高中化学 专题2 化学反应与能量转化 第四单元 太阳能、生物质能和氢能的利用课件 苏教必修2

第四单元 太阳能、生物质能和氢能的利用 专题2 化学反应与能量转化 学习目标 1.知道太阳能、生物质能、氢能的利用。 2.认识开发利用清洁高效新能源的重要意义。 核心素养 科学态度与社会责任:了解化石燃料带来的污染问题，认识开发利用清洁能源的重要性。 新知导学 达标检测 内容索引 新知导学 (1)太阳能转化为化学能 物质转化： 在太阳光作用下，植物体内的叶绿素把水、二氧化碳转化为葡萄糖，进而生成淀粉、纤维素。 1.能源与太阳能能源与太阳能 能源是人类生活和社会发展的基础。地球上最基本的能源是 。 2.太阳能利用的能量转化方式太阳能利用的能量转化方式 一、太阳能的利用 太阳能 被吸收的太阳能 化学反应1 能 化学反应2热能、光能或电能 化学 化学反应： 。 能量转化：光能 能。 (2)化学能转化为热能 物质转化： 动物摄入体内的淀粉、纤维素能水解转化为葡萄糖，其氧化生成二氧化碳和水，释放出 ，供给生命活动的需要。 化学反应：(C6H10O5)nnH2O nC6H12O6； C6H12O66O2 6H2O6CO2。 能量转化：化学能 热能。 化学 热量 催化剂 6CO26H2O 光叶绿素C6H12O66O2 3.太阳能的利用太阳能的利用 实例 能量转化方式 直接利用 光合作用 光能转化为_ 太阳能热水器 光能转化为_ 太阳能电池 光能转化为_ 光解水制氢气 光能转化为_ 间接利用 化石燃料 太阳能间接转化为_ 化学能 热能 电能 化学能 化学能 太阳能与其他能源的关系太阳能与其他能源的关系 归纳总结归纳总结 例例1 (2018 宁波市期中)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 A.煤、石油和天然气都属于碳素燃料 B.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 答案 例例2 下列属于直接利用太阳辐射能的方式是 光热转换 光电转换 光化学能转换 光生物质能转换 A. B. C. D. 答案 1.生物质包括农业废弃物、水生植物、油料植物、城市与工业有机废弃物和动物粪便等。 2.生物质能的来源：植物及其加工产品所贮存的 。 3.生物质能的利用方式： (1)直接燃烧：植物枝叶的燃烧反应可表示为(以纤维素代表枝叶的主要成 分) 。 二、生物质能的利用 能量 (C6H10O5)n6nO2 点燃6nCO25nH2O CH4 (C6H10O5)nnH2O 酶nC6H12O6 C6H12O6 酶2C2H5OH2CO2 (2)生物化学转换： 用植物的秸秆、枝叶、杂草和人畜粪便等制取沼气，其主要成分是 ； 同时提供优良的肥料。 用含糖类、淀粉较多的农作物为原料制取乙醇。反应为 ， 。 (3)热化学转换：使生物质在一定条件下发生化学反应，产生热值较高的可燃气体。 生物质能的利用生物质能的利用 归纳总结归纳总结 利用方式 优缺点 直接燃烧 利用效率低，影响生态环境 生物化学转换 有效利用生物质能，还能提供优良肥料等；燃烧特性好，有益于保护生态环境 热化学转换 功耗少、转化率高、较易工业化 解析 例例3 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 D.玉米、高粱发酵制乙醇是生物质能转化为化学能 答案 例例4 下列对于城市废弃物中生物质能的利用不合理的是 A.把废弃物拉到乡下找个地方埋掉 B.对废弃物进行处理后焚烧，利用产生的热能供热和发电 C.把废弃物进行生物化学转化获取甲烷 D.让废弃物在一定条件下发生化学反应，产生热值较高的可燃性气体 答案 解析 解析解析 城市废弃物中含有丰富的生物质能，埋掉是一种资源浪费，故A不合理； 处理后焚烧利用产生的热能供热和发电，故B合理； 将废物进行生物化学转化获取甲烷、可燃性气体均合理，故C、D合理。 1.能源特点能源特点 三、氢能的开发和利用 2.氢能开发利用的困难与解决方法氢能开发利用的困难与解决方法 (1)困难：能耗高、储存和运输困难等。 (2)方法： 在光分解催化剂存在条件下，在特定的装置中，利用 分解水制氢气。 利用蓝绿藻等低等植物和微生物在阳光作用下分解水释放出 。 发现和应用贮氢材料，解决氢气的储存和运输问题。 太阳能 氢气 氢能的产生和利用途径氢能的产生和利用途径 归纳总结归纳总结 解析解析 消耗大量的电能，A错误； 产生大量污染物，且造成能量的浪费，B错误； 太阳能无污染，且取之不尽用之不竭，C正确； 消耗大量的金属，D错误。 例例5 (2018 金华、温州、台州三市联考)氢能是一种理想的“绿色能源”，以下有关氢能开发的方式中最理想的是 A.大量建设水电站，用电力分解水制取氢气 B.利用化石燃料燃烧放热，使水高温分解产生氢气 C.在催化剂作用下，利用太阳能分解水制取氢气 D.利用铁等金属与酸反应产生氢气 解析 答案 能源的分类 思维启迪思维启迪 学习小结 达标检测 1.(2018 襄阳高一期中)下列对能源的看法不合理的是 A.风能是人类通过风车等工具获取的能源，但属于一次能源 B.生物质能是一种可再生能源，有广泛的应用前景 C.太阳能、氢能、核能、地热能都属于新能源 D.化石燃料与人类生活密切相关，要多开采，多使用 1 2 3 4 答案 解析 5 2.“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杆的处理方法中，不符合“绿色化学”的是 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 答案 1 2 3 4 5 解析解析 就地焚烧会产生大量烟尘、含硫化合物造成雾霾等污染。 解析 3.下列过程中的能量转化，属于太阳能转化为生物质能的是 A.石油燃烧 B.植物的光合作用 C.核电站发电 D.太阳能电池供电 答案 1 2 3 4 5 4.下列变化过程和对应的能量转化关系错误的是 A.植物光合作用：光能生物质能 B.太阳能热水器：太阳能电能 C.石灰石高温分解：热能化学能 D.铅蓄电池：化学能电能 答案 1 2 3 4 5 解析解析 太阳能热水器是把太阳能转化为热能。 解析 5.下列有关能源和能量转换的叙述正确的是 A.推广使用太阳能、风能、海洋能、氢能，有利于缓解温室效应 B.乙醇和汽油都是可再生能源，应大力推广“乙醇汽油” C.普通锌锰干电池不含环境污染物，用完后可以随意扔掉，使用方便 D.燃料电池是利用燃料燃烧，将化学能转化为热能，然后再转化为电能 的化学电源 答案 解析 解析解析 汽油是不可再生能源；废旧电池会造成土壤污染、水污染等环境问题；原电池是把化学能转化为电能的装置。 1 2 3 4 5