九年级化学化学与能源
教案
-CAL-FENGHAI-(2020YEAR-YICAI)_JINGBIAN
第九章化学与社会发展
第一节化学与能源
一、学习目标
1、知识与技能：
⑴知道常见的能源，能源开发和节约能源的重要性，化学有助于人类解决能源危机。
⑵掌握实验室制取氢气的方法。
2、过程与方法：用探究性实验学习
3、情感态度与价值观：节约能源的重要意义，逐步树立珍惜资源的观念，增强社会责任感。
二、任务分析
1、起点能力：学生对气体的制备有一定基础。
2、教学重点：
⑴制备H2的原理、装置、收集方法及氢能源的优点；
⑵电能是由化学能转化而成，燃烧化石燃料的缺点，使用化学电源的优点；
⑶节约能源及开发新能源的重要性，增强节能意识。
3、教学难点：电池是将化学能转变为电能的一种装置。
4、课型：交流讨论探究
5、课时安排：2课时
教学过程：
第一课时化学能转化成电能
【学生交流】能源是世界上不可缺少的资源，常见的能源有哪些
化石燃料的燃烧；使用化学电源，常见的是电池。
【学生交流】电池是一种将化学能转化成电能的装置，其优点是什么
可将化学能直接转化成电能，既减少大气污染，又提高能量转化效率。
【观察与思考】
2
观察常用的几种不同类型的电池。它们有什么相同之处
【实验】化学能转化为电能
【交流与讨论】废旧电池如何处理
【练习】
1、能源的贮存和综合利用是世界各国科学家关注的重大课题。下图是一种贮存太阳能的方集。
(1)请根据图示说明太阳能依次转化成哪些形式的能量。
(2)你能设计出其他方案将太阳能贮存起来吗
【讨论】本题考查了能量的转化形式。利用太阳能得到电池，这是将太阳能转变成了电能；再用电能来使水分解产生氢能；将氢气贮存后，可用于发电或燃烧，从而又转化为电能或热能。当然，太阳能的利用主要在供暖，可将太阳能转化为热能。绿色植物在太阳光的作用下将二氧化碳和水转化成氧气和葡萄糖，植物体又通过复杂的化学反应将葡萄糖转化为淀粉或纤维素，这又是将太阳能转化为化学能的途径。
[2003．安徽芜湖市卷·25]
2、“再生能源”是指人类可以再生产的能源，它不因被人类利用而日益减少；“非再生能源是指随着被人类利用而逐渐减少的能源。长期以来，我国一直以煤、石油、天然气、核能为主要能源。2001年我国政府宣布，在一些城市推广使用“乙醇汽油”。“乙醇汽油’’的主要成分是乙醇，乙醇可用高粱、玉米、薯类为原料，经发酵蒸馏而得到。请回答下列问题：
(1)煤、石油、天燃气三种化石燃料是 (填“再生能源”或“非再生能源”，下同)，乙醇是。
(2)从环保角度考虑，使用“乙醇汽油”的益处是．
(3)从增加农民收入的角度考虑，使用“乙醇汽油”的益处是
【精析】抓住“再生能源”和“非再生能源”的定义这一信息来解决第(1)题。煤、石油、天然气是人类历史上古老的化石燃料，需要上万年才能形成，因此属于“非再生能源”；而乙醇可由绿色植物经发酵、蒸馏而得到，属于“再生能源”。从环保角度考虑“乙醇汽油”的益处，要抓住其产生有害气体和烟尘的量及可能导致的污染现象来分析，它可减少因大量燃烧化石燃料而产生的SO2、NO2等有害气体，保护环境；另外，生产乙醇需要种植农作物，大规模种植绿色植物可吸收CO2，防止温室效应。从经济角度考虑，使用“乙醇汽油”可使农民多种粮，多卖粮，提高农民收入。
3
【解】 (1)非再生能源再生能源；(2)可减少SO2、NO2等有害气体的排放，也可防止温室效应；(3)使用粮食作物生产乙醇，鼓励农民多种粮，多卖粮(意思相近即可)。
【解】(1)太阳能一电能一氢能一电能或热能；(2)太阳能一热能，太阳能一化学能。
【资料】太阳是个巨大的能源，它不断向外辐射能量。由于直接利用太阳能不会污染环境，因此，它是很有开发价值的能源，现在正进一步研究如何开发利用这一无污染且用之不竭的新能源。目前，太阳能可通过四个渠道被人类利用：①通过大气和水分的升腾循环，再通过风、流水、波浪、海流等以风能和水能等形式释放出来。②被海洋吸收，成为海洋内能，再以潮汐等形式释放出来。③通过植物的光合作用把太阳能转化和储存起来，再以草木、沼气、煤、石油、天然气等燃料的形式释放出来。④通过转化成电能，被人们直接利用，这种方式目前主要通过太阳能电池来实现。
太阳能电池就是利用晶体硅和非晶体硅为材料制成的一种将太阳能转化为电能的装置，常用的太阳能电池是硅电池。许多国家的太阳能利用日益商品化。在日本、美国和欧洲，用太阳能供电的无线电、风扇、电冰箱等日用上琳琅满目。
【板书】
【教后小结】
第二课时氢能年月日总课时
【教师讲述】人们认为氢能是一种极其理想的新能源。
【回忆】学过哪些制取氢气的方法
通电
2H2O===2H2↑+O2↑
Zn+H2S04=ZnS04+H2↑（或镁、铁等）
【学生交流】你认为哪一种适合实验室制取氢气说出你的理由。
4
【教师讲述】我们实验室通常选用锌与稀硫酸反应制取氢气。
【讨论1】镁、锌、铁等这些都能与酸发生置换反应的金属中为什么选锌粒比较合适
【讨论2】该用什么装置来制取氢气
【活动与探究】学生演示制取氢气
【小结】氢气的实验室制法
【教师讲述】介绍检验氢气纯度的方法以及可燃性气体验纯的必要性
【归纳】一般气体的制备装置及收集方法的选择
【教师讲述】氢气作能源的优缺点
【交流与讨论】由于氢气的制取成本高，安全贮运困难，氢气作为能源目前还不能广泛使用，你认为有哪些可行的方法来解决这个问题。
从长远观点看，若有朝一日大力发展水电站、太阳能发电站和核电站，电力供应十分充裕时也可利用电解水；使太阳能聚焦，产生高温，使水分解生成氢气；研究高效催化剂，使水分解产生氢气；研究特殊化学物质，开发廉价能源分解水产生氢气。
【练习】1、氢气是一种高效而无污染的能源，下列(1)～(6)是某化学兴趣小组的学生查阅资料后归纳的工业制取氢气的方法，其中包括正在研究的方案。
如果人类将来广泛使用氢气作为能源，那么上述六种方法中，你认为可行的、具有发展前途的方法有几种说明理由。
【讨论】从节能、价廉、环保、安全等角度分析和评价是解决本题的关键。方法(1)：耗用了电能，但从长远观点看，若有朝一日大力发展水电站、太阳能发电站和核电站，电力供应十分充裕时也是可行的。方法(2)和方法(3)：产生了一氧化碳，有毒，污染环境，所以这两种方法不可取。方法(4)：甲烷在高温条件下分解，耗能大，且甲烷资源不廉价i方法(5)：太阳能是取
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之不尽的廉价资源，可充分利用，而且不污染环境。方法(6)：催化剂能大大加快水的分解速率，且节约了能源。故较好的、有发展前途的方法应该是方法(1)、(5)、(6)。
