太阳能、生物质能和氢能的利用
《太阳能、生物质能和氢能的利用》 讲义
《太阳能、生物质能和氢能的利用》讲义能源是人类社会发展的重要物质基础，随着传统化石能源的日益枯竭以及环境问题的日益严峻，开发和利用新型清洁能源成为当务之急。
太阳能、生物质能和氢能作为三种具有巨大潜力的清洁能源，受到了广泛的关注和研究。
一、太阳能的利用太阳能是地球上最丰富、最清洁的能源之一。
太阳每秒向宇宙空间释放的能量约为 38×10^26 焦耳，其中到达地球表面的能量约为17×10^17 焦耳，相当于全球一年能源消耗总量的一万多倍。
（一）太阳能光伏发电太阳能光伏发电是利用半导体材料的光电效应，将太阳能直接转化为电能。
其基本原理是当太阳光照射到半导体材料上时，光子的能量会被半导体中的电子吸收，使电子跃迁到更高的能级，从而形成电流。
光伏发电系统主要由太阳能电池板、控制器、逆变器和蓄电池等组成。
太阳能电池板是光伏发电的核心部件，目前常用的太阳能电池主要有单晶硅电池、多晶硅电池和薄膜电池等。
单晶硅电池的转换效率较高，但成本也相对较高；多晶硅电池的成本较低，但转换效率略逊于单晶硅电池；薄膜电池则具有成本低、可弯曲等优点，但转换效率较低。
（二）太阳能热水器太阳能热水器是将太阳能转化为热能，用于加热水的装置。
其主要由集热器、水箱和管道等组成。
集热器是太阳能热水器的核心部件，常见的集热器有平板型集热器和真空管集热器。
平板型集热器结构简单、成本低，但保温性能较差；真空管集热器保温性能好、热效率高，但成本相对较高。
太阳能热水器具有节能、环保、安全等优点，在我国得到了广泛的应用。
（三）太阳能光热发电太阳能光热发电是利用聚光装置将太阳光聚集起来，加热工质产生高温蒸汽，驱动汽轮机发电。
与光伏发电相比，光热发电具有储能能力，可以在夜间或阴天继续发电，但其建设成本较高。
目前，太阳能光热发电主要有槽式、塔式和碟式三种技术路线。
槽式光热发电技术成熟，成本相对较低，但效率也较低；塔式光热发电效率较高，但技术难度较大；碟式光热发电效率最高，但规模较小，适用于分布式能源系统。
高一化学苏教版必修2教案：2.4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(教师用书独具)●课标要求1．通过查阅资料说明能源是人类生存和发展的重要基础，了解化学在解决能源危机中的重要作用。
2．了解人类利用太阳能、氢能的意义和人类面临的能源危机以及未来的新能源。
●课标解读1．了解太阳能、生物质能、氢能的开发利用。
2．了解人类面临的能源危机和未来的新能源。
●教学地位能源是人类生产、生活、科技必不可少的化石能源不可再生且污染严重，开发新能源成了各国的当务之急。
也是高考命题特别关注的热点之一。
(教师用书独具)●新课导入建议为了缓解当前能源紧张的问题，各国都在加大开发力度，研制、开发新型、高效、清洁能源，例如：用水力发电代替火力发电以减少燃料消耗；利用地热取暖、在日常生活中家庭用太阳能获得热水等等。
本课时将探讨这些方面的问题。
●教学流程设计课前预习：安排学生课前阅读相关教材内容，完成“课前自主导学”并讨论。
⇒步骤1：导入新课，分析本课教学地位。
⇒错误!⇒步骤3：对“探究”要引导学生阅读要点阐述，了解常见能源的开发利用及应注意的事项，通过【例】加强理解。
然后学生独立完成“变式训练1和2”，教师点评、纠错。
对“教师备课资源”根据实际可以补充。
⇓错误!⇐错误!1.地球上最基本的能源是太阳能，太阳能以光和热的形式传送到地面。
人们可以直接利用太阳辐射获得光和热。
绿色植物通过光合作用吸收太阳能，动物食用植物内的淀粉、纤维素、蛋白质间接利用太阳能。
化石燃料蕴藏的能量也来自远古时期生物体吸收利用的太阳能，这些太阳能通过各种化学反应转化为化学能，化学能又可以通过各种形式转化为热能、光能或电能释放出来。
2．绿色植物对太阳能的利用转化绿色植物体内的叶绿素太阳能H 2O 、CO 2葡萄糖――→生成 淀粉或纤维素，把光能转化为化学能，化学方程式为6H 2O ＋6CO 2――→光叶绿素C 6H 12O 6＋6O 2；淀粉、纤维素在动物体内水解为葡萄糖，继而被氧化生成CO 2和H 2O ，释放出热量，供给生命活动的需要。
拓展视野 三能演义话能源
“三能”演义话能源摘要: 在能源日益紧张、环境不断恶化的今天，开发和利用好太阳能、生物质能和氢能具有重要意义，也是保证我们社会经济可持续发展有利的保证，为此，同学们学好“三能”相关知识是极为重要的。
一、太阳能的利用1．太阳能资源特点太阳能是一种绿色可再生能源。
与其它常规能源相比，具有以下几个特点：①太阳能取之不尽，用之不竭。
