2019高中化学第1部分专题2第四单元太阳能、生物质能和氧能的利用讲义(含解析)苏教版必修2
高一化学苏教版2素材：目标导引第四单元太阳能、生物质能和氢能的利用含解析
学必求其心得，业必贵于专精
第四单元太阳能、生物质能和氢能的利用
一览众山小
三维目标
1.了解太阳能、生物质能和氢能利用的现状，认识化学反应在太阳能、生物质能和氢能的开发、利用中的作用，了解开发利用太阳能的广阔前景。
2。
了解开发利用高效、洁净能源的重要性和紧迫性。
3.了解人类面临的能源危机，知道太阳能、生物质能和氢能等新能源的开发和利用有着“取之不尽、用之不竭”的诱人前景。
学法指导
联系日常生活中利用太阳能的实例来了解目前太阳能利用的现状，如：太阳能热水器、太阳灶、地膜、塑料大棚等.学习太阳能的利用方式时，可借助于生物和物理所学知识来理解。
复习已学过的H2、CH4、酒精等燃烧反应化学方程式，对比H2作燃料的优点，因为质量相同的燃料,H2放出热量最多，并且H2燃烧不造成环境污染.。
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(第1课时)太阳能的利
江苏省徐州市高中化学专题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（第1课时）太阳能的利用导学案（无答案）苏教版必修2编辑整理：尊敬的读者朋友们：这里是精品文档编辑中心，本文档内容是由我和我的同事精心编辑整理后发布的，发布之前我们对文中内容进行仔细校对，但是难免会有疏漏的地方，但是任然希望（江苏省徐州市高中化学专题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（第1课时）太阳能的利用导学案（无答案）苏教版必修2）的内容能够给您的工作和学习带来便利。
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备锁定目标找准方向注1、了解太阳能利用的现状2、知道开发利用太阳能的广阔前景和尚未攻克的一些技术难题自我构建快乐无限科学家对全球化石燃料何时用会被耗尽作了估计：其预测结果是-—煤227年,石油40年，天然气61年.预习时为了解决全球的能源危机和燃烧化石燃料带来的污染问题,世界各国都在要好好致力开发和利用新能源，比如,太阳能、生物能、氢能,而在所有的新能源中，阅读课最诱人的是太阳能。
本，体阅读课本，思考并讨论太阳能的资源特点会电能一、太阳能的资源特点能转化 1、为化学 2、电能的 3、意义及 4、书写电 5、解总反讨论：大家知道在日常生活有我们利用太阳能的实例？它们是将太阳能转化为应的方什么能？法太阳能转化为能太阳能转化为能太阳能转化为能太阳能转化为能合作探究携手共进二、太阳能的利用方式1、光—-热转换原理:运用：abcd2、光——电转换原理：运用:abc发电方式：3、光——化学能转换运用：4、光—-生物能转换原理:方程式【小结】本课主要学习了太阳能利用的现状、开发利用太阳能的广阔前景和尚未攻克的一些技术难题.培养学生实验观察能力及分析能力以及语言表达能力拓展提升学以致用1、下列能源中，属于，无污染能源的是（）A、煤气B、核能C、太阳能D、石油2、“绿色化学”要求从根本上减少乃至杜绝污染.下列对农作物收割后留下的茎干的处理方法中,不符合“绿色化学"的是（ )A、就地焚烧B、发酵后作农家肥C、加工成精饲料D、制造沼气反馈检测体验成功3、下列关于能源和作为能源使用的物质的叙述中错误的是 ( ）A、化石燃料物质内部储存着能量B、太阳能不能直接转化为化学能C、物质的化学能可能在不同条件下转化为热能、电能为人类所用D、绿色植物发生光合作用时，将太阳能转化为化学能储存起来4、汽车尾气CO、SO2、NO及某些有机物等，是城市的污染源。
高一化学苏教版2教案：第四单元太阳能、生物质能和氢能的利用含解析
单元规划本单元的主要内容是太阳能的利用、生物质能的利用和氢能的开发、利用。
本单元内容具有以下3个特点：1。
强调一个“新”字。
开发新能源，需要新技术、新办法。
既体现出开发新能源的美好前景，又体现出开发新能源的科学探究历程中所遇到的新的技术难关。
2。
强调一个“用”字。
开发和利用新能源是一个崭新的问题，要运用许多科技前沿知识，但是，开发和利用新能源又是与人们的生活息息相关的,有其紧迫性和重要性。
3.体现一个“联"字.开发和利用新能源，要综合化学、物理、生物、材料等诸多学科的优势，所以，本单元内容体现了各学科之间的横向联系和相互渗透。
根据本单元内容的3个特点，在教学上应努力做到：1。
立足于现代生活和未来发展的需要，联系实际去组织教学。
2。
从学生已有的经验出发，了解新能源的利用与日常生活的密切关系。
