高中化學(xué) 專題2 化學(xué)反應(yīng)與能量轉(zhuǎn)化 第四單元 太陽能、生物質(zhì)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(zhì)能和氫能的利用 專題2 化學(xué)反應(yīng)與能量轉(zhuǎn)化 學(xué)習(xí)目標(biāo) 1.知道太陽能、生物質(zhì)能、氫能的利用。 2.認(rèn)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(xué)態(tài)度與社會責(zé)任:了解化石燃料帶來的污染問題，認(rèn)識開發(fā)利用清潔能源的重要性。 新知導(dǎo)學(xué) 達標(biāo)檢測 內(nèi)容索引 新知導(dǎo)學(xué) (1)太陽能轉(zhuǎn)化為化學(xué)能 物質(zhì)轉(zhuǎn)化： 在太陽光作用下，植物體內(nèi)的葉綠素把水、二氧化碳轉(zhuǎn)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(chǔ)。地球上最基本的能源是 。 2.太陽能利用的能量轉(zhuǎn)化方式太陽能利用的能量轉(zhuǎn)化方式 一、太陽能的利用 太陽能 被吸收的太陽能 化

2、學(xué)反應(yīng)1 能 化學(xué)反應(yīng)2熱能、光能或電能 化學(xué) 化學(xué)反應(yīng)： 。 能量轉(zhuǎn)化：光能 能。 (2)化學(xué)能轉(zhuǎn)化為熱能 物質(zhì)轉(zhuǎn)化： 動物攝入體內(nèi)的淀粉、纖維素能水解轉(zhuǎn)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(xué)反應(yīng)：(C6H10O5)nnH2O nC6H12O6； C6H12O66O2 6H2O6CO2。 能量轉(zhuǎn)化：化學(xué)能 熱能。 化學(xué) 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(zhuǎn)化方式 直接利用 光合作用 光能轉(zhuǎn)化為_ 太陽能熱水器 光能轉(zhuǎn)化為_ 太陽能電池 光能轉(zhuǎn)化為_ 光解水制氫氣 光能轉(zhuǎn)化為_ 間接利用 化石

3、燃料 太陽能間接轉(zhuǎn)化為_ 化學(xué)能 熱能 電能 化學(xué)能 化學(xué)能 太陽能與其他能源的關(guān)系太陽能與其他能源的關(guān)系 歸納總結(jié)歸納總結(jié) 例例1 (2018 寧波市期中)人類將在未來幾十年內(nèi)逐漸由“碳素燃料文明時代”過渡至“太陽能文明時代”(包括風(fēng)能、生物質(zhì)能等太陽能的轉(zhuǎn)換形態(tài))，屆時人們將適應(yīng)“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(yīng) C.太陽能電池可將太陽能直接轉(zhuǎn)化為電能 D.目前研究菠菜蛋白質(zhì)“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(zhuǎn)換 光電轉(zhuǎn)換 光化學(xué)能轉(zhuǎn)換 光生物質(zhì)能轉(zhuǎn)換 A.

4、B. C. D. 答案 1.生物質(zhì)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(zhì)能的來源：植物及其加工產(chǎn)品所貯存的 。 3.生物質(zhì)能的利用方式： (1)直接燃燒：植物枝葉的燃燒反應(yīng)可表示為(以纖維素代表枝葉的主要成 分) 。 二、生物質(zhì)能的利用 能量 (C6H10O5)n6nO2 點燃6nCO25nH2O CH4 (C6H10O5)nnH2O 酶nC6H12O6 C6H12O6 酶2C2H5OH2CO2 (2)生物化學(xué)轉(zhuǎn)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(yīng)為

5、 ， 。 (3)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)生熱值較高的可燃氣體。 生物質(zhì)能的利用生物質(zhì)能的利用 歸納總結(jié)歸納總結(jié) 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(xué)轉(zhuǎn)換 有效利用生物質(zhì)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(xué)轉(zhuǎn)換 功耗少、轉(zhuǎn)化率高、較易工業(yè)化 解析 例例3 下列有關(guān)生物質(zhì)能的說法不正確的是 A.生物質(zhì)能是可再生能源 B.生物質(zhì)能來源于太陽能 C.焚燒生活垃圾發(fā)電是將生物質(zhì)能直接轉(zhuǎn)化為電能 D.玉米、高粱發(fā)酵制乙醇是生物質(zhì)能轉(zhuǎn)化為化學(xué)能 答案 例例4 下列對于城市廢棄物中生物質(zhì)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(xué)轉(zhuǎn)化獲取甲烷 D.讓廢棄物在一定條件下發(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(zhì)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(xué)轉(zhuǎn)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(yīng)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(jié)歸納總結(jié) 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(guān)氫能開發(fā)的方式中最理想的是 A.大量建設(shè)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(yīng)產(chǎn)生氫氣

8、解析 答案 能源的分類 思維啟迪思維啟迪 學(xué)習(xí)小結(jié) 達標(biāo)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(fēng)能是人類通過風(fēng)車等工具獲取的能源，但屬于一次能源 B.生物質(zhì)能是一種可再生能源，有廣泛的應(yīng)用前景 C.太陽能、氫能、核能、地?zé)崮芏紝儆谛履茉?D.化石燃料與人類生活密切相關(guān)，要多開采，多使用 1 2 3 4 答案 解析 5 2.“綠色化學(xué)”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(xué)”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(zhuǎn)化，屬于太陽能轉(zhuǎn)化為生物質(zhì)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(yīng)的能量轉(zhuǎn)化關(guān)系錯誤的是 A.植物光合作用：光能生物質(zhì)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(xué)能 D.鉛蓄電池：化學(xué)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(zhuǎn)化為熱能。 解析 5.下列有關(guān)能源和能量轉(zhuǎn)換的敘述正確的是 A.推廣使用太陽能、風(fēng)能、海洋能、氫能，有利于緩解溫室效應(yīng) B.乙醇和汽油都是可再生能源，應(yīng)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(xué)能轉(zhuǎn)化為熱能，然后再轉(zhuǎn)化為電能 的化學(xué)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(xué)能轉(zhuǎn)化為電能的裝置。 1 2 3 4 5