如，甲烷是天然气的主要成分，可以通过化学催化反应转化为合成气，进而合成甲醇、甲醛等化工产品。
此外，天然气还可以用于燃料电池，通过电化学反应直接将化学能转化为电能。
二、可再生能源的开发随着对环境保护和可持续发展的重视，可再生能源的开发成为了能源领域的研究热点。
化学知识在太阳能、风能、水能、生物能等可再生能源的开发和利用中也发挥着关键作用。
太阳能是最丰富的可再生能源之一。
太阳能电池是将太阳能转化为电能的重要装置，其中的关键材料如硅、碲化镉、铜铟镓硒等，其性能和制备都涉及到化学原理和技术。
此外，利用化学方法还可以开发太阳能燃料，如通过人工光合作用将水分解为氢气和氧气，或者将二氧化碳转化为有机物燃料。
风能的利用主要是通过风力发电。
虽然风力发电本身是基于物理原理，但风机叶片的制造材料和防腐蚀涂层的选择与制备，以及电能的存储和转化等环节，都需要化学知识的支持。
6.1.1化学反应与热能(教学设计)高一化学(人教版2019)
第六章《化学反应与能量》教学设计第一节化学反应与能量变化第一课时化学反应与热能【回顾2】.什么是化石燃料？请举例说明人类对化学反应中能量的利用情况有哪些？【学生1】①化石燃料是由古代生物的遗骸经过一系列复杂变化而形成的不可再生能源。
如煤、石油和天然气等。
【学生2】人类对化学反应中能量的利用：a.生活燃料的使用，如做饭、取暖等；b.利用燃烧等化学反应产生的能量发电、燃烧陶瓷、冶炼金属和发射火箭等；c.利用爆炸可以开矿采煤、开山炸石、拆除建筑物等。
【预习1】如下图所示，说明反应物和生成物具有的能量与化学反应中的热量变化有何关系？【学生】反应过程（①）为放热反应：反应物能量> 生成物能量反应过程（①）为吸热反应：反应物能量< 生成物能量【预习1】化学反应中热量的的变化与化学键有何关系？【学生】物质中的原子之间是通过化学键相结合的，而化学键是与化学能联系在一起的。
当物质发生化学反应时，断开反应物的化学键要吸收(放出或吸收)能量，而形成生成物的化学键要放出(放出或吸收)能量。
【导入】能源、材料，信息被称为现代社会发展的三大支柱。
能源是人类赖以生存和发展的重要资源。
我们在生产、生活中所使用的能量绝大部分是由化学反应提供的，特别是煤、石油、天然气以及它们的制品燃烧所产生。
随着社会的发展，人类活动对能源的消耗逐渐增多，尽管一些新能源被不断开发和利用，但是，由于对资源的不合理开发和利用从而引发了不可回避的能源危机已成为制约一个国家发展的瓶颈，今天我们以化学的眼光来研究有关能源问题。
【过渡】在初中化学的学习中，我们已经知道化学反应中既有物质变化，又有能量变活动二、实验探究放热反应和吸热反应实验装置实验现象①镁条逐渐溶解，有气泡产生；①温度计温度上升；①用手触摸试管壁，有温热感①混合物呈糊状；①有刺激性气味气体产生；①木片上的水结成冰，与烧杯底粘在了一起；①用手触摸杯壁下部，有凉的感觉实验原理Mg + 2HCl === MgCl2 + H2↑Ba(OH)2·8H2O + 2NH4Cl === BaCl2+2NH3↑+ 10H2O实验结论该反应产生气体，并放出热量该反应产生气体，并吸收热量【教师】评价、追问：通过上面个量个实验，可以得出什么结论？【学生】化学反应中总会伴随着能量变化，通常主要表现为热能的变化，有的放出热量，有的吸收热量。
化学合成与新能源开发
化学合成与新能源开发随着世界人口的增长和工业化的进程，能源需求日益增加，传统能源的供应已经面临着枯竭和环境污染等问题。
因此，开发新能源成为了当今社会的重要课题之一。
化学合成作为一种重要的手段，正在为新能源的开发提供强大的支持。
一、化学合成在新能源开发中的应用化学合成是通过合成反应从原料中合成所需的化合物或材料。
在新能源开发中，化学合成被广泛应用于以下几个方面：1.1 人工合成燃料化学合成技术可以将可再生能源转化为高效、清洁的燃料。
例如，通过催化剂的作用，可以将太阳能或风能转化为氢气燃料，该燃料在燃烧过程中不会产生二氧化碳等有害气体。
此外，化学合成还可以通过合成液体燃料或电池材料，为新能源的利用提供更多样化的选择。
1.2 合成光伏材料光伏材料是将太阳能转化为电能的材料。
