高中化学 专题2 第四单元 太阳能、生物质能和氢能的利用课件 苏教版必修2

专专题题2 2第第四四单单元元晨背关键语句晨背关键语句理解教材新知理解教材新知把握热点考向把握热点考向应用创新演练应用创新演练知识点一知识点一知识点二知识点二考向一考向一考向二考向二随堂基础巩固随堂基础巩固课时跟踪训练课时跟踪训练知识点三知识点三考向三考向三考向四考向四 1.太阳能的利用太阳能的利用 能源是人类生活和社会发展的基础。地球上最基本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的能源是 。太阳能太阳能实例实例能量转化方式能量转化方式直接直接利用利用光合作用光合作用光能转化为光能转化为太阳能热水器太阳能热水器光能转化为光能转化为太阳能电池太阳能电池光能转化为光能转化为光解水制氢气光解水制氢气光能转化为光能转化为间接利用间接利用化石燃料化石燃料太阳能间接转化为太阳能间接转化为化学能化学能热能热能电能电能化学能化学能化学能化学能1下列有关太阳能的利用方式以及列举的实例错误的是下列有关太阳能的利用方式以及列举的实例错误的是()A直接利用太阳辐射能的基本方式有四种：光直接利用太阳辐射能的基本方式有四种：光热转换、热转换、 光光电转换、光电转换、光化学能转化和光化学能转化和光生物质能转换生物质能转换B太阳能热水器是一种光太阳能热水器是一种光热转换形式热转换形式C绿色植物进行的光合作用，是一种光绿色植物进行的光合作用，是一种光生物质能转换，生物质能转换， 它的本质是光它的本质是光化学能转换化学能转换D将电能通过用电器进行照明的过程是一种光将电能通过用电器进行照明的过程是一种光电能转换电能转换 过程过程解析：解析：光光热转换、光热转换、光电转换、光电转换、光化学能转换和化学能转换和光光生物质能转换是太阳能利用的基本方式，它们都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。是把光能转换成其他形式的能量的过程。D项是将电能项是将电能转换成光能的过程。转换成光能的过程。答案：答案：D植物植物 (2)生物化学转化：生物化学转化： 制沼气：制沼气： 沼气的成分：主要是沼气的成分：主要是 ，还含有，还含有CO2及少量及少量H2S、NH3、PH3等。等。 制乙醇：制乙醇： 化学反应：化学反应： ； 。 (3)热化学转换：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。的可燃气体。CH42判断正误，对的打判断正误，对的打“”，错的打，错的打“”。(1)沼气燃烧只有沼气燃烧只有CO2和和H2O，无大气污染物。，无大气污染物。()(2)利用植物桔秆制沼气属热化学转换。利用植物桔秆制沼气属热化学转换。 ()解析：解析：(1)沼气主要成分为沼气主要成分为CH4，还有少量，还有少量CO2、H2S、NH3及及PH3，故会产生大气污染物。，故会产生大气污染物。(2)制取沼气属生物制取沼气属生物化学转化。化学转化。答案：答案：(1)(2)1.氢能的优点氢能的优点制取制取H2的原料是的原料是H2O，资源不受限制。，资源不受限制。H2燃烧的产物是燃烧的产物是H2O，无污染且可循环利用。，无污染且可循环利用。是等质量汽油完全燃烧放出热量的是等质量汽油完全燃烧放出热量的3倍多。倍多。2氢能利用存在的问题氢能利用存在的问题(1)廉价的制氢技术廉价的制氢技术首要难点。首要难点。原因：制氢需要消耗大量的能量且效率低。原因：制氢需要消耗大量的能量且效率低。(2)安全可靠的贮氢和输氢方法安全可靠的贮氢和输氢方法关键。关键。原因：原因：H2易汽化、易燃、易爆。易汽化、易燃、易爆。3氢能的产生和利用途径氢能的产生和利用途径(1)氢能的产生：氢能的产生：水煤气法：水煤气法：原料为化石燃料，不可再生原料为化石燃料，不可再生电解法：电解法：消耗大量电能。消耗大量电能。资源可再生，对环境无污染。资源可再生，对环境无污染。