1、专题二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本课提要通过简单了解太阳能、生物质能利用的现状、开发利用太阳能的广阔前景和尚未攻克的一些技术难题。联系生产、生活实际学习太阳能、生物质能的利用。本课学习的重点 太阳能、生物质能利用的现状、开发利用太阳能的广阔前景和尚未攻克的一些技术难题。课前准备【温故】目前，世界所需的能量大多来自于 、 和 ，它们都是有远古生物掩埋在地下深处历经几百万年演变而形成的。这一类化石燃料的利用带来了严重的环境污染问题。【知新】（1）开发和利用清洁、高效的新能源已经成为人类共同关注的重大课题。其中研究较多的新能源有 、 和 。 （2）地球上最基本的能源是
2、。（3）植物的光合作用是利用 能进行的。（4）沼气是通过细菌的发酵作用形成的，属于 。（5）氢气燃烧：化学方程式：，其燃烧产物是 ，不会污染环境。【设疑】这些新能源具有清洁、高效的特点，我们有哪些利用途径呢？课堂在线一、 太阳能的利用【了解一下】化石燃料（煤、石油、天然气）是不可再生能源。科学家对全球化石燃料何时会被耗尽作了估计，其预测结果是煤227年，石油40年，天然气61年。【填一填1】为了解决全球的 和 带来的 问题，世界各国都在致力于开发和利用 、 、 等洁净高效新能源，而 是最诱人的。【交流与讨论1】迄今为止，自然界中利用太阳能最重要也是最成功的途径是什么？1、大自然利用太阳能最成功
3、的途径： 。 （1）。在太阳光作用下，植物体内的 把 、转化为，进而生成、。（2）。动物体内的、在酶的作用下，水解生成，氧化生成和，又释放出。科学家估计，地球上每年通过光合作用储藏的太阳能相当于全球能源年耗量的10倍左右。【设疑2】大自然通过光合作用利用太阳能是如此的成功和美妙。那么，人类通过什么方式开发和利用太阳能？你知道有哪些途径，已经取得哪些成就吗？【阅读与思考1】阅读教材中“拓宽视野”的内容，填空。1利用太阳能的一般方式：（1）（2）（3）（4）2太阳能利用中存在的问题（1）（2）（3）二生物质能的利用 【填一填2】生物质能来源与所贮存的能量。包括（ ） 、 、 、 、等。生物质能的利
4、用主要有以下几种方式：12（1）（2）3，使物质在一定条件下发生化学反应，产生热值较高的可燃性气体。指导阅读 “拓宽视野”中生活垃圾中生物质能的利用三氢能的开发与利用1氢能的三大优点：（1）（2）（3）2氢能的产生方式：（1）（2）（3）（4）（5）3氢能的利用途径：（1）（2）（3）课堂练习一、选择题1、最近研究发现，生活在海洋中的单细胞浮游生物能收集阳光并将其转变为食物，在此过程中它们可以从大气中摄取二氧化碳并释放出大量氧气。下列相关说法不正确的是： （ ）A该过程与植物的光合作用类似，可称为“海洋中的光合作用”B该过程中没有化学变化C如果能揭示其中的奥秘，就能够找到解决温室效应的新方法D
5、如果能弄清此变化过程，将有助于人类更好地利用太阳能，缓解能源危机2、2005年6月5日是第34个世界环境日，联合国环境署确定今年的活动主题是“营造绿色城市,呵护地球家园”我国环保总局确定的主题是“人人参与,创建绿色家园”，下列活动不符合这一主题的是 （ ） A.推广垃圾分类存放，分类回收，分类处理B.改革传统采煤时将煤层气（瓦斯气，主要成分甲烷）直接排入空气的做法，先开采和综合利用煤层气，然后再采煤C.推广使用液化石油气（LPG）替代汽油和柴油作公交车和出租车的燃料D将工厂的烟囱造高，以减少工厂周围的大气污染3、利用太阳能，使燃料循环使用有如下构思和方案: CO2 光能 CO+O2 2H2O
