苏教版高中化学必修二太阳能生物质能和氢能的利用课件

第四单元太阳能、生物质能和氢能的利用

(教师用书独具)

●课标要求

1．通过查阅资料说明能源是人类生存和发展的重要基础，了解化学在解决能源危机中的重要作用。

2．了解人类利用太阳能、氢能的意义和人类面临的能源危机以及未来的新能源。

●课标解读

1．了解太阳能、生物质能、氢能的开发利用。

2．了解人类面临的能源危机和未来的新能源。

●教学地位

能源是人类生产、生活、科技必不可少的化石能源不可再生且污染严重，开发新能源成了各国的当务之急。也是高考命题特别关注的热点之一。

(教师用书独具)

●新课导入建议

为了缓解当前能源紧张的问题，各国都在加大开发力度，研制、开发新型、高效、清洁能源，例如：用水力发电代替火力发电以减少燃料消耗；利用地热取暖、在日常生活中家庭用太阳能获得热水等等。本课时将探讨这些方面的问题。 ●教学流程设计

课前预习：安排学生课前阅读相关教材内容，完成“课前自主导学”并讨论。⇒步骤1：导入新课，分析本课教学地位。⇒错误!⇒步骤3：对“探究”要引导学生阅读要点阐述，了解常见能源的开发利用及应注意的事项，通过【例】加强理解。然后学生独立完成“变式训练1和2”，教师点评、纠错。对“教师备课资源”根据实际可以补充。

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错误!⇐错误!

课 标

解 读 重 点 难 点

1.了解太阳能、生物质能和氢能的开发利用及其前景。

2.了解常见的新能源开发利用。

1.太阳能、生物质能和氢能开发利用中优缺点。(重点)

2.常见的其他新能源。(重点)

太阳能的利用

1.太阳能的转化

地球上最基本的能源是太阳能，太阳能以光和热的形式传送到地面。人们可以直接利用太阳辐射获得光和热。绿色植物通过光合作用吸收太阳能，动物食用植物内的淀粉、纤维素、蛋白质间接利用太阳能。化石燃料蕴藏的能量也来自远古时期生物体吸收利用的太阳能，这些太阳能通过各种化学反应转化为化学能，化学能又可以通过各种形式转化为热能、光能或电能释放出来。

1 太阳能、生物质能和氢能的利用

1.“珍惜地球资源 转变发展方式——促进生态文明 共建美丽中国”,下列行为不符合该主题的是( )

A.开发太阳能、水能、风能、可燃冰等新能源

B.减少使用煤、石油等化石燃料

C.实现化石燃料清洁利用,就无需开发新能源

D.落实资源的“3R”发展观,即减少资源消耗(Reduce)、增加资源的重复使用(Reuse)、资源的循环再生(Recycle)

答案:C

2.下列设备工作时,将化学能转化为热能的是(

)

解析:硅太阳能电池是将太阳能直接转化为电能,故A项错误;锂离子电池将化学能直接转化为电能,故B项错误;太阳能集热器是将太阳能转变为热能,故C项错误;燃料燃烧将化学能直接转化为热能,故D项正确。

答案:D

3.下列不属于开发利用氢能源关键技术的是( )

A.廉价制取 B.贮存与运输

C.开发氢氧燃料电池 D.控制氢气的燃烧速率

解析:控制氢气的燃烧速率,是氢能源利用的细节问题,不是关键性问题。

答案:D

4.下列措施不符合节能减排的是( )

A.大力发展火力发电,解决电力紧张问题

B.推广使用太阳能热水器

C.用石灰对煤燃烧后形成的烟气脱硫并回收石膏

D.发酵生活垃圾产生沼气用作家庭燃气

答案:A

5.如图是一种航天器能量储存系统原理示意图。下列说法不正确的是( ) 2

A.该系统中存在3种以上形式的能量转化

B.装置Y中负极的电极反应式为H2-2e-2H+

C.装置X能实现燃料电池的燃料和氧化剂再生

D.装置X、Y形成的子系统能实现物质的零排放,并能实现化学能与电能间的完全转化

解析:系统中存在光能→电能、电能→化学能、化学能→电能、电能→机械能等多种能量转化方式,A项正确;Y中负极的电极反应式为H2-2e-2H+,B项正确;装置X可电解水生成H2和O2,C项正确;无论是原电池还是电解池都不可能实现电能与化学能的完全转化,D项错误。

答案:D

6.据报道,某国一集团拟在太空建造巨大的集光装置,把太阳光变成激光用于分解海水制氢:2H2O2H2↑+O2↑。下列说法不正确的是( )

