化学反应为人类提供能量
化学与能源的关系
化学与能源的关系作为一门研究物质构成、结构、性质以及它们之间相互转化的科学，化学在能源领域扮演着至关重要的角色。
化学的应用不仅推动了能源技术的发展，也为我们提供了更高效、更清洁、更可持续的能源解决方案。
本文将探讨化学与能源之间的密切关系，以及它们如何相互影响。
一、化学在能源产生与转化中的应用1.1 燃烧反应的化学原理在许多能源产生过程中，燃烧反应是常见的能量转化方式。
化学的研究揭示了燃烧反应的化学原理，从而使我们能够更好地利用化学能转化为其他形式的能量。
例如，燃烧燃料释放出的化学能可以被转化成热能、电能等形式，从而满足我们生活和工业的能源需求。
1.2 电化学反应与能源存储电化学反应是一种将化学能转化为电能的过程，广泛应用于以化学电池为核心的能源存储技术中。
化学电池通过将化学反应中的电子流动转化为电能，实现了能源的高效转化和储存。
例如，锂离子电池、燃料电池等都是基于化学原理构建的能源存储装置，它们的发展与化学技术的进步密切相关。
1.3 光催化反应与太阳能利用光催化反应是一种利用光能促使化学反应发生的技术，它在太阳能利用中发挥着重要作用。
光催化反应利用光能激发物质分子的电子，促使化学反应的进行，从而将太阳能转化为其他形式的能量。
光催化技术的应用使得太阳能光伏产业得以快速发展，为可再生能源做出了巨大贡献。
二、能源对化学发展的影响2.1 能源供给的重要性化学研究离不开大量的能源供给，能源的可靠性和稳定性对化学研究具有重要影响。
稳定的能源供给为化学实验和工业生产提供了保障，有助于促进化学科学的发展。
同时，能源紧缺对化学研究的推进也带来一定的挑战，促使我们不断寻求高效利用和可再生能源的解决方案。
2.2 能源影响化学产业结构能源是驱动经济社会发展的重要支撑，它对化学产业结构有着深远的影响。
能源的供需关系以及能源价格的变化，直接影响着不同化学产品的生产成本和市场需求。
因此，能源的变化对于化学产业的发展战略、产品结构和技术选择等方面都有着重要的影响。
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。
菏泽二中第2课时
生活中的电池
普通干电池
手机电池
钮扣电池
笔记本电脑 专用电池
摄像机 专用电池
燃料电池
化学反应
物质变化
制备物质
（氯气的制备）
能量变化
提供能量
（化学能转变成电能——原电池）
概括·整合
铜锌原电池工作原理：
失e-，沿导线传递，有电流产生
氧化反应 负极 铜锌原电池 正极 还原反应
总反应：Zn+2H+ = Zn2++H2↑
电极 材料
电极
电极反应
反应 电子流 溶液中 类型 动方向 离子
Znห้องสมุดไป่ตู้ 负极
Zn – 2e- =Zn2+
氧化 反应
Cu片 正极
2H+
+
2e-
=H2↑
还原 反应
Zn片 硫酸根移
向负极
导线
氢离子移
Cu片 向正极
Zn + 2H+ = Zn2+ + H2 ↑
电子流动的差异 Zn e- H+
e-
e-
e-
Zn 导线 Cu H+
能量转化的差异 化学能→热能 化学能→电能
反应速度的异差 较快
更快
二、发挥你的聪明才智
小组合作
——自主设计原电池
思考与交流：
你设计的装置是否都能够构成原电池产生电流？ 你认为需要什么条件才能构成原电池装置？
原电池构成条件： 1、电极材料：两种活泼性不同的电极 （金属或一种非金属导体） 2、溶液：电解质溶液
第二章第3节 化学反应的利用 第2课时
九年级化学能源知识点
九年级化学能源知识点化学能源是指利用化学反应过程中的能量转化为可用能源的方法。
通过合理利用和开发化学能源，可以满足人类社会对能源的需求，保障经济社会可持续发展。
本文将从化学能源的定义、分类及应用等方面展开讨论。
一、化学能源的定义与分类化学能源是指通过化学反应过程中的能量转化为可用能源。
常见的化学能源主要包括燃料能源和化学电能。
1. 燃料能源燃料能源是指可燃物质燃烧时释放的化学能转化为热能的过程。
常见的燃料能源包括化石燃料（如煤炭、石油、天然气）、生物质燃料（如木材、秸秆等）和氢气燃料等。
化石燃料是目前主要的能源来源之一，但其燃烧会释放大量的二氧化碳，对环境产生不良影响。
因此，发展新型清洁燃料成为当今社会亟待解决的问题之一。
2. 化学电能化学电能是指通过化学反应过程中的能量转化为电能的方法。
常见的化学电能包括电池和燃料电池。
