2015年高中化学《 化学反应与能量转化》太阳能、生物质能和氢能的利用课时跟踪检测(十三)(含解析)
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。
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第四单元 太阳能、生物质能和氢能的利用一、太阳能的利用 1．能源与太阳能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(1)化学能――→化学反应(2)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：(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。
3．太阳能的利用太阳能与其他能源的关系例1 (2018·宁波市期中)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 答案 D例2 下列属于直接利用太阳辐射能的方式是( )①光—热转换 ②光—电转换 ③光—化学能转换 ④光—生物质能转换 A ．①②③ B ．②③④ C ．①③④ D ．①②③④答案 D二、生物质能的利用1．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和动物粪便等。
2．生物质能的来源：植物及其加工产品所贮存的能量。
3．生物质能的利用方式：(1)直接燃烧：植物枝叶的燃烧反应可表示为(以纤维素代表枝叶的主要成分)(C 6H 10O 5)n ＋6n O 2――→点燃6n CO 2＋5n H 2O 。
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第四单元太阳能、生物质能和氢能的利用第一课时太阳能的利用教学设计一、教学目标1.学生知道太阳能开发利用的途径和方式2.学生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3.学生能认识开发、利用高效、清洁能源的重要性和迫切性二、教学重点太阳能开发利用的途径和方式三、教学方法结合问题，让学生进行自学、讨论和小结四、教学准备课件五、教学过程1．引入：学生读图“2010年世界能源消费结构与中国能源消费结构图”，并思考：根据图中数据，我们可以得出什么？在学生回答的基础上小结：当今世界仍是传统化石能源的时代，石油、天然气和煤炭目前还是人类社会消费的主要能源来源，在实现改变世界能源消费结构的美好愿望之前，仍将有漫长的路要走。
2．投影有关温岭在新能源方面的成就（来源温岭日报2010-03-15：浙江温岭建新能源综合应用示范点），让学生阅读：温岭市是浙江省2009年惟一一个县级新能源应用综合示范基地。
目前，温岭市已建有规模居亚洲第一的江厦潮汐发电站，总装机容量达到3900千瓦；全省首个沼气工程坞根镇寺基村沼气工程，年产沼气14万立方米；总投资约2.9亿元的35千伏垃圾焚烧发电厂，可年处理垃圾25万吨，年发电6900万度；王府基村成为全省全面普及太阳能应用第一村;总投资4.4亿元的东海塘风电场，总装机容量达40兆瓦。
预计到2012年，该市新能源利用容量达400兆瓦，新能源消费比例占全部能源使用量的1.5%以上。
3.学生讨论太阳能的特点，教师在学生讨论的基础上补充并小结：太阳能的优点：1）太阳能是地球上最根本的能源,总量最大2）分布最广3）最洁净,不污染环境。
太阳能的缺点：1）太阳能吸热板的装置费用昂贵。
2）不稳定：受到昼夜、季节、地理纬度和海拔高度等自然条件的限制以及晴、阴、云、雨等随机因素的影响4.学生讨论：据估计,太阳辐射到地球表面的能量是目前世界能量消耗的1万多倍。
大家知道日常生活中有哪些利用太阳能的实例？并完成P47表2-8。
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太阳能、生物质能和氢能的利用滦南县第二高级中学赵春红【教学目标】知识与技能：简单了解直接利用太阳能的方式（光-热转换、光-电转换、光-化学能转换、光-生物质能转换），了解太阳能开发和利用的现状。
