《2020年高中化学专题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版必修2.ppt》由会员分享，可在线阅读，更多相关《2020年高中化学专题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版必修2.ppt（21页珍藏版）》请在得力文库 - 分享文档赚钱的网站上搜索。
1、第四单元第四单元太阳能、生物质能和氢能的利用太阳能、生物质能和氢能的利用一、太阳能的利用一、太阳能的利用知知 识识 梳梳 理理热能热能 电能电能 化学能化学能 化学能化学能 机械能机械能 电能电能 【自主思考自主思考】1什么是化石燃料？燃烧化石燃料有何利弊？什么是化石燃料？燃烧化石燃料有何利弊？提示提示煤、石油、天然气属于化石燃料，是由远古生物被煤、石油、天然气属于化石燃料，是由远古生物被埋在地下经历几百万年演变而来的，主要由碳、氢元素组埋在地下经历几百万年演变而来的，主要由碳、氢元素组成，还含有少量硫、磷、氮等元素。好处：开采方便、利成，还含有少量硫、磷、氮等元素。好处：开采方便、利用方便，
2、可直接燃烧等。弊端：不可再生资源越用越少，用方便，可直接燃烧等。弊端：不可再生资源越用越少，能源利用率低，单位产值能耗高，污染环境。能源利用率低，单位产值能耗高，污染环境。2大自然是如何利用太阳能的？大自然是如何利用太阳能的？提示提示植物的光合作用，在阳光照射下，植物体内的叶绿植物的光合作用，在阳光照射下，植物体内的叶绿素将水、二氧化碳转化为葡萄糖，进一步生成淀粉、纤维素将水、二氧化碳转化为葡萄糖，进一步生成淀粉、纤维素，实现光能到化学能的转化。素，实现光能到化学能的转化。3直接利用太阳能的方式有哪些？直接利用太阳能的方式有哪些？提示提示直接利用太阳辐射能，主要方式有：直接利用太阳辐射能，主要
3、方式有：光光热转换，如太阳能热水器等；热转换，如太阳能热水器等；光光电转换，如太阳能电池等；电转换，如太阳能电池等；光光化学能转换；化学能转换；光光生物质能转换。生物质能转换。二、生物质能的利用二、生物质能的利用生物质能来源于生物质能来源于_及其及其_所贮存的能量。所贮存的能量。1直接燃烧直接燃烧用纤维素代表植物枝叶的主要成分，燃烧反应为：用纤维素代表植物枝叶的主要成分，燃烧反应为：_。2生物化学转换生物化学转换用含糖类、淀粉较多的农作物为原料制乙醇，其化学反应用含糖类、淀粉较多的农作物为原料制乙醇，其化学反应方程式：方程式：_ _。制得的乙醇可作为燃料。制得的乙醇可作为燃料。3热化学转换热化
4、学转换使生物质能在一定条件下转换为热值较高的使生物质能在一定条件下转换为热值较高的_。植物植物 加工产品加工产品 可燃气体可燃气体 【自主思考自主思考】4生物质能的来源是什么？包括哪些物质？怎样利用这些生生物质能的来源是什么？包括哪些物质？怎样利用这些生物质能？物质能？提示提示生物质能来源于植物及其加工产品所贮存的能量。生物质能来源于植物及其加工产品所贮存的能量。包括：农业废弃物包括：农业废弃物(秸秆、枝叶等秸秆、枝叶等)、水生植物、油料植、水生植物、油料植物、有机废弃物、动物粪便等。利用：直接燃烧、生物化物、有机废弃物、动物粪便等。利用：直接燃烧、生物化学转换学转换(如制成沼气如制成沼气)、
5、热化学转换、热化学转换(在汽化炉内与水、空气在汽化炉内与水、空气反应生成燃气反应生成燃气)。2H2O2 2H2O2 微生物微生物 【自主思考自主思考】5通过初中化学的学习，我们就知道了氢能是最好的洁净、通过初中化学的学习，我们就知道了氢能是最好的洁净、高效的新型能源，你知道其中的原因吗？氢能有什么优点高效的新型能源，你知道其中的原因吗？氢能有什么优点呢？呢？提示提示氢能的三大优点：氢能的三大优点：(1)热值高；热值高；(2)来源广；来源广；(3)无污无污染。染。6氢能是一种理想的、极有前途的二次能源，它被人们视为氢能是一种理想的、极有前途的二次能源，它被人们视为理想的理想的“绿色能源绿色能源”
6、。现在有几种生产氢能的方式？这些。现在有几种生产氢能的方式？这些方式有哪些优点和缺点？方式有哪些优点和缺点？提示提示目前人类制取氢气的方法有：目前人类制取氢气的方法有：(1)以天然气、石油和煤为原料，在高温下与水蒸气反应或以天然气、石油和煤为原料，在高温下与水蒸气反应或用部分氧化法制氢气。此法消耗大量不可再生的能源。用部分氧化法制氢气。此法消耗大量不可再生的能源。(2)电解水制氢气。该方法制备氢气的条件比较简单，对环电解水制氢气。该方法制备氢气的条件比较简单，对环境也不会造成污染，但用该方法来制备氢气需要消耗大量境也不会造成污染，但用该方法来制备氢气需要消耗大量的电能，生产成本太高。的电能，生