电池利用化学反应产生的电子流动，将化学能转化为电能，并广泛应用于电子设备、交通工具等领域。
燃料电池则是利用燃料和氧气等原料产生电能的装置，具有高效率、无污染、持续供能等特点。
二、化学能源的应用化学能源广泛应用于生活、工业、交通等方方面面，为社会经济的发展提供了不可或缺的支持。
1. 生活领域化学能源在生活领域的应用日益普及。
石油和天然气等化石燃料被广泛应用于烹饪、取暖、照明等方面。
电池则驱动着各类电子设备的使用，比如手机、电脑等。
此外，化学能源还用于制备各类日用品，如洗涤剂、肥皂等。
2. 工业领域工业领域是化学能源应用的重要领域之一。
化石燃料是工业生产的主要能源来源，广泛用于发电、供暖、炼油、化工等领域。
同时，燃料电池与可再生能源结合，正在逐渐应用于工业生产中，为工业节能减排做出贡献。
3. 交通领域交通领域是化学能源应用的重要领域之一。
汽车是当前交通运输的主要方式之一，而石油燃料是汽车燃料的主要来源。
随着清洁能源技术的发展，燃料电池汽车和电动汽车逐渐成为发展趋势，为减少尾气排放、改善空气质量提供了新的解决方案。
原电池.赛教
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学以致用*格林太太,漂亮、开朗、乐观，身体
健康，脸上有着“永恒的微笑”。只是她在开 怀大笑的时候，人们才可以发现她一口整齐而 洁白的牙齿中镶有两颗假牙：其中一颗是黄金 的—这是格林太太富有的标志；另一颗是不锈 钢做的—这是一次车祸后留下的痕迹。令人百 思不解的是，打从车祸以后，格林太太经常头 痛，夜间失眠，心情烦躁……
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2. 如图装置中，a金属的活泼性在氢以前，b为碳棒。 下列说法不正确的是（ C ）
A. a极上发生氧化反应，b极上发生还原反应，
B. 碳棒上有气体逸出 C. 导线上有电流，电流方向从a到b D. 反应后a极质量减少
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3. X、Y、Z都是金属，把X和Z浸入到硝酸溶液中，Z的表
面有H2析出，X与Y组成原电池时，Y为电池的负极。X、Y、 Z三种金属的活动性顺序为( C ) A．X＞Y＞Z C．Y＞X＞Z B．X＞Z＞Y D．Y＞Z＞X
2、电极反应 把电子流出的一极称为负极 Zn片： Zn Cu片： 2H++2eZn2++2eH2↑ Zn
A Cu
( 氧化反应 )
( 还原反应 ) 稀H2SO4
把电子流入的一极称为正极
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A 3、原电池的工作原理
Zn 较活泼的金属失去电子发生氧化反应， Cu
电子从活泼金属沿外电路流向不活泼的金属。
电子流向：负极 电流流向： 正极 正极 负极 稀H2SO4
原来这两种不同金属片含于口中， 与唾液中的电解质 她的病因是什么？能为她开一个处方吗？ 接触， 形成了 “微电池” ， 这种微弱的电流连续地、 长时间地剌激格林太太的神经末梢， 打乱了神经系统 15 的正常秩序， 引起了一系列的变化。
1、原电池：通过氧化还原反应将化学能转变为电能的装置。
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。
化学反应负责全部生命活动
化学反应负责全部生命活动化学反应是生命体系中的一项重要过程。
无论是人类还是其他生物，所有的生命活动都离不开化学反应的参与。
从最基本的细胞呼吸到复杂的代谢过程，化学反应负责着生物体内的能量转化、物质合成与分解等关键生理功能。
本文将围绕化学反应在生命活动中的作用进行探讨。
化学反应是生命体系中能量转化的基础。
在生物体内，千姿百态的化学反应源源不断地进行着，同时释放和吸收着能量。
例如，细胞呼吸过程中的氧化还原反应将有机物中的化学能转化为细胞能量的形式——三磷酸腺苷（ATP）。
ATP作为细胞内能量的主要来源，为生物提供了进行各种活动所需的能量。
除了能量转化，化学反应还在生物体内发挥着物质合成和分解的重要作用。
生命体内的物质合成和分解是化学反应加工生物大分子和小分子的过程。
例如，蛋白质的合成是通过肽键的形成反应来完成的。
生物体中的酶则负责着促进化学反应的速率和特异性，使合成和分解过程在正确的时间和位置发生。
此外，化学反应还参与着生物体内的代谢过程。