能力与方法：培养学生的创造能力，学科知识和社会生产实际相结合的能力。
情感态度和价值观：认识开发利用高能、清洁能源的重要性和迫切性；培养学生节约能源的观念；激发学生学习化学的兴趣，培养学生学习科学知识的责任感与使命感。
【教学重点】太阳能的利用方式【教学准备】在课前老师布置了一个研究性学习的课题——人类对光能的认识和利用，让学生开展研究性学习，为本科学习做知识准备。
【教学过程】导入新课：刚刚结束的两会中，李克强总理在政府工作报告中讲到要加强工业、燃煤、机动车三大污染源治理，对排放控制提出了新要求，给了我们什么启示？生：新能源汽车和清洁能源行业将迎来重大发展机遇。
师：煤，石油燃烧不仅会造成严重的环境污染，而且其储量是有限的。
活动探究一（1））【算一算】人类赖以生存的石油还能维持多少年？石油蕴藏量/t年平均耗油量/t可供使用年限非洲9.5×1092.2×108美洲1.8×10108.0×108欧洲3.6×1091.4×108中东6.1×10106.1×108（2）常规能源有哪些？（3）师：大家课前查阅资料，讨论化石燃料为能源物质的缺点有哪些？生：污染问题，储量有限，不可再生，资源浪费……（4））师：解决这些问题途径有哪些呢？【学生讨论，教师补充】：合理、充分利用现有化石燃料，开发利用清洁、高效的新能源……师：有哪些新能源呢？【投影图片展示】太阳能、生物质能、氢能、风能、海洋能、地热能、核能……为了解决全球的能源危机和燃烧化石燃料带来的环境污染问题，世界各国都在致力于开发和利用太阳能、生物质能、氢能等洁净高效新能源，而太阳能是最基本的能源。
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化学2专题2化学反应与能量转化~1~§2-4太阳能、生物质能和氢能的利用（1课时）【学习目标】1、简单了解太阳能、生物质能、氢能利用的现状，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、认识开发、利用高能、清洁能源的重要性和迫切性。
『新课引入』阅览书P44图2－192010年世界一次能源消耗。
从世界能源结构来看，目前世界所需的能源大多数来自化石燃料（煤、石油、天然气）。
但是，我们知道，化石燃料的利用，存在一些缺陷。
比如：燃烧的热效率低，产物污染大气等。
而且，化石燃料是不可再生的能源。
科学家对全球化石燃料何时会消耗殆尽做了估计：煤220年、石油40年、天然气60年。
1、新能源与常规能源：新能源（NE）：又称非常规能源，是指传统能源之外的各种能源形式，指刚开始开发利用或正在积极研究、有待推广的能源，如太阳能、生物质能、氢能、地热能、风能、海洋能、核能等。
已经广泛利用的化石燃料（煤、石油、天然气）、水能等能源，称为常规能源。
2、一次能源与二次能源：一次能源：直接取自自然界、没有经过加工转换的各种能量和资源。
如：原煤、原油、天然气、油页岩、核能、太阳能、水力、风力、波浪能、潮汐能、地热、生物质能和海洋温差能等。
二次能源：由一次能源经过加工转换以后得到的能源产品。
如：电力、蒸汽、煤气、汽油、柴油、重油、液化石油气、酒精、沼气、氢气和焦炭等。
3、可再生能源和不可再生能源：一次能源可以进一步分为可再生能源和不可再生能源两大类。
可再生能源包括太阳能、水力、风力、生物质能、波浪能、潮汐能、海洋温差能等，它们在自然界可以循环再生。
而不可再生能源包括：原煤、原油、天然气、油页岩、核能等，它们是不能再生的。
为了解决全球的能源危机和燃烧化石燃料所代来的污染问题，世界各国都在致力于开发和利用洁净、高效的新能源。
比如：太阳能、生物质能、氢能等。
其中，最诱人的是太阳能。
一、太阳能的利用：1.太阳能资源特点：（1）总量最大（取之不尽、用之不竭）；（2）分布最广（遍布世界各地）；（3）最为清洁（利用过程不会产生污染，也不会产生废弃物）。
同步备课一体资料之化学苏教必修2讲义：专题2化学反应与能量转化第4单元