(2)氢能的利用方式：氢能的利用方式：利用氢和氧化剂发生反应放出热能；利用氢和氧化剂发生反应放出热能；利用氢和氧化剂在催化剂作用下的电化学反应直接获取电能；利用氢和氧化剂在催化剂作用下的电化学反应直接获取电能；利用氢的热核反应释放出核能，这是氢能的一种特殊应用。利用氢的热核反应释放出核能，这是氢能的一种特殊应用。光解法：光解法：3今有两反应：今有两反应：2Na2H2O=2NaOHH2，NaHH2O=NaOHH2。回答问题：。回答问题：(1)指出指出H2O的作用：反应的作用：反应_，反应，反应_。(2)反应反应中的中的H_0(填填“”或或“”)。解析：解析：两反应中两反应中H2O均作氧化剂，反应均作氧化剂，反应为放热反应。为放热反应。答案：答案：(1)氧化剂氧化剂氧化剂氧化剂(2) 解析解析煤、石油和天然气都属于含碳元素的燃料，煤、石油和天然气都属于含碳元素的燃料，属碳素燃料；太阳能经济，不会产生温室气体；利用光属碳素燃料；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，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，是通过光合作用生成的，D说法不正确。说法不正确。 答案答案D太阳能与其他能源的关系：太阳能与其他能源的关系： (1)煤、石油、天然气等化煤、石油、天然气等化石燃料与太阳能无关，对吗？石燃料与太阳能无关，对吗？ (2)食用食用“菠菜菠菜”属直接利用属直接利用 太阳能，对吗？太阳能，对吗？提示：提示：(1)煤、石油、煤、石油、天然气等化石燃料蕴天然气等化石燃料蕴藏的能量来自太阳能。藏的能量来自太阳能。(2)食用食用“菠菜菠菜”属间接属间接利用太阳能。利用太阳能。答案：答案：(1)不对不对(2)不对不对 例例2下列叙述中，正确的是下列叙述中，正确的是 () A工业有机废弃物、动物粪便不可能是生物质能工业有机废弃物、动物粪便不可能是生物质能 B生物质能一定是与生物有关的能量生物质能一定是与生物有关的能量 C只有农业废弃物、水生植物、油料植物中蕴含着丰只有农业废弃物、水生植物、油料植物中蕴含着丰富的生物质能富的生物质能 D垃圾处理厂可以把大量生活垃圾中的生物质能转化垃圾处理厂可以把大量生活垃圾中的生物质能转化为热能、电能，减轻了垃圾占地给城市造成的压力，大大改为热能、电能，减轻了垃圾占地给城市造成的压力，大大改善了城市环境，增强了市民的环保意识善了城市环境，增强了市民的环保意识 解析解析农业废弃物、水生植物、油料植物、工业农业废弃物、水生植物、油料植物、工业有机废弃物、动物粪便等中蕴含着丰富的生物质能；生有机废弃物、动物粪便等中蕴含着丰富的生物质能；生物质能是可再生的能源；生物质能不一定与生物有关。物质能是可再生的能源；生物质能不一定与生物有关。 答案答案D (1)生物质能包括自然界可用作能源用途的各种植物、生物质能包括自然界可用作能源用途的各种植物、人畜排泄物以及城乡有机废物转化成的能源，如薪柴、沼气、人畜排泄物以及城乡有机废物转化成的能源，如薪柴、沼气、生物柴油、燃料乙醇、林业加工废弃物、农作物秸秆、城市生物柴油、燃料乙醇、林业加工废弃物、农作物秸秆、城市有机垃圾、工农业有机废水和其他野生植物等。有机垃圾、工农业有机废水和其他野生植物等。 (2)生物质能利用的实质是使生物质发生化学反应释放生物质能利用的实质是使生物质发生化学反应释放能量或生成新的能源物质。能量或生成新的能源物质。 (3)生物质能是新能源。生物质能是新能源。1下列能量利用属于生物质能利用的是下列能量利用属于生物质能利用的是()A石油气、天然气用作家庭燃料石油气、天然气用作家庭燃料B农村用沼气池产生的沼气作燃料农村用沼气池产生的沼气作燃料C太阳能热水器太阳能热水器D汽油多用于汽车燃料汽油多用于汽车燃料解析：解析：石油气、天然气、汽油均属于化石燃料，石油气、天然气、汽油均属于化石燃料，A、D错错误；农村用沼气池产生沼气作燃料属于生物质能利用，误；农村用沼气池产生沼气作燃料属于生物质能利用，B正确；太阳能热水器属于太阳能利用，正确；太阳能热水器属于太阳能利用，C错误。