鲁教版 (五四制)1 化学与能源开发学案及答案

6.1 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。

学习重难点

【学习重点】

氢能的开发和化学电池

学习过程

一、认识能源开发的意义

1．人类历史的能源结构经历的三个阶段为： 茅草时代，煤炭时代，石油和天然气时代 ，目前人类应用最广泛的能源是_煤_、__石油__、__天然气__，化石燃料的缺点是  不可再生，污染严重 。

2．可供人类利用的新能源有__太阳能__、  核能  、__风能_、__地热能__、__潮汐能_等。

二、清洁高效的氢能

1．氢能的优点：__热值高__、_环保无污染_、__易获取__等。

2．当氢气作能源广泛应用，我们的生活会怎样？氢能是理想的能源，为什么现在没有被广泛的应用？

用电解水的方法制取氢气消耗电能太多，成本太高，不易储存，易燃易爆，难液化，既不方便也不安全。

3．阅读理想的氢能源循环体系，你能获得哪些信息？

寻找合适的光分解催化剂，使水在太阳光的照射下分解产生氢气，是最理想的制氢方法。

通过燃料电池，使氧气和氢气反应生成水并提供大量能量。

三、认识化学电池

1．按照电池能否充电后反复使用，可将电池分为一次电池和二次电池，列举生活中常见的电池并进行简单分类。一次电池： 不可充电电池，如干电池 二次电池：  可充电电池，如蓄电池 。

2．完成实验探究，回答问题。

①干电池中含有_碳棒正极__、__锌皮负极_、__MnO2炭黑NH4Cl_等。

②根据实验现象填表：(见下页)

结论：通过实验探究可知：__化学__能可以转化为_电__能。

3．化学电池就是__将化学能直接转化为电能的装置__。

4．电池的优点：  体积小，电容量大，移动方便  ，缺点：  污染严重  。

5．物质的化学能通常可以转化为哪些形式的能量？试举例说明。

    化学能转化为电能，如电池；

化学能转化为热能和光能，如燃烧；

6．开发的新能源的标准是 低成本，环保，安全 。

达标检测

1．煤、石油、天然气被称为化石燃料，是不可再生的能源。

⑴天然气的主要成分是_________，写出该主要成分在空气中充分燃烧的化学方程式：___________________________________________________________________。

⑵分别写出一种煤、石油加工后可以用作燃料的产品：煤：_____；石油：____。

【答案】（1）甲烷(CH4)，CH4+2O2点燃CO2+2H2O

（2）蜂窝煤，汽油

2．氢气是一种清洁能源，以氢燃料电池为动力的汽车已在北京试运行。

⑴氢气燃烧的化学方程式为______________________________________________。

⑵从质量守恒定律观点看，水可作为制取氢气的原料，其原因是_______________。

⑶目前，开发利用氢能源的困难之一是____________________________________。

【答案】（1）2H2+O2点燃2H2O；

（2）水中含有氢元素；

（3）成本高及安全问题

3．我们的生活离不开能源，下列做法利用了化学能的是（   ）

A．使用干电池     B．利用火力发电    C．使用太阳能热水器      D．开发温泉浴

【答案】A

4．一种新型“绿色电池－燃料电池”，是把H2、CO、CH4等燃料和空气不断输入，直接氧化，使化学能转化为电能，被称为21世纪的“绿色发电站”，这三种气体可以作为燃料的原因是（   ）

A．都是无毒、无害气体             B．都可燃烧，并放出大量热

C．燃烧产物均为二氧化碳和水       D．均在自然界中大量存在

【答案】B

5．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

【答案】A

6．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：____________。

【答案】（1）一氧化碳，二氧化硫；

（2）C2H5OH+3O2点燃2CO2+3H2O

（3）节约用电，开发利用太阳能等