【解】方法(1)：电力供应充足时可行；方法(5)：价廉、环保；方法(6)：加快反应速率、节能。
2、[2004．河北省卷·17]
随着全球能量使用的增加，化石燃料等不可再生能源将日趋枯竭。世界各国人民的节能意识正在日趋增强，科学家也在开发新能源、研制节能产品、提高化学能的转化效率等方面，做着积极的努力。请回答：
(1)有待继续开发、利用的能源有(至少写3种)：。
(2)用化学反应方程式表示出一个由化学能转化为内能的例子：。
(3)生产、生活中存在着化学能和电能的相互转化。请你举一个在使用中由化学能转化为电能的例子：。
(4)氢气具有热值高且的特点，因此被认为是最清洁的燃料。
【精析】本题要求对能源的转化进行梳理，并结合所学到的有关化学知识和技能解决实际问题。从环保、廉价、资源丰富等角度考虑，有开发利用前景的能源有：太阳能、风能、地热能、波浪能、氢能、潮汐能、可燃冰等。其中氢能不仅热值高，而且其燃烧产物为水，对环境没有污染，所以是最清洁的燃料。(2)、(3)小题是开放性题目，答案只要符合题意即可。化学能转化为内能，如燃料的燃烧等，因化学反应产生热量、．内能增加等。化学能转化为电能最常见的装置就是电池。电池放电时，电池中的物质发生化学反应，将化学能转化为电能，如干电池、燃料电池等。
【解】(1)太阳能、风能、地热能、潮汐能、可燃冰、波浪能、氧能等(只要写出3种即可)；(2)C+O2点燃CO2 (开放答案，只要答案合理即可)；(3)干电池(开放答案，只要答案合理即可)；(4)燃烧产物是水，无污染。
【作业】课本229页1、3
【板书】
二、氢能
1、氢气的实验室制法
Zn+H2S04=ZnS04+H2↑
2、氢气作能源的优缺点
【教后小结】
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第1章热化学与能源 一、判断题： 1、热的物体比冷的物体含有更多的热量。（） 2、热是一种传递中的能量。（） 3、同一体系同一状态可能有多个热力学能。（） 4、体系的焓值等于恒压反应热。（） 5、最稳定单质的焓值等于零。（） 6、由于C a C O3分解是吸热的，所以它的标准摩尔生成焓为负值。（） 7、体系的焓等于体系的热量（） 8、实验测定得到的反应热数据都是恒压反应热。（） 二、选择题 1．下列过程是吸热反应的是( ) (A) △S＞0 (B) △H＞0 (C) △G＜0 (D) △H＜0 2．体系对环境作20 kJ的功，并失去10 kJ的热给环境，则体系内能的变化是( ) (A) 30 kJ (B) 10 kJ (C) -10 kJ (D) -30 kJ 三、计算题： 1、某汽缸中有气体1.20L，在97.3 kPa下气体从环境中吸收了800J的热量后，在恒压下体积膨胀 到1.50L，试计算系统的内能变化ΔU。 2、根据Δf H mΘ的值，计算下列反应的Δr H mΘ(298K ) 是多少： （1）4NH3（g）+ 3 O2（g）= 2N2（g）+ 6 H2O（g）； （2）CH4(g) + H2O（g）= CO（g）+ 3 H2（g）。
3、(本小题10分) SiC 是高温半导体、金属陶瓷和磨料等不可缺少的原料。现在以硅石(SiO2)和焦炭为原料制备 SiC，反应为： (s)+3C(石墨)===SiC(s)+2CO(g) SiO 2 已知298K时各物质的 (s) C(石墨) SiC(s) CO(g) SiO 2 △f H （298K）/kJ·mol-1 -910.94 0 -65.3 -110.525 S（298K）/ J·mol-1·K-1 41.84 5.74 16.61 197.6 （1）计算在298K时反应的△rG，并判断 298K时能否获得 SiC ? （2）估算在标准状态下生产 SiC 最低温度。
化学与能源开发 第九章第一节化学与能源 课题化学与能源氢气的制法课型新授第一课时 教 学 目 标知识 与 技能1.知道氢气的制取和收集方法 2.认识氢能是一种理想的能源 过程 和 方法 1.积极主动与他人进行交流和讨论，清楚地表达自己的观点，培养学生辩证看待化学物质的能力 2.学会运用比较的方法对信息进行加工 情感 态度 与价 值观 1.通过对氢能是理想的能源的认识感受化学对改善个人生活和促进社会发展的积极作用 2.对学生进行社会责任感和使命感的教育
重点氢气的制法、氢能源 难点氢气的制法、验纯 课 前 准 备教师：有关氢气制取、收集所需药品、仪器 学生：查阅有关氢能源的资料 教学环节教师调控学生活动设计意图 引课 一、氢气的制取让学生回忆从含氢化合物中制取氢气的方法回忆、书写方程式、交流巩固学生对知识的记忆 二、实验室制取氢气让学生在所回忆的方法中分析、比较、选取适合在实验室制取的方法交流、讨论、比较、分析让学生表达自己的观点，锻炼自己的能力，运用比较的方法作判断 指导学生讨论： （1）如何检验气密性 （2）如何验纯 （3）夹紧导气管上的夹子时，试管中的硫酸的液面为什么会下降？讨论参与讨论，激发积极性，活跃思维，锻炼表达能力 指导学生完成制取氢气并验纯与他人合作共同完成氢气的制取和验纯培养学生团结协作的能力
引导学生讨论：氢气的贮存、运输、使用中应该注意什么问题？讨论在互相交流中互相学习 三、氢能源大屏幕展示对氢能源的认识交流、分析通过交流分析培养正确看待化学物质的能力 小结 练习1.实验室制取氢气的反应原理； 2.用于实验室制取氢气的发生装置与前面学习过的制取相似； 3.如何大量、廉价地制取氢气是各国正努力研究的课题。日本科学家最近开发出一种含镍氧化物半导体粉末，将少量这种粉末放入水中，用波长为402nm的可见光照射，能够不断地将水分解成氢气和氧气。在上述过程中，这种氧化物粉末的作用是， 该反应的方程式。 检测 1.氢气作为新能源有哪些优点 2.液氢可做推进火箭的燃料，这是因为（） A氢气难溶于水B氢气没有颜色 C氢气燃烧时放热多D氢气没有气味 3.若用锌和一种酸反应制出的氢气中含有氯化氢气体，则发生装置中盛放的酸是 作业 据报纸登载，深圳某商场开业庆典时，店外挂的氢气球因人群拥挤而