据估算，一年之中投射到地球的太阳能，其能量相当于137万亿吨标准煤所产生的热量，大约为目前全球一年内利用各种能源所产生能量的两万倍。
②太阳能在转换过程中不会产生危及环境的污染。
③太阳能资源遍及全球，可以分散地、区域性地开采。
我国约有2/3的地区可以较好利用太阳能资源。
④能源密度低，要想满足使用要求，往往需要相当大的采光面积,从而使装置面积大,用料多，成本增加，同时太阳能利用受天气的影响较大。
2．太阳能的利用方式能量的转化方式原理太阳能利用的实例光能→化学能6CO2 + H2O C6H12O6 + 6O2(C6H10O5)n + nH2O n C6H12O6C6H12O6+ 3O26H2O + 6CO2植物通过光合作用转化为淀粉和纤维素，共人类和草食性动物提供食物和能量光能→热能太阳的辐射能太阳能热水器、太阳灶、太阳炉光能→电能光电效应太阳能电池、太阳能发电太阳把地面和空气晒热，太阳能转化为内能．晒热的空气上升，空气流动形成风，又转化为风能．太阳把水面和地面晒热，并使一部分水蒸发，蒸发的水汽升到空中形成云，以雨、雪的形式落下来，流入江河，太阳能转化为水能．植物吸收太阳能，发生光合作用，太阳能转化为植物的化学能．植物作为食物被动物吃掉，又转化成动物的化学能．古代的动植物在地质变迁中变为煤、石油、天然气，转化为这些燃料的化学能。
二、生物质能的利用1．生物质能资源特点生物质能来源于植物及其加工产品所贮存的能量。
生物质能是一种理想的可再生能源，具有以下特点：①可再生性；②低污染性；③广泛的分布型。
课件：2.4 太阳能、生物质能和氢能的利用
变式训练2 人类发现、利用沼气已有悠久的历 史。1776年，意大利科学家沃尔塔发现沼泽地里 腐烂的生物质发酵，从水底冒出一连串的气泡， 分析其主要成分为甲烷和二氧化碳等气体。由于 这种气体产生于沼泽地，故俗称“沼气”。1781 年，法国科学家穆拉发明人工沼气发生器。200 多年过去了，如今全世界约有农村家用沼气池 530万个，中国就占92%。农村沼气池的主要填 料是猪粪、秸秆、污泥和水等。随着农村沼气使 用的日益推广和大型厌氧工程技术的进步，20世 纪90年代以来，世界范围内的一些大型沼气工程 有了迅速发展。
酶
四、氢能的开发与利用 1．氢能的优点 多 (1)完全燃烧放出的热量____。 (2)原料是水，来源广。 污染 (3)燃烧产物是水，无_____。 2．氢能的开发 (1)困难：______高、贮存和运输困难等。 能耗 (2)方法： ①在光分解催化剂存在下，在特定的装置中， 太阳能 利用________分解水制氢气。 ②利用蓝绿藻等低等植物和微生物在阳光作用 下分解水释放出氢气。 贮氢 ③发现和应用______材料。
太阳能利用的实例
能量转化 方式 太阳能间 接转化为 热能和电 能 太阳能间 接转化为 化学能
水力发电。太阳辐射能使 地表上的水分蒸发形成云 雨，下雨之后，江、河上 间接利 游的水位提高，形成落差， 用太阳 推动水轮机而发电 辐射能 化石燃料。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
实例 光合作用 直接 太阳能热水器 利用 太阳能电池 光解水制氢气 间接 利用 水力发电 化石燃料
能量转化方式 _____转化为_______ 光能 化学能 光能转化为热能 电能 光能 _____转化为_____ 光能 化学能 ______转化为______ 太阳能间接转化为机械能 和______ 电能 太阳能间接转化为化学能
{高中试卷}太阳能、生物能和氢能的利用测试题2[仅供参考]
![{高中试卷}太阳能、生物能和氢能的利用测试题2[仅供参考]](https://img.taocdn.com/s3/m/334cdaf15901020206409c66.png)
20XX年高中测试高中试题试卷科目：年级：考点：监考老师：日期：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生物质能的利用【我思我学】想一想：１、什么是生物质能？２、生物质能的利用方式有哪些？３、生活垃圾中的生物质能如何利用？填一填：１、生物质能来源于所贮存的能量２、纤维素燃烧的化学方程式３、用含糖类、淀粉较多的农作物，制乙醇的反应方程式为：（１）（２）【同步导学】一、评价要点1、生物质能的来源和种类生物质能来源于植物即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、生物质能的含义生物质能是太阳能以化学能贮存在生物体内的一种能量形式，一种以生物质为载体的能量，直接或间接来源于植物的光合作用3、生物质能的优缺点优点：提供廉价和清洁的能源。