第四单元 太阳能、生物质能和氢能的利用生物质能、[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。
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1太阳能、生物质能和氢能的应用【学习目标】1、了解太阳能、生物质能、氢能利用的现状，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、认识开发、利用高能、清洁能源的重要性和迫切性。
一、太阳能的利用1、太阳能是以的形式传到地面，绿色植物通过吸收太阳能，动物食用植物体内的淀粉、纤维素、蛋白质利用太阳能。
人类所需的能量绝大部分是直接或间接地来自太阳能，除了和。
2、太阳能的利用方式（1）光——热转换原理：利用太阳辐射能加热物体而获得实例：太阳能热水器、反射式太阳灶、高温太阳炉、地膜、大棚、温室（2）光——电转换①光——热——电转换原理：太阳辐射能→（水→水蒸气）→汽轮机实例：太阳能集热器发电②光——电直接转换原理：利用效应，将太阳辐射能直接转化为实例：太阳能电池太阳电池的光电效率约为10-14%，其产品类型主要有单晶硅、多晶硅和非晶硅。
（3）光——化学能转化①选择芒硝晶体白天吸收热量溶解，晚上放出热量结晶。
Na2SO4·10H2O=Na2SO4·nH2O+(10-n)H2O②光解水——利用太阳辐射能和催化剂（4）光——生物质能转化原理：植物的光合作用：在太阳光作用下，植物体内的把CO2、水转化为葡萄糖，进而生成淀粉、纤维素。
反应方程式：。
化学能转化为热能：动物体内的淀粉、纤维素在的作用下，水解生成葡萄糖，反应方程式：。
葡萄糖氧化生成CO2和水，又释放出热量。
热化学反应方程式：。
例1、下列有关太阳能利用的叙述不正确的是（）A．太阳能热水器是将光能转化为热能B．太阳能电池是将光能转化为电能C．光解水制氢气是将光能转化为化学能D．水力发电是将太阳能直接转化为机械能例2、下列不可能实现的是（）2A．利用太阳能使人类可以循环利用某些燃料物质（甲醇、甲烷等）B．利用细菌处理矿物冶金C．化石燃料循环使用D．把夏天收集的太阳能储存起来，留待冬天使用例3、直接利用太阳辐射能有4种基本形式，其中：（1）目前技术最成熟、成本最低廉、应用最广泛的形式是。
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太阳能、生物质能和氢能的利用无锡市第一中学孙逸明【引入】今天，我们要学习的是太阳能、生物质能和氢能的利用。
它们是地球上众多能源中的几种。
常见的能源可以根据能否直接从自然界中获取分为一次能源和二次能源。
一次能源是自然界中原本就存在、不需要额外加工的能源，有太阳能、风能、水能、地热能、生物质能、核能、化石燃料等等。
其中，前五种是可再生能源，后两种在短时间内不能恢复、不可再生。
二次能源是由其它一次能源加工后得到的能源，有电能、氢能等，它们是可再生能源。
【展示】（PPT）能源的分类【讲述】在以上这些能源中，最基本的能源是太阳能。
太阳内部时时刻刻发生着核聚变反应，放出巨大的能量。
它们以光能和热能的形式传输到地面。
地球上的水能、风能、生物质能、化石燃料本质上都来源于太阳能。
【展示】（PPT）太阳风暴与地磁场【讲述】太阳向外辐射的能量大约只有二十亿分之一到达地球。
尽管其比例非常小，但已足够地球上的生物使用。
在太阳活动非常活跃的时间，还会产生大量对地球生物有害的高能辐射，当然地磁场为我们起到了很强的保护作用。
【学生阅读】书P.48直接利用太阳能的方式【展示】（PPT）大功率太阳灶【讲述】太阳能可以直接用于加热物体。
太阳光相对于地球来说是平行光，如果将其会聚于一点，那就可以大幅升温。
太阳灶本身就是一块巨大的凹面镜，可以会聚光线。
【展示】（PPT）凹面镜会聚光线的原理【讲述】在光学器件中，凹面镜和凸透镜都能会聚光线。
凹面镜有一个焦点，当平行光平行于凹面镜的主轴入射时，经凹面镜反射，光线会聚到焦点处。
光具有能量，使得交点处温度升高。
在焦点处放置需要加热的物体，一段时间后，就能达到目的。