教育学习+K12

教育学习+K12 课时分层作业(十三) 太阳能、生物质能和氢能的利用

(建议用时：45分钟)

[学业达标练]

1．人类将在未来几十年内逐渐由“碳素燃料文明时代”过渡至“太阳能文明时代”(包括风能、生物质能等太阳能的转换形态)，届时人们将适应“低碳经济”和“低碳生活”。下列说法不正确的是 ( )

【导学号：13572097】

A．煤、石油和天然气都属于碳素燃料

D．发展太阳能经济有助于减缓温室效应

C．太阳能电池可将太阳能直接转化为电能

D．目前研究菠菜蛋白质“发电”不属于太阳能文明

D [煤、石油和天然气都属于含碳元素的燃料，属于碳素燃料；太阳能经济，不会产生温室气体；利用光能电池可将太阳能直接转化为电能；菠菜属于绿色植物，是通过光合作用生成的，D说法不正确。]

2．下列有关太阳能的利用方式以及列举的实例错误的是( )

【导学号：13572098】

A．直接利用太阳辐射能的基本方式有四种：光—热转换、光—电转换、光—化学能转换和光—生物质能转换

B．太阳能热水器是一种光—热转换形式

C．绿色植物进行的光合作用，是一种光—生物质能转换，它的本质是光—化学能转换

D．将电能通过用电器进行照明的过程是一种光—电能转换过程

D [光—热转换、光—电转换、光—化学能转换和光—生物质能转换是太阳能利用的基本方式，它们都是把光能转换成其他形式的能量的过程。D项是将电能转换成光能的过程。]

3．“绿色化学”要求从根本上减少乃至杜绝污染。下列对农作物收割后留下的茎秆的处理方法中，不符合“绿色化学”要求的是( )

【导学号：13572099】

A．就地焚烧 B．发酵后作农家肥

C．加工成精饲料 D．制造沼气

A [农作物的茎秆就地焚烧会产生污染物，A项不符合“绿色化学”要求。]

4．下列有关生物质能的说法不正确的是( )

A．生物质能是可再生能源

B．生物质能来源于太阳能

C．焚烧生活垃圾发电是将生物质能直接转化为电能

- 1 - 第四单元 太阳能、生物质能和氢能的利用

美国国家可再生能源实验室目前发现,向海藻的生存环境中加入指定酶,能抑制海藻产生糖,从而使其转向生产氢能。近年来,我国和美国、日本、加拿大、欧盟等都制定了氢能发展规划,把发展氢能作为21世纪新能源的战略目标。按照美国氢能技术路线图,到2040年美国将走进“氢能经济”时代,氢能将取代化石能源成为广泛使用的终端能源。

1．了解利用太阳能的几种常见方式。

2．了解利用生物质能开发沼气和乙醇燃料的途径和方法。

3．简单了解太阳能、生物质能、氢能利用的现状,了解开发利用太阳能的广阔前景和尚未攻克的一些技术难题以及氢能源开发的价值与方向。

4．认识开发、利用高效、清洁能源的重要性和迫切性。

一、太阳能的利用

1．太阳能是地球上最基本的能源。太阳能是各种可再生能源中最重要的基本能源,生物质能、风能、海洋能、水能等都来自太阳能。太阳能作为可再生能源的一种,则是指太阳能的直接转化和利用。

2．大自然利用太阳能最成功的是植物的光合作用。植物体内的叶绿素相当于一个小型工厂,它在太阳光作用下,把CO2、H2O转化为葡萄糖,进而生成淀粉、纤维素等,从而把光能转化为化学能。

(1)光能转化为化学能的方程式： - 2 - 6CO2＋6H2O――→光叶绿素C6H12O6＋6O2。

(2)化学能转化为热能的方程式：

C6H12O6＋6O2―→6H2O＋6CO2。

二、生物质能的利用

1．生物质的定义

生物质是指一切有生命的可以生长的有机物质,它包括世界上所有的动物、植物和微生物,以及由这些生物产生的排泄物和代谢物。各种生物质都具有一定的能量,称之为生物质能量。

2．生物质能的含义

生物质能来源于植物及其加工产品所贮存的能量。生物质能包括农业废弃物、水生植物、油料植物、城市与工业有机废弃物、动物粪便等。

3．生物质能的利用方式

(1)直接燃烧(用化学方程式表示)：(C6H10O5)n＋6nO2――→点燃6nCO2＋5nH2O。