第四單元太陽(yáng)能生物質(zhì)能和氫能的利用 (4)

1、第四單元太陽(yáng)能、生物質(zhì)能和氫能的利用D1最清潔的能源是(A煤)。B天然氣C乙醇汽油D氫能石油天然氣2三大化石燃料是指煤、_、_?；瘜W(xué)能3綠色植物進(jìn)行光合作用是將太陽(yáng)能轉(zhuǎn)化為_(kāi)。一、太陽(yáng)能的利用1大自然利用太陽(yáng)能最成功的是植物的_。在太陽(yáng)光作用下，植物體內(nèi)的葉綠素把水、二氧化碳轉(zhuǎn)化為_(kāi)，進(jìn)而生成淀粉、纖維素，把光能轉(zhuǎn)化為化學(xué)能。C6H12O66O26H2O6CO2葡萄糖光合作用太陽(yáng)能的利用方式太陽(yáng)能的利用實(shí)例直接利用方式_太陽(yáng)能熱水器、反射式太陽(yáng)灶等光電轉(zhuǎn)換太陽(yáng)能的大規(guī)模利用主要是用于_光化學(xué)能轉(zhuǎn)換太陽(yáng)光分解水等光生物質(zhì)能轉(zhuǎn)換其本質(zhì)是_間接利用方式煤、石油、天然氣的形成2太陽(yáng)能的利用方式光熱轉(zhuǎn)換

2、發(fā)電光化學(xué)能轉(zhuǎn)換二、生物質(zhì)能的利用1來(lái)源生物質(zhì)能來(lái)源于植物及其加工產(chǎn)品所貯存的能量。生物質(zhì)包括農(nóng)業(yè)廢棄物(如植物的秸稈、枝葉)、水生植物、油料植物、城市與工業(yè)有機(jī)廢棄物、動(dòng)物糞便等。2生物質(zhì)能的利用方式(1)直接燃燒。燃燒反應(yīng)表示為_(kāi)。(C6H10O5)n6nO2 6nCO25nH2O(2)生物化學(xué)轉(zhuǎn)換。甲烷制取沼氣：將植物秸稈、枝葉、雜草和人畜糞便加入沼氣發(fā)酵池中，在厭氧條件下，經(jīng)過(guò)沼氣細(xì)菌的作用，生成沼氣。沼氣的主要成分是_。沼氣是一種清潔、高效的氣體燃料，其燃燒的反應(yīng)方程式：_。糧食發(fā)酵制乙醇：用含糖類、淀粉較多的農(nóng)作物(如玉米、高粱)為原料，在催化劑存在下，經(jīng)水解和細(xì)菌發(fā)酵，可以制得乙

3、醇。乙醇可以直接作為燃料，也可以和汽油混合后作發(fā)動(dòng)機(jī)燃料。有關(guān)反應(yīng)方程式：_。CH42O2CO22H2O(C6H10O5)nnH2OnC6H12O6，C6H12O62CH3CH2OH2CO2(3)熱化學(xué)轉(zhuǎn)換。使生物質(zhì)在一定條件下發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，產(chǎn)生熱值較高的可燃?xì)怏w。三、氫能的開(kāi)發(fā)與利用1氫能源及其利用氫氣完全燃燒熱值大，燃燒的產(chǎn)物是水，不會(huì)污染環(huán)境，被人們看作理想的“綠色能源”。2氫氣的制備方法(1)電解法。電能電解法是目前用得最多的方法，但耗費(fèi)大量的_，成本太高，難以普遍使用。(2)光解法。在催化劑作用下利用太陽(yáng)能，將水分解生成氫氣，這種方法是制氫氣的主要研究方向。其主要難題是催化劑的選擇和

4、制取。(3)生物法。利用藍(lán)綠藻等低等植物和微生物在陽(yáng)光作用下使水分解釋放氫氣。3氫氣的貯存氫氣的熔沸點(diǎn)很低，難以液化，所以氫氣的貯存運(yùn)輸一度成為科學(xué)難題，現(xiàn)在科學(xué)家發(fā)現(xiàn)的_解決了這一科學(xué)難題。貯氫合金氫能的開(kāi)發(fā)與利用1氫能的優(yōu)點(diǎn)(1)原料來(lái)源廣。以水為原料制備氫氣，水在自然界中儲(chǔ)量大，特別是海水。(2)熱值高。氫氣完全燃燒放出熱量約為等質(zhì)量汽油完全燃燒放出熱量的 3 倍。(3)燃燒快且易充分燃燒。(4)無(wú)污染。氫氣跟氧氣反應(yīng)釋放能量并生成水，水既無(wú)污染又可循環(huán)利用。2氫能的利用方式(1)利用氫和氧化劑發(fā)生反應(yīng)放出的熱能。(2)利用氫和氧化劑在催化劑作用下的電化學(xué)反應(yīng)直接獲取電能。(3)利用氫的

