氢能的开发与利用学习型教学案

氢能的开发与利用学案

本资料为woRD文档，请点击下载地址下载全文下载地址第四单元太阳能、生物质能和氢能的利用

氢能的开发与利用

【我思我学】

想一想：

１.用传统的煤、石油、天然气作为燃料，其主要缺点是什么？国际上认为“氢能源将是21世纪中后期最理想的能源”。你怎么理解这一说法？

２.在生活和实际生产中大量应用氢能源，首先要解决哪些问题？

３.什么是储氢材料？

查一查：

目前，有哪些使水分解生成氢气的好方法？有哪些储氢好材料？

【同步导学】

一、评价要点

.氢气作为能源的优点

①所有元素中氢气质量最轻

②所有气体中氢气导热性最好

③氢是自然界存在的最普遍的元素

④燃烧性能好

⑤氢本身无毒是最洁净的能源

⑥氢的燃烧值大

⑦氢能利用形式多

⑧氢可以以气态、液态、固态的氢化物出现，能适应不同的要求

2.氢能利用的关键

①制备氢气的耗能问题

②氢气的储运和运输问题

3.氢能的开发和利用的方式

①直接燃烧法

②制作氢氧燃料电池

二、方法指引

让每一个学生以轻松愉快的心情去认识多姿多彩、与人类息息相关的新能源的开发和利用，尤其是氢能源的利用。

三、典型例题

.“可燃冰”又称“天然气水合物”，它是在海底的高压、低温条件下形成的，外观像冰。１体积“可燃冰”可存储100-200体积的天然气。下面关于“可燃冰”的叙述不正确的是

（

）

A．可燃冰”有可能成为人类未来的重要能源

B．“可燃冰”是一种比较洁净的能源

c．“可燃冰”提供了水可能变油的例证

D．“可燃冰”的主要可燃成分是甲烷

解：本题考查了未来能源――“可燃冰”的开发利用的问题，体现了化学与科技生活相联系的理念。

由“可燃冰”又称“天然气水合物”，可知“可燃冰”的可燃成分是甲烷，由于甲烷中不含N、S等可产生大气污染的元素，故“可燃冰”可作为清洁能源；又由１体积“可燃冰”可存储100-200体积的天然气，可知它有可能成为人类未来的重要能源；从以上分析可知“可燃冰”不是由水变化而来。答案：c

【随堂检学】

一、选择题：

.旨在限制发达国家温室气体排放量.抑制全球范围内气候持续变暖的《京都议定书》已于今年2月16日正式生效。我国二氧化碳的排放量位居世界第二，为减少二氧化碳这种温室气体的排放，下列措施不切实际的是

A．大力开发氢能源

B．充分利用太阳能

c．不使用含碳能源

D．提高能源利用率

2.关于用水制取二级能源氢气，以下研究方向不正确的是

（

）

A．构成水的氢和氧都是可以燃烧的物质，因此可研究在水不分解的情况下，使氢成为二级能源

B．设法将太阳光聚焦，产生高温使水分解产生氢气

c．寻找高效催化剂，使水分解产生氢气

D．寻找特殊化学物质，用于开发廉价能源，以分解水制取氢气

3.“绿色商品”是指对环境无污染的商品。下列商品不能称为“绿色商品”的是（

）

A.无铅汽油

B.无磷洗涤剂

c.无氟冰箱

D.无碘食盐

4.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.能源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，需依靠其它能源间接制取的能源称为二级能源。氢气是一种高效而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：2H2o==2H2＋o2

下列叙述正确的是

（

）

A．电能是一级能源

B．水力是二级能源

c．天然气是一级能源

D．干馏煤气是一级能源

6.氢能源是21世纪极其具发前景的新能源之一，它既是绿色能源，又可循环使用。请在下图的两个空格中填上循

环过程中反应物和生成物的分子式，以完成理想的氢能源循环体系图（循环中接受太阳能的物质在自然界中广泛存在）。从能量转换的角度看，过程Ⅱ上主要是

（

）

A.

氢能转化为化学能

B.

化学能转化为电能

c.

太阳能转化为热能

D.

电能转化为化学能

【活学活用】

.下表：几种常见燃料的热值

燃料主要成分

酒精

焦炭（c）

天然气（主要是cH4）

氢气

汽油（c8H18为例）

热值（kj／mol）

367

300

896

286

5472

回答：

（1）由表分析，

是一种理想的燃料。

（2）试简述这种理想能源的主要优点。

①

；②

；③

。

2.氢气可能是一种理想的新能源，如果已知下列两个热化学方程式：

2co+o2==2co2

△H=-563.6kj/mol

2H2+o2==2H2o

△H=-571.5kj/mol

计算：燃烧多少千克氢气生成液态水放出的热量，跟燃

烧5.60kg一氧化碳生成二氧化碳放出的热量相等。

参考答案

.c

2.A

3.D

4.D

5.c

6.B

活学活用：（1）H2

（2）清洁无污染

等质量的燃料H2放出的热量最多

氢是自然界存在的最普遍的元素

计算：

解：n=200mol

Q=200mol×[563.6kj/mol÷2]=5636kj

n×1000×（571.5kj/mol÷2）=5636kj

得：n=197mol

m=394g=394kg