学年高中化学专题二第四单元太阳能生物质能和氢能的利用学案苏教版.pdfVIP

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CO、HO转化为葡萄糖，进而生成淀粉、纤维素等，从而把光

22

能转化为化学能。

(1)光能转化为化学能的方程式：

光

6CO＋6HO――→CHO＋6O。

2261262

叶绿素

(2)化学能转化为热能的方程式：

CHO＋6O―→6HO＋6CO。

6126222

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

点燃

nnn

(1)直接燃烧(用化学方程式表示)：(CHO)＋6O――→6CO＋5HO。

6105n222

酶

(2)生物化学转换：CHO――→2CHOH＋2CO↑。

6126252

(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．氢能是一种理想的绿色能源的理由

(1)热值高。

(2)资源丰富。

(3)燃烧产物是水，无污染。

2．氢能利用急需解决的问题

(1)用水制备氢气的能耗问题。在光分解催化剂作用下，通过太阳能分解水制氢气，是

主要研究方向。

(2)贮存和运输氢气的问题。现在科学家们发现了储氢金属，正在解决氢气贮存、运输

困难的问题。

(3)高压氢气、氧气制氢氧燃料电池是氢能源利用的一个重要方向。

探究点一太阳能的利用方式

1．太阳能

太阳能是太阳内部连续不断的核聚变所释放的能量。太阳能是地球上最基本、最丰富的

能源。

深化拓展：太阳能的特点

优点：太阳能是巨大、无尽的能源；太阳能可以为人类共享，可免费使用；太阳能对环

境无任何污染。

缺点：受季节、地区、气候等影响，不能维持常量等。

2．太阳能的利用方式