6、光能 2H2+O2 2N2+6H2O光能 4NH3+3O2 CO2+2H2O 光能 CH4+ 2O2，要实现上述转变，关键是 （ ） .如何使物质吸收光能转变为其他物质 B.寻找催化剂C.利用光能 D.利用绿色植物 4、有人认为人体实际上是一架缓慢氧化着的“高级机器”，人体在生命过程中也需要不断的补充“燃料”，按照这种观点，你认为人们通常摄入的下列物质不能看作“燃料”的是 （ ） A.淀粉类物质 B.水 C.脂肪类 D.蛋白质5、最近我国开始从新疆开发天然气，贯穿东西至上海的大工程，关于天然气的下列叙述不正确的是 ( ) A.天然气和沼气的主要成份都是甲烷B.改液化石油气为天然气作燃料，燃烧时
7、应减小进空气量或增大进天然气量C.天然气燃烧的废气中，SO2等污染物的含量少D.天然气与空气的体积比为12时，混合气点燃爆炸最激烈 二、填空题6、（1）某无色液体A，在通电的条件下能生成无色气体B和C，B能使带火星的木条着火，C能在空气中燃烧，发出淡蓝色火焰且只生成A。则B、C的化学式分别为， ， 。（2）若已知每摩气体C燃烧后生成A液体时放出285.8kJ的热量，试写出其燃烧的热化学方程式： 。（3）能源可分为一级能源和二级能源。自然界以现存形式提供的能源称为一级能源；需要依靠其他能源的能量间接制取的能源称为二级能源。有人认为，气体C是一种优质能源，你认为气体C作为能源的最突出的优点是 三、
8、计算题7、汽油不充分燃烧的化学方程式可简单表示为：2C8H18(l)+23O2 =12O2(g)+4CO(g)+18H2O(l).人体吸进CO后，CO会与人体血红蛋白结合引起中毒。如果每辆汽车每天约有22.8g汽油不完全燃烧，现有某50万人口的一城市，若平均每10人拥有一辆汽车，计算每天可产生多少克CO？参考答案课前准备【温故】煤、石油、天然气【知新】（1） 太阳能、生物质能、氢能（2） 太阳能（3） 太阳能（4） 生物质能课堂在线【填一填1】能源危机、燃烧化石燃料、环境污染、太阳能、生物质能、氢能、太阳能【交流与讨论1】1、植物的光合作用（1）光能转化为化学能、叶绿素、水、二氧化碳、葡萄糖，
9、淀粉、纤维素。光6H2O6CO2C6H12O66O2（2）化学能转化为热能、淀粉、纤维素、葡萄糖、葡萄糖、二氧化碳、水、热量。 (C6H10O5)nnH2OnC6H12O6 C6H12O6(s)6O2(g)6H2O(l)6CO2(g) H2804 kJmol1 【阅读与思考1】1利用太阳能的一般方式：（1）光热转换：利用太阳辐射能加热物体而获得热能。（2）光电转换：光热电转换光电直接转换（3）光化学能转换（4）光生物质能转换2太阳能利用中存在的问题（1）太阳能吸热板的装置费用昂贵（2）太阳能的利用受季节和天气的影响（3）大部分太阳能都是在夏天收集。如何把夏天收集的太阳能储存起来，留待冬天使用，
10、仍然是一个有待解决的问题【填一填2】农业废弃物（如植物的秸秆、枝叶）、水生植物、油料植物、城市与工业有机废弃物、动物粪便等。生物质能的利用主要有以下几种方式：1直接燃烧：(C6H10O5)n6nO26nCO25nH2O2生物化学转换（1）制沼气：（2）制乙醇：(C6H10O5)nnH2OnC6H12O6 C6H12O62C2H5OH2CO2 3热化学转换1氢能的三大优点：（1）燃烧放出的热量多。（2）燃烧的产物是水，不污染环境。（3）制备的原料是水，资源不受限制。2氢能的产生方式：（1）以天然气、石油和煤为原料，在高温下使之与水蒸气反应而制得（2）以天然气、石油和煤为原料，部分氧化法制得（3）电解水制得氢气（4）生物质气化制氢气（5）光解水制得氢气（后两种应该是最佳方式）3氢能的利用途径：（1）燃烧放热（如以液氢为燃料的液体火箭）（2）用于燃料电池，释放电能（如氢氧燃料电池）（3）利用氢的热核反应释放出的核能（如氢弹）课堂练习一、选择题1、B 2、D3、A4、B5、B D二、填空题6（1）O2 ，H2 （2）2H2(g)+O2(g)=2H2O(l) ，H= -571.6KJ/mol（3）热值高，无污染 、原料丰富 三、计算题7、 5.6105g