7、产成本太高。(3)在光分解催化剂存在下，在特定的装置中，利用太阳能在光分解催化剂存在下，在特定的装置中，利用太阳能分解水制氢气。分解水制氢气。7举例说明氢能的利用有哪些途径？举例说明氢能的利用有哪些途径？提示提示(1)氢气燃烧放热氢气燃烧放热(如以液态氢作为火箭的燃料如以液态氢作为火箭的燃料)；(2)用高压氢气、氧气制作氢氧燃料电池；用高压氢气、氧气制作氢氧燃料电池；(3)利用氢的热核反利用氢的热核反应释放的核能应释放的核能(如氢弹如氢弹)。1判断判断(1)生活垃圾中不存在生物质能，焚烧生活垃圾，只能多消生活垃圾中不存在生物质能，焚烧生活垃圾，只能多消耗热能。耗热能。()(2)用淀粉作原料制备
8、乙醇属于太阳能的直接利用。用淀粉作原料制备乙醇属于太阳能的直接利用。()(3)铁路勘探时常用太阳能电池提供能量，太阳能电池是原铁路勘探时常用太阳能电池提供能量，太阳能电池是原电池。电池。()(4)氢能是一种无污染的绿色能源。氢能是一种无污染的绿色能源。()(5)动物粪便是一种生物质能。动物粪便是一种生物质能。()答案答案 (1)(2)(3)(4)(5)效效 果果 自自 测测2.H2是一种很有前途的能源，以水为原料大量制取是一种很有前途的能源，以水为原料大量制取H2，最理想，最理想的途径是的途径是()A.利用太阳能直接使水分解为利用太阳能直接使水分解为H2B.以焦炭和水为原料制水煤气后再分离出以
9、焦炭和水为原料制水煤气后再分离出H2C.以赤热的以赤热的Fe和水反应生成和水反应生成H2D.由热电厂提供电能，利用直流电电解水产生由热电厂提供电能，利用直流电电解水产生H2A【合作交流合作交流】1举例说明你知道的能源有哪些？举例说明你知道的能源有哪些？提示提示太阳能、煤、石油、天然气、柴草、水能、风能、太阳能、煤、石油、天然气、柴草、水能、风能、潮汐能、地热能、核能、氢能、电力等。潮汐能、地热能、核能、氢能、电力等。2常见的绿色能源有哪些？常见的绿色能源有哪些？提示提示水能、风能、潮汐能、地热能、氢能、太阳能等。水能、风能、潮汐能、地热能、氢能、太阳能等。探究能量之间的相互转化探究能量之间的相
10、互转化【点拨提升点拨提升】1能量之间的转化能量之间的转化2新能源的开发新能源的开发(1)调整和优化能源结构，降低燃煤在能源结构中的比率，调整和优化能源结构，降低燃煤在能源结构中的比率，节约油气资源，加强科技投入，加快开发水电、核电和新节约油气资源，加强科技投入，加快开发水电、核电和新能源。能源。(2)新能源包括太阳能、燃料电池、风能和氢能等。这些新新能源包括太阳能、燃料电池、风能和氢能等。这些新能源的特点是资源丰富，且有些可以再生，为可再生能能源的特点是资源丰富，且有些可以再生，为可再生能源，对环境没有污染或污染少。源，对环境没有污染或污染少。3氢能的产生和利用途径氢能的产生和利用途径【典题例
11、证】【典题例证】“生物质生物质”是指由植物或动物生命体衍生得到的物是指由植物或动物生命体衍生得到的物质的总称。质的总称。“生物质能生物质能”主要指用树木、庄稼、草类等植物直接主要指用树木、庄稼、草类等植物直接或间接得到的能量。下面有关或间接得到的能量。下面有关“生物质能生物质能”的说法不正确的是的说法不正确的是()A.利用生物质能就是间接利用太阳能利用生物质能就是间接利用太阳能B.生物质能是可再生的能源生物质能是可再生的能源C.生物质能是解决农村能源的主要途径生物质能是解决农村能源的主要途径D.生物质能的缺点是严重污染环境生物质能的缺点是严重污染环境解析生物质具有的能量是植物光合作用形成的，解
12、析生物质具有的能量是植物光合作用形成的，A项正确；项正确；生物质能是可再生能源，生物质能是可再生能源，B项正确；农村有丰富的生物质，项正确；农村有丰富的生物质，C项正确；生物质能具有低污染的特点，项正确；生物质能具有低污染的特点，D项错误。项错误。答案答案D 【学以致用】【学以致用】“地沟油地沟油”被称为被称为“生物燃料生物燃料”，该燃料属于生物，该燃料属于生物质能。已知生物质的主要转化途径及主要产物如下图所质能。已知生物质的主要转化途径及主要产物如下图所示。则下列关于生物燃料以及生物质能的说法中正确的是示。则下列关于生物燃料以及生物质能的说法中正确的是()生物燃料本质上能量来源于太阳能生物燃料本质上能量来源于太阳能由纤维素水解获得的乙醇属于生物质能由纤维素水解获得的乙醇属于生物质能生物质裂解获得的汽油、柴油等属于纯净物生物质裂解获得的汽油、柴油等属于纯净物由植物秸秆等发酵获得的沼气，主要成分是甲烷由植物秸秆等发酵获得的沼气，主要成分是甲烷生物质资源是一种污染小的可再生能源生物质资源是一种污染小的可再生能源A. B.C. D.解析解析生物燃料的能量最初来源于植物的光合作用，即太阳生物燃料的能量最初来源于植物的光合作用，即太阳能，属于可再生能源；汽油、柴油均属于混合物。能，属于可再生能源；汽油、柴油均属于混合物。答案答案B
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