缺点：利用规模小；植物仅能将少量的太阳能转化为生物质能；单位土地面积的有机物能量偏低；缺乏适合栽种植物的土地。
4、生物质能的利用方式①直接燃烧②生物化学转化③热化学转化二、方法指引立足于现代生活和未来发展的需要，激发学生的求知欲，让学生体会到学习化学是有趣和有用的。
三、典型例题在绿色化学工艺中，理想状态是反应物中原子全部转化为欲制得的产物，即原子的利用率为100%，在用CH3C≡CH合成CH2=C（CH3）COOCH3的过程中，欲使原子利用率达到最高，还需要的反应物有（）A.CO2和H2OB.CO和CH3OH C CH3OH和H2 D. CO2和H2分析：根据绿色化学的含义，在生成的产品CH2=C（CH3）COOCH3与原料之间元素种类和原子数目都完全相同，即原子守恒。
将生成物中各个原子个数减去反应物各个原子差值为C2H4O2，对照答案，反应物中原子数之和为C2H4O2的只有B。
【随堂检学】一、选择题：1、目前世界上最重要的气体矿物燃料是（）A.水煤气B.天然气C.煤气D.石油2、燃烧煤时产生的下列物质，不会污染大气的是（）A．CO B.CO2 C.SO2 D.烟尘3、有人认为人体实际上是一架缓慢氧化着的“高级机器”，人体在生命过程中也需要不断的补充“燃料”，按照这种观点，你认为人们通常摄入的下列物质不能看作“燃料”的是( )A.淀粉类物质B.水C.脂肪类D.蛋白质4、下列叙述正确的是（）A．葡萄糖在人体内氧化分解是个放热反应B．某些物质在空气中燃烧是吸热反应C．强酸强碱的中和反应是放热反应，弱酸弱碱的中和反应是吸热反应D．金属活动性顺序表中排在氢之前的活泼金属和盐酸或稀硫酸反应生成氢气全部都是放热反应５、下列说法正确的是（）A.化学反应中的能量变化，都表现为热量的变化B.煤和石油经过亿万年才能形成，那么亿万年后地球还会生成煤、石油，因此，二者属于可再生能源C.要使燃料燃烧只需要大量的氧气D.汽车排出大量尾气中含有一定量的CO和NO会污染大气6、已知在25℃，101kPa下，lgC8H18（辛烷）燃烧生成二氧化碳和液态水时放出48.40kJ热量。
《太阳能、生物质能和氢能的利用》 讲义
《太阳能、生物质能和氢能的利用》讲义在当今世界，能源问题日益凸显，寻找和利用清洁、可再生的能源成为了人类社会可持续发展的关键。
太阳能、生物质能和氢能作为三种重要的新能源，具有巨大的潜力和广阔的应用前景。
一、太阳能的利用太阳能是地球上最丰富、最清洁的能源之一。
太阳每秒向宇宙空间释放的能量约为 38×10^26 焦耳，其中到达地球的能量虽然仅占其总量的二十亿分之一左右，但仍然相当于全球能源消耗总量的上万倍。
（一）太阳能光伏发电太阳能光伏发电是利用半导体材料的光电效应，将太阳能直接转化为电能的技术。
其基本原理是当光线照射到半导体材料上时，半导体中的电子吸收光子的能量，从价带跃迁到导带，形成自由电子和空穴对。
在电场的作用下，自由电子和空穴分别向正负极移动，从而产生电流。
光伏发电系统通常由太阳能电池板、控制器、逆变器和蓄电池等组成。
太阳能电池板是核心部件，其效率和成本是影响光伏发电广泛应用的关键因素。
目前，常见的太阳能电池材料有硅、碲化镉、铜铟镓硒等。
随着技术的不断进步，太阳能电池的效率逐渐提高，成本不断降低，光伏发电在全球范围内得到了迅速发展。
（二）太阳能光热利用太阳能光热利用是将太阳能转化为热能加以利用的技术。
常见的应用包括太阳能热水器、太阳能供暖和太阳能热发电等。
太阳能热水器是最为普及的太阳能光热应用之一。
它通过集热器吸收太阳能，将水加热后供家庭使用。
太阳能供暖系统则可以为建筑物提供冬季采暖，减少对传统能源的依赖。
太阳能热发电是通过聚光装置将大面积的阳光汇聚到一个小面积上，产生高温，进而驱动热机发电。
常见的太阳能热发电技术有塔式、槽式和碟式等。
（三）太阳能的优点和挑战太阳能的优点显而易见。
首先，它是一种取之不尽、用之不竭的能源，不会因为使用而枯竭。
其次，太阳能的使用过程中几乎不产生污染物，对环境友好。
然而，太阳能的利用也面临一些挑战。
例如，太阳能的能量密度较低，分布不均匀，受天气和地理位置的影响较大，具有间歇性和不稳定性。
高中化学苏教版必修2课时练习-太阳能生物质能和氢能的利用