【展示】（PPT）太阳能电池【讲述】太阳能也可以转化为电能。
光电池是以光电效应为基础制造的，可直接实现太阳能到电能的转化。
另一种转化途径是以热能为中介，先吸收太阳能，再使液态水吸收能量汽化为水蒸气，最后驱动汽轮机发电。
太阳能也能转化为化学能。
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-1-《氢能的开发与利用》教学设计化学组赵倩一、教材分析本节课是选自人教版高中化学必修2专题2《化学反应与能量变化》第四单元《太阳能、生物质能和氢能的利用》。
氢能的开发与利用融合了氧化还原反应、化学能与电能相互转换、原电池原理应用,彼此结合渗透。
该部分知识既是高中化学教学的重要内容也是高考重点考查的主干知识点之一。
从内容结构来看，已经学习了化学能转化为热能以及化学能转化为电能的相关知识，对化学能的转化有一定的知识基础；本节课与原电池的内容紧密联系，学生掌握了一次电池、二次电池的构成、工作原理和性能，为本节课学习氢燃料电池反应方面的进一步拓宽和加深做好了铺垫。
内容编排上，起到了承上启下的作用，符合学生认知规律，是连接知识的桥梁。
二、学情分析学生已了解了原电池的相关知识，知道原电池的定义、工作原理、构成条件等，学生对化学电源中的一次电池、二次电池已经积累了一定的感性认识。
能通过对实验现象的观察，有关数据的分析得出相关结论，具有一定的观察能力，实验能力和思维能力。
但是对于陌生原电池的反应原理，特别是电极反应的产物判断以及电极反应式的书写会存在困难。
三、设计思路充分调动学生的积极性和主动性，以学生为主体，让学生自主地参与知识的获得过程，并给学生充分的表达自己想法的机会。
通过创设问题情境，将认识燃料电池与知识回顾、新知识引入融为一体，将实验探究与思考交流交替进行，充分利用学生的好奇心和求知欲，设计问题情境，使学生在自主实验、积极思考和相互讨论中自己发现问题、分析问题和解决问题。
本节课采取了启发、讨论、实验探究、模型分析等教学方法，采用多媒体进行教学。
四、教学目标[知识与技能]1.了解氢能的开发与利用。
2.以氢氧燃料电池为例，知道燃料电池属于原电池；掌握燃料电池的工作原理，会熟练书写电极反应。
3.学习实验研究的方法，能设计并完成一些基本的化学实验。
[过程与方法]1.通过让学生利用原电池知识来分析燃料电池的反应原理的过程，培养学生对知识的迁移应用能力。
苏教版高中化学必修二《太阳能的利用》教案-新版
第四单元太阳能、生物质能和氢能的利用一、教材依据版本苏教版必修2 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一课时太阳能、生物质能和氢能的利用二、设计思想《太阳能、生物质能和氢能的利用》是苏教版必修2专题2第四单元的教学内容。
本单元密切联系社会热点问题和生产生活实际，与化学、物理、生物等学科知识联系紧密，对于复习巩固所学的学科知识，提高社会责任感、提高科学素养具有重要作用。
本节教学内容也是培养学生发现问题、解决问题和批判性思维极好的素材。
鉴于此，本单元所涉及的教学内容在教材中虽然属于常识内容，但在教学中我们依然很重视本单元的教学，在教学中充实自己的知识储备，更新教学观念，实现教学目标。
根据课程标准和本单元内容的特点，根据“以学生的发展为核心” 的课程理念，为在教学设计中充分体现出“以学生的学为主”和“把学习的主动权交给学生，不用预设的问题约束学生”的教学指导思想，着重解决以下几个问题：1．立足于现代生活和未来发展的需要，激发学生的求知欲。
通过世界和我国的能源消费结构及其变化趋势，让学生以方面看到人类面临的能源危机；另一方面也看到太阳能、生物质能、氢能等新能源的开发和利用有着有人前景。
鼓励青少年关心能源问题，让学生感悟研究开发新能源的重要性，为全人类的幸福努力学习。
注意从学生已有的经验和知识出发，使学生领悟新能源的开发利用与日常生活的密切联系，学习新能源开发利用需要化学等自然科学知识，进一步认识学习化学的重要性，增强学习化学的自信心。