错误。答案：答案：B 解析解析B、C、D三项都要消耗传统能源。而三项都要消耗传统能源。而A项中太阳能是已被人类使用的新能源，与传统能源相项中太阳能是已被人类使用的新能源，与传统能源相比较，太阳能的优点很多，而且是一般传统能源无法比较，太阳能的优点很多，而且是一般传统能源无法比拟的。比拟的。 答案答案A 太阳能的能量很大，且不产生污染，是光解海水最理太阳能的能量很大，且不产生污染，是光解海水最理想的能源。但目前处在研究试验阶段，还未进入实用阶段，想的能源。但目前处在研究试验阶段，还未进入实用阶段，原因是原因是(1)H2的制备耗能巨大，廉价制氢技术尚未成熟；的制备耗能巨大，廉价制氢技术尚未成熟；(2)H2贮存、运输等安全技术尚未成熟。贮存、运输等安全技术尚未成熟。解析：解析：选项选项A中水的分解反应是吸热反应；选项中水的分解反应是吸热反应；选项B中在中在自然界中氢气无法直接取得，是二次能源；选项自然界中氢气无法直接取得，是二次能源；选项C中中氢气的燃烧产物是水，化石燃料燃烧会产生二氧化碳，氢气的燃烧产物是水，化石燃料燃烧会产生二氧化碳，所以氢气作燃料有助于控制温室效应；选项所以氢气作燃料有助于控制温室效应；选项D中生成中生成的氢气与空气中多余的二氧化碳反应生成甲醇，则可的氢气与空气中多余的二氧化碳反应生成甲醇，则可以对二氧化碳进行循环利用。以对二氧化碳进行循环利用。答案：答案：A 解析解析煤、石油、天然气属化石燃料，属非再生煤、石油、天然气属化石燃料，属非再生能源，能源，A、B正确；氢能可再生且无污染，核能有污染，正确；氢能可再生且无污染，核能有污染，C正确，正确，D错误。错误。 答案答案D(1)能源的分类：能源的分类：一次能源和二次能源：一次能源和二次能源：含义含义实例实例一次能一次能源源直接从自然界中取直接从自然界中取得的能源得的能源流水、风力、煤、流水、风力、煤、石油、天然气石油、天然气二次能二次能源源一次能源经加工、一次能源经加工、转换得到的能源转换得到的能源电力、蒸汽电力、蒸汽再生能源与非再生能源：再生能源与非再生能源： 常规能源和新能源：常规能源和新能源： a常规能源：在一定历史时期和科学技术水平下，常规能源：在一定历史时期和科学技术水平下，已经被广泛应用的能源。如煤炭、天然气、石油等。已经被广泛应用的能源。如煤炭、天然气、石油等。 b新能源：采用先进方法以及新发展的先进技术加以新能源：采用先进方法以及新发展的先进技术加以利用的能源。如太阳能、风能、地热能、海洋能、生物质能、利用的能源。如太阳能、风能、地热能、海洋能、生物质能、氢能等。氢能等。 (2)化石燃料的缺点：化石燃料的缺点： 化石燃料都是不可再生的，且总量有限；化石燃料都是不可再生的，且总量有限； 燃烧化石燃料产生的燃烧化石燃料产生的SO2、NOx等严重污染环境。等严重污染环境。 (3)新能源的优点：新能源的优点： 资源丰富，且有些可以再生，为再生性能源，对环境没资源丰富，且有些可以再生，为再生性能源，对环境没有污染或污染小。有污染或污染小。3绿色能源是人类理想的能源，不会造成环境污染，下列绿色能源是人类理想的能源，不会造成环境污染，下列 能源不属于绿色能源的是能源不属于绿色能源的是 ()A. 氢能源氢能源B. 太阳能太阳能C. 风能风能 D. 石油石油解析：解析：氢能是氢气燃烧提供的，产物是水，无污染；太氢能是氢气燃烧提供的，产物是水，无污染；太阳能是最清洁的能源；风能的使用也不会给环境带来污阳能是最清洁的能源；风能的使用也不会给环境带来污染。石油是化石燃料，其中硫元素燃烧生成的二氧化硫、染。石油是化石燃料，其中硫元素燃烧生成的二氧化硫、不完全燃烧产生的一氧化碳、高温燃烧产生的氮氧化物不完全燃烧产生的一氧化碳、高温燃烧产生的氮氧化物等都是污染物，因此石油不是绿色能源。等都是污染物，因此石油不是绿色能源。答案：答案：D