江蘇省徐州市王杰中學2014高中化學太陽能生物質能氫能的利用第三課時導學案蘇教版必修2章節與課題課時安排1課時主備人劉洪珍審核人總第課使用人使用日期或周第11周本課時學習目標1.使學生了解太陽能利用的現狀、開發利用太陽能的廣闊前景和尚未攻克的一些技術難題重點難點太陽能利用現狀、開發利用太陽能的廣闊前景和尚未攻克的一些技術難題教學資源使用PPT課件【自主學習與知識導學】【復習】1.化石能源的缺點:科學家對全球化石燃料何時用會被耗盡作了估計：其預測結果是——煤227年，石油40年，天然氣61年。為了解決全球的能源危機和燃燒化石燃料帶來的污染問題，世界各國都在致力開發和利用新能源，比如，太陽能、生物能、氫能等，而在所有的新能源中，最誘人的是太陽能。2.能源從其產生的方式可分為能源和能源：一次能源：稱為一次能源（或一級能源）。如：二次能源：稱為二次能源（或二級能源）。如：【知識導學】閱讀課本，思考并討論太陽能的資源特點【交流與探究一】一、太陽能的資源特點(優點或缺點均可)1、2、3、4、5、討論：大家知道在日常生活有我們利用太陽能的實例？它們是將太陽能轉化為什么能？1、太陽能轉化為能2、太陽能轉化為能3、太陽能轉化為能4、太陽能轉化為能【交流與探究二】二、太陽能的利用方式光——熱轉換：原理：運用：abcd2、光——電轉換：原理：運用：abc3、光——化學能轉換：運用：光——生物能轉換：原理：方程式【典型例題】1.美國《科學美國人》雜志在1971年7月刊登的“地球的能量資源”一文中提供了如下數據：到達地球表面的太陽輻射能的幾條主要去路直接反射52000×109kJ/s以熱能的方式離開地球81000×109kJ/s水循環40000×109kJ/s大氣流動370×109kJ/s光合作用40×109kJ/s請選用以上數據計算：(1)地球對太陽能的利用率約為___________。(2)通過光合作用，每年有_________kJ的太陽能轉化為化學能(每年按365天計)。(3)每年由綠色植物通過光合作用(６ＣＯ２＋６Ｈ２Ｏ＝Ｃ６Ｈ１２Ｏ６＋６Ｏ２）為我們生存的環境除去二氧化碳的質量為A。試根據能量關系列出A的計算式（列式中缺少的數據用符號表示）。A＝______kg。所缺數據的化學含義為___________。【解析】本題是一道綜合信息題。本題首先是考查閱讀能力，太陽到達地球表面的輻射能量為兩大類，一類離開地球；另一類被地球利用，包括水循環、大氣流動、光合作用三部分。解題的關鍵是正確理解“地球對太陽能的利用”的含義，水、大氣和光合作用產生的糖類，都是人們生存所必不可少的，所以它包括：水循環吸熱+大氣流動吸熱+光合作用吸熱。【隨堂反饋】1、下列能源中，屬于，無污染能源的是（）A、煤氣B、核能C、太陽能D、石油2、“綠色化學”要求從根本上減少乃至杜絕污染。下列對農作物收割后留下的莖干的處理方法中，不符合“綠色化學”的是（）A、就地焚燒B、發酵后作農家肥C、加工成精飼料D、制造沼氣3、下列關于能源和作為能源使用的物質的敘述中錯誤的是（）A、化石燃料物質內部儲存著能量B、太陽能不能直接轉化為化學能C、物質的化學能可能在不同條件下轉化為熱能、電能為人類所用D、綠色植物發生光合作用時，將太陽能轉化為化學能儲存起來4、汽車尾氣CO、SO2、NO及某些有機物等，是城市的污染源。治理的方法之一是在汽車的排氣管上安裝一個“催化轉化器”，它的特點是CO和NO反應，生成可參與大氣生態環境的無毒氣體（N的氧化物均為大氣污染物），并促使有機物充分燃燒及SO2轉化。