例如，从绿色植物的光合作用利用太阳能为地球上的生物提供食物、为人类提供大量的生产原料，看到农业生产的重要性，看到研究光合作用机理、模拟光合作用进行农业生产工业化的前景。
从人类对太阳能利用技术的研究，联想到要直接利用太阳能转化为光能、热能、化学能，需要解决转化的材料（如吸收储存太阳能的材料）问题，这无疑是化学科学的任务，以此激发学生学习化学的责任感。
高中化学必修2苏教《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》245教案教学设计
江苏省高邮中学14/15学年第二学期高一年级化学学案编写：赵红兰审阅：王国培江苏省高邮中学“求真”课堂导学案--1导学案（学生版）课堂预设与生成太阳能、生物质能和氢能的利用【课堂总结】一、能源危机目前世界上所需的能源绝大多数来自于、、等化石燃料。
由于和，所以要开发和利用新能源。
二、新能源的开发和利用1．太阳能的利用地球上最基本的能源是，并以和的形式传送到地面。
直接利用太阳能的方式有、、。
2．生物质能的利用生物质能来源于。
生物质能的主要利用方式、、。
3．氢能的利用氢气作为能源的主要优点有、、。
被人们看作理想的“能源”。
※能源分类1．一般按能源的成分和是否常用将能源分为：化石能源、一般能源、新型能源化石能源：煤、、一般能源：水能、风能等新型能源：太阳能、氢能等2．能源还可划分为一级能源和二级能源，自然界中以现成形式提供的能源称为一级能源，而依靠其他能源间接制取的能源称为二级能源。
一级能源：煤、石油、天然气、太阳能、风能、水力、潮汐能、地热能等二级能源：电能、汽油、煤油、柴油、氢能等江苏省高邮中学14/15学年第二学期高一年级化学学案编写：赵红兰审阅：王国培江苏省高邮中学“求真”课堂导学案--2【课堂练习】1．下列属于直接利用太阳辐射能的方式是（）①光—热转换②光—电转换③光—化学能转换④光—生物质能转换A．①②③B．①③④C．①②④D．①②③④2．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CH4D．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3．氢气虽然是一种理想的绿色能源，但目前仍处在研究、试验阶段，还未得到广泛应用，其原因可能是（）A．氢气虽可由水制备获得，但水资源严重匮乏B．氢气制备耗能巨大，廉价制氢技术尚未成熟C．氢气贮存、运输等安全技术尚未很好地解决D．氢气燃烧产物虽无污染，但其放出热量较少4．氢能源是21世纪极具开发前景的新能源之一，它既是绿色能源，又可循环使用。
高中化学 专题2 化学反应与能量转化 2.4 太阳能、生物质能和氢能的利用课时训练 苏教版必修2
B硅太阳能电池太阳能集热器燃气灶硅太阳能电池工作时将光能转化为电能，A项错误；锂离子电池是化学电池，太阳能集热器工作时将光能转化为热能，D ．光合作用是将太阳能转化成化学能【解析】 甲烷在氧气中剧烈燃烧，产生淡蓝色火焰，放出大量的热，所以该过程中除了将化学能转化为热能外，还有一部分化学能转化为光能。
【答案】 B7．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。
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 ．推广使用乙醇汽油，乙醇可由富含淀粉的谷物发酵产生C ．氢能可以通过电解海水，大量推广使用D ．开发生物质能有利于环境保护和经济可持续发展【解析】 电解海水可制得H 2，但成本高，不能大量推广使用。
【答案】 C8．下列措施不符合节能减排的是( )A ．大力发展火力发电，解决电力紧张问题B ．在屋顶安装太阳能热水器为居民提供生活用热水C ．用石灰对煤燃烧后形成的烟气脱硫，并回收石膏D ．用杂草、生活拉圾等有机废弃物在沼气池中发酵产生沼气，作家庭燃气【解析】 节能减排就是减少化石燃料的直接燃烧，如煤和石油等，开发利用太阳能、风能、潮汐能、核能等能源。
因此A 项中大力发展火力发电不符合节能减排的要求。
【答案】 A9．矿物能源是现代人类社会赖以生存的重要物质基础。