代谢是指生物体内物质的转化和利用过程。
化学反应在代谢过程中发挥着关键的作用。
例如，消化系统中的化学反应将食物中的营养物质分解为更小的分子，以便它们能够被人体吸收和利用。
同时，代谢反应还可以将身体内产生的废物化合物转化为可排除的形式，维持身体内部环境的稳定。
可以说，化学反应是生命体系中实现物质转化和维持内稳态的基础。
另外，化学反应还在生物体对外界刺激做出反应时起到重要作用。
当生物受到外界刺激时，大脑中的神经细胞会产生一系列化学反应，并释放出信号分子来传递信息。
这些信号分子会引发接收器细胞中的化学反应，进而激活特定的生理过程，比如免疫反应、感觉传递等。
化学反应在这一过程中起到了传递和调控信号的作用，保持着生命体相应外界刺激的适应性。
综上所述，化学反应负责着生命体系中的全部生命活动。
无论是能量转化、物质合成与分解、代谢过程还是对外界刺激的反应，化学反应都在发挥着重要的作用。
化学反应的能量转化与利用实例
化学反应的能量转化与利用实例化学反应是物质发生变化的过程，不仅会产生物质的转化，还会伴随着能量的转化与利用。
本文将介绍几个能量转化与利用的实例，展示化学反应在我们日常生活中的应用。
一、能量转化与利用实例1. 火药爆炸火药是一种含有可燃物质和氧化剂的混合物。
当点燃火药时，其中的可燃物质与氧化剂发生剧烈的化学反应，产生大量的高温和高压气体。
这些气体的急剧膨胀给周围环境带来巨大的冲击力，形成爆炸。
火药爆炸过程中能量从化学能转化为热能、声能和动能，这种能量的转化与利用在军事、烟花和炸药等领域得到广泛应用。
2. 燃料燃烧燃料在氧气的存在下燃烧时，其化学能转化为热能。
例如，汽油在发动机中燃烧时会释放出大量的热能，该热能被发动机转化为机械能，推动汽车行驶。
同样，燃气、煤炭等燃料在使用过程中也会利用其化学能转化为可利用的热能，用于供暖、烹饪等方面。
3. 化学电池化学电池是利用化学反应中的能量转化为电能的装置。
常见的化学电池有干电池、锂电池等。
干电池由正极、负极和电解质组成，当正极和负极之间形成电解质的离子输运时，化学反应会产生电子流动，形成电能。
这种能量转化与利用的实例广泛应用于计算机、手机、电动车等设备中。
4. 光合作用光合作用是植物通过吸收光能将二氧化碳和水转化为有机物和氧气的过程。
在这一过程中，光能被光合色素吸收后，化学反应将其转化为化学能，并最终以有机物的形式储存下来。
这些有机物可以被植物自身利用以提供生长和代谢所需的能量，也可以作为食物来源供其他生物利用。
光合作用是地球上能量转化与利用的重要方式，也是维持生态平衡的重要环节。
5. 燃料电池燃料电池是一种将燃料中的化学能通过与氧气反应转化为电能的装置。
燃料电池可以使用氢气、甲烷等作为燃料，在电极两侧的化学反应中，燃料被氧化剂氧气接受电子，产生电流。
这些电流可以被用于供电，如汽车燃料电池可以将氢气燃料转换为电能，驱动电动车。
二、结语化学反应的能量转化与利用在我们的生活中处处存在，上述实例仅仅是其中的一部分。
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第三节 化学反应的利用（第2课时）
——化学反应为人类提供能量
平阴一中 安百艳
【教学目标】
知识与技能：1、了解化学反应中能量的转化形式。
2、掌握原电池的构成条件和工作原理
3、了解常见的化学电源
过程与方法：1、通过预习培养学生自学、独立解决问题、发现问题的能力
2、通过活动探究、培养学生的观察能力、实验能力和分析推理能力
3、通过小组合作培养学生的合作意识
情感态度与价值观：1、培养学生主动参与意识
2、利用“资料在线”等拓展性栏目，为学生提供丰富的材料，开拓他们的视野，使
他们从多个角度体会化学科学与人类文明和社会发展的密切关系。
【教学重、难点】
原电池的构成条件和工作原理
【教学方法】
实验探究法，启发、讨论、对比、学案导学、小组合作、PPT
【教学过程】
【情景引入】——展示图片（高速路上的汽车尾气、新型燃料电池汽车）
这是假期高速公路上经常出现的场景，随着私家轿车越来越多，随之而来的是汽车尾气对环境的污
染，为此许多厂家开始探索解决这一问题，例如：上海一汽大众提出设计的燃料电池动力汽车，这也是我
们利用化学反应的另一方面——为人类提供能量。
【板书】第三节 化学反应的利用——为人类提供能量
【提出问题】你知道电池是如何产生电流的吗？我们一起来探索一下其中的奥秘，请先做一下尝试：