太阳能、生物质能和氢能的利用一、选择题1、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、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 (l) ==2H2 (g) ＋O2 (g) 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3、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4、“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5、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6、下列说法不正确的是A.电解水生成氢气和氧气时，电能转变成化学能B.煤燃烧时化学能转变成热能C.绿色植物光合作用过程中太阳能转变成化学能D.白炽灯工作时全部转变为光能7、科学家最近研究发现，生活在海洋中的单细胞浮游生物能收集阳光并将其转变为食物，在此过程中它们可以从大气中摄取二氧化碳并释放出大量氧气。
下列相关说法不正确的是A．该过程与植物的光合作用类似，可称为“海洋中的光合作用”B．该过程中没有化学变化C．如果能揭示其中的奥秘，就能够找到解决温室效应的新方法D．如果能弄清此变化过程，将有助于人类更好地利用太阳能，缓解能源危机8、2005年6月5日是第34个世界环境日，联合国环境署确定今年的活动主题是“营造绿色城市,呵护地球家园”我国环保总局确定的主题是“人人参与,创建绿色家园”，下列活动不符合这一主题的是A.推广垃圾分类存放，分类回收，分类处理B.改革传统采煤时将煤层气（瓦斯气，主要成分甲烷）直接排入空气的做法，先开采和综合利用煤层气，然后再采煤C.推广使用液化石油气（LPG）替代汽油和柴油作公交车和出租车的燃料D将工厂的烟囱造高，以减少工厂周围的大气污染9、利用太阳能，使燃料循环使用有如下构思和方案：①CO2－光能→CO+O2②2H2O－光能→2H2+O2③2N2+6H2O－光能→4NH3+3O2④CO2+2H2O－光能→ CH4+2O2，要实现上述构想，关键是Ａ.如何使物质吸收光能转变为其他物质 B.寻找催化剂C.利用光能D.利用绿色植物二、填空题回答：(1)由表分析——————是一种理想的燃料。
高中化学专题二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美国国家可再生能源实验室目前发现,向海藻的生存环境中加入指定酶,能抑制海藻产生糖,从而使其转向生产氢能。
近年来,我国和美国、日本、加拿大、欧盟等都制定了氢能发展规划,把发展氢能作为21世纪新能源的战略目标。
按照美国氢能技术路线图,到2040年美国将走进“氢能经济”时代,氢能将取代化石能源成为广泛使用的终端能源。
1．了解利用太阳能的几种常见方式。
2．了解利用生物质能开发沼气和乙醇燃料的途径和方法。
3．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以及氢能源开发的价值与方向。
4．认识开发、利用高效、清洁能源的重要性和迫切性。
一、太阳能的利用1．太阳能是地球上最基本的能源。
太阳能是各种可再生能源中最重要的基本能源,生物质能、风能、海洋能、水能等都来自太阳能。
太阳能作为可再生能源的一种,则是指太阳能的直接转化和利用。
2．大自然利用太阳能最成功的是植物的光合作用。
植物体内的叶绿素相当于一个小型工厂,它在太阳光作用下,把CO2、H2O转化为葡萄糖,进而生成淀粉、纤维素等,从而把光能转化为化学能。
(1)光能转化为化学能的方程式：6CO 2＋6H 2O ――→光叶绿素C 6H 12O 6＋6O 2。
(2)化学能转化为热能的方程式：C 6H 12O 6＋6O 2―→6H 2O ＋6CO 2。
二、生物质能的利用1．生物质的定义生物质是指一切有生命的可以生长的有机物质,它包括世界上所有的动物、植物和微生物,以及由这些生物产生的排泄物和代谢物。
各种生物质都具有一定的能量,称之为生物质能量。
2．生物质能的含义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．生物质能的利用方式(1)直接燃烧(用化学方程式表示)：(C 6H 10O 5)n ＋6n O 2――→点燃6n CO 2＋5n H 2O 。
必修2导学导练之专题二第四单元 太阳能、生物质能和氢能的利用
导学导练之专题二第四单元太阳能、生物质能和氢能的利用学习目标：结合生活实际简单了解太阳能、生物质能利用的现状、开发利用氢能的广阔前景和目前存在的技术难题。
新课预习：阅读教材P47—P51完成下列内容目前，世界所需的能量大多来自于、和，它们都是有远古生物掩埋在地下深处历经几百万年演变而形成的。
这一类化石燃料的利用带来了严重的环境污染问题。
（1）开发和利用清洁、高效的新能源已经成为人类共同关注的重大课题。
其中研究较多的新能源有、和。