通过化学合成技术，可以制备出高效的光伏材料，如铜铟硒薄膜太阳能电池。
这种材料可以通过溶液法、热蒸发法等化学合成的方法得到，并具有高效率、低成本等优势，为新能源开发提供了良好的应用前景。
1.3 制备储能材料能源储存是新能源开发中面临的一个重要问题。
化学合成技术可以用于制备高性能的储能材料，如锂离子电池的正负极材料、氢储氢材料等。
通过化学合成，可以控制材料的结构和性能，提高储能材料的能量密度和循环寿命，为新能源的大规模应用提供可靠的支持。
二、化学合成在新能源开发中的挑战与机遇虽然化学合成在新能源开发中具有广阔的应用前景，但也面临着一些挑战。
首先，化学合成的过程通常需要高温、高压等条件，这对反应设备和催化剂提出了较高的要求。
其次，一些化学合成过程中可能产生有害物质或废弃物，对环境造成污染。
然而，化学合成也带来了许多机遇。
随着新材料合成技术的发展，可以设计出更高效、更环保的合成方法，提高反应产率和选择性。
此外，新型催化剂和反应器的研发也为化学合成提供了新的机遇，有望实现更低能耗、更可持续的合成过程。
三、化学合成与新能源开发的研究进展目前，化学合成与新能源开发的研究进展如下：3.1 新型催化剂的研发催化剂是化学合成中的关键因素，能够提高反应的速率和选择性。
2022年鲁教版化学九下《第一节化学与能源开发》精品公开课课件
太阳能、核能、风能、地热能、潮汐能等。
太阳能
水能
风能
氢能
新能源
核能
潮汐能
地热能
生物质能
二、清洁高效的氢能
（1）氢气作为能源，有哪些优点？ （2）氢能源还没有得到广泛应用的原因。
1.氢能源的优点
（1）放热量高。每升氢气燃烧放出的热量为 1 千克汽油燃烧放 出的热量的3－4倍。
（2）清洁无污染。 氢气在燃烧过程中，产物只有水，不会造 成环境污染，因而又被称为“清洁燃料”。
(H2) (O2)
同
之
条件为点燃
条件为通电
处
生成水放出热量 电解水需要消耗电能
相互 关系
两个反应的反应物与生成物正好相反
理想的高能燃料
➢ 氢气的用途
氢气是高能清洁燃料。 原因： • 热值高。 • 燃烧后的产物为水，不污染环境。 • 是理想的可再生能源，可以水为原料来制取。
理想的高能燃料 ➢ 氢气的用途
中国节能产 品认证标志
（1）中间是一个汉字“节”，代 表“节能”；
（2）“节”的“横”和外面的圆 圈组成了一个大大的字母“e”，代 表能源（energy）；
（3）整体图案为蓝色，象征着人 类通过节能活动恢复并保持天空和 海洋于的蓝色。
3.新能源的开发
（1）新能源的特点
①蕴藏丰富； ②安全、干净，不会威胁人类和破坏环境； ③在自然界中可以不断再生。
氢气的化学性质—可燃性
➢ 实验探究氢气的爆炸
实验 操作
取一个无盖，底部钻一小孔的塑料（纸） 筒或杯，用纸团堵住小孔，开口一端朝下 ，通入一会儿氢气，使筒里的气体为氢气 和空气的混合气。把筒拿到安全的地方， 拔掉堵孔的纸团，用燃着的木条在小孔处 点火（为安全起见，点火时人要离远一点 ），注意观察实验现象
化学与能源认识化学在能源领域的应用和发展
化学与能源认识化学在能源领域的应用和发展化学与能源：认识化学在能源领域的应用和发展概述：化学作为一门探索物质结构、性质和变化的科学，对于能源领域的应用和发展起着重要的推动作用。
本文将详细介绍化学在能源领域中的应用，包括化学能的转化、化学储能技术、化学能源的发电方式和新能源的开发等方面，旨在探讨化学在能源领域中的重要作用以及对未来能源形势的影响。
一、化学能的转化化学能的转化是能源领域中的重要过程，常见的化学能转化包括燃烧、电化学反应和核能反应等。
1. 燃烧反应燃烧反应是化学能转化的常见形式，通过燃烧可以将化学能转化为热能和光能。
例如，化石燃料的燃烧可以产生大量的热能，用于供暖、发电和工业生产等方面。
同时，燃烧也伴随着废气的产生，其中包括二氧化碳等温室气体，对环境造成了不可忽视的影响。
2. 电化学反应电化学反应是将化学能转化为电能的过程，主要包括电池和燃料电池两种形式。
电池通过化学反应产生电流，常见的例子包括锂电池、铅酸电池和锌锰电池等。
燃料电池则通过氧化还原反应将燃料化学能直接转化为电能，具有高效能、环境友好的特点。
目前燃料电池已在交通运输、电力供应等领域得到广泛应用。