（1）寫出CO和NO反應的化學方程式：（2）控制城市污染源的方法可以是（）A、開發氫能源B、使用電動車C、植樹造林D、戴上呼吸面具5．綠色能源是理想的能源，不會造成環境污染，下列不屬于綠色能源的是（）A.風能B.太陽能C.煤D.氫能源6.下列屬于直接利用太陽能輻射能的方式是（）①光——熱轉換②光——電轉換③光——化學能轉換④光——生物能轉換A、①②③B、①③④C、①②④D、①②③④7.地球上各種能源無不與太陽能密切相關，人類所使用的能源絕大部分來源于太陽能，捕獲太陽能的生物主要是綠色植物，通過光合作用把太陽能轉化為化學能。光合作用的總方程式是【拓展與提高】太陽能是一種清潔能源，它的利用前景非常誘人。下面是科學家正在研究的一種利用太陽能制取氫氣的方法：（1）首先利用太陽能加熱裝有氧化鋅和木炭的混合物，當反應塔內的溫度達到1200℃，可得到高純度的鋅粉。然后將制得的高純度鋅粉與400℃以上的水蒸氣反應，得到氫氣，氧化鋅循環使用。請寫出該過程涉及到的化學方程式：_____________、____________。（2）若投入81kg氧化鋅粉，則理論上制得的氫氣在標準狀況下的體積為_____________L。[反思]：本課主要學習了太陽能利用的現狀、開發利用太陽能的廣闊前景和尚未攻克的一些技術難題。徐州市王杰中學導學案（高一化學組）章節與課題專題二第四單元太陽能/生物質能/氫能的利用（第二課時）－生物質能的利用課時安排1課時主備人劉洪珍審核人總第課使用人使用日期或周第11周本課時學習目標簡單了解生物質能利用的現狀、開發利用的前景和尚未攻克的一些技術難題2.認識開發、利用高能清潔能源的重要性和緊迫性教學重點生物質能利用的現狀、開發利用的前景和尚未攻克的一些技術難題教學難點生物質能利用利用原理教學資源使用PPT課件【復習】在所有的可錄用的能源中，有一種能源被描述成是一種古老而年輕的能源，那就是生物質能來源：生物質能包括：等。這些物質中蘊含豐富的生物質能。【自主學習與知識導學】生物質能的利用方式1、方程式：2、1）制沼氣：原料：條件：主要成分：還包括用途2）制乙醇：原料：條件：用途方程式：；3、熱化學轉換：過程：【知識歸納】生物質能的優勢abc閱讀課本P50拓展視野，討論與傳統的填埋方法相比，用焚燒的方法處理垃圾，優點有哪些？abcd設問：剛才我們學習了生物質能的幾種利用方式和它們的優勢所在，但是，為什么目前生物質能利用不是很廣泛呢？談談你的看法。【交流與探究一】開發利用生物質能的前景1、目前主要停留在階段2、目前的技術難題：【典型例題】為了減少煤燃燒時造成的環境污染，人們設法將煤轉化成清潔的燃料。例如煤的氣化和液化就是使煤變成清潔能源的有效途徑。（1）煤的氣化的主要化學反應是煤和水蒸氣的反應。該反應的化學方程式可表示為_________。（2）煤的液化包括煤的直接液化和間接液化。煤的間接液化是用煤氣化后得到的產物，在一定條件下合成甲醇（CH3OH），其反應方程式可表示為______________。【隨堂反饋】1、下列對于城市廢棄物中生物質能的利用不合理的是（）A、把廢棄物拉到鄉下找個地方埋掉B、對廢棄物進行處理后焚燒，利用產生的熱能供熱和發電C、把廢棄物進行生物化學轉化獲取甲烷D、讓廢棄物在一定條件下發生化學反應，產生熱值較高的可燃性氣體2、下列選項中，說明乙醇作為燃料的優點的是（）①燃燒時發生氧化還原反應②充分燃燒的產物不污染大氣③乙醇是一種再生能源④燃燒時放出大量熱量A、①②③B、①②④C、①③④D、②③④3．（2010·江陰高一檢測）下列變化過程中表示的能量轉化關系錯誤的是（）A．植物光合作用：光能→生物質能B．