3.多采用查阅资料、收集数据、实地参观调查、阅读、讨论、辩论等多种生动活泼的学习形式,调动学生的学习积极性和主动性.课时安排：太阳能的利用1课时生物质能的利用1课时氢能的开发与利用1课时太阳能的利用从容说课本课时的主要内容是太阳能的利用。
对于目前所用的化石燃料，学生很熟悉，知道化石燃料燃烧时的一些缺点,比如，燃烧的热效率低、产物污染大气、储量有限、不可再生等等,在教学时，可以启发学生去进行思考：有无更好的高能清洁能源呢？就此引入新课——太阳能的利用。
2008年奥运会将在北京举行,学生对此都很了解，也很向往，但是学生不了解的是：为了举办2008年的奥运会，我国在各个奥运场馆、运动员的住宿地、奥运村以及各条道路的照明设施建设方面,是运用一种新的理念来实施的，即充分利用绿色能源—-太阳能.针对这一重大的举措，教师在教学中就可以有意识地向学生介绍这方面的资料，通过色彩鲜明的图片、幻灯片向学生展示太阳能利用的实例。
这样的方式，既吸引了学生的注意力，又能开拓学生的视野,使学生了解更多的周围的大事。
对于太阳能的光—热转换、光—生物质能转换方式,学生已有这方面的经验:太阳能热水器已经商品化、植物的光合作用在小学自然课中就已学习.但是，其他的转换方式，学生还不够了解。
高一化学《专题二第四单元 太阳能、生物质能和氢能的利用》教学案
江苏省连云港灌云县第一中学高一化学《专题二第四单元太阳能、生物质能
和氢能的利用》教学案
教学目标知识目标
简单了解太阳能利用的现状、开发利用太阳能的广阔前景和尚未攻
克的一些技术难题；
能力目标
采用查阅资料、收集数据等生动活泼的学习方式，调动学生的学习
积极性和主动性。
联系生产、生活实际学习太阳能的利用；
情感目标
认识开发、利用高能、清洁能源的重要性和紧迫性。
教学重点太阳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
教学难点太阳能的利用原理
教学过程二次备课（按“六模块”设计）（手写稿）
课堂练习
课堂小结
课后作业
教学反思
说明：1、此模板只是一个教案参考样式，各备课组在此框架下备课。
局部可调整，比如并非所有课都按“六模块”设计；课堂练习也不需固定在最后（多数都是穿插进行）。
2、备课程序为备课组提前一周集体备课，指定主讲与主备教师，集体备课后主备教师准备好本教案，下发给组内各个老师，各位老师二次备课。
二次备课必须为手写稿。
3、右上角时间为主备教师完成本教案时填写，上课时间为老师实际上课时间（应有3-5天间隔）。
4、每份教案以两页纸为宜（16K正反面）。
5、不清楚之处请咨询年级主任。
2019高中化学第1部分第四单元太阳能、生物质能和氧能的利用讲义(含解析)苏教版
太阳能、生物质能和氧能的利用1．化石能源主要是指哪些物质形成的能源？提示：煤、石油、天然气。
2．燃料的燃烧能将化学能转化成哪种能量形式？提示：转化成热能和光能等。
3．植物通过光合作用能将CO 2和水转化成哪些物质？提示：转化成葡萄糖和氧气。
4．你知道的新能源有哪些？提示：太阳能、氢能、核能、潮汐能、地热能。
[新知探究]探究1 你知道目前利用太阳能有哪些方法，依据教材P47“你知道吗？”完成表格。
探究2 摄入人体内的淀粉是如何转化成能量的？提示：淀粉在人体内水解转化成葡萄糖；葡萄糖氧化生成二氧化碳和水，释放出能量。
[必记结论]1．太阳能的利用能源是人类生活和社会发展的基础。
地球上最基本的能源是太阳能。
2．太阳能利用的能量转化方式被吸收的太阳能――→化学反应化学能――→化学反应热能、光能或电能(1)太阳能转化为化学能：①物质转化：在太阳光作用下，植物体内的叶绿素把水、二氧化碳转化为葡萄糖，进而生成淀粉、纤维素。
②化学反应：6CO 2＋6H 2O ――→光叶绿素C 6H 12O 6＋6O 2。
③能量转化：光能―→化学能。
(2)化学能转化为热能：①物质转化：动物摄入体内的淀粉、纤维素能水解转化为葡萄糖，其氧化生成二氧化碳和水，释放出热量，供给生命活动的需要。
②化学反应为：(C 6H 10O 5)n ＋n H 2O ――→催化剂n C 6H 12O 6； C 6H 12O 6＋6O 2―→6H 2O ＋6CO 2。
③能量转化：化学能―→热能。
[成功体验]1．有关太阳能的利用，下面是四位同学的交流，请判断正误。
解析：甲、乙、丙三位同学描述的是太阳能利用中的存在问题，丁同学描述的是太阳能利用中的能量转化形式，太阳能热水器是将太阳能转化为热能。
答案：甲、乙、丙正确；丁错误。