3. 核能反应核能反应是将核能转化为热能或电能的重要途径，核能在能源领域中具有巨大的潜力。
核裂变反应是目前主要的核能来源，通过分裂重核使核能释放，产生大量的热能和中子。
核聚变反应则是模仿太阳的能源产生过程，将轻核聚变为重核，释放巨大的能量。
虽然核能具有巨大的储能量，但也存在核废料处理和安全性等问题。
二、化学储能技术化学储能技术是指将化学能转化为可存储的形式，以便在需要时进行释放和利用。
常见的化学储能技术包括电池、超级电容器和化学储氢等。
1. 电池电池是一种将化学能转化为可用电能的储能装置，广泛应用于移动设备、交通运输和可再生能源等领域。
随着科技的进步，电池的技术也在不断发展，新型电池如锂空气电池、固态电池等正在研究和开发中，具有更高的能量密度和更长的寿命。
化学与新能源开发的关系
结语
光电化学反应是新能源开发的重要方向之一，光 催化技术的不断创新将为清洁能源的实现提供强 有力的支持。通过光能转化为电能，化学材料在 新能源领域发挥着关键作用，未来光电池技术有 望广泛应用，为可持续发展贡献力量。
● 03
第3章 电化学反应
电解水制氢
电解水制氢是一种将 电能转化为氢气的重 要过程，可用于储能 和燃料电池等领域。 化学催化剂在电解水 制氢过程中可以降低 能耗和提高反应效率。 电化学反应的研究为 氢能源的可持续发展 提供了技术支持。
THANKS
研究方向
新型催化剂设计 纳米材料应用 高温超导材料研究 生物材料利用
挑战与机遇
新能源技术的发展既面临 挑战，也蕴藏着巨大机遇
应用前景
新能源技术的推广应用将 改变未来能源格局
可持续发展
化学材料设计为新能源的 可持续发展提供了新的思 路
● 05
第5章 跨学科合作
化学与物理学的 交叉
化学和物理学在新能 源领域具有重要的交 叉作用，可以共同推 动科学技术的发展。 通过化学和物理学的 相互协作，可以实现 新能源技术的创新和 突破。跨学科合作将 为新能源开发带来更 多可能性和发展机遇。
化学与新能源开发的关系
汇报人：大文豪
2024年X月
第1章 简介 第2章 光电化学反应 第3章 电化学反应 第4章 化学材料设计 第5章 跨学科合作 第6章 总结
目录
● 01
第1章 简介
化学与新能源开发的关系
化学作为一门基础科学，在新能源开发领域扮演 着重要的角色。化学知识可以帮助我们理解能源 转化过程，并且设计高效的能源转换系统。新能 源开发需要跨学科的合作，化学在其中扮演连接 各学科的桥梁。
化学与能源的关系研究
化学与能源的关系研究能源是人类生产生活中不可或缺的资源，而化学则是能源领域的重要基础和关键技术。
化学与能源的关系紧密相连，两者的相互作用对经济社会发展和环境保护都有着至关重要的影响。
本文将从几个方面探讨化学与能源的关系。
1.化学在能源开发中的作用化学在能源开发中发挥着重要作用。
比如，石油、天然气等化石燃料的利用就离不开化学反应的帮助。
在提炼、加工和利用过程中，都需要通过化学反应来改变原材料的组成和结构，从而使其能够更好地被利用。
此外，化学还可以帮助储存和转化能源，比如通过电化学反应储存电能、合成催化剂来提高能源利用效率等。
化学能源也是近年来备受关注的话题。
化学能源指的是通过化学反应释放或储存能量的方式。
典型的化学能源包括燃料电池、锂离子电池等。
其中，燃料电池可以将化学能转化为电能，而锂离子电池则可以将电能储存起来，以实现节能环保的目的。
2.能源领域中的化学研究能源领域是化学研究的一个重要方向。
近年来，随着环境问题的加剧和能源需求的增长，新型能源的研究也越来越受到关注。
化学研究在这一领域中发挥着重要作用。
燃料电池的研究是一个典型例子。
燃料电池能够将化学能转化为电能，是一种高效、环保的能源转换技术。
但是，燃料电池的商业化应用仍面临着许多挑战，比如耐久性、成本等问题。
因此，化学研究人员利用自己的专业知识和技能，通过对催化剂、电解质等关键部件的改进和优化，来提高燃料电池的性能和稳定性。
另外，化学研究还可以为太阳能、风能等可再生能源的利用提供技术支持。
化学反应在这些能源的转化和储存过程中起着至关重要的作用。
比如，利用化学反应将太阳能转化为电能的太阳能电池，就是化学研究的成果之一。
