《太阳能生物质能和氢能的利用》导学案全市一等奖

《太阳能，生物质能和氢能的利用》导学案第二课时生物质能和氢能的利用导学园地1.生物质能的利用（1）热化学转换法，获得木炭、焦油和可燃气体等品位高的能源产品，该方法又按其热加工的方法不同，分为高温干馏、热解、生物质液化等方法；（2）生物化学转换法，主要指生物质在微生物的发酵作用下，生成沼气、酒精等能源产品；（3）利用油料植物所产生的生物油；（4）把生物质压制成成型燃料（如块型、棒型燃料），以便集中利用和提高热效率。2.氢能的利用（1）作为能源，氢有以下特点①所有元素中，同物质的量，氢质量最轻。②所有气体中，氢气的导热性最好，比大多数气体的导热系数高出10倍，因此在能源工业中氢是极好的传热载体。③氢是自然界存在最普遍的元素，据估计它构成了宇宙质量的75%，除空气中含有氢气外，它主要以化合物的形式贮存于水中，而水是地球上最广泛的物质。④除核燃料外氢的发热值是所有化石燃料、化工燃料和生物燃料中最高的，为142341kJ/kg，是汽油发热值的3倍。⑤氢燃烧性能好、点燃快，与空气混合时有广泛的可燃范围，而且温度高，燃烧速度快。⑥氢本身无毒，与其他燃料相比氢燃烧时最清洁，而且燃烧生成的水还可继续制氢，反复循环使用。⑦氢能利用形式多，既可以通过燃烧产生热能，在热力发动机中产生机械功，又可以作为能源材料用于燃料电池，或转换成固态氢用作结构材料。⑧氢可以以气态、液态或固态的金属氢化物出现，能适应贮运及各种应用环境的不同要求。（2）大规模应用氢能需解决的问题①廉价的制氢技术。氢是一种二次能源，它的制取不但需要消耗大量的能量，而且目前制氢效率很低，因此寻求大规模的廉价的制氢技术是各国科学家共同关心的问题。②安全可靠的贮氢和输氢方法，由于氢不易液化、易着火、爆炸，因此如何妥善解决氢的贮存和运输问题也就成为开发氢能的关键。巩固练习一、选择题1.厄尔尼诺现象产生的原因之一是大气中二氧化碳的含量剧增，要想减缓这一现象发生，最理想的燃料是（）A.天然气 B.氢气 C.无烟煤 D.汽油2.为减少汽车对城市大气的污染，1998年6月，我国成功地开发出以新燃料作能源的"绿色汽车"，这种汽车可避免有毒的有机铅、苯和苯的同系物以及多环芳烃的排放，保护环境。这种"绿色汽车"的燃料是（）A.甲醇 B.汽油 C.柴油 D.重油年3月5日，温家宝在十届全国人大四次会议上所作的"政府工作报告"中指出："抓好资源节约，建设环境友好型社会"，这是我国社会及经济长期发展的重要保证。你认为下列行为中有悖于这一保证的是（）A.开发太阳能、水能、风能、可燃冰等新能源、减少使用煤、石油等化石燃料B.将煤进行气化处理，提高煤的综合利用效率C.研究采煤、采油新技术，提高产量以满足工业生产的快速发展D.实现资源的"3R"利用观，即：减少资源消耗（Reduce）、增加资源的重复使用（Reuse）、循环再生（Recycle）4.旨在限制发达国家温室气体排放量、抑制全球范围内气候持续变暖的《京都议定书》随着俄罗斯的加入，于2022年2月16日正式生效。我国二氧化碳的排放量居世界第二，为减少二氧化碳这种温室气体的排放，下列措施不切实际的是（）A.大力开发氢能源B.充分利用太阳能C.不使用含碳能源D.提高能源利用率5.生物质能是绿色植物通过叶绿素将太阳能固化为化学能而贮存在生物质内部的能量。一直是人类赖以生存的重要能源，江苏是全国以试验性利用生物质能最多的省份。下列有关说法不正确的是（）A.农村通过杂草和动物的粪便发酵制沼气，沼气的主要成分是甲烷B.