高中化學(xué) 專題2 第四單元 太陽能、生物質(zhì)能和氫能的利用課件 蘇教版必修2

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1、專專題題2 2第第四四單單元元晨背關(guān)鍵語句晨背關(guān)鍵語句理解教材新知理解教材新知把握熱點(diǎn)考向把握熱點(diǎn)考向應(yīng)用創(chuàng)新演練應(yīng)用創(chuàng)新演練知識(shí)點(diǎn)一知識(shí)點(diǎn)一知識(shí)點(diǎn)二知識(shí)點(diǎn)二考向一考向一考向二考向二隨堂基礎(chǔ)鞏固隨堂基礎(chǔ)鞏固課時(shí)跟蹤訓(xùn)練課時(shí)跟蹤訓(xùn)練知識(shí)點(diǎn)三知識(shí)點(diǎn)三考向三考向三考向四考向四 1.太陽能的利用太陽能的利用 能源是人類生活和社會(huì)發(fā)展的基礎(chǔ)。地球上最基本能源是人類生活和社會(huì)發(fā)展的基礎(chǔ)。地球上最基本的能源是的能源是 。太陽能太陽能實(shí)例實(shí)例能量轉(zhuǎn)化方式能量轉(zhuǎn)化方式直接直接利用利用光合作用光合作用光能轉(zhuǎn)化為光能轉(zhuǎn)化為太陽能熱水器太陽能熱水器光能轉(zhuǎn)化為光能轉(zhuǎn)化為太陽能電池太陽能電池光能轉(zhuǎn)化為光能轉(zhuǎn)化為光解水制氫

2、氣光解水制氫氣光能轉(zhuǎn)化為光能轉(zhuǎn)化為間接利用間接利用化石燃料化石燃料太陽能間接轉(zhuǎn)化為太陽能間接轉(zhuǎn)化為化學(xué)能化學(xué)能熱能熱能電能電能化學(xué)能化學(xué)能化學(xué)能化學(xué)能1下列有關(guān)太陽能的利用方式以及列舉的實(shí)例錯(cuò)誤的是下列有關(guān)太陽能的利用方式以及列舉的實(shí)例錯(cuò)誤的是()A直接利用太陽輻射能的基本方式有四種：光直接利用太陽輻射能的基本方式有四種：光熱轉(zhuǎn)換、熱轉(zhuǎn)換、 光光電轉(zhuǎn)換、光電轉(zhuǎn)換、光化學(xué)能轉(zhuǎn)化和光化學(xué)能轉(zhuǎn)化和光生物質(zhì)能轉(zhuǎn)換生物質(zhì)能轉(zhuǎn)換B太陽能熱水器是一種光太陽能熱水器是一種光熱轉(zhuǎn)換形式熱轉(zhuǎn)換形式C綠色植物進(jìn)行的光合作用，是一種光綠色植物進(jìn)行的光合作用，是一種光生物質(zhì)能轉(zhuǎn)換，生物質(zhì)能轉(zhuǎn)換， 它的本質(zhì)是光它的本質(zhì)是

3、光化學(xué)能轉(zhuǎn)換化學(xué)能轉(zhuǎn)換D將電能通過用電器進(jìn)行照明的過程是一種光將電能通過用電器進(jìn)行照明的過程是一種光電能轉(zhuǎn)換電能轉(zhuǎn)換 過程過程解析：解析：光光熱轉(zhuǎn)換、光熱轉(zhuǎn)換、光電轉(zhuǎn)換、光電轉(zhuǎn)換、光化學(xué)能轉(zhuǎn)換和化學(xué)能轉(zhuǎn)換和光光生物質(zhì)能轉(zhuǎn)換是太陽能利用的基本方式，它們都生物質(zhì)能轉(zhuǎn)換是太陽能利用的基本方式，它們都是把光能轉(zhuǎn)換成其他形式的能量的過程。是把光能轉(zhuǎn)換成其他形式的能量的過程。D項(xiàng)是將電能項(xiàng)是將電能轉(zhuǎn)換成光能的過程。轉(zhuǎn)換成光能的過程。答案：答案：D植物植物 (2)生物化學(xué)轉(zhuǎn)化：生物化學(xué)轉(zhuǎn)化： 制沼氣：制沼氣： 沼氣的成分：主要是沼氣的成分：主要是 ，還含有，還含有CO2及少量及少量H2S、NH3、PH3等。