3.化学研究对能源环境保护的贡献能源的开发和利用不可避免地会对环境产生一定的影响，比如温室气体的排放、空气和水污染等。
因此，为了实现可持续发展，化学研究也要关注能源开发利用与环境保护之间的协调。
化学研究可以帮助开发新型能源，从根本上减少对环境的影响。
教师版-鲁教版(五四制)化学九年级全一册6-1《化学与能源开发》导学案(含答案)
第六单元化学与社会发展第一节《化学与能源开发》（共1课时）第1课时自学-诊断一、自学目标：（根据目标读读、划划课本内容）1.认识到氢能是未来最理想的能源和理想的氢能源循环体系，了解新能源开发的现状。
2.知道化学电池是将化学能转化成电能的装置，知道随意丢弃电池对环境污染的严重性。
3.明确化学反应产生的能量不仅可以转化为光能、热能，也可以转化为电能等多种形式的能量，树立不同能量之间可以相互转化的观念。
4.增强自身的能源意识，培养关心自然、关心社会发展的责任感。
二、问题导学：1．氢能目前，我们认识的新能源有：太阳能、核能、风能、地热能、潮汐能、水能。
（1）优点：①原料是水，来源广泛；②氢气燃烧的热值高；③燃烧的产物是水，环保无污染；氢气燃烧的化学方程式2H2+O点燃2H2O。
（2）理想的氢能源循环体系是：在光催化剂的作用下，通过水的分解实现由太阳能到化学的转变；通过燃料电池内的实现由化学能向电能的转变。
2．化学电池干电池里面有碳棒正极、 MnO2炭黑NH4Cl 、锌皮负极；锌片和碳棒插入稀硫酸里，现象是锌片表面有气泡生成，碳棒无变化，方程式：Zn+H2SO4=ZnSO4+H2↑；若用导线将锌片和碳棒连接起来，现象是电流表的指针发生偏转，锌片表面变色，碳棒表面有气泡产生，则化学电池是将化学能转化成电能的装置，化学反应产生的能量不仅可以转化为光能、热能，也可以转化为电能。
三、学情诊断：【诊断1】“新疆跨越式发展和长治久安”是中央新疆工作座谈会的主要精神，民生、环境与能源也成为新疆政府工作关注重点。
（1）煤、石油、天然气属于化石燃料，是新疆的传统能源。
要节约和有效利用现有的能源，新疆还应开发新能源，如：太阳能、核能、地热能等。
（2）美国墨西哥湾石油泄漏，大量的原油浮于水面，造成近海海域生态严重破坏。
在常温下，石油是一种难降解、难（填“难”或“易”）溶于水的混合物。
（3）科学家预言，氢能源将成为21世纪的主要绿色能源，而水是自然界中广泛存在的物质。
高中化学之化学与能源、化学资源的开发利用知识点
高中化学之化学与能源、化学资源的开发利用知识点
1.从使用程度分
（1）常规能源：指已经大规模生产和广泛利用的能源，如煤、石油、天然气（矿物燃料）、水力。
（2）新型能源：利用先进技术所获得的能源，如太阳能、风能、潮汐能、地热能、核能等
2.从能源再生性分
（1）可再生能源：在短时间内可连续再生利用的一次能源。
例如：水能、风能。
（2）不可再生能源：经过亿万年形成的，短期内无法恢复的能源。
例如：煤、石油、天然气等。
3.从能源的原有形态是否改变分
（1）一次能源：指在自然界中能以现成形式提供的能源，例如：天然气、煤、石油、水能、太阳能、风能。
（2）二次能源：指需要依靠其他能源（也就是一次能源）的能量间接制取的能源，例如：电能、煤气、沼气等。
4.从对环境的影响分
（1）绿色能源：在释放能量的过程中对环境不造成化学污染的能源。
如氢能、潮汐能、太阳能。
（2）清洁能源: 对环境污染小的能源，如核能、天然气。
（3）不清洁能源：对环境污染大的能源，如煤直接燃烧。
1.石油
（1）石油的分馏：物理变化，得到石油气、汽油、煤油、柴油、重油等。
（2）石油的裂化：化学变化，获得更多的轻质油，特别是汽油。
（3）石油的裂解：化学变化，获得主要有机化工原料，如乙烯、丙烯、甲烷等。
2.煤
（1）煤的干馏：化学变化，隔绝空气加强热，得到焦炉气、煤焦油、焦炭等。
（2）煤的气化：将煤转化为可燃性气体的过程主要是C（s）＋H2O（g）CO（g）＋H2（g）。
（3）煤的液化：把煤转化为液体燃料的过程，如甲醇。
化学工程与新能源开发
化学工程与新能源开发随着人们对可持续发展和环境保护的追求，新能源的开发和利用成为了全球范围内的热门话题。