苏北五市推广使用乙醇汽油，乙醇可由富含淀粉的谷物发酵产生C.用油料作物生产的生物柴油成分与从石油中提取的柴油成分相同D.开发生物质能有利于环境保护和经济可持续发展6.氢气是一种高效而没有污染的能源，它可以由自然界中大量存在的水来制取：2H2O(l)==2H2(g)+O2(g)ΔH=+kJ?mol-1。（1）下列叙述中正确的是（）A.电能是二级能源 B.水力是二级能源C.氢气是一级能源 D.焦炉煤气是一级能源（2）已知CH4（g）+2O2(g)==2H2O(l)+CO2(g)ΔH=kJ?mol-1,1g氢气和1g甲烷分别燃烧后，放出热量之比约是（）∶∶ 我国赢得了2022年第29届夏季奥运会的举办权，为向世界展现中国的新形象，某校学生提出下列建议，你认为不可以采纳的是（）A.分类回收垃圾B.开发新能源，减少化石燃料的燃烧C.大型庆典活动时，用数万只氢气气球腾空而起，以增添活动气氛D.开发、生产无汞电池8.能源与人类的生活和社会发展密切相关，下列关于能源开发和利用的说法中，你认为说法不正确的是（）A.充分利用太阳能B.因地制宜开发利用风能、水能、地热能、潮汐能C.合理、安全开发利用氢能、核能D.能源都是通过化学反应获得的9.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.太阳能电池供电二、非选择题10.科学家研究出一种从植物中提取氢气的新技术，能把葡萄糖分解成氢气、二氧化碳和甲烷。因为农业和林业的下脚料如稻草、碎木中都含有大量纤维素，科学家用无机催化剂处理植物纤维素里的葡萄糖，这样无疑将降低氢气的成本。试写出葡萄糖溶液在无机催化剂的作用下分解成氢气的化学方程式。11.分析下图，回答以下问题：氢、氧的产生与利用途径（1）水电解生成H2，存在的问题是。（2）标准状况下，LH2燃烧生成液态的水，放出QkJ的热量，写出该反应的热化学方程式。（3）氢气作为理想的"绿色能源"的主要理由有。（4）氢氧燃料电池是氢能源利用的一个重要方向。氢气在极上发生反应，氧气在极上发生反应。若电解质溶液为KOH溶液，写出正负极上的电极反应。12.读如图所示的生物在地理环境形成中的作用示意图，回答问题：（1）绿色植物对地理环境的形成和发展起着非常重要的作用，最根本的原因是绿色植物能通过光合作用把太阳能转化为化学能，光合作用的总反应式是。（2）运用生物、化学知识从图中分析自然界消耗CO2的三种主要途径。13.阅读材料，回答问题：（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能使带火星的木条复燃，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1mol气体C燃烧生成液体A时放出kJ热量，试写出其燃烧的热化学方程式。（3）能源可分为一次能源和二次能源。自然界以现存形式提供的能源称为一次能源；需要依靠其他能源的能量间接制取的能源称为二次能源。你认为C作为能源应称次能源。有人认为气体C是一种优质能源，你认为C作为能源最突出的优点：。（4）也有人认为气体C作为能源是不现实的，你的意见呢？你如果认为现实，答出现实的理由。如果认为不现实，则答出不现实的理由。参考答案第四单元太阳能、生物质能和氢能的利用第二课时生物质能和氢能的利用巩固练习C+2H2O2CH4↑+4CO2↑+4H2↑11.（1）大量消耗电能（2）2H2（g）+O2（g）==2H2O（l）ΔH=-4QkJ?mol-1（3）来源丰富（H2O），燃烧放出的热量多，产物无