4、等。 制乙醇：制乙醇： 化學(xué)反應(yīng)：化學(xué)反應(yīng)： ； 。 (3)熱化學(xué)轉(zhuǎn)換：熱化學(xué)轉(zhuǎn)換： 使生物質(zhì)在一定條件下發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，產(chǎn)生熱值較高使生物質(zhì)在一定條件下發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，產(chǎn)生熱值較高的可燃?xì)怏w。的可燃?xì)怏w。CH42判斷正誤，對的打判斷正誤，對的打“”，錯(cuò)的打，錯(cuò)的打“”。(1)沼氣燃燒只有沼氣燃燒只有CO2和和H2O，無大氣污染物。，無大氣污染物。()(2)利用植物桔稈制沼氣屬熱化學(xué)轉(zhuǎn)換。利用植物桔稈制沼氣屬熱化學(xué)轉(zhuǎn)換。 ()解析：解析：(1)沼氣主要成分為沼氣主要成分為CH4，還有少量，還有少量CO2、H2S、NH3及及PH3，故會(huì)產(chǎn)生大氣污染物。，故會(huì)產(chǎn)生大氣污染物。(2)制取沼氣屬生物制取沼

5、氣屬生物化學(xué)轉(zhuǎn)化。化學(xué)轉(zhuǎn)化。答案：答案：(1)(2)1.氫能的優(yōu)點(diǎn)氫能的優(yōu)點(diǎn)制取制取H2的原料是的原料是H2O，資源不受限制。，資源不受限制。H2燃燒的產(chǎn)物是燃燒的產(chǎn)物是H2O，無污染且可循環(huán)利用。，無污染且可循環(huán)利用。是等質(zhì)量汽油完全燃燒放出熱量的是等質(zhì)量汽油完全燃燒放出熱量的3倍多。倍多。2氫能利用存在的問題氫能利用存在的問題(1)廉價(jià)的制氫技術(shù)廉價(jià)的制氫技術(shù)首要難點(diǎn)。首要難點(diǎn)。原因：制氫需要消耗大量的能量且效率低。原因：制氫需要消耗大量的能量且效率低。(2)安全可靠的貯氫和輸氫方法安全可靠的貯氫和輸氫方法關(guān)鍵。關(guān)鍵。原因：原因：H2易汽化、易燃、易爆。易汽化、易燃、易爆。3氫能的產(chǎn)生和利

6、用途徑氫能的產(chǎn)生和利用途徑(1)氫能的產(chǎn)生：氫能的產(chǎn)生：水煤氣法：水煤氣法：原料為化石燃料，不可再生原料為化石燃料，不可再生電解法：電解法：消耗大量電能。消耗大量電能。資源可再生，對環(huán)境無污染。資源可再生，對環(huán)境無污染。(2)氫能的利用方式：氫能的利用方式：利用氫和氧化劑發(fā)生反應(yīng)放出熱能；利用氫和氧化劑發(fā)生反應(yīng)放出熱能；利用氫和氧化劑在催化劑作用下的電化學(xué)反應(yīng)直接獲取電能；利用氫和氧化劑在催化劑作用下的電化學(xué)反應(yīng)直接獲取電能；利用氫的熱核反應(yīng)釋放出核能，這是氫能的一種特殊應(yīng)用。利用氫的熱核反應(yīng)釋放出核能，這是氫能的一種特殊應(yīng)用。光解法：光解法：3今有兩反應(yīng)：今有兩反應(yīng)：2Na2H2O=2NaO

