高中化學 專題2 化學反應與能量轉化 第四單元 太陽能、生物質能和氫能的利用課件 蘇教必修2

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1、第四單元 太陽能、生物質能和氫能的利用 專題2 化學反應與能量轉化 學習目標 1.知道太陽能、生物質能、氫能的利用。 2.認識開發(fā)利用清潔高效新能源的重要意義。 核心素養(yǎng) 科學態(tài)度與社會責任:了解化石燃料帶來的污染問題，認識開發(fā)利用清潔能源的重要性。 新知導學 達標檢測 內容索引 新知導學 (1)太陽能轉化為化學能 物質轉化： 在太陽光作用下，植物體內的葉綠素把水、二氧化碳轉化為葡萄糖，進而生成淀粉、纖維素。 1.能源與太陽能能源與太陽能 能源是人類生活和社會發(fā)展的基礎。地球上最基本的能源是 。 2.太陽能利用的能量轉化方式太陽能利用的能量轉化方式 一、太陽能的利用 太陽能 被吸收的太陽能 化

2、學反應1 能 化學反應2熱能、光能或電能 化學 化學反應： 。 能量轉化：光能 能。 (2)化學能轉化為熱能 物質轉化： 動物攝入體內的淀粉、纖維素能水解轉化為葡萄糖，其氧化生成二氧化碳和水，釋放出 ，供給生命活動的需要。 化學反應：(C6H10O5)nnH2O nC6H12O6； C6H12O66O2 6H2O6CO2。 能量轉化：化學能 熱能。 化學 熱量 催化劑 6CO26H2O 光葉綠素C6H12O66O2 3.太陽能的利用太陽能的利用 實例 能量轉化方式 直接利用 光合作用 光能轉化為_ 太陽能熱水器 光能轉化為_ 太陽能電池 光能轉化為_ 光解水制氫氣 光能轉化為_ 間接利用 化石

3、燃料 太陽能間接轉化為_ 化學能 熱能 電能 化學能 化學能 太陽能與其他能源的關系太陽能與其他能源的關系 歸納總結歸納總結 例例1 (2018 寧波市期中)人類將在未來幾十年內逐漸由“碳素燃料文明時代”過渡至“太陽能文明時代”(包括風能、生物質能等太陽能的轉換形態(tài))，屆時人們將適應“低碳經(jīng)濟”和“低碳生活”。下列說法不正確的是 A.煤、石油和天然氣都屬于碳素燃料 B.發(fā)展太陽能經(jīng)濟有助于減緩溫室效應 C.太陽能電池可將太陽能直接轉化為電能 D.目前研究菠菜蛋白質“發(fā)電”不屬于太陽能文明 答案 例例2 下列屬于直接利用太陽輻射能的方式是 光熱轉換 光電轉換 光化學能轉換 光生物質能轉換 A.

4、B. C. D. 答案 1.生物質包括農(nóng)業(yè)廢棄物、水生植物、油料植物、城市與工業(yè)有機廢棄物和動物糞便等。 2.生物質能的來源：植物及其加工產(chǎn)品所貯存的 。 3.生物質能的利用方式： (1)直接燃燒：植物枝葉的燃燒反應可表示為(以纖維素代表枝葉的主要成 分) 。 二、生物質能的利用 能量 (C6H10O5)n6nO2 點燃6nCO25nH2O CH4 (C6H10O5)nnH2O 酶nC6H12O6 C6H12O6 酶2C2H5OH2CO2 (2)生物化學轉換： 用植物的秸稈、枝葉、雜草和人畜糞便等制取沼氣，其主要成分是 ； 同時提供優(yōu)良的肥料。 用含糖類、淀粉較多的農(nóng)作物為原料制取乙醇。反應為

5、 ， 。 (3)熱化學轉換：使生物質在一定條件下發(fā)生化學反應，產(chǎn)生熱值較高的可燃氣體。 生物質能的利用生物質能的利用 歸納總結歸納總結 利用方式 優(yōu)缺點 直接燃燒 利用效率低，影響生態(tài)環(huán)境 生物化學轉換 有效利用生物質能，還能提供優(yōu)良肥料等；燃燒特性好，有益于保護生態(tài)環(huán)境 熱化學轉換 功耗少、轉化率高、較易工業(yè)化 解析 例例3 下列有關生物質能的說法不正確的是 A.生物質能是可再生能源 B.生物質能來源于太陽能 C.焚燒生活垃圾發(fā)電是將生物質能直接轉化為電能 D.玉米、高粱發(fā)酵制乙醇是生物質能轉化為化學能 答案 例例4 下列對于城市廢棄物中生物質能的利用不合理的是 A.把廢棄物拉到鄉(xiāng)下找個地方