课题2：燃料的合理利用与开发 一、教学目标 【知识与技能】 (1)了解化石燃料对环境的影响； (2)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)运用模拟实验，认识酸雨的危害； (2)运用讨论的方法，获取更多的新知识。 【情感态度与价值观】 (1)增强保护环境的意识； (2)激发更强的求知欲； (3)逐步培养学生用辩证的眼光看“燃料的燃烧”； (4)培养对化学、对科学的热爱。 二、教学重、难点 【重点】1．了解化石燃料对环境的影响； 2．认识使用和开发清洁燃料及各种能源的重要性。 【难点】1．逐步培养学生对现有资料进行分析的能力。 2．提高学生综合应用的能力。 三、教学方法：引导→实验→联系实际→拓展引申→开阔视野→小结内容。 四、教具准备 教师用具：投影仪、烧杯、“模拟酸雨水”。 学生用具：树叶。 五、课时安排1课时 六、教学过程 [以图片的对比，创设情境] [教师]在开始学习新内容前，我们先来观看两组幻灯片。(投影) [设问]这样的两组画面给同学们传递了什么样的信息呢？ [学生回答]第一组画面显示的是化石燃料在人类生活中的用途； 第二组画面显示了燃料在燃烧提供能量的同时，却给环境造成了不良的影响， 腐蚀岩石，污染空气。 [过渡]非常好。我们这节课就一起来学习“使用燃料对环境的影响”。 [板书]课题：使用燃料对环境的影响 [新课引入]燃料的使用，给人们的生活带来了很多方便，但却对环境造成了不良的影响。 我们主要从燃料燃烧对空气的影响的角度来学习。 [板书]一、燃料燃烧对空气的影响 [设问]你知道哪些有关这方面的知识呢？（学生讨论） [回答]可能有的答案： 1．石油、煤等化石燃料以及它们的加工产品在燃烧过程中会产生一些含氮、含硫的化合物，排放到大气中，对空气造成污染。 2．1930年12月1日至5日，在比利时的马斯河谷工业区，由于燃料的燃烧排放出了大量的有害气体，在逆温的条件下大量积累，使60多人中毒死亡，几千人患呼吸道疾病，许多家禽死亡。 3．汽车中的燃料——柴油或汽油，燃烧时产生的一些物质会直接排放到空气中，尾气中
（能源化工行业）化学与能源开发鲁教版
课题第九单元第壹节《化学和能源开发》 马艳红 教材分析 本节教学内容鲁教版九年级化学第九单元《化学和社会发展》第壹节的。当今社会人类所使用的能源主要是化石燃料；化石燃料燃烧会放出大量的热，能够转化为电能，同时会产生二氧化硫等污染性气体，这些都是学生们熟悉的。但，化石燃料是有限的，人们对能源的需求是不断增加的，且希望所用的能源来源广泛，产生热量大，没有污染。如何解决这壹矛盾？这需要开发利用新能源。那么什么样的能源能满足人们的需求呢？化学在新能源的开发中起着什么样的作用呢？化学能能够转化为电能吗？这都是本节课要解决的问题，也正是学生关心的问题。本节课的重点是使学生更好的认识氢能的开发的意义，知道化学能能够转化为电能；难点是让学生理解化学能和电能之间的相互转化。
书，分析氢气作为新能源的局限性引导学生提出改进的氢气的不足之处 投影且解释氢能循环系 统 引出电池 展示电池实物且解剖 设问：电池中的电能是如何产生的呢？ 引出化学电池的概念 指导学生完成趣味实验和已经学过的知识壹且联系总结 强化学生环保意识问：材料壹说明了什么？ 【幻灯片】材料二 问：材料二说明了什么？ 【幻灯片】材料三 国际能源机构的统计，地球上的、天然气，石油、 煤供人类开采的年限，分别只有40年、50年和 240年。结合课本66页<地球上化石燃料使用年 限>的图表。 请想象壹下，如果没有新的能源被开发出来，我 们的生活会变成什么样？ 化石燃料储量有限，它们仍曾在什么样的确定 呢？ 【追问】化石燃料储量有限，不可再生，且污染 环境，我们的生活又离不开能源，面对这样的问 题，我们怎么办呢？ 【再问】请结合生活，想想我们已经开发利用的 新能源有哪些呢？ （小结）常见的新能源：风能、水能，太阳能、 地热能、潮汐能等 【过渡】新能源有很多优点，但也有缺点，以风 能为例，见见有哪些缺点？ 受气候影响较大；不能运输；不能随身携带…… 那么有没有这样壹种新能源能克服这些缺点呢？ 【新闻】2003年10月15日，我国自行研制的第 壹颗载人飞行航天器发射成功，将它送上太空的 运载火箭所使用的燃料就是液氢。 氢气作为能源和其他能源相比有什么优点呢？请 结合课本<活动天地>，从三个角度讨论这个问题： 制取氢气的原料 氢气燃烧的产物 氢气燃烧产生的热量。 【小结】氢气作为燃料的优点： 原料来源广泛，能够由水制得； 放热多； 飞机不能使用，电 灯电话不能使 用…… 污染环境 学生回答：开发新 能源 学生纷纷回答。 播报新闻二 学生小组讨论，回 答 见书，思考 做笔记 观察现象且记录。 指针偏转 踊跃发言 学生很感兴趣的 参和实验且观察 实验 电能，光能，热能 启示：电池不能随 便丢弃，集中处理我国的能源结构
单元3 能源的开发和利用（2） 【学习目标】 1.知道化石燃料是人类重要的自然资源。 2.知道煤、石油炼制出的几种主要产品及其用途。 3.了解化石燃料的不可再生性，认识合理开采和节约使用化石燃料的重要性。 4.认识化石燃料对人类所起的重要作用。 5.掌握化石燃料燃烧对环境的影响。 6.能从环保的角度选择燃料，知道开发新能源的重要性和常见的新能源。 7.认识氢能源。 【教学重点】 1.化石燃料的形成过程和不可再生性。 2.石油炼制的几种主要产品及用途。 3.化石燃料燃烧对环境的影响。 4.新能源。 【教学难点】 1.培养学生独立思考、加工信息的能力。 2.煤和石油的综合利用。 3.逐步培养学生对现有资料进行分析的能力 【教学手段】利用多媒体给学生提供资料。 【教学课时】2课时 【教学用具】有关煤、石油、天然气的资料 【教学流程】汇总资料→分析、讨论资料→教师讲解→提出问题→学生讨论→教师评析→ 第二次尝试练习→小结 A、B达成目标5 C 达成目标6 E 达成目标7 教学过程 教学流程教师活动学生活动设计意图
A.汇总学生收集资料→讨论分析→教师归纳……收集学生资料、分析 ［引入］上节课我们学习了三大化石燃 料及其综合利用对人类的重要意义。但 是大量使用化石燃料会给我们带来严 重的环境问题。 现在我们一起看一看同学们收集到的 相关资料，来了解化石燃料燃烧给环境 带来哪些影响？ ［板书］ (二)化石燃料燃烧对环境的影响 1.有害气体SO 2 、NO 2 、CO污染。 2.固体颗粒物污染。 3.形成酸雨（SO 2 、NO 2 ） 4.温室效应。 展示收集资料：见附1 讨论、阅读课本 学生总结得出 1.化石燃料燃烧会排放出SO 2 、 NO 2 、CO等有害气体和粉尘,造成 空气污染。 2.机动车使用汽油、柴油等燃 料会排放出一氧化碳、未燃烧的 碳氢化合物、氮的氧化物、含铅 氧化物和烟尘等，对空气造成了 严重的污染。 3.含硫煤的燃烧和汽车尾气排 放出二氧化硫和二氧化氮，溶于 雨水形成酸雨。 4.生成大量的CO 2 造成温室效应 通过对资料 的总结分 析，知道化 石燃料燃烧 对环境有哪 些影响？ 培养学生收 集、分析资 料的能力， 并在此过程 中关心环境 污染问题、 关心生活联 系实际…… B.提出问题→讨论→教师讲解→得出结论［复习］1.酸雨会给我们带来哪些危 害？ 