7、HH2，NaHH2O=NaOHH2?；卮饐栴}：?；卮饐栴}：(1)指出指出H2O的作用：反應(yīng)的作用：反應(yīng)_，反應(yīng)，反應(yīng)_。(2)反應(yīng)反應(yīng)中的中的H_0(填填“”或或“”)。解析：解析：兩反應(yīng)中兩反應(yīng)中H2O均作氧化劑，反應(yīng)均作氧化劑，反應(yīng)為放熱反應(yīng)。為放熱反應(yīng)。答案：答案：(1)氧化劑氧化劑氧化劑氧化劑(2) 解析解析煤、石油和天然氣都屬于含碳元素的燃料，煤、石油和天然氣都屬于含碳元素的燃料，屬碳素燃料；太陽能經(jīng)濟(jì)，不會(huì)產(chǎn)生溫室氣體；利用光屬碳素燃料；太陽能經(jīng)濟(jì)，不會(huì)產(chǎn)生溫室氣體；利用光能電池可將太陽能直接轉(zhuǎn)化為電能；菠菜屬于綠色植物，能電池可將太陽能直接轉(zhuǎn)化為電能；菠菜屬于綠色植物，是通過光合

8、作用生成的，是通過光合作用生成的，D說法不正確。說法不正確。 答案答案D太陽能與其他能源的關(guān)系：太陽能與其他能源的關(guān)系： (1)煤、石油、天然氣等化煤、石油、天然氣等化石燃料與太陽能無關(guān)，對嗎？石燃料與太陽能無關(guān)，對嗎？ (2)食用食用“菠菜菠菜”屬直接利用屬直接利用 太陽能，對嗎？太陽能，對嗎？提示：提示：(1)煤、石油、煤、石油、天然氣等化石燃料蘊(yùn)天然氣等化石燃料蘊(yùn)藏的能量來自太陽能。藏的能量來自太陽能。(2)食用食用“菠菜菠菜”屬間接屬間接利用太陽能。利用太陽能。答案：答案：(1)不對不對(2)不對不對 例例2下列敘述中，正確的是下列敘述中，正確的是 () A工業(yè)有機(jī)廢棄物、動(dòng)物糞便不可

9、能是生物質(zhì)能工業(yè)有機(jī)廢棄物、動(dòng)物糞便不可能是生物質(zhì)能 B生物質(zhì)能一定是與生物有關(guān)的能量生物質(zhì)能一定是與生物有關(guān)的能量 C只有農(nóng)業(yè)廢棄物、水生植物、油料植物中蘊(yùn)含著豐只有農(nóng)業(yè)廢棄物、水生植物、油料植物中蘊(yùn)含著豐富的生物質(zhì)能富的生物質(zhì)能 D垃圾處理廠可以把大量生活垃圾中的生物質(zhì)能轉(zhuǎn)化垃圾處理廠可以把大量生活垃圾中的生物質(zhì)能轉(zhuǎn)化為熱能、電能，減輕了垃圾占地給城市造成的壓力，大大改為熱能、電能，減輕了垃圾占地給城市造成的壓力，大大改善了城市環(huán)境，增強(qiáng)了市民的環(huán)保意識(shí)善了城市環(huán)境，增強(qiáng)了市民的環(huán)保意識(shí) 解析解析農(nóng)業(yè)廢棄物、水生植物、油料植物、工業(yè)農(nóng)業(yè)廢棄物、水生植物、油料植物、工業(yè)有機(jī)廢棄物、動(dòng)物糞便等

10、中蘊(yùn)含著豐富的生物質(zhì)能；生有機(jī)廢棄物、動(dòng)物糞便等中蘊(yùn)含著豐富的生物質(zhì)能；生物質(zhì)能是可再生的能源；生物質(zhì)能不一定與生物有關(guān)。物質(zhì)能是可再生的能源；生物質(zhì)能不一定與生物有關(guān)。 答案答案D (1)生物質(zhì)能包括自然界可用作能源用途的各種植物、生物質(zhì)能包括自然界可用作能源用途的各種植物、人畜排泄物以及城鄉(xiāng)有機(jī)廢物轉(zhuǎn)化成的能源，如薪柴、沼氣、人畜排泄物以及城鄉(xiāng)有機(jī)廢物轉(zhuǎn)化成的能源，如薪柴、沼氣、生物柴油、燃料乙醇、林業(yè)加工廢棄物、農(nóng)作物秸稈、城市生物柴油、燃料乙醇、林業(yè)加工廢棄物、農(nóng)作物秸稈、城市有機(jī)垃圾、工農(nóng)業(yè)有機(jī)廢水和其他野生植物等。有機(jī)垃圾、工農(nóng)業(yè)有機(jī)廢水和其他野生植物等。 (2)生物質(zhì)能利用的實(shí)質(zhì)