2．下列有关太阳能的利用方式以及列举的实例错误的是( )A ．直接利用太阳辐射能的基本方式有四种：光—热转换、光—电转换、光—化学能转换和光—生物质能转换B ．太阳能热水器是一种光—热转换形式C ．绿色植物进行的光合作用，是一种光—生物质能转换，它的本质是光—化学能转换D ．将电能通过用电器进行照明的过程是一种光—电能转换过程解析：选D 光—热转换、光—电转换、光—化学能转换和光—生物质能转换是太阳能利用的基本方式，它们都是把光能转换成其他形式的能量的过程。
苏教版高中化学必修二课件专题二第四单元太阳能、生物质能和氢能的利用课件2(26张)
太阳能既是一次能源，又是可再生能源。它资源丰富，既可免费使 用，又无需运输，对环境无任何污染。但太阳能也有两个主要缺点： 一是能流密度低；二是其强度受各种因素（季节、地点、气候等） 的影响不能维持常量。这两大缺点大大限制了太阳能的有效利用。
一、太阳能的利用
一、太阳能的利用
第四单元太阳能、生物质能和氢能的利用
第四单元太阳能、生物质能和氢能的利用
二、生物质能的利用
生物质
复杂的化学反应
3、热化学转换 可燃性气体
第四单元太阳能、生物质能和氢能的利用
三、氢能的开发与利用
氢能的特点：
1、是自然界存在最普遍的元素
2、发热值高
3、氢燃烧性能好，点燃快
4、氢本身无毒 5、氢能利用形式 6、理想的清洁能源之一 ……
第四单元太阳能、生物质能和氢能的利用
生物质能的利用方式 1、直接燃烧 缺点: 生物质燃烧过程的生 物质能的净转化效率 在20－40％之间。
(C6H10O5)n+6nO2
点燃
6nCO2+5nH2O
注释：用纤维素(C6H10O5)n代表植物枝叶的主要成分
第四单元太阳能、生物质能和氢能的利用
二、生物质能的利用
2、生物化学转换
a、利用植物的秸杆、枝叶、杂草等制取沼气
三、氢能的开发与利用
解决制氢的能耗问题
第四单元太阳能、生物质能和氢能的利用
三、氢能的开发与利用
氢气的贮存和运输问题
碳纳米管贮氢材料
贮氢合金
第四单元太阳能、生物质能和氢能的利用
三、氢能的开发与利用
据PhysOrg网2005年10月24日消息，最近一家名为 Engineuity的以色列公司发明了一种能够在汽车内产生 氢气的技术系统，而且只需要使用镁和铝等普通金属。 这一技术将完全解决汽车在氢气制造、运输和储存方 面的所有相关难点。
高中化学第4单元 太阳能、生物质能和氢能的利用教案新人教版必修2
课题：第4单元太阳能、生物质能和氢能的利用(共1课时）【教学目标】1．简单了解太阳能、生物质能利用的现状，了解开发利用太阳能的广阔前景和尚未攻克的一些技术难题。
2．联系生产、生活实际学习太阳能、生物质能的利用。
3．认识开发、利用高能清洁能源的重要性和紧迫性。
4．通过活动与收集资料，增强节约能源、保护环境的意识，增强社会责任感。
【教学重点难点】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与太阳能、生物质能利用的原理。
一、教学内容及学情分析本单元是专题2“化学反应与能量转化”中的最后一部分内容。
在前三单元介绍了化学反应速率和反应限度、化学反应中的能量变化、化学能与电能的相互转化之后，提出了太阳能、生物质能、氢能等新能源的开发问题，向学生展示了开发利用新能源的美好前景。
更进一步让学生体会到能源与人类生存和发展的息息相关及能源在社会发展、提高人们生活质量上的重要作用。
因此在教学中，突出介绍开发利用新能源的美好前景，说明新能源的开发利用需要新的科学技术，强调科学技术的应用价值。
突出新能源的开发利用将为解决能源危机、环境污染问题、满足人民不断增长的生活需要做出重要的贡献。
强调开发利用新能源要综合应用物理、化学、生物、材料科学等多学科的知识和技术，激发学生的求知欲。
在教学中可紧密联系生产、生活中的实际问题，从学生已有的知识出发，使学生领悟到开发新能源与自己的日常生活密切相关，进一步认识到学习化学知识的重要性。
引导学生利用所学的化学知识，分析太阳能、生物质能、氢能利用的化学原理，设想解决开发利用新能源中尚存问题的方法，提高应用知识的能力。
二、教学思路从学生已有的经验出发，通过参观、调查、资料收集、阅读、讨论等方法，了解化石燃料的不可再生性及其给环境带来的问题；。
因此，研究清洁、高效、用之不竭的新能源是当前重要而迫切的任务。
要突出新能源的开发利用将为解决能源危机、环境污染问题、满足人民不断增长的生活需要作出重要的贡献。
新版苏教版高中化学必修二学案：专题二 第四单元 太阳能、生物质能和氢能的利用 Word版含解析
专题二化学反应与能量转化学案第四单元太阳能、生物质能和氢能的利用[知识梳理]一、太阳能的利用【自主思考】1.什么是化石燃料？燃烧化石燃料有何利弊？提示煤、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、氢元素组成，还含有少量硫、磷、氮等元素。
