《浙江省高三化学 第5单元20讲 太阳能、生物质能和氢能的利用课件（通用）》由会员分享，可在线阅读，更多相关《浙江省高三化学 第5单元20讲 太阳能、生物质能和氢能的利用课件（通用）（24页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、第二十讲 太阳能、生物质能和 氢能的利用,1能源 (1)能源发展的三个阶段 柴草时期化学能源时期(煤、石油、天然气为主要能源)多能源结构时期 (2)能源的分类,2化石燃料 (1)化石燃料中蕴藏的能量实际上也是来自_。 (2)重要的化石燃料：_。 (3)煤的综合利用的主要途径是：_，它们均属于化学变化。,太阳能,煤、石油、天然气,气化、液化和干馏,3太阳能的利用 (1)地球上最基本的能源是太阳能，太阳能以_的形式传送到地面，绿色植物通过_吸收太阳能，动物食用植物体内的_间接利用太阳能。化石燃料蕴藏的能量也来自远古时期_所吸收利用的太阳能。 (2)人类所使用的能量绝大部分来源于_， 捕获太阳能的生
2、物主要为绿色植物，通过_把_转化为_；动物体内的淀粉、纤维素在酶的作用下，与水反应分解为葡萄糖，葡萄糖氧化生成_，又释放_。,光波,光合作用,淀粉、纤维素和蛋白质,生物体,太阳能,光合作用,太阳能,化学能,二氧化碳和水,能量,4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。,5氢能的利用 (1)作为
3、能源，氢有以下特点 所有元素中，等物质的量，氢质量最轻。 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。 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。 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142341 kJ/kg，是汽油发热值的3倍。,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。 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。 氢能利用形式多，既
4、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。 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 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。 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。,化学反应中的能量转换 【例1】从能源的可再生性角度来看，“在未来一个较短的时期内，最有潜力替代石油的能源是生物质
5、能源。”下图就是生物质能源的生成与利用的循环图：,下列有关说法不正确的是() A光能生物质能转化的本质也是光能化学能的转换 B为了减少化石燃料的使用，可在汽车中加入一定量的乙醇作为汽车燃料 C可表示图中4的反应式为：6CO26H2O C6H12O66O2 D图中2生产的生物燃料主要成分为烃类,D,【解释】众多植物通过光合作用，吸收太阳辐射能，将CO2和H2O转为具有较高生物质能的糖类，A正确；加油站销售的汽车燃油，其中就有一部分为乙醇汽油，B正确；C的光合作用反应式正确；汽油的主要成分为烃类，而图中生物燃料主要成分常为烃的含氧衍生物，如乙醇，D错误。,【迁移训练1】 对下列关于能量转换的认识中
6、不正确的是( ) A动物体内葡萄糖被氧化成CO2是热能转变成化学能的过程 B化石燃料和植物燃料燃烧时放出的能量均来源于太阳 C煤燃烧时，化学能主要转化为热能 D白炽灯工作时，电能全部转化为光能,【解释】葡萄糖氧化放出热量，化学能转化为热能，A错。白炽灯工作时，电能只有一部分转化为光能，还有一部分转化为热能，D错。化石燃料和植物燃料的能量根本来自于太阳能，B正确。煤燃烧时化学能主要转化为热能，C正确。,新能源的利用 【例】(江苏省泰州市)每年的6月5日是“世界环境日”，2008年世界环境日主题是“促进低碳经济”，来自全球192个国家的谈判代表于2009年12月718日聚焦丹麦首都哥本哈根，召开联
7、合国气候变化框架公约第15次缔约方会议，商讨2012年至2020年的全球减排协议。下列行为中不符合“促进低碳经济”宗旨的是() A发展水电，开发新能源，如核能、太阳能、风能等，减少对矿物能源的依赖 B限制化学发展，关停化工企业，消除污染源头 C推广煤的干馏、气化、液化技术，提供清洁、高效燃料和基础化工原料，挖掘使用价值 D推广利用微生物发酵技术，将植物桔杆、动物粪便等制成沼气以替代液化石油气,【解释】发展水电，开发新能源，减少对矿物能源的依赖，利用技术手段提高化工原料的使用价值，利用微生物发酵技术等都符合“促进低碳经济”的宗旨，ACD正确。促进低碳经济不意味着不发展化工生产，B错。,【迁移训练
8、2】氢能是一种既高效又干净的新能源，发展前景良好，用氢做能源的燃料电池汽车备受青睐。我国拥有完全自主知识产权的氢燃料电池轿车“超越三号”，已达到世界先进水平，并加快向产业化的目标迈进。氢能具有的优点包括() 原料来源广易燃烧、热值高贮存方便制备工艺廉价易行 A B C D,【解释】地球上水是多的，但是用水得到氢气的制备工艺并不是廉价易行。能源问题是高考考查的一个热点，开发利用新能源、清洁能源是绝大多数同学都熟知的内容，进一步考查这方面的知识是高考的一个明显趋势，水是广泛的氢来源，但是氢气贮存不方便，制备时候要消耗大量能源。,1.下列对城市废弃物中生物质能利用不合理的是( ) A把废弃物运到乡下
9、找个地方填埋掉 B对废弃物进行处理后焚烧，利用产生的热能供暖和发电 C把废弃物进行生物化学转换获取CH4 D让废弃物在一定条件下发生化学反应，产生热值较高的可燃性气体,A,【解释】现代社会倡导低碳经济，倡导提高物质的利用率。对于废弃物，可以进行焚烧处理，用于供暖和发电，也可以利用微生物技术转化成沼气即CH4或其他热值较高的可燃性气体，BCD正确。如果直接将废弃物掩埋降低了利用率，同时可能改变土壤结构，A错。,2.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 【解释】石油燃烧属于化石燃料的利用，把化学能转化为热能；植物的光
10、合作用是利用太阳能的最成功形式，将太阳能转化为生物质能；核电站发电是核能利用，将核能转化为电能；太阳能电池供电是太阳能转化为电能。,B,3.(2010上海)下列做法不能体现低碳生活的是( ) A减少食物加工过程 B注意节约用电 C尽量购买本地的、当季的食物 D大量使用薪柴为燃料,C,4.火箭推进器中盛有强还原剂液态肼(N2H4)和强氧化剂液态双氧水，当它们混合反应时，即产生水蒸气和氮气，并放出大量的热。已知0.4 mol液态肼与足量液态双氧水反应，生成氮气和水蒸气，放出256.65 kJ的热量。 (1)写出该反应的热化学方程式： _,N2H4(l)2H2O2(l) N2(g)4H2O(g) H641.63 kJmol1。,(2)又知H2O(l) H2O(g) H44kJmol1，则16 g液态肼与足量液态双氧水反应生成液态水时放出的热量是_kJ。 (3)此反应用于火箭推进，除释放大量的热和快速产生大量气体外，还有一个优点是_。,生成N2和H2O，对环境无污染,408.82,