目前，世界矿物能源消耗的主要品种仍然以煤、石油、天然气为主。
(1)试以上述燃料各自的主要成分C 、C n H 2n ＋2、CH 4为代表，写出它们燃烧过程的化学方程式：________________、________________、________________。
试比较，当三者质量相同时，对环境造成的不利影响最小的燃料是________。
(2)煤、石油、天然气又称为化石燃料，它们储存的能量来自绿色植物吸收的太阳能，绿色植物通过光合作用把太阳能转化成________能，光合作用的总反应式为：______________________________________________。
高中化学 专题2 化学反应与能量转化 第4单元 太阳能、生物质能和氢能的利用教学案 苏教版必修2
第四单元太阳能、生物质能和氢能的利用[学习目标定位] 1.知道能源的分类。
2.认识开发利用清洁高效新能源的重要意义。
一、太阳能的利用1．下图是太阳能的转化关系图观察分析上图，回答下列问题：(1)地球上最根本的能源是太阳能，太阳能可以转化为各种不同的能量，如热能、风能、生物质能等。
自然界中利用太阳能最重要也是最成功的途径是植物的光合作用。
(2)目前，世界所需的能源大多来自于石油、煤、天然气，它们是由远古生物掩埋在地下深处历经几百万年演变所形成的。
(3)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，把光能转化为化学能，动物摄入体内的淀粉、纤维素能水解转化为葡萄糖，葡萄糖氧化生成水和二氧化碳，释放出热量，供给生命活动的需要。
2．阅读教材内容，回答下列问题：(1)直接利用太阳能的方式有哪些？答案直接利用太阳辐射能，基本方式有：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。
(2)举例说明太阳能可间接转化为机械能、电能或化学能。
答案①太阳能间接转化为机械能和电能。
如太阳辐射能使地表水分蒸发形成云雨，汇成江、河，上游的水位提高，形成落差，推动水轮机发电。
②太阳能间接转化为化学能。
如矿物燃料由远古时代的生物质能转化而来，归根到底是由太阳能转化而来。
1.人类生命活动使用的能量主要来源于太阳能 太阳光能―――→光合作用化学能―――→氧化热能 2．被广泛开发利用的理想能源——太阳能(1)数量巨大；(2)时间长久；(3)普照大地；(4)清洁安全。
1．下列有关太阳能的说法不正确的是( ) A ．太阳能以光波形式传送到地面 B ．化石燃料蕴藏的能源来自太阳能 C ．太阳能是洁净能源，不污染环境D ．食用植物体内的淀粉、蛋白质等属直接利用太阳能 答案 D2．下列能源物质中不是源于太阳能的是( ) A ．煤炭 B ．水能 C ．地热能 D ．沼气 答案 C解析 煤炭是远古植物吸收太阳能固定下来的能量，是储存在地壳中的“太阳能”；水能是地球上的水经过植物的光合作用、新陈代谢等生命活动推动了地球上水的循环，所以水能是间接的来自于太阳能；沼气是植物吸收太阳能转化成化学能，储存在植物体内，经过细菌的腐化而产生的，也是太阳能的转换。
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课时跟踪检测(十三) 太阳能、生物质能和氢能的利用1．下列给出的能源中，不能作为新能源的是( )A．太阳能B．无烟煤C．燃料电池D．氢能2．下列措施不符合节能减排的是( )A．大力发展火力发电，解决电力紧张问题B．在屋顶安装太阳能热水器为居民提供生活用热水C．用石灰对煤燃烧后形成的烟气脱硫，并回收石膏D．用杂草、生活垃圾等有机废弃物在沼气池中发酵产生沼气，作家庭燃气3．下列属于直接利用太阳辐射能的方式是( )①光－热转换②光－电转换③光－化学能转换④光－生物质能转换A．①②③ B．①③④ C．①②④ D．①②③④4．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不正确的是( )A．用酒精代替汽油作汽车燃料B．随着科技的发展，氢气将会成为主要能源C．在农村提倡利用沼气作生活燃料D．人类利用的能源都是通过化学反应获得的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。