好处：开采方便、利用方便，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。
2.大自然是如何利用太阳能的？提示植物的光合作用，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，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？提示 直接利用太阳辐射能，主要方式有：①光—热转换，如太阳能热水器等；②光—电转换，如太阳能电池等；③光—化学能转换；④光—生物质能转换。
二、生物质能的利用生物质能来源于植物及其加工产品所贮存的能量。
1.直接燃烧用纤维素代表植物枝叶的主要成分，燃烧反应为： (C 6H 10O 5)n ＋6n O 2――→点燃6n CO 2＋5n H 2O 。
2.生物化学转换用含糖类、淀粉较多的农作物为原料制乙醇，其化学反应方程式： (C 6H 10O 5)n ＋n H 2O ――→酶n C 6H 12O 6、C 6H 12O 6――→酶2C 2H 5OH ＋2CO 2↑。
制得的乙醇可作为燃料。
3.热化学转换使生物质能在一定条件下转换为热值较高的可燃气体。
【自主思考】4.生物质能的来源是什么？包括哪些物质？怎样利用这些生物质能？提示 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(秸秆、枝叶等)、水生植物、油料植物、有机废弃物、动物粪便等。
利用：直接燃烧、生物化学转换(如制成沼气)、热化学转换(在汽化炉内与水、空气反应生成燃气)。
三、氢能的开发与利用1.以天然气、石油和煤为原料，高温下与水蒸气反应：CH 4＋H 2O(g)――→高温CO ＋3H 2；C ＋H 2O(g)=====高温CO ＋H 2。
2019高中化学 专题2第4单元 太阳能、生物质能和氢能的利用学案 苏教版必修2
第四单元太阳能、生物质能和氢能的利用学习目标：1.了解太阳能、生物质能和氢能利用的现状。
(重点)2.了解开发利用太阳能的广阔前景和尚未攻克的技术难题。
3.认识开发、利用高能、清洁能源的重要性和迫切性。
[自主预习·探新知]一、太阳能的利用葡萄糖――→淀粉或纤维素，把光能转化为化学能，化学绿色植物体内的叶绿素H2O、CO2光方程式为6H2O＋6CO2――→C6H12O6＋6O2；淀粉、纤维素在动物体内水解为葡萄糖，继而被氧叶绿素催化剂化生成CO2和H2O，释放出热量，供给生命活动的需要。
该过程的反应为(C6H10O5)n＋n H2O――→n C6H12O6，C6H12O6(s)＋6O2(g)―→6H2O(l)＋6CO2(g) ΔH＝－2 804 kJ·mol－1。
二、生物质能的利用1．来源生物质能来源于植物及其加工产品所贮存的能量。
生物质包括农业废弃物、水生植物、油料植物、城市与工业有机废弃物、动物粪便等。
2．利用方式(1)直接燃烧点燃若用纤维素代表植物枝叶的主要成分，则其燃烧的化学方程式为(C6H10O5)n＋6n O2――→6n CO2＋5n H2O。
(2)生物化学转换①制沼气a．沼气的成分：主要是甲烷，还含有CO2及少量H2S、NH3、PH3等。
b．应用：制气体燃料和优质肥料。
②制乙醇含糖类、淀粉较多的农作物为原料，在催化剂存在下，经水解和细菌发酵，可以制得乙醇，反应方程式为(C 6H 10O 5)n ＋n H 2O ――→酶n C 6H 12O 6，C 6H 12O 6――→酶2C 2H 5OH ＋2CO 2↑。
(3)热化学转换 使生物质在一定条件下发生化学反应，产生热值较高的可燃气体。
三、氢能的开发与利用1．氢能的优点(1)完全燃烧放出的热量多。
(2)原料是水，来源广。
(3)燃烧产物是水，无污染。
2．氢能产生与利用的途径3．氢能的开发与利用(1)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。
苏教版化学必修2 专题2 第四单元 太阳能、生物质能和氢能的利用2 生物质能的利用(学案)
重点：生物质能利用的现状、开发利用的前景和尚未攻克的一些技术难题。
难点：生物质能的利用原理。
考点：生物质能的利用1. 含义：生物质能来源于植物及其加工产品贮存的能量。
2. 范围：生物质能包括：农业废弃物、水生植物、油料植物、城市与工业有机废弃物、动物粪便等。
3. 生物质能源是一种理想的可再生能源，其具有以下特点：①可再生性；②低污染性；③广泛的分布性。
4. 利用方式：（1）直接燃烧（用纤维素代表植物枝叶的主要成分）：化学方程式为：（C6H10O5）n＋6nO2−−点燃6nCO2＋5nH2O。