2.我们生活的家园——地球，她在流 泪，她在滴血。那我们应该采取怎样的 措施来保护她呢? 引导学生回答1.减少人为排放的污染 物。2.减少煤中的含硫量，对煤炭中的 硫资源进行合理的开发和利用。3.改进 设备，使燃料充分燃烧；增加催化净化 装置，使有害气体转化成无害气体。4. 使用无铅汽油，禁止含铅物质排放。5. 开发新能源。 学生回答 1.酸雨引起河流、湖泊的水 体酸化，严重影响水生动植物的 生长。 2.它能破坏土壤、植被、森 林。 3.酸雨对金属、油漆、皮革、 纺织品及建筑材料有腐蚀性。 4.酸雨渗入地下，可能引起 地下水酸化。 5.对人体的健康有害，硫酸 雾和硫酸盐的毒性比二氧化硫 大得多，可以侵入肺的深部组 织，引起肺水肿等疾病而使人致 死。 通过复习旧 知识进一步 加深对化石 燃料燃烧污 染环境的认 识。 了解相关的 保护防治措 施。联系实 际、关心地 球 C.教师提示→自学课本→讨论→讲解［提示］煤和石油虽然是重要的化工原 料，由于它们燃烧时对空气造成污染， 所以人类把眼光放在了使用和开发清 洁的燃料上。 阅读课本P134找出新能源 ［板书］ (三)使用和开发新的燃料及能源 ［讲解］氢气是最理想的能源；乙醇是 较为清洁的燃料（因为乙醇燃烧的时候 生成CO 2 、H 2 O）。 思考、自学课本 回答：太阳能、地热能、风能、 核能、潮汐能。 补充：氢能 了解新能源 和新燃料。 能从环保的 角度选择燃 料，知道开 发新能源的 重要性和常 见的新能 源。
化学与能源 一、内容摘要。 化学与能源从各自诞生之日起就起着相互体现相互促进的作用。通过上学期专业选修发电厂导论和本学期从分子水平看世界的课程的学习，对化学与能源的历史发展时期以及每个时期内二者的内容有了全新的认识。当然，具体而深入的研究还得等大二大三随着学习的深入慢慢进行。现在只能凭着浅薄的知识略谈一二，望老师谅解。 二、关键词：化学能源发展火力发电新能源 三、正文。 （一）化学的发展史和能源化学 古时候，为了他们的生存，在与的种种灾难进行抗争中，发现和利用了火。原始人类从用火之时开始，由野蛮进入文明，同时也就开始了用化学方法认识和改造天然物质。燃烧就是一种化学现象。掌握了火以后，人类开始食用熟食；继而人类又陆续发现了一些物质的变化，如发现在翠绿色的等铜矿石上面燃烧炭火，会有红色的铜生成。这样，人类在逐步了解和利用这些物质的变化的过程中，制得了对人类具有的产品。人类逐步学会了制陶、冶炼；以后又懂得了酿造、染色等等。这些有天然物质加工改造而成的制品，成为古代文明的标志。在这些生产实践的基础上，萌发了古代化学知识。后来在中国出现了炼丹术，到了公元前2世纪的时代，炼丹术已颇为盛行，大致在公元7世纪传到国家，与相融合而形成阿拉伯炼丹术，阿拉伯炼丹术于传入欧洲，形成欧洲炼金术，后逐步演进为近代的化学。16世纪开始，欧洲工业生产蓬勃兴起，推动了医药化学和冶金化学的创立和发展，使炼金术转
向生活和实际应用，继而更加注意物质化学变化本身的研究。1775年前后，用定量化学实验阐述了燃烧的，开创了定量化学时期，使化学沿着正确的轨道发展。19世纪初，英国化学家提出近代，突出地强调了各种元素的原子的质量为其最基本的特征，其中量的概念的引入，是与古代原子论的一个主要区别。近代原子论使当时的化学知识和理论得到了合理的解释，成为说明化学现象的统一理论。接着意大利科学家提出分子概念。自从用来研究化学，化学才真正被确立为一门科学。 由此可见，化学一开始的产生就是跟能量、能源有着不可磨灭的千丝万缕的联系了。通过我们专业的发电厂概论的学习我们知道，直到现在，人们主要使用的化石燃料其本质还是利用燃料燃烧产生的热能来加热水产生高温蒸汽，然后利用蒸汽带动汽轮机转动做切割磁感线运动从而产生电能，传送给世界上的千万家庭。燃烧，就是化学中的一个重要现象。当然，实际上的化学能与热能电能之间的转化并没这么简单，我们在转化过程中还得研究如何提高能源转化的效率、如何减少转化过程中对环境的污染、如何在循环工作中保证催化剂和设备等硬件设施的正常运转与保养等等，一系列亟待解决的问题，都跟化学密不可分。 此外，除了火力发电，新能源也是与化学同在的一个新世纪的重要课题。之前的新闻中看到科学家们在致力于研究能将水迅速大量分解为氧气和氢气的催化剂，还有的在研究利用生物质能发电，或者垃圾发电，这些都与化学息息相关。而且我国也在发展新能源尤其是生物质能发电的方面有很大进展，全国很多地方电厂都已经引入这一项技术，诸如利用玉米等作物发电等等，已初见成效。相信随着化学这门基础学科的飞速发展，新能源一定能在未来
第十章化学与能源 思考题与习题解答 1. 下列说法是否正确？如不正确，请说明原因。 （1）煤的气化是指在隔绝空气条件下加强热，使煤中有机物转化成焦炭和可燃性气体的过程。 答：错，煤的气化是指在氧气不足的条件下进行部分氧化，使煤中有机物转化成可燃性气体的过程。 （2）煤炭在燃烧过程中产生的主要污染物为CO和SO2，石油（汽油）在燃烧过程中产生的主要污染物为CO，因此石油产生的污染比煤炭轻。 答：不确切，煤炭在燃烧过程中产生的主要污染物为SO2、NO x和CO，石油（汽油）在燃烧过程中产生的主要污染物为CO、NO x和HC，相对而言，石油产生的污染比煤炭轻。（3）汽油的辛烷值分布在0~100之间，并对应于汽油的标号，80号的汽油表示汽油中含有80%辛烷和20%的其他烃类。 答：错，汽油的辛烷值可衡量汽油的抗震性，并对应于汽油的标号，80号的汽油表示该汽油的抗震性相当于80%异辛烷和20%的正庚烷混合物的抗震性。 （4）为了避免含铅汽油对大气的污染，近年来世界各国普遍采用了甲基叔丁基醚（MTBE）、甲基叔戊基醚（TAME）取代四乙基铅作汽油添加剂。 答：不确切，甲基叔丁基醚（MTBE）添加剂在某些国家（如美国）已被禁止使用。（5）发展核能是解决目前能源危机的重要手段，近年来北欧和我国政府均采取了积极的态度，加快核电站的建设。 答：不确切，欧美大部分发达国家，基本上停建核电站或提前关闭核电站，北欧国家甚至通过立法，要求在2010年前关闭已有核电站。 （6）能引起环境污染的电池主要有铅蓄电池、镉镍电池、氧化汞电池等，由于锌、锰元素对环境的危害很小，因此锌锰电池是无污染电池。 答：错，在生产的锌锰电池时，为了防止电池中锌溶解释放氢气，常在电池糊状液中放入氯化汞。 （7）在燃料电池中并没有发生直接的燃烧反应，它通过原电池原理不断的将燃料直接转变为电能，这种电池能量转换效率高，理论上可达100%。 答：正确 2. 填空题 （1）化石燃料包括煤、石油和天然气，我国是以煤消费为主的国家。（2）煤是由古代植物转化而来的，煤的煤化过程包括了植物残骸→腐殖质→泥煤→褐煤→烟煤→无烟煤阶段，若根据煤化的程度不同可将煤分为四类，若根据煤炭中硫的含量不同又可将煤分为泥煤、褐煤、烟煤和无烟煤四类。