5、熱核反應(yīng)釋放出的核能，這是氫能的一種特殊應(yīng)用。3開(kāi)發(fā)與利用氫能需要克服的問(wèn)題在生活和生產(chǎn)實(shí)踐中大量應(yīng)用氫能源，需要解決由水制備氫氣的能耗、氫氣的貯存和運(yùn)輸三大關(guān)鍵難題。貯氫合金的發(fā)現(xiàn)和應(yīng)用，開(kāi)辟了解決氫氣貯存、運(yùn)輸難題的新途徑。4氫能生產(chǎn)與利用的途徑圖 2415應(yīng)用貯氫合金已具有相當(dāng)廣泛的應(yīng)用。以貯氫合金貯存的氫氣為動(dòng)力的氫能汽車已有實(shí)驗(yàn)樣品，我國(guó)在 1980 年就研制出一輛氫能汽車?？茖W(xué)家們預(yù)言，氫能將成為 21 世紀(jì)的重要能源。太陽(yáng)能的利用例1利用太陽(yáng)能，使燃料循環(huán)使用有如下構(gòu)思和方案：CO2CO O2 ； 2H2O2H2 O2 ； CO2 2H2OCH42O2。要實(shí)現(xiàn)上述構(gòu)想，關(guān)鍵是()

6、。A如何使物質(zhì)吸收光能轉(zhuǎn)變?yōu)槠渌镔|(zhì)B尋找催化劑C.利用光能D利用綠色植物解析：題中的CO2、H2O 等都是利用太陽(yáng)能轉(zhuǎn)變?yōu)槿剂?，把太?yáng)能轉(zhuǎn)化為化學(xué)能“儲(chǔ)存”起來(lái)，以實(shí)現(xiàn)燃料循環(huán)使用，要實(shí)現(xiàn)上述構(gòu)想關(guān)鍵是如何使物質(zhì)吸收太陽(yáng)能轉(zhuǎn)變?yōu)槠渌镔|(zhì)，如何選擇合適的催化劑或反應(yīng)條件等。答案：A1下列屬于直接利用太陽(yáng)輻射能的方式是()。D光熱轉(zhuǎn)換；光電轉(zhuǎn)換；光化學(xué)能轉(zhuǎn)換；光生物質(zhì)能轉(zhuǎn)換。ACBDA太陽(yáng)能以光波形式傳送到地面B化石燃料蘊(yùn)藏的能源來(lái)自太陽(yáng)能C太陽(yáng)能是潔凈能源，不污染環(huán)境D食用植物體內(nèi)的淀粉、蛋白質(zhì)等屬直接利用能源D 生物質(zhì)能的利用例2(雙選)下列能源的利用方式中，屬于生物質(zhì)能的利用的是()。AD

7、A將植物枝葉、作物秸稈發(fā)酵產(chǎn)生沼氣B太陽(yáng)能發(fā)電C乙醇燃燒放熱D糧食釀酒質(zhì)能的利用方式之一，但直接燃燒乙醇則是化學(xué)能轉(zhuǎn)變成熱能的過(guò)程。解析：生物質(zhì)能是指植物利用光合作用將太陽(yáng)能轉(zhuǎn)化為自身儲(chǔ)存的生物能，它屬于太陽(yáng)能的一種體現(xiàn)形式。生物質(zhì)能的利用方式很多，可直接燃燒，可發(fā)生生物化學(xué)轉(zhuǎn)換，可發(fā)生熱化學(xué)轉(zhuǎn)換。此題易錯(cuò)選 C 項(xiàng)，利用植物制取乙醇的過(guò)程為生物3下列對(duì)城市廢棄物中生物質(zhì)能利用的是()。A把廢棄物運(yùn)到鄉(xiāng)下找個(gè)地方填埋掉AB.對(duì)廢棄物進(jìn)行處理后焚燒，利用產(chǎn)生的熱能供暖和發(fā)電C.把廢棄物進(jìn)行生物化學(xué)轉(zhuǎn)換獲取 CH4D.讓廢棄物在一定條件下發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，產(chǎn)生熱值較高的可燃性氣體氫能的制備和利用是()

8、。A構(gòu)成水的氫和氧都是可以燃燒的物質(zhì)，因此可研究在水不分解的情況下，使氫成為二級(jí)能源B設(shè)法將太陽(yáng)光聚焦，產(chǎn)生高溫使水分解產(chǎn)生氫氣C尋找高效催化劑，使水分解產(chǎn)生氫氣D尋找特殊化學(xué)物質(zhì)，用于開(kāi)發(fā)廉價(jià)能源，以分解水制取氫氣解析：氫氣燃燒或者通過(guò)化學(xué)反應(yīng)轉(zhuǎn)化為水的過(guò)程放熱，欲利用水制取氫氣，就是研究如何將水分解為氧氣和氫氣，B、C、D 三項(xiàng)都是其研究方向；A 中氧氣不是可燃物，且水不分解無(wú)法產(chǎn)生氫氣。答案：A4(1)氫能是 21 世紀(jì)極具發(fā)展前景的新能源之一，它既是綠色能源，又可循環(huán)使用。請(qǐng)?jiān)趫D 242 的兩個(gè)空格中填上循環(huán)過(guò)程中反應(yīng)物和生成物的分子式，以完成理想的氫能循環(huán)體系圖(循環(huán)中接受太陽(yáng)能的物質(zhì)在自然界中廣泛存在)。圖 242H2OH2、O2(2)從能量轉(zhuǎn)換的