（用纤维素（C6H10O5）n−→代表植物枝叶的主要成分）缺点：利用率低（2）生物化学转化：①制沼气：原料：植物的秸秆、枝叶、杂草和人畜粪便。
条件：厌氧、细菌发酵。
沼气的成分：主要是CH4，还含有CO2及少量H2S、NH3、PH3等。
用途：气体燃料、提供肥料。
优点：环保、副产——化肥。
②制乙醇：原料：含糖类、淀粉较多的农作物（如玉米和高粱）。
条件：催化剂存在下，经水解和细菌发酵。
−酶nC6H12O6；化学反应：（C6H10O5）n＋nH2O−→−酶2C2H5OH＋2CO2C6H12O6−→用途：乙醇可直接作为燃料或者和汽油混合后作发动机燃料。
（3）热化学转换：使生物质在一定条件下发生化学反应，产生热值较高的可燃气体。
【随堂练习】下列有关能量转换的说法不正确的是（）A. 煤燃烧是化学能转化为热能的过程B. 化石燃料和植物燃料燃烧时放出的能量均来源于太阳能C. 动物体内葡萄糖被氧化成CO2是化学能转变成热能的过程D. 植物通过光合作用将CO2转化为葡萄糖是太阳能转变成热能的过程答案：D思路分析：选项D中应该是太阳能转化为化学能，D错。
例题1 下列叙述中，正确的是（）A. 工业有机废弃物、动物粪便不可能是生物质能B. 生物质能一定是与生物有关的能量C. 只有农业废弃物、水生植物、油料植物中蕴含着丰富的生物质能D. 垃圾处理厂可以把大量生活垃圾中的生物质能转化为热能、电能，减轻了垃圾占地给城市造成的压力，大大改善了城市环境，增强了市民的环保意识思路分析：农业废弃物、水生植物、油料植物、工业有机废弃物、动物粪便等中蕴含着丰富的生物质能；生物质能是可再生的能源；生物质能不一定与生物有关。
高一化学苏教版2素材：备课资料第四单元太阳能、生物质能和氢能的利用含解析
备课资料新兴产业——太阳能的利用长期以来,人们就一直在努力研究利用太阳能.地球所接受的太阳能，只占太阳表面发出的全部能量的二十亿分之一左右，这些能量相当于全球所需总能量的3~4万倍,可谓取之不尽,用之不竭。
其次,宇宙空间没有昼夜和四季之分，也没有乌云和阴影，辐射能量十分稳定。
因而发电系统相对来说比地面简单，而且在无重量、高真空的宇宙环境中，对设备构件的强度要求也不太高。
再者，太阳能和石油、煤炭等矿物燃料不同,不会导致“温室效应”和全球性气候变化，也不会造成环境污染.正因为如此，太阳能的利用受到许多国家的重视,大家正在竞相开发各种光电新技术和光电新型材料,以扩大太阳能利用的应用领域。
特别是在近10多年来,在石油可开采量日渐见底和生态环境日益恶化这两大危机的夹击下，我们越来越企盼着“太阳能时代"的到来.从发电、取暖、供水到各种各样的太阳能动力装置，其应用十分广泛,在某些领域，太阳能的利用已开始进入实用阶段。
1974年至1997年，美、日等发达国家硅半导体光电池发电成本降低了一个数量级：从每瓦50美元降到了5美元。
此后世界各国专家大都认为，要使太阳能电站与传统电站（主要是火电站）相比具有经济竞争力，还有一段同样长的路要走-—其成本再降低一个数量级才行。
目前美国等国家建的利用太阳池发电的项目很多.在死海之畔有一个1979年建的7 000平方米的实验太阳池，为一台150千瓦发电机供热。
美国计划将其盐湖的8.3％面积（约8 000平方千米）建成太阳池，为600兆瓦的发电机组供热。
今年6月,亚美尼亚无线电物理所的专家宣布，已在该国山地开始建造其“第一个小型实验样板"型工业太阳能电站.该电站使用的涡轮机不是新的，而是使用寿命已届满而从直升机上拆下来的涡轮机，装机容量仅100千瓦，但发电成本仅0.5美分／千瓦小时，效率高达40％~50％.俄罗斯学者在太阳池研究方面也取得了令人瞩目的进展。
一家公司将其研制的太阳能喷水式推进器和喷冷式推进器与太阳池工程相结合，给太阳池附设冰槽等设施，设计出了适用于农家的新式太阳池.按这种设计，一个6到8口人的农户建一个70平方米的太阳池，便可满足其100平方米住房全年的用电需要。
2019_2020学年高中化学专题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
用含糖类、淀粉较多的农作物为原料，在
生物化 学转换
催化剂存在下，经水解和细菌发酵，可制
得乙醇。乙醇可用作燃料。反应过程为 生物质能
酶 （C6H10O5）n＋nH2O――→
转化为化 学能，化学
酶 nC6H12O6，C6H12O6――→ 2C2H5OH＋2CO2↑，C2H5OH＋
能再转化 为热能
点燃 3O2――→2CO2＋3H2O
源，如一级能源中的水能、地热能、天然气等；二级能源中的
电能、氢能等。下列能源属于“绿色能源”的是（ ）
①太阳能 ②风能 ③石油 ④煤 ⑤潮汐能 ⑥木材
A.①②③
B.③④⑤
C.④⑤⑥
D.①②⑤
答案：D
3.氢能是一种既高效又干净的新能源，发展前景良好，用氢作