電燈發光：電能→化學能C．木柴燒飯：生物質能→熱能D．太陽能熱水器：光能→熱能4．下列選項中能說明乙醇作為燃料的優點的是（）①燃燒時發生氧化反應②充分燃燒的產物不污染環境③乙醇是一種再生能源④燃燒時放出大量熱量A.①②③B.①②④C.①③④D.②③④徐州市王杰中學導學案（高一化學組）章節與課題專題二第四單元太陽能/生物質能/氫能的利用（第三課時）氫能的開發與利用課時安排1課時主備人劉洪珍審核人總第課使用人使用日期或周第11周本課時學習目標1.簡單了解氫能利用的現狀、開發利用的前景和尚未攻克的一些技術難題2.認識開發、利用高能清潔能源的重要性和緊迫性教學重點氫能利用的現狀、開發利用的前景和尚未攻克的一些技術難題教學難點氫能利用利用原理教學資源使用PPT課件【自主學習與知識導學】【復習】通過初中化學的學習，我們就知道了氫能是最好的潔凈、高效的新型能源，為什么可以這樣說？氫能的三大優點：1、2、3、閱讀課本50頁，畫出氫能產生與利用示意圖【交流與探究一】大家知道幾種產生氫能的方式？這些方式有哪些優點和缺點？方式優點或缺點【知識歸納】一、氫能的產生方式：（能寫化學方程式的要求寫出化學方程式）1、2、3、4、5、二、氫能利用的途徑1、2、3、閱讀課本48頁，討論氫的儲存有哪些方法。三、儲氫材料：氫的儲存方法：【典型例題】氫能是21世紀極具開發前景的新能源之一，它既是綠色能源，又可循環利用。（1）請在上圖的兩個空框中填上循環過程中反應物和生成物的分子式，以完成理想的氫能源循環體系圖（循環中接受太陽能的物質在自然界中廣泛存在）。（2）從能量轉移的角度看，過程Ⅱ主要是_______能轉化為_______能。【解析】最經濟最理想的獲得氫能源的循環體系是尋找合適的光分解催化劑，加快水在光照下的分解速度。所以左邊的物質是H2O，右邊物質是H2和O2，從左到右發生類似于光合作用的反應，將太陽能轉化為化學能；從右到左發生原電池反應，將化學能轉化為電能。答案：（1）（左邊）H2O（右邊）H2和O2（2）化學電【隨堂反饋】能源可劃分為一級能源和二級能源。自然界中以現成形式提供的能源稱為一級能源，而依靠其他能源間接制取的能源稱為二級能源。氫氣是一種高效而又沒有污染的二級能源，它可以由自然界中大量存在的水制取，2H2O(l)===2H2(g)+O2(g)(1)下列敘述正確的是（）A、電能是二級能源B、水力是二級能源C、煤、石油、天然氣是一級能源D、水煤氣、干餾煤氣是一級能源（2）關于用水制取的二級能源氫氣，以下研究方向不正確的是（）A、構成水的氫和氧是可以燃燒的能源，因此可研究在水不分解的情況下，是氫成為二級能源B、設法將太陽光聚集，產生高溫，是水分解產生氫氣C、尋找高效催化劑，使水分解產生氫氣，同時釋放熱量D、尋找特殊化學物質，用于開發廉價能源，以分解水獲得氫能源2．氫能是一種既高效又干凈的新能源，發展前景良好，用氫作能源的燃料電池汽車備受青睞。我國擁有完全自主知識產權的氫燃料電池轎車“超越三號”，已達到世界先進水平，并加快向產業化的目標邁進。氫能具有的優點包括（）①原料來源廣②易燃燒、熱值高③儲存方便④制備工藝廉價易行A.①②B.①③C.③④D.②④【解析】選A。氫能作為燃料的優點是：來源豐富（水），單位質量的氫燃燒時產生的熱量多，氫氣燃燒的惟一產物是水，燃燒后不產生污染。其缺點是：現有的制取氫氣方法耗能大，制取的成本太高，另外氫氣的熔沸點太低，給儲存和運輸帶來困難。3.（2009·浙江高考改造題）下列說法正確的是（）A.蛋白質、纖維素、蔗糖、淀粉都是高分子化合物B.氫能是無污染、放熱多的新型能源C.使用太