6、埋掉 B.對廢棄物進行處理后焚燒，利用產(chǎn)生的熱能供熱和發(fā)電 C.把廢棄物進行生物化學轉化獲取甲烷 D.讓廢棄物在一定條件下發(fā)生化學反應，產(chǎn)生熱值較高的可燃性氣體 答案 解析 解析解析 城市廢棄物中含有豐富的生物質能，埋掉是一種資源浪費，故A不合理； 處理后焚燒利用產(chǎn)生的熱能供熱和發(fā)電，故B合理； 將廢物進行生物化學轉化獲取甲烷、可燃性氣體均合理，故C、D合理。 1.能源特點能源特點 三、氫能的開發(fā)和利用 2.氫能開發(fā)利用的困難與解決方法氫能開發(fā)利用的困難與解決方法 (1)困難：能耗高、儲存和運輸困難等。 (2)方法： 在光分解催化劑存在條件下，在特定的裝置中，利用 分解水制氫氣。 利用藍綠藻等

7、低等植物和微生物在陽光作用下分解水釋放出 。 發(fā)現(xiàn)和應用貯氫材料，解決氫氣的儲存和運輸問題。 太陽能 氫氣 氫能的產(chǎn)生和利用途徑氫能的產(chǎn)生和利用途徑 歸納總結歸納總結 解析解析 消耗大量的電能，A錯誤； 產(chǎn)生大量污染物，且造成能量的浪費，B錯誤； 太陽能無污染，且取之不盡用之不竭，C正確； 消耗大量的金屬，D錯誤。 例例5 (2018 金華、溫州、臺州三市聯(lián)考)氫能是一種理想的“綠色能源”，以下有關氫能開發(fā)的方式中最理想的是 A.大量建設水電站，用電力分解水制取氫氣 B.利用化石燃料燃燒放熱，使水高溫分解產(chǎn)生氫氣 C.在催化劑作用下，利用太陽能分解水制取氫氣 D.利用鐵等金屬與酸反應產(chǎn)生氫氣

8、解析 答案 能源的分類 思維啟迪思維啟迪 學習小結 達標檢測 1.(2018 襄陽高一期中)下列對能源的看法不合理的是 A.風能是人類通過風車等工具獲取的能源，但屬于一次能源 B.生物質能是一種可再生能源，有廣泛的應用前景 C.太陽能、氫能、核能、地熱能都屬于新能源 D.化石燃料與人類生活密切相關，要多開采，多使用 1 2 3 4 答案 解析 5 2.“綠色化學”要求從根本上減少乃至杜絕污染。下列對農(nóng)作物收割后留下的莖桿的處理方法中，不符合“綠色化學”的是 A.就地焚燒 B.發(fā)酵后作農(nóng)家肥 C.加工成精飼料 D.制造沼氣 答案 1 2 3 4 5 解析解析 就地焚燒會產(chǎn)生大量煙塵、含硫化合物造

9、成霧霾等污染。 解析 3.下列過程中的能量轉化，屬于太陽能轉化為生物質能的是 A.石油燃燒 B.植物的光合作用 C.核電站發(fā)電 D.太陽能電池供電 答案 1 2 3 4 5 4.下列變化過程和對應的能量轉化關系錯誤的是 A.植物光合作用：光能生物質能 B.太陽能熱水器：太陽能電能 C.石灰石高溫分解：熱能化學能 D.鉛蓄電池：化學能電能 答案 1 2 3 4 5 解析解析 太陽能熱水器是把太陽能轉化為熱能。 解析 5.下列有關能源和能量轉換的敘述正確的是 A.推廣使用太陽能、風能、海洋能、氫能，有利于緩解溫室效應 B.乙醇和汽油都是可再生能源，應大力推廣“乙醇汽油” C.普通鋅錳干電池不含環(huán)境污染物，用完后可以隨意扔掉，使用方便 D.燃料電池是利用燃料燃燒，將化學能轉化為熱能，然后再轉化為電能 的化學電源 答案 解析 解析解析 汽油是不可再生能源；廢舊電池會造成土壤污染、水污染等環(huán)境問題；原電池是把化學能轉化為電能的裝置。 1 2 3 4 5