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
解析：选 D。光-热转换、光-电转换、光-化学能转换和光-生物 质能转换是太阳能利用的基本方式。它们都是把光能转换成其 他形式的能量的过程。D 项是将电能转换成光能的过程。
生物质能、氢能的利用
一、生物质能的利用 1.来源：___植__物___及其加工产品所贮存的能量。
2.利用方式 (1)直接燃烧 若用纤维素代表植物枝叶的主要成分，则其燃烧的化学方程式
点燃 为（__C__6H__1_0O__5_）__n＋__6_n_O__2_―_―__→__6_n_C__O_2_＋__5_n_H__2O__。 (2)生物化学转换 ①制沼气 a.沼气的成分：主要是__C_H__4_，还含有 CO2 及少量 H2S、NH3、 PH3 等。 b.应用：制气体燃料和优质肥料。
2.氢能是一种应用前景非常诱人的新能源，目前仍处在研究、 试验阶段，还未进入实用阶段，主要原因是（ ） A.氢气燃烧放出的热量低于相同质量的化石燃料，经济效益欠 佳 B.氢气燃烧对环境影响的评价问题尚无定论 C.氢气的制备耗能巨大，来源不丰富 D.氢气贮存、运输等安全技术尚未完全成熟
高一化学苏教版2学案：专题2第四单元太阳能、生物质能和氢能的利用含解析
第四单元太阳能、生物质能和氢能的利用1．太阳能的利用（1)目前，世界所需的能源大多来自于________、________、________，它们是由________________掩埋在地下深处历经几百万年演变所形成的。
（2)太阳能以________的形式传送到地面,__________通过____________吸收太阳能，动物食用植物体内的淀粉、纤维素、蛋白质________利用太阳能。
(3)人类所使用的能量大部分来源于太阳能。
在太阳光的作用下，绿色植物把光能转化为化学能的化学方程式是______________________。
(4）动物摄入体内的淀粉、纤维素能水解转化为____,葡萄糖氧化生成__________和______，释放出热量，供给生命活动的需要。
化学方程式为：____________________________，______________________________________。
预习交流你知道日常生活中有哪些利用太阳能的实例吗？2．生物质能的利用（1）生物质能来源于________________所贮存的能量。
（2)生物质包括____________、____________、____________、________________、____________等。
这些物质中蕴藏着丰富的生物质能。
(3）生物质能的利用主要有______________、________________、____________。
3．氢能的开发与利用氢气被人们看做是理想的“绿色能源”，请你举出两个理由：______________________；____________________。
答案：预习导引1．(1)石油天然气煤远古生物(2)光和热绿色植物光合作用间接(3）6H2O＋6CO2――→，光，叶绿素C6H12O6＋6O2(4）葡萄糖二氧化碳水（C6H10O5）n＋n H2O错误!n C6H12O6 C6H12O6＋6O2―→6H2O＋6CO2预习交流:答案：太阳能光热转换技术的产品很多。
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太阳能、生物质能和氧能的利用1．化石能源主要是指哪些物质形成的能源？ 提示：煤、石油、天然气。
2．燃料的燃烧能将化学能转化成哪种能量形式？ 提示：转化成热能和光能等。
3．植物通过光合作用能将CO 2和水转化成哪些物质？ 提示：转化成葡萄糖和氧气。
4．你知道的新能源有哪些？提示：太阳能、氢能、核能、潮汐能、地热能。
[新知探究]探究1 你知道目前利用太阳能有哪些方法，依据教材P47“你知道吗？”完成表格。
探究2 摄入人体内的淀粉是如何转化成能量的？提示：淀粉在人体内水解转化成葡萄糖；葡萄糖氧化生成二氧化碳和水，释放出能量。
[必记结论]1．太阳能的利用能源是人类生活和社会发展的基础。
地球上最基本的能源是太阳能。
2．太阳能利用的能量转化方式被吸收的太阳能――→化学反应化学能――→化学反应热能、光能或电能 (1)太阳能转化为化学能： ①物质转化：在太阳光作用下，植物体内的叶绿素把水、二氧化碳转化为葡萄糖，进而生成淀粉、纤维素。
②化学反应：6CO 2＋6H 2O ――→光叶绿素C 6H 12O 6＋6O 2。
③能量转化：光能―→化学能。