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地种类。 2、说出氢气作为能源地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地方法。 学习重点：氢能地开发和化学电池 学习过程： 学习任务一：认识能源开发地意义 1、人类历史地能源结构经历地三个阶段为：、、，目前人类应用最广泛地能源是________、_______、_______。化石燃料地缺点是 . 2、阅读课本第66页图表后谈谈你地感想，想一
想300年后会是什么样？怎样防止这种局面出现？ 3、可供人类利用地新能源有________、_______、_______、_______、______等。 任务二：探究氢能地开发和利用 4、完成课本第67页活动天地小结：氢能地优点：_______、_______、________等。 5、当氢气作能源广泛应用，我们地生活会怎样?氢能是理想地能源，为什么现在没有被广泛地应 用？ 6、阅读理想地氢能源循环体系，你能获得哪些 信息? 任务三：认识化学电池 7、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，列举生活中常见地电池并 进行简单分类。一次电池：二次电池： 8、完成第68页实验探究，回答问题。 ①干电池中含有__________、__________、 __________等。 ②根据实验现象填表：(见下页) 探究步骤实验现象结论 将一根炭 用导线将 结论：通过实验探究可知：________能可以转化为______能。 9、化学电池就是 _________________________________， 10、完成第69页《活动天地》制作水果电池和
授课人主备人学科化学执教班级课题第一节化学与能源开发 教学课时第一课时教学课型新授备课时间 教材分析 通过本节课的学习，知道环境保护在自然资源的开发利用中的重要性和必要性，树立科学的环境观和可持续发展意识。 教学目标知识与技能1. 知道氢气的制取和收集方法2. 认识氢能是一种理想的能源 过程和方法1. 积极主动与他人进行交流和讨论，清楚地表达自己的观点，培养学生辩证看待化学物质的能力 2. 学会运用比较的方法对信息进行加工 情感态度与价值观1. 通过对氢能是理想的能源的认识感受化学对改善个人生活和促进社会发展的积极作用 2. 对学生进行社会责任感和使命感的教育 教学 重点 氢气的制法、氢能源 教学 难点 氢气的制法、验纯 媒体 运用 电子白板 教学 时间 预设过程（应包括课程导入、预习自学、展示交流、当堂练习检测等）个人修改
一、氢气的制取 让学生回忆从含氢化合物中制取氢气的方法 回忆、书写方程式、交流 巩固学生对知识的记忆 二、实验室制取氢气 让学生在所回忆的方法中分析、比较、选取适合在实验室制取的方法交流、讨论、比较、分析 指导学生讨论： （1）如何检验气密性 （2）如何验纯 （3）夹紧导气管上的夹子时，试管中的硫酸的液面为什么会下降？指导学生完成制取氢气并验纯与他人合作共同完成氢气的制取和验纯三、氢能源 引导学生讨论：氢气的贮存、运输、使用中应该注意什么问题？ 大屏幕展示对氢能源的认识 交流、分析通过交流分析培养正确看待化学物质的能力可以引导学生自己设计实验室制取氢气的原料、反应装 置
练习1. 实验室制取氢气的反应原理； 2. 用于实验室制取氢气的发生装置与前面学习过的制取相 似； 3. 如何大量、廉价地制取氢气是各国正努力研究的课题。日本科学家最近开发出一种含镍氧化物半导体粉末，将少量这种粉末放入水中，用波长为402nm的可见光照射，能够不断地将水分解成氢气和氧气。在上述过程中，这种氧化物粉末的作用是， 该反应的方程式。 检测 1. 氢气作为新能源有哪些优点 2. 液氢可做推进火箭的燃料，这是因为（） A 氢气难溶于水 B 氢气没有颜色 C 氢气燃烧时放热多 D 氢气没有气味 3. 若用锌和一种酸反应制出的氢气中含有氯化氢气体，则发生装置中盛 放的酸是 作业 据报纸登载，深圳某商场开业庆典时，店外挂的氢气球因人群拥挤而被挤破，遇上点燃的香烟，引起爆炸，并引发邻近的一串氢气球爆炸。迅速掠过的火苗烧了一些顾客的头发，并浅度灼伤20多人的皮肤。请简要回答：（1）以上事实说明氢气具有什么化学性质发生燃烧的化学方程式是 （2）某兴趣化学小组进行探究时，用了稀有气体氦气可以较好地代替氢气，原因是 板书设计 第一节化学能源与开发 一、清洁高效的氢能 1. 氢气的制取 2、实验室制取氢气
课题：6.1 化学与能源开发 课标要求 知道常用的能源种类，掌握氢气用作燃料的优点，知道氢能是未来最理想的能源，认识理想的氢能源体系；了解化学电池的原理，知道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。 内容与学情分析 本节通过常见化学能源——化石燃料、电池、氢能的学习与比较，知道电池是一种低污染高效率的能源，而氢能是最理想的能源，了解氢能的开发和利用对未来社会新能源开发和利用有重要的现实意义和美好前景，认识化学能够为提高能源的利用率开发新能源做出重要贡献，感悟到化学在解决能源危机中的作用，激发学生学好化学为社会发展作贡献的热情。由于本课内容要求既要认识各种能源的利弊和发展前途，又要了解化学在能源发展中的作用，还要求初步了解电池中发生的变化、氢能源的优点、发展方向等，信息量较大，知识面较为宽广，但对于学生理解掌握难度并不很大，即使电池中发生的反应在初中阶段要求也并不高，所以在教学中以调动学生自主学习，培养化学探究的意识和学习方法为主，采取引导分析、小组合作、交流讨论、实验探究等方式进行。学习目标： 1、了解几种常见的能源，认识能源开发和节约能源的重要性； 2、知道氢能是一种理想的新能源，了解用氢能的优越性和推广使用氢气面临的困难；认识化学在解决能源危机方面的意义；
3、知道电池能将化学能直接转化为电能，了解使用化学能比燃烧化石燃料具有更多的优点；了解几种常见的电池，知道乱扔废弃电池会污染环境，了解回收、处理废弃电池的意义。 知识点（重点、难点）： 重点：氢能源的优点、开发、理想的氢能源体系；化学电池。 难点：氢气作燃料未普及使用的原因；化学能和电能的相互转化。 板书设计： 11.1 化学与能源开发 常见的能源： 能源的分类：常规能源和新能源 一、清洁高效的氢能 氢能源的三个优点：原料来源广、热值高、燃烧产物无污染，可循环。 大量使用氢能源要解决的问题: 1.如何廉价地制取氢气 2.氢气的存储和运输问题 二、应用广泛的化学电池 化学电池：化学能转化为电能 学习过程：