11、是使生物質(zhì)發(fā)生化學(xué)反應(yīng)釋放生物質(zhì)能利用的實(shí)質(zhì)是使生物質(zhì)發(fā)生化學(xué)反應(yīng)釋放能量或生成新的能源物質(zhì)。能量或生成新的能源物質(zhì)。 (3)生物質(zhì)能是新能源。生物質(zhì)能是新能源。1下列能量利用屬于生物質(zhì)能利用的是下列能量利用屬于生物質(zhì)能利用的是()A石油氣、天然氣用作家庭燃料石油氣、天然氣用作家庭燃料B農(nóng)村用沼氣池產(chǎn)生的沼氣作燃料農(nóng)村用沼氣池產(chǎn)生的沼氣作燃料C太陽能熱水器太陽能熱水器D汽油多用于汽車燃料汽油多用于汽車燃料解析：解析：石油氣、天然氣、汽油均屬于化石燃料，石油氣、天然氣、汽油均屬于化石燃料，A、D錯(cuò)錯(cuò)誤；農(nóng)村用沼氣池產(chǎn)生沼氣作燃料屬于生物質(zhì)能利用，誤；農(nóng)村用沼氣池產(chǎn)生沼氣作燃料屬于生物質(zhì)能利用，B

12、正確；太陽能熱水器屬于太陽能利用，正確；太陽能熱水器屬于太陽能利用，C錯(cuò)誤。錯(cuò)誤。答案：答案：B 解析解析B、C、D三項(xiàng)都要消耗傳統(tǒng)能源。而三項(xiàng)都要消耗傳統(tǒng)能源。而A項(xiàng)中太陽能是已被人類使用的新能源，與傳統(tǒng)能源相項(xiàng)中太陽能是已被人類使用的新能源，與傳統(tǒng)能源相比較，太陽能的優(yōu)點(diǎn)很多，而且是一般傳統(tǒng)能源無法比較，太陽能的優(yōu)點(diǎn)很多，而且是一般傳統(tǒng)能源無法比擬的。比擬的。 答案答案A 太陽能的能量很大，且不產(chǎn)生污染，是光解海水最理太陽能的能量很大，且不產(chǎn)生污染，是光解海水最理想的能源。但目前處在研究試驗(yàn)階段，還未進(jìn)入實(shí)用階段，想的能源。但目前處在研究試驗(yàn)階段，還未進(jìn)入實(shí)用階段，原因是原因是(1)H2的

13、制備耗能巨大，廉價(jià)制氫技術(shù)尚未成熟；的制備耗能巨大，廉價(jià)制氫技術(shù)尚未成熟；(2)H2貯存、運(yùn)輸?shù)劝踩夹g(shù)尚未成熟。貯存、運(yùn)輸?shù)劝踩夹g(shù)尚未成熟。解析：解析：選項(xiàng)選項(xiàng)A中水的分解反應(yīng)是吸熱反應(yīng)；選項(xiàng)中水的分解反應(yīng)是吸熱反應(yīng)；選項(xiàng)B中在中在自然界中氫氣無法直接取得，是二次能源；選項(xiàng)自然界中氫氣無法直接取得，是二次能源；選項(xiàng)C中中氫氣的燃燒產(chǎn)物是水，化石燃料燃燒會(huì)產(chǎn)生二氧化碳，氫氣的燃燒產(chǎn)物是水，化石燃料燃燒會(huì)產(chǎn)生二氧化碳，所以氫氣作燃料有助于控制溫室效應(yīng)；選項(xiàng)所以氫氣作燃料有助于控制溫室效應(yīng)；選項(xiàng)D中生成中生成的氫氣與空氣中多余的二氧化碳反應(yīng)生成甲醇，則可的氫氣與空氣中多余的二氧化碳反應(yīng)生成甲醇，