（2）地球上最基本的能源是。
（3）植物的光合作用是利用能进行的。
（4）沼气是通过细菌的发酵作用形成的，属于。
（5）氢气燃烧：化学方程式：，其燃烧产物是，不会污染环境。
【设疑】这些新能源具有清洁、高效的特点，我们有哪些利用途径呢？一、太阳能的利用：为了解决全球的，以及由带来的问题，世界各国都在致力于开发和利用、、等洁净高效新能源，而是最诱人的。
【讨论】迄今为止，自然界中利用太阳能最重要也是最成功的途径是什么？1．（1）在太阳光作用下，植物体内的把、转化为，进而生成、。
把能转化为能。
反应方程式：；（2）动物体内的、在酶的作用下，水解生成，氧化生成和，又释放出。
能转化为能。
热化学方程式：【思考】大自然通过光合作用利用太阳能是如此的成功和美妙。
那么，人类通过什么方式开发和利用太阳能？你知道有哪些途径，已经取得哪些成就吗？阅读教材中“拓展视野”的内容，填空。
1．利用太阳能的一般方式：（1）（2）①②（3）（4）2．太阳能利用中存在的问题（1）（2）（3）二．生物质能的利用：生物质能来源于所贮存的能量。
包括（）、、、、等。
生物质能的利用主要有以下几种方式：1．2．（1）（2）3．，使物质在一定条件下发生化学反应，产生热值较高的可燃性气体。
三．氢能的开发与利用：1．氢能的三大优点：（1）（2）（3）2．氢能的产生方式：（1）（2）（3）（4）（5）。
3．氢能的利用途径：（1）（2）（3）1。
能源行业中的可再生能源利用方法
能源行业中的可再生能源利用方法可再生能源是指存在广泛且能够在人类有限存在期内再生的能源资源。
在当前严重的环境问题和能源危机的背景下，可再生能源的利用日益受到重视。
本文将探讨能源行业中的可再生能源利用方法，以期为可持续发展做出贡献。
一、太阳能利用太阳能是一种无限的资源，通过光照转化为电能或热能，可被广泛应用于能源行业。
在发电方面，太阳能光伏发电技术被广泛应用于屋顶和大规模太阳能电站中。
太阳能热利用方面，太阳能热水器和太阳能空调等设备也得到了应用和推广。
二、风能利用风能作为一种可再生的能源，具有潜力巨大。
通过建设风力发电场，利用风轮发电机将风能转化为电能，并与传统电力网连接。
风力发电已成为一种主要的可再生能源发电方式。
三、水能利用水力发电是一种广泛利用的可再生能源利用方式。
通过建设水电站，利用水的流动能量转化为电能。
小型水电站、大型水坝和开发潮汐能、浪能等都是将水能有效利用的手段，为能源行业提供了丰富的选择。
四、生物质能利用生物质能是指来自植物、动物和微生物的生物质资源，包括木材、农作物秸秆、沼气、生物柴油等。
通过生物质能的燃烧、发酵或化学反应等方式可以转化成能源，广泛用于发电、供暖和交通领域。
五、地热能利用地热能是指地球内部的热能资源，通过地热发电技术可以将地热能转化为电能。
地下热水和地热蒸汽可用于产生高温、高压的工质，驱动汽轮机发电。
地热能作为一种洁净、稳定、环保的能源，也为能源行业提供了一种可再生能源利用方式。
六、潮汐能利用潮汐能是指潮汐运动产生的动能，可通过设立海上潮汐发电设备将其转化为电能。
潮汐能具有周期性和可预测性的特点，属于可再生能源中一种潜力巨大的利用方式。
七、氢能利用氢能作为一种绿色清洁能源，可以通过氢燃料电池转化为电能，并作为能源中的一种替代能源来使用。
氢能的利用是未来能源领域的一个热门话题，其开发与应用具有长期而广阔的前景。
总结：可再生能源在能源行业中的应用与发展已经取得显著的进展。
2019-2020学年苏教版化学必修二浙江专用学案：专题2 第四单元 太阳能、生物质能和氢能的利用 Word版含答
第四单元太阳能、生物质能和氢能的利用1.了解太阳能、生物质能和氢能利用的现状。
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.认识开发利用高效、清洁新能源的重要性和迫切性。
太阳能的利用一、人类目前使用的能源1.主要能源：煤、石油、天然气。
2.化石燃料面临的问题（1）形成时间长，储量有限。
（2）引起的环境污染越来越严重。
二、太阳能的利用利用方式实例能量转化方式直接利用光合作用光能转化为化学能太阳能热水器光能转化为热能太阳能电池光能转化为电能光解水制氢气光能转化为化学能1．判断正误(正确的打“√”，错误的打“×”)。
（1）化石燃料储藏丰富，取之不尽，用之不竭，是可再生能源。
（）（2）地球上的能源，直接或间接的来自于太阳能。
（）（3）太阳能和热、电、化学能等都可以直接转换。