化学工程作为一门综合性的学科，在新能源领域发挥着重要作用。
本文将就化学工程在新能源开发方面的应用进行探讨。
一、化学工程与太阳能太阳能是最为常见的一种新能源形式，广泛用于发电、热水供应等领域。
化学工程在太阳能的开发与利用中发挥着重要的作用。
首先，化学工程可以应用于太阳能电池的生产制造过程。
太阳能电池的制造需要利用不同材料的薄膜和涂层技术，以提高电池的效率和寿命。
化学工程师可以通过控制反应条件、优化材料组成等手段，将薄膜和涂层技术与太阳能电池的生产工艺相结合，实现高效的太阳能电池制造。
此外，化学工程还可以应用于太阳能电池的研发。
太阳能电池的效率和性能优化是一个持续不断的挑战，需要不断地进行新材料的研究和工艺的改进。
化学工程师可以通过设计合适的材料结构、优化光电转化效率等手段，提高太阳能电池的性能，推动太阳能技术的进一步发展。
二、化学工程与生物质能源生物质能源是另一种重要的新能源形式，包括生物质颗粒、生物质液体燃料等。
化学工程在生物质能源的开发与利用中也发挥着重要作用。
首先，化学工程可以应用于生物质能源的生产过程。
生物质能源的生产需要进行生物质的预处理、转化和分离等工艺步骤。
化学工程师可以通过控制反应条件、改进反应器设计等手段，实现高效的生物质能源生产。
此外，化学工程还可以应用于生物质能源的利用过程。
生物质能源的利用包括热能利用和化学能利用两方面。
化学工程师可以通过设计合适的反应条件、优化反应器结构等手段，实现生物质能源的高效利用，提高能源利用效率，减少环境污染。
三、化学工程与氢能源氢能源被认为是未来最为理想的一种新能源形式，具有高能量密度、无污染排放等优势。
化学工程在氢能源的开发与利用中担当着重要角色。
首先，化学工程可以应用于氢气的生产过程。
目前，常用的氢气生产方法包括蒸汽重整法、水电解法等。
化学工程师可以通过优化反应条件、改进催化剂设计等手段，实现高效的氢气生产。
化学与能源知识点总结
化学与能源知识点总结一、化学与能源的关系1. 化学是能源的生产者和消费者化学反应是能源转化的重要方式，许多化学反应都伴随着能量变化。
例如，燃烧、发酵和电化学反应等都是化学能转化为其他形式能的过程。
另一方面，化学也是能源的生产者，化学反应可以用来合成各种燃料、电池和储能材料等。
2. 化学能源和可再生能源化学能源是指储存在化学结合能中的能量，例如燃料、电池和化学储能材料等。
化学能源有些是可再生的，如生物质燃料和氢能，有些是非可再生的，如石油和天然气。
可再生能源是指来自自然界能源循环中能够不断再生的能源，如太阳能、风能和水能等。
3. 化学能源与环境化学能源的使用与环境问题密切相关。
一方面，石油、天然气等燃料的燃烧会产生大量的二氧化碳等温室气体，导致全球变暖，破坏生态平衡；另一方面，化学能源的开发和利用也会对环境造成损害，例如石油开采所产生的污染和酸雨。
二、化学能源的利用1. 燃烧燃烧是最常见的化学能源的利用方式，利用燃料燃烧产生热能和动力。
燃料的种类很多，包括煤炭、石油、天然气、木材、生物质等。
其中，煤炭是目前世界上使用最广泛的燃料，但在燃烧过程中会产生大量的二氧化碳和其他有害物质，对环境造成严重污染。
2. 化学电池化学电池是利用化学能转化为电能的装置。
它由阳极、阴极和电解液组成，阳极和阴极之间的化学反应产生电子流，从而产生电能。
化学电池广泛应用于电子设备、交通工具和储能系统等领域。
不同种类的化学电池有不同的工作原理和适用范围，如铅酸电池、镍镉电池、锂离子电池和燃料电池等。
3. 化学储能化学储能是把能源以化学形式储存在某种材料中，待需要时再释放出来进行能量转化。
目前比较常见的化学储能方式包括氢能、气化炼油、冷藏与解冻、蓄电池等。
其中，氢能作为清洁能源备受关注，不仅可以用来作为燃料，还可以存储和输送能源。
4. 生物质能生物质能是指来自生物体的能源，主要包括木材、秸秆、粪便、沼气、生物柴油和生物醇等。
生物质能是一种可再生的能源，它不仅能够提供热能和动力，还能减少温室气体排放，有利于环境保护。
第一节 化学与能源开发
第一节 化学与能源开发【学习目标】1．说出化石能源和新能源的种类。
2．说出氢气作为能源的优点和应用前景及问题。
3．通过实验，认识化学能转化为电能的方法。