化学与能源 课题化学与能源氢气的制法课型新授第一课时 教学目标知识 与 技能 1. 知道氢气的制取和收集方法 2. 认识氢能是一种理想的能源 过程 和 方法 1. 积极主动与他人进行交流和讨论，清楚地表达自己的观点，培养学生 辩证看待化学物质的能力 2. 学会运用比较的方法对信息进行加工 情感 态度 与价 值观 1. 通过对氢能是理想的能源的认识感受化学对改善个人生活和促进社 会发展的积极作用 2. 对学生进行社会责任感和使命感的教育 重点氢气的制法、氢能源难点氢气的制法、验纯课 前准备教师：有关氢气制取、收集所需药品、仪器学生：查阅有关氢能源的资料 教学环节教师调控学生活动设计意图 引课让学生回忆从含氢化合物中制回忆、书写方程巩固学生对知识的记忆
一、氢气的制取 二、实验室制取氢气让学生在所回忆的方法中分析、 比较、选取适合在实验室制取的 方法 交流、讨论、比 较、分析 让学生表达自己的观 点，锻炼自己的能力， 运用比较的方法作判断指导学生讨论： （1）如何检验气密性 （2）如何验纯 （3）夹紧导气管上的夹子时， 试管中的硫酸的液面为什么会 下降？ 讨论 参与讨论，激发积极性， 活跃思维，锻炼表达能 力 指导学生完成制取氢气并验纯 与他人合作共 同完成氢气的 制取和验纯 培养学生团结协作的能 力 引导学生讨论：氢气的贮存、运 输、使用中应该注意什么问题？ 讨论在互相交流中互相学习 三、氢能源大屏幕展示对氢能源的认识交流、分析通过交流分析培养正确 看待化学物质的能力 小结 练习 1. 实验室制取氢气的反应原理； 2. 用于实验室制取氢气的发生装置与前面学习过的制取相 似； 3. 如何大量、廉价地制取氢气是各国正努力研究的课题。日本科学家最近 开发出一种含镍氧化物半导体粉末，将少量这种粉末放入水中，用波长为 402nm的可见光照射，能够不断地将水分解成氢气和氧气。在上述过程中， 这种氧化物粉末的作用是， 该反应的方程式。 检测 1. 氢气作为新能源有哪些优点 2. 液氢可做推进火箭的燃料，这是因为（） A 氢气难溶于水 B 氢气没有颜色 C 氢气燃烧时放热多 D 氢气没有气味 3. 若用锌和一种酸反应制出的氢气中含有氯化氢气体，则发生装置中盛放的酸是作业 据报纸登载，深圳某商场开业庆典时，店外挂的氢气球因人群拥挤而被挤破，遇上点燃的香烟，引起爆炸，并引发邻近的一串氢气球爆炸。迅速掠过的火苗烧了一些顾客的头发，并浅度灼伤20多人的皮肤。请简要回答：
化学能与电能 [教学目标] 1、知识技能目标 通过实验和科学探究形成原电池概念，初步了解原电池的组成，理解其工作原理 培养学生实验操作能力、观察能力、科学探究精神和分析、归纳能力 2、情感目标 培养学生自主探索创新精神和交流合作学习的协作精神 [重点难点] 1、初步了解原电池组成，理解其工作原理 2、通过实验探究从电子转移角度理解化学能向电能转化的本质及原电池的构成条件 [教学方法]实验，探究，讨论 [教学过程] [引入]投影资料： 1、奇妙的青蛙腿——伽伐尼电流 伽伐尼是意大利的解剖学和医学教授。 有一天，他的妻子用蛙腿做菜肴。她把剥去皮的青蛙随手放在起电机旁的金属板上。并取了一把解剖刀，解剖刀很偶然地触及到了青蛙的腿神经，这时起电机刚好飞过一个火花，青蛙腿猛地抽搐了一下。妻子惊讶地叫了起来，引起了伽伐尼的注意，于是他立即重复了这个实验。 起先，他用铜丝与铁窗连着，在雨天和晴天做实验，他发现无论是晴天还是雨天，青蛙腿都发生了痉挛。他又以严谨的科学态度，选择不同的条件，在不同的日子做了这类实验。在1791年发表的《论在肌肉运动中的电力》一文中他说
到：“我选择不同的日子，不同的时间，用各种不同的金属多次重复，总是得到相同的结果，只是在使用某些金属时，收缩更加强烈而已。” 2、金属的“怪味” 瑞士学者苏尔泽早在1750年就谈到过类似的发现。 他将银片和铅片的一端互相接触，另一端用舌头夹住，舌头则感到有点麻木和酸味。他想到，这可能是两种金属接触时，金属中的微小粒子发生震动而引起舌头神经的兴奋，产生的感觉。为此苏尔泽做了另一个实验来进一步研究这个现象。他将一个盛水的锡杯子放在银台上，舌头接触杯子内的水，并没有酸味的感觉；但当用手接触银台时，舌头就明显地感觉到酸味，这时已构成电流回路。[教师]可惜的是，苏尔泽并未继续研究这种现象，而伽伐尼却做到了。因此，伽 伐尼的成功告诉我们，成功只属于那些有准备的头脑。 [投影]意大利的物理学家伏打，根据伽伐尼电流产生的原理，设计出第一块电池——伏打电池 [提问]我们目前使用的电能从何而来？ [投影]2001年我国发电总量构成图 火力发电，水力发电，核能发电等…… [投影]火电站工作原理示意图 [提问]火力发电过程中，能量如何转化？ 化石燃料燃烧——加热水蒸气——推动蒸汽机——带动发电机化学能热能机械能电能（氧化还原反应） [总结]燃煤发电是从煤的化学能开始的一系列能量转化过程，燃烧是使化学能转化成电能的关键 [教师]目前大规模使用的火力发电有何优点，有何缺点？ [学生思考] 火力发电的优点：投资较少，建厂快，技术成熟，安全性能较高，原料较充分。 火力发电的弊病：对环境污染较重，所需原料是有限的不可再生的化石燃料，能源利用率低。 [设问]能不能找到一种装置，把化学能直接转化为电能呢？ [过渡]燃烧是氧化还原反应，也是放热反应。除燃烧外，还有哪些反应既是氧化还原反应又是放热反应呢？ [学生]金属与水或酸反应生成氢气，某些化合反应
第十一单元化学与社会发展 第一节化学与能源开发 一、备课标 本节课属于五个一级主题中的“五、化学与社会发展”之一“化学与能源和资源的利用” （一）课程标准： 1、“五、化学与社会发展”之三“化学与能源和资源的利用” 2、“了解几种常见的能源，认识能源开发和节约能源的重要性；知道电池能将化学能直接转化成电能” （二）化学具体目标： 3.了解化学与社会和技术的关系，能用变化和联系的观点分析常见的化学现象，解释简单的化学问题。 5. 能通过“提出问题、猜想与假设、制定计划、进行实验、收集证据、解释与结论、反思与评价、表达与交流”进行简单的探究活动。 6.初步学习运用观察、实验等方法获取信息，能用文字、图表和化学语言表述有关的信息，初步学习运用比较、分类、归纳、概括等方法进行信息进行加工。 8.感受并赞赏化学对改善人类生活和促进社会发展的积极作用，关注与化学有关的某些社会问题，初步形成主动参与社会决策的意识。 9.增强安全意识，逐步树立珍惜资源、爱护环境、合理使用化学物质的可持续发展观念。 10.初步养成勤于思考、敢于质疑、严谨求实、乐于实践、善于合作、勇于创新等科学品质。 二、备重点、难点 教材分析：本节课主要涉及二方面的内容：一、清洁高效的氢能；二、应用广泛的化学电池 其中“一、清洁高效的氢能”，是学生必须了解的基础知识，有助于学生认识能源开发的重要性。 教材重点、难点内容：认识能源开发和节约能源的重要性，知道电池能将化学能直接转化成电能” 重点知识：1.认识氢气作为理想能源的优点2、知道电池能将化学能直接转化成电能 重点过程与方法：