（）答案：（1）×（2）√（3）√2.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：D3.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正确的是（）A.用粮食发酵得到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.在农村不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解析：选B。
用粮食发酵得到酒精会消耗大量粮食，不符合我国粮食安全的国情，A错；在农村提倡利用沼气作生活燃料，C错；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，D错。
太阳能的利用方式能量转换方式转换原理实例光-热转换利用太阳辐射能加热物体而获得热能地膜、大棚、温室、太阳能热水器、反射式太阳灶、高温太阳炉光-电转换光-热-电转换利用太阳辐射能发电，一般由太阳能集热器发电，太阳能集热器吸收的热量使水转化为水蒸气，再驱动汽轮机发电太阳能发电站光-电直接转换利用光电效应，将太阳辐射能直接转换为电能太阳能电池光-化学能转换利用太阳辐射能促使一些化学反应的发生我国的一些农村地区把Na2SO4·10H2O晶体和其他物质装在密闭包装袋中，白天放在阳光下暴晒，当温度达到25 ℃时，Na2SO4·10H2O晶体失水，溶解吸热；夜里气温下降，袋里的Na2SO4溶液结晶，重新析出水合晶体，释放热量，用于取暖；光解水制氢气能量转转换原理实例换方式光-生物质能转换众多植物通过光合作用，将太阳辐射能转化为生物质能。
化学(苏教版必修II)2.4太阳能、生物质能和氢能分课时精练
化学（苏教版必修II）2.4太阳能、生物质能和氢能分课时精练2—4—1 太阳能与生物质能和氢能的利用一、单项选择题1、目前利用太阳能最广泛的利用方式是（）A、光—热转换B、光—化学能转换C、化学能—电能转换D、电能—化学能转换2、在太阳光作用下，植物体内的叶绿素把下列物质中的哪些转化为葡萄糖，进而生成淀粉、纤维素，把光能转化为化学能（）A、水、空气B、二氧化碳、水C、二氧化碳和空气D、水和淀粉3、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，葡萄糖彻底氧化生成的物质是（）A、二氧化碳B、水C、二氧化碳和水D、多种物质4、大自然利用太阳能最成功的是植物的（）A、氧化作用B、光合作用C、原电池作用D、电解质作用5、下列关于太阳能利用的有关说法中，错误的是（）A 利用太阳的辐射热进行发电B 利用太阳的辐射能加热物体而获得热能C 利用光电效应，将太阳辐射能直接转化为电能D 一切能源都是来自太阳的辐射能6、开发和利用最为引人注目的能源是（）A、生物能B、化学能C、光能D、太阳能7、“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秸杆的处理方法中，不符合“绿色化学”的是（）A、就地焚烧B、发酵后做农家肥C、加工成精饲料D、制造沼气8、即将到来的新能源时代，不再作为主要能源的是（）A、核能B、煤气C、氢能D、太阳能9、“可燃冰”有称“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”可贮载100~200体积的天然气。
下面关于“可燃冰”的叙述中，错误的是（）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”提供了水可能变成冰的例证D、“可燃冰”的主要可燃成分是甲烷10、下列说法中不正确的是（）A、电解水生成氢气和氧气时，电能转变成化学能B、煤燃烧时化学能大部分转变成热能C、绿色植物光合作用过程中太阳能转变成化学能D、白炽灯工作时电能全部转变成光能11、为了有效发展民用氢能源，首先必须制得廉价的氢气，下列可供开发有比较经济且资源可持续利用的制氢气的方法是（）A、电解水B、锌和稀硫酸反应C、光解海水D、以石油和天然气为原料12、人类对于能源的利用大致可以分为三个时代，柴草时代、化石时代、多能源时代。
2019-2020学年苏教版化学必修二同步导练课时作业：14 太阳能、生物质能和氢能的利用
课时作业14太阳能、生物质能和氢能的利用基础巩固1．化学与环境、材料、信息、能源关系密切，下列说法错误的是()A. 利用催化设施，可以将汽车尾气中的CO和NO转化为无害气体B. 半导体行业中有一句话：“从沙滩到用户”，计算机芯片的材料是二氧化硅C. 2012年3月修订的《环境空气质量标准》中新纳入的监测指标是PM2.5D. 防止酸雨发生的重要措施之一是使用清洁能源解析：A项，CO和NO都是有毒气体，利用催化设施，可以将汽车尾气中CO和NO转化为无害气体，故正确。