【学习重点】氢能的开发和化学电池。
【学习过程】目前人类应用最广泛的能源是、、等化石燃料，它们正面临日益枯竭的危机，、、、核能、潮汐能等新能源逐步走上能源舞台。
一．清洁高效的氢能1．氢能源的优点有、、等。
2．最理想的制氢方法：寻找合适的，使水在的照射下分解产生氢气。
氢能源尚未得到广泛应用的原因是什么？答：。
二．应用广泛的化学电池化学电池是一种将直接转化为的装置。
其特点是、、等。
废弃电池的乱扔乱放，会导致固体废弃物和重金属离子对环境的污染。
氢能及其利用(1)氢气的制备：Zn ＋H 2SO 4===ZnSO 4＋H 2↑；2H 2O=====通电2H 2↑＋O 2↑；2H 2O 光或催化剂,2H 2↑＋O 2↑(未来研究方向)。
(2)氢气的性质：无毒，极易燃烧，燃烧放出大量的热，点燃氢气前要进行验纯，以防发生爆炸。
氢气燃烧的化学方程式为：2H 2＋O 2=====点燃2H 2O 。
(3)氢气作为燃料的优点：①完全燃烧放出的热量多(是等质量甲烷完全燃烧放出的热量的2倍多)；②原料不受限制(可利用水作原料制取)；③燃烧产物不污染环境。
因此，氢气被人们称为理想的“绿色能源”。
【例题】氢气是一种绿色能源，科学家们最新研制出利用太阳能产生激光，再用激光使海水分解得到H 2的新技术，其中海水分解可用方程式2H 2O=====TiO 2激光2H 2↑＋O 2↑表示。
下列说法不正确的是( )。
A ．水分解产物不污染环境B ．TiO 2是催化剂C ．该技术可将太阳能转化为氢能D ．在海水分解过程中应不断添加TiO 2思路点拨：本题结合利用新技术制取氢气的原理考查催化剂、能量转化等知识，解题时要领会催化剂概念中的两个“不变”，从而得出正确结论。
解析：水分解的产物为氢气和氧气，两种气体都无毒，不会对环境造成污染，A 正确；根据化学方程式可知，TiO2在反应中作催化剂，由于催化剂在化学反应前后质量和化学性质都不发生变化，在海水分解过程中不必持续添加TiO2，B正确，D错误；该反应利用太阳能使水分解产生氢气，其能量转换形式是太阳能转化为氢能，C正确。
九年级化学下册第11单元化学与社会发展第1节化学与能源开发教案新版鲁教版
个帅哥帅哥的 ffff第十一单元化学与社会发展第一节化学与能源开发教课目的【知识与技术】知道氢能作为将来能源的优势以及面对的问题；知道电池是将化学能直接转变为电能的装置。
【过程与方法】(1)经过实验研究培育学生剖析、察看、实验设计、实验操作等能力，踊跃主动与别人进行沟通和议论，清楚地表达自己的看法，培育学生辩证对待化学物质的能力。
(2)学会运用比较的方法对信息进行加工。
【感情态度与价值观】(1)建立不一样能量之间能够互相转变的看法。
(2)使学生初步认识经过化学反响能够为人类供给能量，运用化学能够开发新的能源，感觉化学对改良个人生活和促使社会发展的踊跃作用。
(3)加强学生的能源意识，加强学生关怀自然、关怀社会的责任感。
教课重难点【要点】氢能源的长处、开发、理想的氢能源系统；化学电池。
【难点】氢气作燃料未普及使用的原由；化学能和电能的互相转变。
教课过程知识点一能源和氢能源【自主学习】阅读教材第94～ 95 页的相关内容，达成以下填空：1．当古人类利用最多的能源是煤、石油、天然气等化石燃料；正在不停开发的新能源有太阳能、核能、风能、地热能、潮汐能等。
2．经过阅读活动天地11－1，可知氢气用作燃料的长处有：焚烧产生的热量高；产物是水，无污染；原料是水，根源宽泛。
氢气是将来最理想的能源。
3．用电解水的方法制取氢气耗费电能太多，成本太高。
最理想的制氢方法：找寻适合的光分解催化剂，使水在太阳光的照耀下分解产生氢气。
【合作研究】阅读理想的氢能源循环系统，你能获取哪些信息？答：只需有光催化剂存在，将水放在太阳光下照耀，就能获取氢气和氧气；在燃料电池中，氢气和氧气发生化学反响转变为电能；水和氢气能够循环使用等。
【教师点拨】1．能源分为不行重生能源( 惯例能源 ) ：如煤、石油、天然气等；可重生能源( 新能源 ) ：如太阳能、风能、地热能、潮汐能等。
2．当前氢气用作燃料的弊端：制取氢气的成本太高；储存困难；运输不安全。