1.通过化学反应能否产生电能的科学探究，经历“猜想与假设、制定计划、进行实验、收集证据、解释与结论、反思与评价、表达与交流”等科学探究的一般过程。 2.初步学习运用观察、实验等方法获取信息，并用化学语言表述金属反应的相关信息，初步学习运用比较、归纳、概括等方法进行信息加工。 重点情感类目标：1.体验合作学习和科学探究的乐趣。2. 通过氢气和化石燃料优缺点的比较进一步学生认识能源开发的重要性。 教学难点: 认识能源开发的重要性 三、备学情 分析学生的起点知识和能力，思维障碍； (一)学生通过以前的学习对化石燃料有了一定的了解，同时知道化石燃料引起环境问题。通过日常生活中的各种媒体对新能源有一定的了解，但没有系统化，认识化学在实现人与自然和谐相处、促进人类和社会持续发展中的地位和作用。需要学生有较强的鉴别能力大多数学生会感到困难。 因此把教学难点确定为: 认识能源开发的重要性 （二）预测本班级学生可能达到的程度； 估计有80%的学生能够认识氢气作为理想能源的优点。60%的学生能够认识能源开发的重要性。 策略：①做好探究性实验，提供充分的感性认识。②充分运用小组合作学习的方式，“兵教兵”的策略突破难点。 四、备教学目标 知识技能类目标： 1. 通过对氢气燃烧有关知识的讨论、交流，认识氢气作为理想能源的优点。 2.经历“实验探究11-1”的过程，知道电池能将化学能直接转化成电能。 过程方法类目标： 1.通过化学反应能否产生电能的科学探究，经历“猜想与假设、制定计划、进行实验、收集证据、解释与结论、反思与评价、表达与交流”等科学探究的一般过程。
课题2 燃料的合理利用与开发 第1课时化学反应中的能量变化化石燃料的利用 教学目标 教学过程 情景导入 多年以来，加拿大已出口石油和天然气到美国。现在，美国并不需要它，加拿大正在转向亚洲市场。在2015年，巴西将成为石油出口国。人们之所以对石油问题给予高度关注，主要是因为石油是当今人类生产、生活的重要能源。与石油一样，煤、天然气也是重要能源。 合作探究 探究点一化学反应中能量的变化 提出问题在化学反应时，是不是只有通过燃烧才能获得能量呢？ 讨论交流结合以前学习的化学知识和生活现象讨论相关原因。了解化学反应中能量的变化。 实验活动 【实验操作】在一支试管中加入一小匙干燥的生石灰（或几小块食品袋中的干燥剂，主要成分CaO），再加入约2mL水，观察现象，并用手轻轻触碰试管外壁。 【实验现象】生石灰逐渐膨胀，碎裂成粉末，产生大量的白雾，用手触碰试管外壁，感觉发烫。 【实验结论】生石灰与水反应放出大量的热，化学方程式为：CaO + H2O = Ca(OH)2 归纳总结 1.物质发生化学反应的同时，常常伴随着能量的变化，通常表现为热量变化，即有放热现象或吸热现象。许多化学反应会放出热量，如：燃烧、镁和盐酸反应等；有些化学反应会吸收热量，如：碳与二氧化碳反应C+CO2错误!未找到引用源。2CO。 2.人类生活对能量的利用 （1）生活燃料的利用：做饭、取暖等； （2）利用燃料产生的热量：发电、烧制陶瓷、冶炼金属、发射火箭； （3）爆炸产生的热量：开采煤矿、开山炸石、拆除危旧建筑； （4）食物在体内缓慢氧化放出热量：维持体温和日常生命活动所需要的能量； （5）能量的转化：电池充电时电能转化为化学能；使用电池是化学能转化为电能。 探究点二化石燃料的利用 提出问题（1）你家中做饭、洗浴用什么燃料？ （2）汽车、轮船等交通工具使用什么燃料？
化学与能源论文 核能的利用 摘要 中国作为一个能源大国目前依旧面临着巨大的资源与环境挑战，人均资源匮乏，环境堪忧。化石能源开采殆尽，环境愈加恶劣。我们不应该坐以待毙，应当寻找新能源打破当前困境。 新能源有别于传统化石能源，具有清洁无污染、安全高效率等优点。而化学新能源是将化学能直接转化成电能，如锂离子电池、燃料电池、电化学电容器等，具有广阔的应用发展前景。 本文阐述了核能的历史及原理，讨论了核能的优点与广阔应用前景，并且理性的认识和探讨其缺点，希望能为解决当前的能源危机提供一些建议。
一、核能的历史 简史--------------------- 19世纪末英国物理学家汤姆逊发现了电子。 1895年德国物理学家伦琴发现了X射线。 1896年法国物理学家贝克勒尔发现了放射性。 1898年居里夫人发现新的放射性元素钋。 1902年居里夫人经过4年的艰苦努力又发现了放射性元素镭。 1905年爱因斯坦提出质能转换公式。 1914年英国物理学家卢瑟福通过实验，确定氢原子核是一个正电荷单元，称为质子。 1935年英国物理学家查得威克发现了中子。 1946年德国科学家奥托哈恩用中子轰击铀原子核，发现了核裂变现象。 1942年12月2日美国芝加哥大学成功启动了世界上第一座核反应堆。 1945年8月6日和9日美国将两颗原子弹先后投在了日本的广岛和长崎。 1957年苏联建成了世界上第一座核电站------奥布灵斯克核电站。 二战后，人类开始将核能运用于军事、能源、工业、航天等领域。美国、俄罗斯、英国、法国、中国、日本、以色
列等国相继展开对核能应用前景的研究。 发展进程--------------- 第一代核电站。核电站的开发与建设开始于20世纪50年代。1954年前苏联建成发电功率为5兆瓦的实验性核电站；1957年，美国建成发电功率为9万千瓦的Ship Ping Port 原型核电站。这些成就证明了利用核能发电的技术可行性。 第二代核电站。20世纪60年代后期，在实验性和原型核电机组基础上，陆续建成发电功率30万千瓦的压水堆、沸水堆、重水堆、石墨水冷堆等核电机组，他们在进一步证明核能发电技术可行性的同时，使核电的经济性也得以证明。 第三代核电站。20世纪90年代，为了消除三里岛和切尔诺贝利核电站事故的负面影响，世纪核电业界集中力量对严重事故的预防和缓解进行了研究和攻关，美国和欧洲先后出台了《先进轻水堆用户要求文件》，即URD文件和《欧洲用户对轻水堆核电站的要求》，即EUR文件，进一步明确了预防与缓解严重事故，提高安全可靠性等方面的要求。 第四代核电站。2000年1月，在美国能源部的倡议下，美国、英国、瑞士、南非、日本、法国、加拿大、巴西、韩国和阿根廷共10个有意发展核能的国家，联合组成了“第四代国际核能论坛”，与2001年7月签署了合约，约定共同合作研究开发第四代核能技术。 二、核能发电的原理