【PPT展示】 1、将锌片插入稀硫酸中，观察现象，分析原因
2、将铜片插入稀硫酸中，观察现象，分析原因
3、用导线将铜片、锌片连接起来插入稀硫酸中，观察现象，分析原因
【提出要求】小组分工合作、操作、记录现象，分析原因得出结论，汇报结果
【学生活动】学生小组探究上述活动1、2、3
【教师】请根据操作及记录的现象，小组交流分析出现此现象的结论，并完成好学案相关内容。
【学生活动】交流讨论
【学生活动】汇报实验现象和结论
1、锌片上有气泡产生，因为 Zn+2H+=H2↑+Zn2+
2、铜片上无气泡产生，因为铜与稀硫酸不反应
3、铜片上有气泡产生
【提出问题】——PPT
1、铜片上的气体是什么？
2、氢元素原来以什么形式存在？
3、从得失电子角度分析H+怎样变成H2的？
4、得到的电子是铜失去的吗？如何证明？
【学生活动】交流上述4个问题
【学生汇报】1、是H2 2、H+ 3、H+ 得电子被还原成H2 4、不是铜片给的
【提出问题】你的头脑中产生了什么疑问？做一个合理的假设解释你的疑问！
【学生假设】假设：电子从锌片跑到铜片上。
【追问】如何证明电路中有电子通过？
【学生回答】用电流表检验！
【布置任务】动手试一下吧！
【学生活动】实验4—将铜片和锌片用导线连在一起，并接好电压表放入稀硫酸中，除了实验3的现象，
电流表有什么变化？
【学生汇报】电流表指针发生偏转了
【教师追问】说明什么问题？
【学生】有电流产生
【教师】从能量变化的角度分析这是什么装置？
【学生回答】【板书】
1、化学能转化成电能的装置——原电池
【质疑】为什么会有电流？
【学生】有电子的转移
【过渡】我们一起来看这个装置中究竟发生了什么？
【PPT展示】——原电池工作原理的动画
【学生交流】1、电子移动的路径？
2、正负极是什么？
3、电解质溶液中离子移动的方向？
4、从氧化还原的角度分析Zn片和Cu片上发生的反应？
5、总反应离子方程式？
【布置任务】根据交流的结果，完成学案上工作原理的部分
【学生活动】完成学案
【学生汇报】
【板书】
负极： Zn：Zn－2e－＝Zn2+
正极： Cu：2H＋＋2e－＝H2
总反应： Zn+2H+=H2↑+Zn2+
【教师讲解】原电池工作原理：在实验中，当把铜片和锌片同时浸入稀硫酸时，由于锌比铜活泼，锌失去
电子被氧化成Zn2+进入溶液中，锌片上的电子通过导线流向铜片，溶液中的H+从铜片上获得电子而被还原
成氢气从铜片上逸出。
【跟踪练习】学案
【学生板书】答案
【过渡】原电池是将化学能转化成电能的装置，那要构成原电池需要哪些条件？下面是设计好的原电池，
请大家帮忙看看能产生电流吗？
【PPT展示】
第一组
能否构成
原电池
能 能 能 不能
构成原电池
条件一
小组讨论：原电极的电极材料的活泼性 不同的金属或非金属导体石墨等
第二组
能否构成
原电池
能 不能
构成原电池
条件二
小组讨论：电极必须插在 电解质溶液中
第三组
能否构成
原电池
不能
构成原电池
条件三
小组讨论：两极相连必须形成 闭合回路
【学生活动】完成学案相关内容
【学生回答】形成条件一：活泼性不同的两个电极---负极：较活泼的金属；正极：较不活泼的金属或非
金属导体石墨等；形成条件二：电极需插在电解质溶液中；形成条件三：必须形成闭合回路。用一句话可
概括为“两极一液成回路”
【板书】构成原电池条件：“两极一液成回路”。
【提问】满足以上条件，所有反应都能设计成原电池吗？
【学生】不能，原电池反应必须是自发氧化还原反应。
【跟踪训练】3、4
【学生汇报】答案并解释原因
【质疑】水果真能产生电流吗？
【学生活动】利用西红柿产生电流
【讲述】 通过这个实验，大家知道了用西红柿作电解液也可以组成原电池。我们回家也可以用其它金属、
水果、液体再试一试。
【讲述】根据原电池的原理制成了各种电池
【PPT展示】生活中的电池图片
【过渡】化学能除了转化成电能还能转化成其它能量
【PPT展示】即热饭盒、铝热反应、烟花
【小结】——PPT展示
1、原电池工作原理示意图
2、原电池的构成条件
【课堂检测】学案
【学生活动】汇报答案
【作业】1、学案练习A、B
2、活页卷课时作业12
【板书设计】
第三节 化学反应的利用——为人类提供能量
1、化学能转化成电能的装置——原电池
工作原理
负极： Zn：Zn－2e－＝Zn2+
正极： Cu：2H＋＋2e－＝H2
总反应： Zn+2H+=H2↑+Zn2+
构成条件：两极一液成回路
2、化学能转化成热能、光能等