(2)化学能转化为热能：①物质转化：动物摄入体内的淀粉、纤维素能水解转化为葡萄糖，其氧化生成二氧化碳和水，释放出热量，供给生命活动的需要。
②化学反应为：(C 6H 10O 5)n ＋n H 2O ――→催化剂n C 6H 12O 6； C 6H 12O 6＋6O 2―→6H 2O ＋6CO 2。
③能量转化：化学能―→热能。
[成功体验]1．有关太阳能的利用，下面是四位同学的交流，请判断正误。
解析：甲、乙、丙三位同学描述的是太阳能利用中的存在问题，丁同学描述的是太阳能利用中的能量转化形式，太阳能热水器是将太阳能转化为热能。
答案：甲、乙、丙正确；丁错误。
2．下列有关太阳能的利用方式以及列举的实例错误的是( )A ．直接利用太阳辐射能的基本方式有四种：光—热转换、光—电转换、光—化学能转换和光—生物质能转换B ．太阳能热水器是一种光—热转换形式C ．绿色植物进行的光合作用，是一种光—生物质能转换，它的本质是光—化学能转换D ．将电能通过用电器进行照明的过程是一种光—电能转换过程解析：选D 光—热转换、光—电转换、光—化学能转换和光—生物质能转换是太阳能利用的基本方式，它们都是把光能转换成其他形式的能量的过程。
D 项是将电能转换成光能的过程。
[新知探究]探究1 生物质主要包括哪些物质？提示：生物质包括农业废弃物(如植物的秸秆)、水生植物、油料植物、有机废弃物等。
探究2 沼气的主要成分是什么？如何除去沼气中的少量H 2S 、CO 2杂质气体？ 提示：CH 4；用NaOH 溶液可除去沼气中的少量H 2S 和CO 2。
探究3 如何由甘蔗渣(主要成分是纤维素)制取酒精？ 提示：甘蔗渣(主要成分是纤维素)在催化剂的作用下先水解生成葡萄糖；然后葡萄糖在酶的作用下发酵制得乙醇。
[必记结论]1．生物质能的来源植物及其加工产品所贮存的能量。
2．生物质能的利用方式(1)直接燃烧(用纤维素代表植物枝叶的主要成分)：化学方程式为(C 6H 10O 5)n ＋6n O 2――→点燃6n CO 2＋5n H 2O 。
(2)生物化学转换。
①制沼气：沼气的成分主要是CH 4，还含有CO 2及少量H 2S 、NH 3、PH 3等。
②制乙醇：化学反应：(C 6H 10O 5)n ＋n H 2O ――→酶n C 6H 12O 6；C 6H 12O 6――→酶2C 2H 5OH ＋2CO 2。
(3)热化学转换。
使生物质在一定条件下发生化学反应，产生热值较高的可燃气体。
[成功体验]3．阅读下面的叙述，回答有关问题。
“生物质”是指由植物或动物生命体衍生得到的物质的总称。
作为人类解决能源危机重要途径之一的“生物质能”，主要指用树木、庄稼、草类等植物直接或间接提供的能量。
古老的刀耕火种、烧柴做饭、烧炭取暖等粗放用能方式正在被现代科学技术所改变。
(1)下面有关“生物质能”的说法，不正确的是( ) A ．利用生物质能就是间接利用太阳能 B ．生物质能源是可再生的能源C ．生物质能源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(2)沼气是有机废弃物(树叶、秸秆、草类及垃圾、粪便等)在隔绝空气的条件下发酵分解而成的气体，主要成分是甲烷。
农村沼气池中发酵后的池底剩余物是很好的沤肥。
下面有关结论中，错误的是( )A ．沼气是一种清洁的能源B ．使用沼气作能源可以保护森林C ．使用沼气给农民的生活带来了不便D ．使用沼气是对化学能的充分利用解析：(1)生物质燃烧的生成物主要是CO 2，对环境的污染程度较低，D 错误。
(2)使用沼气能源可以减少其他能源的使用，进而保护森林。
答案：(1)D (2)C[新知探究]探究1 与化石燃料相比，氢能源有哪些优点？提示：优点是：①热值高；②来源广；③燃烧产物是水，无污染。
探究2 能否用电解水的方法来制取H 2？该方法有何缺点？提示：能，该反应的化学方程式为2H 2O=====通电2H 2↑＋O 2↑；该方法的缺点是消耗大量的电能。
探究3 开发氢能需要解决哪些问题？提示：①制取H 2的能耗高；② H 2的贮存和运输困难。
[必记结论]1．氢能的优点2．氢能利用存在的问题(1)廉价的制氢技术——首要难点。
原因：制氢需要消耗大量的能量且效率低。
(2)安全可靠的贮氢和输氢方法——关键。
原因：H2易汽化、易燃、易爆。
3．氢能的产生和利用途径(1)氢能的产生①水煤气法：②电解法：③光解法：(2)氢能的利用方式①利用氢和氧化剂发生反应放出热能；②利用氢和氧化剂在催化剂作用下的电化学反应直接获取电能；③利用氢的热核反应释放出核能，这是氢能的一种特殊应用。