第一章 热化学与能源 重点内容概要 1、热力学基本概念： 系统与环境 (1)定义：人为地（根据研究的需要（如弹式量热器要把反应系统和水合起来作为系统）） 将一部分物质与其余物质分开（可以是实际的，也可以是假想的），被划定的研究对象称为系统；系统以外，与系统密切相关、影响所能及的部分称为环境。 (2)按系统与环境有无物质和能量交换分成：封闭系统、孤立系统、敞开系统；若按相的 组成来分为：单相系统和多相系统(第3章分别讲单相和多相离子平衡)。（在使用某些概念定律时要注意其适用的系统类型及原因，比如反应热的测定，根据测定原理要求系统必须使系统与环境之间无能量交换（孤立系统）才能准确。） 状态与状态函数 (1)定义：系统的状态是指用来描述系统的诸如压力（p）、体积(V)、温度（T）、质量（m）和组成等各种宏观性质的综合表现。用来描述系统状态的物理量称为状态函数. （2）状态函数性质：状态一定，其值一定；状态发生变化，其值也要发生变化（不一定所有的状态函数都变，只要有一个状态函数改变，状态就发生了变化）；状态函数的变化值只决定于系统的始态和终态，而与如何实现这一变化的途径无关。 （3）状态函数按其性质分为两类： 广度性质（又称容量性质）——具有加和性，即其量值与系统中物质的量成正比。如：V、m 、U 、S 、G 、H 、热容（C b） 强度性质——不具有加和性。即其量值与系统中物质的量多寡无关。如：压力p、密度ρ、粘度、浓度、摩尔体积、摩尔质量、摩尔分数、摩尔焓、比热容（c）（广度性质除以物质的量或质量或任两个广度性质量相除之后就成为强度性质） 过程与途径 (1)系统发生的任何变化称为过程。实现这个过程的具体步骤称为途径。 （2）热力学可逆过程——（定义） 可逆过程特点：系统与环境双复原（定义）；是在无限接近平衡的状态下发生的无限缓慢的过程；是最经济、效率最高的过程；是一种理想的过程，实际过程都是不可逆过程。 研究意义：一些重要的热力学函数增量只有通过可逆过程求得（物理化学这方面的计算要求高，普化阶段重点理解可逆过程的特点及应用，以及那些公式要求必须满足是可逆过程） 化学计量数和反应进度 对于一般反应∑ = B B B ν B ν——物质B的计量数，反应物取负值，生成物取正值 反应进度ξ定义： B B dn d1- =ν ξ或)] 0( ) ( [1 B B B n n- =-ξ ν ξ 注意理解：ξ与反应方程式写法（或说 B ν）有关；对于具体的反应与取反应式中哪种物质计算无关。 2、定容热效应、摩尔反应热、热化学方程式 弹式量热计是精确测定反应热的装置，测定的是等容热效应q v。 T C m c q b O H V ? + - =} { ) (2 摩尔反应热ξ/q q m =摩尔反应热与反应方程式写法（或说Bν）有关。 注意与反应方程式写法有关的量，在标出时一定要有对应的化学反应方程式。 3、热力学第一定律（热化学定律） w q U+ = ?(封闭系统成立) w——包括体积功和非体积功 体积功的计算：恒外压膨胀或压缩w= -p△V 外压不定的膨胀或压缩w=?-21V V pdV （物理化学要求功的计算，普化不是重点） 焓：H = U+PV
九年级化学化学与能源 教案 -CAL-FENGHAI-(2020YEAR-YICAI)_JINGBIAN
第九章化学与社会发展 第一节化学与能源 一、学习目标 1、知识与技能： ⑴知道常见的能源，能源开发和节约能源的重要性，化学有助于人类解决能源危机。 ⑵掌握实验室制取氢气的方法。 2、过程与方法：用探究性实验学习 3、情感态度与价值观：节约能源的重要意义，逐步树立珍惜资源的观念，增强社会责任感。 二、任务分析 1、起点能力：学生对气体的制备有一定基础。 2、教学重点： ⑴制备H2的原理、装置、收集方法及氢能源的优点； ⑵电能是由化学能转化而成，燃烧化石燃料的缺点，使用化学电源的优点； ⑶节约能源及开发新能源的重要性，增强节能意识。 3、教学难点：电池是将化学能转变为电能的一种装置。 4、课型：交流讨论探究 5、课时安排：2课时 教学过程： 第一课时化学能转化成电能 【学生交流】能源是世界上不可缺少的资源，常见的能源有哪些 化石燃料的燃烧；使用化学电源，常见的是电池。 【学生交流】电池是一种将化学能转化成电能的装置，其优点是什么 可将化学能直接转化成电能，既减少大气污染，又提高能量转化效率。 【观察与思考】 2
观察常用的几种不同类型的电池。它们有什么相同之处 【实验】化学能转化为电能 【交流与讨论】废旧电池如何处理 【练习】 1、能源的贮存和综合利用是世界各国科学家关注的重大课题。下图是一种贮存太阳能的方集。 (1)请根据图示说明太阳能依次转化成哪些形式的能量。 (2)你能设计出其他方案将太阳能贮存起来吗 【讨论】本题考查了能量的转化形式。利用太阳能得到电池，这是将太阳能转变成了电能；再用电能来使水分解产生氢能；将氢气贮存后，可用于发电或燃烧，从而又转化为电能或热能。当然，太阳能的利用主要在供暖，可将太阳能转化为热能。绿色植物在太阳光的作用下将二氧化碳和水转化成氧气和葡萄糖，植物体又通过复杂的化学反应将葡萄糖转化为淀粉或纤维素，这又是将太阳能转化为化学能的途径。 [2003．安徽芜湖市卷·25] 2、“再生能源”是指人类可以再生产的能源，它不因被人类利用而日益减少；“非再生能源是指随着被人类利用而逐渐减少的能源。长期以来，我国一直以煤、石油、天然气、核能为主要能源。2001年我国政府宣布，在一些城市推广使用“乙醇汽油”。“乙醇汽油’’的主要成分是乙醇，乙醇可用高粱、玉米、薯类为原料，经发酵蒸馏而得到。请回答下列问题： (1)煤、石油、天燃气三种化石燃料是 (填“再生能源”或“非再生能源”，下同)，乙醇是。 (2)从环保角度考虑，使用“乙醇汽油”的益处是． (3)从增加农民收入的角度考虑，使用“乙醇汽油”的益处是 【精析】抓住“再生能源”和“非再生能源”的定义这一信息来解决第(1)题。煤、石油、天然气是人类历史上古老的化石燃料，需要上万年才能形成，因此属于“非再生能源”；而乙醇可由绿色植物经发酵、蒸馏而得到，属于“再生能源”。从环保角度考虑“乙醇汽油”的益处，要抓住其产生有害气体和烟尘的量及可能导致的污染现象来分析，它可减少因大量燃烧化石燃料而产生的SO2、NO2等有害气体，保护环境；另外，生产乙醇需要种植农作物，大规模种植绿色植物可吸收CO2，防止温室效应。从经济角度考虑，使用“乙醇汽油”可使农民多种粮，多卖粮，提高农民收入。 3