B项，计算机芯片的材料是硅，故错误。
C项，2012年3月修订的《环境空气质量标准》中新纳入的监测指标是PM2.5，故正确。
D项，二氧化硫和氮氧化物是形成酸雨的物质，防止酸雨发生的重要措施之一是使用清洁能源，减少二氧化硫和氮氧化物的排放，故正确。
答案：B2．下列说法不正确的是()A．电解水生成氢气与氧气时，电能转变成化学能B．煤燃烧时化学能转变成热能等C．绿色植物光合作用过程中太阳能转变成化学能D．白炽灯工作时电能全部转化成光能解析：白炽灯工作时电能不能全部转化成光能。
答案：D3．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：煤、石油、天然气，属于碳素燃料；发展太阳能可以减少化石燃料的使用，减少CO2的排放，减缓温室效应；太阳能电池可将太阳能直接转化为电能；菠菜中的蛋白质是间接利用太阳能合成的，研究菠菜蛋白质“发电”属于太阳能文明。
答案：D4．下述做法能改善空气质量的是()A．以煤等燃料作为主要生活燃料B．利用太阳能、风能和氢能等能源替代化石能源C．鼓励私人购买和使用汽车代替公交车D．限制使用电动车解析：煤燃烧时会产生SO2和颗粒物等大气污染物；汽车以汽油为燃料，会排放大量的污染气体；电动车对大气没有污染。
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。
苏教版高中化学必修二 2.4 太阳能 生物质能和氢能的利用 -太阳能生物质能氢能 课件(共55张PP
第二，有效提高汽油的标号， 使发动机运行更平稳；
第三，可有效消除火花塞、 气门、活塞顶部及排气管、 消声器部位的积炭，可以延 长主要部件的使用寿命。
生物质能的利用方式
3）热化学转换
只买炉子不买气， 清清洁洁燃烧气。
2．化石燃料面临的问题 (1)形成时间长，储量有限。 (2)引起的环境污染越来越严重。
怎么办？
世界各国都在致力于 开发和利用 洁净高效的新能源。
新能源
太阳能
风能 风能
氢能 生生物物质质能能
新能源
海洋能
地热能 核能
据报道,国家将在“十二五”期间建设100座 新能源示范城，这一点已经写入了《十二
年的活动主题是“营造绿色城市,呵护地球家园”我国环保总局 确定的主题是“人人参与,创建绿色家园”，下列活动不符合这
一主题的是（ D ）
煤炭的质量为 1.2×106kg.
二、太阳能的利用方式
直接利用
2、光－电转换
原理：根据光电效应，利用太阳能直 接转化为电能
应用：为无电场所提供电池，包括移动 电源和备用电源、太阳能日用电子产品
光-热-电转换 太阳能 集热器 水蒸气 汽轮机 电能
水
二、太阳能的利用方式 直接利用 3、光 – 化学能转化
形成风（空气动能）
使水循环
形成水流（水流能）
太
食物
被绿色植物
阳
微生物吸收万物生长 煤
（化学能）
辐 直接利用太阳靠灶太阳 石油
射 使大地变热
天然气
能 被海水吸收
形成洋流（海洋能）
太阳辐射 地球上
各种能源
第十五讲 太阳能、生物质能和氢能的利用
nC6H12O6
C6H12O6
2CH3CH2OH+2CO2↑
原料: 淀粉等糖类物质。
条件: 催化剂(生物酶)。
用途:乙醇可直接作为燃料或和汽油混合后作发动机燃料。
乙醇汽油(90%汽油+10%乙醇)的优点:可增加汽油中的含氧量,使燃烧更充分,降低尾气
中有害物质含发动机内积炭,可延长
化学方程式 6H2O+6CO2
C6H12O6+6O2
化学
典例1 可再生能源是我国重要的能源资源,在满足能源需求、改变能源结构、 减少环境污染、促进经济发展等方面具有重要作用。应用太阳能光伏发电技 术,是实现节能减排的一项重要措施。 下列有关分析不正确的是( ) A.风能、太阳能、生物质能等属于可再生能源 B.推广可再生能源有利于经济可持续发展 C.如图是太阳能光伏电池原理图,图中A极为正极 D.光伏电池能量转化方式是太阳能直接转化变为电能
化学
(3)太阳能转化为化学能 应用 ①暖袋——用于调节室温 原理:当白天温度较高或受日光照射时分解吸热,可以起到降温作用。晚上没 有日光或者温度低时重新化合放热,起到升温作用。 选择内装晶体的原则:分解温度要适中;热效应明显;价格便宜——芒硝。 ②光解水——利用太阳能和催化剂将水分解制氢气。 (4)光—生物质能转换 原理:通过光合作用,将太阳能转化为化学能储存在生物质中——生物质能。 自然界利用太阳能最成功的例子就是光合作用,地球上每年通过光合作用储藏 的太阳能相当于全球能源年消耗量的 10 倍左右。
化学