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．推广使用乙醇汽油，乙醇可由富含淀粉的谷物发酵产生C．氢能可以通过电解海水，大量推广使用D．开发生物质能有利于环境保护和经济可持续发展6．下列说法不正确的是( )A．CO2、甲烷都属于温室气体B．用甘蔗生产的燃料乙醇属可再生能源，利用乙醇燃料不会产生温室气体C．氢能利用的难题是氢气的贮存与运输D．太阳能电池可将太阳能直接转化为电能7．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CO 2是化学能转变成热能的过程D ．植物通过光合作用将CO 2转化为葡萄糖是太阳能转变成热能的过程8．下列选项中不能说明乙醇作为燃料的优点是( )A ．燃烧时发生氧化反应B ．充分燃烧的产物不污染环境C ．乙醇是一种再生能源D ．燃烧时放出大量热量9．[双选题]已知反应Na 2SO 4·10H 2O 吸热放热Na 2SO 4·n H 2O ＋(10－n )H 2O 。
有人将装有芒硝(Na 2SO 4·10H 2O)的密闭聚乙烯管安装在房屋的外墙内就能达到白天蓄热使室内保持低温度；晚上把白天所蓄热量放出，使室内保持温暖。
以下说法正确的是( )A ．白天将太阳能转化为化学能B ．白天将化学能转化为太阳能C ．晚上将化学能转化为热能D ．晚上将热能转化为化学能10．为消除目前燃料燃烧时产生的环境污染，同时缓解能源危机，有关专家提出了利用太阳能制取氢能的构想。
下列说法正确的是( )A ．H 2O 的分解反应是放热反应B ．氢能源已被普遍使用C ．2 mol H 2O 具有的总能量低于2 mol H 2和1 mol O 2的能量D ．氢气不易贮存和运输，无开发利用价值11．某人设想利用下述反应的联合与循环来生产能解决目前环境和能源问题的某种物质：①3FeCl 2＋4H 2O(g)=====高温Fe 3O 4＋6HCl ＋H 2②4Fe 3O 4＋12Cl 2＋12HCl =====100 ℃12FeCl 3＋6H 2O ＋5O 2③6FeCl 3=====300 ℃6FeCl 2＋3Cl 2↑试回答：(1)该人欲生产的这种物质是________。
(2)从化学原理来看这种生产的实质是___________________________________。
(3)若生产条件和设备均很理想，在生产过程中只需添加的原料是________。
12．分析下图，回答以下问题：(1)电解水生成H 2，首先要解决的问题是_____________________________。
(2)标准状况下，11.2 L H 2燃烧生成液态的水，放出Q kJ 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”的主要理由是________________________________。
13．能源可分为一级能源和二级能源，自然界中以现成形式提供的能源称为一级能源，需依靠其他能源间接制取的能源称为二级能源。
H 2是一种高效且没有污染的二级能源，它可以由自然界中大量存在的水来制取：2H 2O(l)===2H 2(g)＋O 2(g) ΔH ＝＋517.6 kJ·mol －1。
根据以上叙述，回答下列问题：(1)关于用水制取二级能源H 2，以下研究方向中正确的是( )A ．构成水的氢和氧是可以燃烧的物质，因此可研究在水不分解的情况下，使氢气成为二级能源B ．设法将太阳聚焦，产生高温，使水分解产生H 2C ．寻找高效催化剂，使水分解产生H 2，同时释放能量D ．寻找特殊的化学物质，用于开发廉价能源，如分解水制取H 2(2)1 mol 氢气燃烧时约放出286 kJ 的热量，而每1 kg 汽油燃烧时约放出46 000 kJ 的热量，氢气被公认为是21世纪替代矿物燃料的理想能源。