6.1 化学反应与能量变化人教版(2019)高中化学必修第二册同步练习
人教版（2019）必修第二册同步练习.6.1 化学反应与能量变化1、关于能源的利用，下列说法中错误的是（ ）A.由于我国煤和石油的储量十分丰富，所以太阳能和核能的开发在我国并不十分重要B.能源的利用过程，实质上是能量的转化和传递过程C.现在人类社会使用的能源主要是煤、石油和天然气D.煤、石油和天然气的化学能归根到底来自太阳能2、下列物质加入水中或与水发生反应后，溶液温度降低的是（ ） A.生石灰与水反应 B.氢氧化钠固体加入水中 C.浓硫酸加入水中 D.硝酸铵晶体加入水中3、未来新能源的特点是资源丰富，在使用时对环境无污染或污染很小，且可以再生。
下列属于未来新能源的是（ ）①地热能 ②煤 ③天然气 ④太阳能 ⑤生物质能 ⑥石油 ⑦风能 ⑧氢能 A.②⑤⑦⑧ B.①④⑤⑦⑧ C.③⑤⑦⑧ D.②③⑥⑦⑧ 4、下列反应既属于氧化还原反应，又是吸热反应的是（ ）A .稀盐酸与氢氧化钠的反应 B.甲烷在氧气中的燃烧反应 C.4NH Cl 与()22Ba OH 8H O ⋅反应 D.灼热的炭与2CO 的反应 5、下列装置中能形成原电池的是（ ）A. ①③⑤B. ②④⑥C.①⑤⑥D. ②③④6、下列有关化学反应的热现象的说法不正确的是（ ） ①伴有能量变化的过程都是化学变化②化学反应一定有能量变化，主要是由化学键变化引起的 ③吸热反应需要加热后才能发生，放热反应不加热就会发生④化学反应吸收或放出热量的多少与参加反应的物质的状态、质量有关 A.①② B.② C.①③ D.②④7、普通水泥在固化过程中其自由水分子减少并形成碱性溶液。
根据这一物理、化学特点，科学家发明了电动势法测水泥的初凝时间。
此法的原理如图所示，总反应为222Cu Ag O Cu O 2Ag ＋＋=。
下列有关说法正确的是（ ）A.正极的电极反应式：22Ag O-2e 2H O 2Ag 2OH −−＋＋=B.2 mol Cu 与1 mol 2Ag O 具有的总能量低于1 mol 2Cu O 与2 mol Ag 的总能量C.电池工作时，OH −向2Ag O /Ag 电极移动D.水泥固化过程中自由水分子减少，导致溶液中各离子浓度的变化，从而引起电动势变化8、科学家已获得了气态N 4分子，其结构为正四面体（如图所示）。
2022九年级化学全册第六单元化学与社会发展课题1化学与能源开发习题ppt课件鲁教版五四制
9．【中考•枣庄】关于能源和资源，下列说法不正确 的是( A ) A．化石燃料是可再生能源 B．干电池可将化学能转变成电能 C．作为自然资源的空气是混合物 D．可以利用海洋资源制备金属镁
【点拨】化石燃料是常规能源，也是不可再生能源， A错误；干电池工作时将化学能转化为电能，B正 确；空气是由多种气体组成的混合物，C正确；海 洋中含有大量的镁资源，人们可以利用海洋资源制 备金属镁，D正确。
(1)科学家正致力于研究在催化剂和光照条件下分解水制 氢气。写出该反应的化学方程式： ____2_H__2_O_=_=催_=_化光_=剂_=_=_=_2_H__2↑_＋__O__2_↑___，该反应___吸__收____ (填“放出”或“吸收”)能量。
【点拨】动物体内的葡萄糖被氧化成CO2是化学能 转变成热能的过程；植物通过光合作用将CO2转化 为葡萄糖是太阳能转变成化学能的过程。
11．【2020•荆州】下列关于能源的说法正确的是( B ) A．煤、石油、天然气属于可再生能源 B．煤、石油、天然气属于一次能源 C．风能、水能、地热能属于不可再生能源 D．风能、水能、地热能属于二次能源
B．在此循环中发生了反应： 2H2O=通==电==2H2↑＋O2↑
C．燃料电池可以将化学能转化为电能 D．光照条件下分解水，急待解决的
问题是寻找合适的催化剂
【点拨】该循环体系中水生成氢气和氧气 的过程中反应条件为光分解催化剂和光照， 不是通电分解，B错误。
15．【2020•苏州】氢气被看作是理想的能源。氢气的制 取和储存是氢能源利用领域的研究热点。 Ⅰ.氢气的制取
【点拨】电解水制取氢气消耗电能，成本较高，故 A错误；氢气只由氢元素组成，所以燃烧产物只有 水，故B正确；在实验室中可用锌与稀硫酸反制 取氢气，故C正确；氢气是相同条件下密度最小的 气体，可用来填充探空气球，故D正确。