3.氢能利用的途径 (1)氢气燃烧放热:以液氢作为火箭的燃料; (2)用高压氢气、氧气制作氢氧燃料电池; (3)利用氢的热核反应释放的核能——氢弹。 贮氢合金的发现和应用,开辟了解决氢气贮存、运输难的新途径。
高中化学必修一必修二专题第三单元太阳能生物质能和氢能的利用
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CO2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(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。
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课时9
太阳能、生物质能和氢能的利用
【知识要点】
1．目前世界上所需的能源绝大多数来自于______、______、______。
由于______和______所以要开发和利用新能源。
2．太阳能具有______、______、______的特点。
利用的方式有______、______、______。
3．生物质能具有______、______、______的特点。
利用的方式______、______、______。
4．氢能具有______、______、______的特点。
化石能源：煤、石油、天然气
5．能源一般能源：水能、风能、地热能、核能
新型能源：太阳能、生物质能、氢能
一次能源：____、____、____、太阳能、风能、水力、潮汐能、地热能、6．能源核燃料等
二次能源：电能、汽油、煤油、柴油
【例题解析】
1．从另外一个角度讲，能源又可划分为一级能源和二级能源。
自然界以既成形式提供的能量称为一级能源；需要依靠其他能源的能量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，反应如下：
2H
20(l)===2H
2
(g)↑+ O
2
(g)↑-571．6kJ
根据以上内容回答下列问题：
(1)下列叙述正确的是 ( )
A.电能是二级能源
B.水力是二级能源
C.天然气是一级能源
D.焦炉气是一级能源
(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，因此可以研究在水不分解的情况下使氢成为二级能源
B.设法将太阳光聚集，产生高温，使水分解产生氢气
C.寻找高效催化剂，使水分解产生氢气同时释放能量
D.寻找特殊的化学物质，用于开发廉价能源，以分解水制取氢气
[分析]
2．近年来，有科学家提出硅是“21世纪的能源”、“未来的石油”的观点：假如硅作为一种普遍使用的新型能源被开发利用，关于其有利因素的下列说法中你认为不妥当的是( )
A.硅便于运输、贮存，从安全角度考虑，硅是最佳的燃料
B.硅的来源丰富，易于开采，且可再生
C.硅燃料放出的热量大，且燃料产物对环境污染较低，容易有效控制
D.寻找高效催化剂，使二氧化硅分解产生硅的同时释放能量，是硅能源大规模开发利用的一项关键技术
[分析]
3．既来自太阳辐射的能量，又属于可更新能源、二次能源和新能源的是 ( ) A.水能和风能 B.地热和核能 C.焦炭和汽油 D.风力发电和人工沼气
[分析]
4．煤、石油、天然气和生物能资源的能量形式和转换利用过程，正确的是 ( )
A.太阳辐射能→机械能→化学能
B.太阳辐射能→化学能→热能
C.生能物→电能→化学能→热能
D.太阳辐射能→机械能→电能
[分析]
【巩固练习】
1．煤、石油、水能、生物能的共同点是( )
A.都是可再生的常规能源
B.都是来自太阳辐射的能量
C.都是清洁的能源
D.都是二次能源
2．下列关于能源的各项比较，错误的是( )
A.同样净产值能耗：重工业>轻工业>农业
B.能源发热量：石油>煤炭>柴草
C.石油储量：中东>非洲>拉丁美洲
D.核能发电量：美国>法国>俄罗斯
3．关于新能源的叙述，正确的是( )
A.美国是核能发电量占本国发电量最大的国家
B.我国海南太阳能最丰富，西藏地热能最丰富
C.冰岛和新西兰都是开发利用地热能较多的国家
D.我国兴建秦山和大亚湾核电站是因为华东区与华南区核燃料丰富
4．“西气东输”工程是将新疆的天然气输送到最需要调入能源的( )
A.北京
B.青岛
C.上海
D.广州
5．我国和世界能源消费构成的相同点是( )
A.都以常规能源为主，石油消费量最多
B.核电和水电在能源消费构成中比重最小
C.石油在能源消费构成中的比重仍在不断上升
D.煤炭在能源消费构成中的比重不断下降
6．煤和石油在地质成因上共同的特点是( )
A.来自植物的化石
B.来自生物固定的太阳能
C.中生代是造煤和成油的重要时期
D.都形成在沉积盆地的边缘。