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1、第9章 化学与社会发展第一节 化学与能源教学目标：认知目标：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能力目标：1能够了解社会的发展与能源利用的关系；2能够熟悉并理解实验室制取氢气的原理；情感目标：引导学生注意联系周围事物，培养自己的观察、对比和实验探究能力教学重点和难点：1化学能源的含义；2化学燃料及对环境的影响；3化学能转化为电能；4氢气的制取和氢能源探究实验：化学能转化为电能的实验知识整理：一预备知识：化学燃料及其对环境的影响1化石燃料：主要
2、是指埋藏在地下不能再生的燃料资源，主要包括了煤、石油、天然气等。2化学燃料带来的环境问题：（1）煤、石油、天然气的燃烧产物都会有二氧化碳，是温室气体，造成全球气候变暖；（2）化石燃料中，特别是煤和石油，含有硫、氮等杂质，燃烧产物中含有SO2、NOx等酸性物质，造成酸雨等大气污染物；（3）燃烧产生的热量，对周围的环境造成热污染（4）利用煤的燃烧进行火力发电中，能量的转化： 化学能热能机械能电能 由于转化方式复杂、步骤繁多，造成能量有很大的损失。二化学能转化为电能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
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
4、、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。三氢能源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
5、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
6、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 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）