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知识点一 清洁高效的氢能 【自主学习】阅读P133后完成。 1.重要能源: 化石燃料:包括_煤__、_石__油__和_天__然__气__等。 新能源:包括_太__阳__能__、_地__热__能__、风能、核能、_潮__汐__能__ 等。
2.最理想的能源物质——氢气: (1)作为燃料的优点:_热__值__高__、_原__料__易__得__、_产__物__对__ _环__境__无__污__染__。
现象
(3) 用 导 线 将 实 验 (2) 中的锌片与碳棒连接, 电流计指针发生_偏__转__,碳棒 并 在 导 线 中 间 连 接 一 周围有气泡产生 灵敏电流计
结论:闭合电路中有电流通过。 推论:化学反应产生的能量可以转化为_电__能__。 化学电池是将_化__学__能__转化为_电__能__的装置。
【师生合作】根据P134实验探究6-1完成。 2.观察实验探究“化学反应能否产生电能”回答下列 问题:
过程
现象
(1)剥开一节干电池
电池中有正极碳棒、负极锌 皮,中间有黑色和胶状物质
过程
现象
(2)将一块锌片和一根 锌片周围有_气__泡__产生,碳棒 碳棒平行插入盛有稀
周围则没有 硫酸的烧杯里
过程
方程式为6CO2+6H2O
C6H12O6+6O2。氢气除了以燃烧
释放热能这种转化方式外,还能以图中所示的原理,通
过燃烧将化学能转化为电能。
该“氢氧燃料电池”中氢气燃烧生成水,反应的化学 方程式为2H2+O2 =点=燃== 2H2O。
【板书在线】 【学霸板书】
【自我构建】
【易混判断】
1.开发新能源后应当禁止使用常规能源。
【名师点拨】能源的开发及利用
2.能源的地位及作用: (1)化石燃料不仅是工农业生产的燃料,还是重要的化 工原料。 (2)地球上的化石燃料即将用尽,我们必须寻求石油的 替代品——新能源。 (3)新能源的开发和利用对社会的可持续发展有重要的 作用。
3.氢能: (1)优势:热值高、原料易得、产物无污染。 (2)不足:贮存、运输难度大,存在安全问题。
题型一 能源的开发与利用
【例1】(2017·兰州中考)现代社会对能量的需求量
越来越大,下列不属于新能源的是 ( B )
A.核能
B.天然气
C.可燃冰
D.风能
【点拨】解答本题需要明确以下两点: (1)新能源一般是指在新技术基础上加以开发利用的可 再生能源,包括太阳能、氢能、沼气、水能、风能、地 热能等。 (2)常规能源一般是指已广泛利用的煤炭、石油、天然 气。
题型二 应用广泛的化学电池 【例2】煤、石油、天然气等化石燃料是不可再生能 源。植物在光照条件和叶绿素催化作用下发生的光合 作用可产生比较丰富的可再生资源,其化学方程式为 _6_C_O_2+_6_H_2_O________C_6_H_12_O_6_+_6_O_2 。氢气是理想的“绿色能 源”,其燃烧热值高、产物无污染。除了以燃烧释放热 能
ห้องสมุดไป่ตู้
(×)
2.氢能只有优点无缺点。
(×)
3.化学电池将电能转化为化学能。 ( × )
4.废旧的电池可以随意丢弃。 ( × )
这种转化方式外,它还能以图中所示的原理装置将_化__学__
能转化为_电__能,这种能量转换效率高,该“氢氧燃料电 池”中反应的化学方程式为_2_H_2_+_O_2_=点_=_=燃_=_2_H_2_O_。
【点拨】植物在光照条件和叶绿素催化作用下发生光
合作用,吸收二氧化碳,生成葡萄糖和氧气,反应的化学
(2)制氢方法。
①电解水制取氢气方法的缺点:消耗电能太多,成本太
高。
化学能
②理想的氢能源循环体系。
2H2O====2H2+O2
电能
(3)开发利用过程中存在的问题。 ①成本问题:制备氢气的能耗高。 ②安全问题:氢气的贮存和运输既不方便也不安全。
知识点二 应用广泛的化学电池 【自主学习】阅读P134后完成。 1.化学电池: (1)电池的优点是_体__积__小__、_电__容__量__大__、移动方便 等。 (2)常见的电池种类有干电池、锂电池、蓄电池等。