请你试述氢气作为能源的三个主要优点：①________________________________________________________________________； ②________________________________________________________________________； ③________________________________________________________________________。
答案1．选B 煤属于化石燃料，燃烧产物会严重污染空气。
太阳能、燃料电池、氢能均为有发展前景的新能源。
2．选A 节能减排就是减少化石燃料的直接燃烧，如煤和石油等，开发利用太阳能、风能、潮汐能、核能等能源。
因此A项中大力发展火力发电不符合节能减排的要求。
3．选D 直接利用太阳能的方式基本上有四种：①光－热转换，②光－电转换，③光－化学能转换，④光－生物质能转换。
4．选D 人类利用的能源有的是通过化学反应获得的，有的是自然界提供的，如水能、风能等。
5．选C 电解海水可制得H2，但成本高，不能大量推广使用。
6．选B 乙醇作燃料产生CO2气体，会引起温室效应，B项错误。
7．选D 葡萄糖氧化放出能量，是化学能转化为热能，C正确；选项D中应该是太阳能转化为化学能，D错误。
8．选A 所有燃料的燃烧都发生氧化反应。
乙醇充分燃烧的产物是二氧化碳、水，对环境无污染，且放出大量的热量，这是乙醇作为燃料的优点。
而煤、石油的燃烧会产生污染物SO2。
由于许多植物发酵都可以制得乙醇，其燃烧产物又可通过光合作用变为葡萄糖，最终变成制乙醇的原料，所以乙醇是一种可再生的能源。
9．选AC 白天Na2SO4·10H2O吸收太阳能失去水生成Na2SO4·n H2O，转化为化学能蓄存起来，A项正确；晚上Na2SO4·n H2O结合H2O重新生成Na2SO4·10H2O放出热量化学能转化为热能，C项正确。
10．选C 2H2O===2H2↑＋O2↑是吸热反应，说明2 mol H2O的能量低于2 mol H2和1 mol O2的能量。
因由水制取H2耗能多且H2不易贮存和运输，所以氢能源利用并未普及，但发展前景广阔。
11．解析：从三个反应的产物来看，能够解决目前环境和能源问题的物质是氢气，所以该反应是用来制备氢气的。
又因为这三个反应是“联合与循环”生产氢气的，所以可以将三个方程式叠加，可得总的化学方程式为：2H2O===2H2↑＋O2↑，故产物为H2和O2，其中 H2能解决目前环境和能源问题；FeCl2和Cl2作催化剂，HCl、Fe3O4和FeCl3是中间产物。
答案：(1)H2(2)使水分解为氢气和氧气(3)水12．解析：(1)电解水需要消耗大量电能。
(2)11.2 L H2为11.2 L22.4 L·mol－1＝0.5 mol，故2 mol H2燃烧生成液态水放出热量为Q kJ0.5 mol×2 mol＝4Q kJ，故该反应的热化学方程式为2H2(g)＋O2(g)===2H2O(l) ΔH＝－4Q kJ·mol －1。
(3)H2作为“绿色能源”优点有三：来源丰富；热值高；无污染。
答案：(1)需大量电能(2)2H2(g)＋O2(g)===2H2O(l)ΔH＝－4Q kJ·mol－1(3)来源丰富(H2O)，燃烧放出的热量多，产物无污染13．解析：水分子中的氢、氧以化合态存在，所以不可能直接燃烧，故选项A错误；高温状态下，水可以分解为氢气和氧气，但需要能量，太阳能是地球万能之源，取之不尽，用之不竭，所以可以设法收集(如聚焦)太阳能，用于水的分解，故选项B正确；催化剂的存在，只能加快化学反应速率，不会改变一个化学反应的方向，所以再“高效”的催化剂，也只能使水分解，不可能同时释放能量，因水分解必须吸收能量，故选项C也是错误的；选项D 是正确的，廉价的能源，如太阳能(如果有合适的材料，太阳能的转化率较高)、水力资源丰富的地区的水能(可能转化为电能，利用电能电解水)等。
答案：(1)BD (2)①以水为原料，来源丰富②单位质量的氢气燃烧时放出的热量多(约为143 000 kJ·kg－1，远远大于汽油的46 000 kJ·kg－1) ③燃烧产物是水，没有污染。