[成功体验]4．近20年来，对以氢气为未来的动力燃料氢能源的研究获得了迅速发展，为了有效发展民用氢能源，首先必须制得廉价的氢气，下列可供开发又较经济且资源可持续利用的制氢气的方法是( )A ．电解水B ．锌与稀硫酸反应C ．光解海水D ．以石油、天然气为原料解析：选C 制H 2的要求为可供开发又较经济，且资源可持续利用，A 、B 项不经济，D 项可开发但石油、天然气为化石燃料不可持续利用。
5．今有两反应：①2Na＋2H 2O===2NaOH ＋H 2↑， ②NaH＋H 2O===NaOH ＋H 2↑。
回答问题：(1)指出H 2O 的作用：反应①____________，反应②____________。
(2)反应①中的ΔH __________0(填“>”或“<”)。
解析：两反应中H 2O 均作氧化剂，反应①为放热反应。
答案：(1)氧化剂 氧化剂 (2)<———————————————[关键语句小结]————————————————1．太阳能利用的重要反应：(1)6CO 2＋6H 2O ――→光叶绿素C 6H 12O 6＋6O 2(太阳能→化学能)，(2)(C 6H 10O 5)n ＋n H 2O ――→催化剂n C 6H 12O 6， 淀粉或纤维素 葡萄糖 C 6H 12O 6＋6O 2―→6CO 2＋6H 2O(化学能→热能)。
葡萄糖2．生物质能的利用：(1)直接燃烧：(C 6H 10O 5)n ＋6n O 2――→点燃6n CO 2＋5n H 2O ， (2)生物化学转换：制沼气；制乙醇。
(3)热化学转换。
3．氢能的三大优点：(1)来源广 (2)无污染 (3)热值高[例1] 人类将在未来几十年内逐渐由“碳素燃料文明时代”过渡至“太阳能文明时代”(包括风能、生物质能等太阳能的转换形态)，届时人们将适应“低碳经济”和“低碳生活”。
下列说法不正确的是( )A ．煤、石油和天然气都属于碳素燃料B ．发展太阳能经济有助于减缓温室效应C ．太阳能电池可将太阳能直接转化为电能D ．目前研究菠菜蛋白质“发电”不属于太阳能文明解析：选D 煤、石油和天然气都属于含碳元素的燃料，属于碳素燃料；太阳能经济，不会产生温室气体；利用光能电池可将太阳能直接转化为电能；菠菜属于绿色植物，是通过光合作用生成的，D 说法不正确。
太阳能与其他能源的关系：1．煤、石油、天然气等化石燃料与太阳能有关吗？提示：煤、石油、天然气等化石燃料蕴藏的能量来自太阳能。
[例2] [双选]下列有关生物质能的说法不正确的是( ) A ．生物质能是可再生能源 B ．生物质能来源于太阳能C ．焚烧生活垃圾发电是将生物质能直接转化为电能D ．玉米、高粱发酵制乙醇是生物质能的热化学转换解析：选CD 生物质能来源于植物及其加工产品所贮存的能量，生物质能最终利用的结果：除释放能量外，产生无污染的CO 2和H 2O ，通过植物的光合作用，重新将太阳能转化为生物质能，因此生物质能是可再生的新能源，A 正确；光—生物质能的转换本质是光—化学能的转换，B 项正确；焚烧生活垃圾发电的能量转换过程是：生物质能―→热能―→电能，C 不正确；含淀粉较高的农作物发酵制燃料乙醇是生物化学转换，D 不正确。
(1)生物质能是新能源，可以再生，合理利用不会造成环境污染。
(2)生物质能通过生物化学转换可以制取CH 4、乙醇等能源物质，生物质通过热化学转换可以制取CH 4、CO 、H 2等可燃性气体。
2．如何由玉米制取酒精？写出反应的化学方程式。
提示：(1)(C 6H10O 5n 淀粉＋n H 2O ――→酶n C 6H12O 6葡萄糖 (2)C 6H 12O 6――→发酵2C 2H 5OH ＋2CO 2↑ 葡萄糖[例3] H 2是一种很有前途的能源，以水为原料大量制取H 2，最理想的途径是( )A ．2H 2O =====太阳能2H 2↑＋O 2↑ B ．C ＋H 2O(g)=====高温CO ＋H 2C ．3Fe ＋4H 2O(g)=====高温Fe 3O 4＋4H 2D ．2H 2O=====通电2H 2↑＋O 2↑解析：选A B 、C 、D 三项都要消耗传统能源。
而A 项中太阳能是已被人类使用的新能源，与传统能源相比较，太阳能的优点很多，而且是一般传统能源无法比拟的。
1．据报道，某国一集团拟在太空建造巨大的集光装置，把太阳光变成激光用于分解海水制氢：2H 2O=====激光2H 2↑＋O 2↑。
下列说法不正确的是( )A ．水的分解反应是放热反应B ．氢气是二次能源C ．使用氢气作燃料有助于控制温室效应D ．若用生成的氢气与空气中多余的二氧化碳反应生成甲醇储存起来，可以改善生存环境解析：选A 选项A 中水的分解反应是吸热反应；选项B 中在自然界中氢气无法直接取得，是二次能源；选项C 中氢气的燃烧产物是水，化石燃料燃烧会产生二氧化碳，所以氢气作燃料有助于控制温室效应；选项D 中生成的氢气与空气中多余的二氧化碳反应生成甲醇，则可以对二氧化碳进行循环利用。