14、則可以對二氧化碳進(jìn)行循環(huán)利用。以對二氧化碳進(jìn)行循環(huán)利用。答案：答案：A 解析解析煤、石油、天然氣屬化石燃料，屬非再生煤、石油、天然氣屬化石燃料，屬非再生能源，能源，A、B正確；氫能可再生且無污染，核能有污染，正確；氫能可再生且無污染，核能有污染，C正確，正確，D錯(cuò)誤。錯(cuò)誤。 答案答案D(1)能源的分類：能源的分類：一次能源和二次能源：一次能源和二次能源：含義含義實(shí)例實(shí)例一次能一次能源源直接從自然界中取直接從自然界中取得的能源得的能源流水、風(fēng)力、煤、流水、風(fēng)力、煤、石油、天然氣石油、天然氣二次能二次能源源一次能源經(jīng)加工、一次能源經(jīng)加工、轉(zhuǎn)換得到的能源轉(zhuǎn)換得到的能源電力、蒸汽電力、蒸汽再生能源與非

15、再生能源：再生能源與非再生能源： 常規(guī)能源和新能源：常規(guī)能源和新能源： a常規(guī)能源：在一定歷史時(shí)期和科學(xué)技術(shù)水平下，常規(guī)能源：在一定歷史時(shí)期和科學(xué)技術(shù)水平下，已經(jīng)被廣泛應(yīng)用的能源。如煤炭、天然氣、石油等。已經(jīng)被廣泛應(yīng)用的能源。如煤炭、天然氣、石油等。 b新能源：采用先進(jìn)方法以及新發(fā)展的先進(jìn)技術(shù)加以新能源：采用先進(jìn)方法以及新發(fā)展的先進(jìn)技術(shù)加以利用的能源。如太陽能、風(fēng)能、地?zé)崮?、海洋能、生物質(zhì)能、利用的能源。如太陽能、風(fēng)能、地?zé)崮堋⒑Ｑ竽?、生物質(zhì)能、氫能等。氫能等。 (2)化石燃料的缺點(diǎn)：化石燃料的缺點(diǎn)： 化石燃料都是不可再生的，且總量有限；化石燃料都是不可再生的，且總量有限； 燃燒化石燃料產(chǎn)生的

16、燃燒化石燃料產(chǎn)生的SO2、NOx等嚴(yán)重污染環(huán)境。等嚴(yán)重污染環(huán)境。 (3)新能源的優(yōu)點(diǎn)：新能源的優(yōu)點(diǎn)： 資源豐富，且有些可以再生，為再生性能源，對環(huán)境沒資源豐富，且有些可以再生，為再生性能源，對環(huán)境沒有污染或污染小。有污染或污染小。3綠色能源是人類理想的能源，不會(huì)造成環(huán)境污染，下列綠色能源是人類理想的能源，不會(huì)造成環(huán)境污染，下列 能源不屬于綠色能源的是能源不屬于綠色能源的是 ()A. 氫能源氫能源B. 太陽能太陽能C. 風(fēng)能風(fēng)能 D. 石油石油解析：解析：氫能是氫氣燃燒提供的，產(chǎn)物是水，無污染；太氫能是氫氣燃燒提供的，產(chǎn)物是水，無污染；太陽能是最清潔的能源；風(fēng)能的使用也不會(huì)給環(huán)境帶來污陽能是最清潔的能源；風(fēng)能的使用也不會(huì)給環(huán)境帶來污染。石油是化石燃料，其中硫元素燃燒生成的二氧化硫、染。石油是化石燃料，其中硫元素燃燒生成的二氧化硫、不完全燃燒產(chǎn)生的一氧化碳、高溫燃燒產(chǎn)生的氮氧化物不完全燃燒產(chǎn)生的一氧化碳、高溫燃燒產(chǎn)生的氮氧化物等都是污染物，因此石油不是綠色能源。等都是污染物，因此石油不是綠色能源。答案：答案：D