2019-2020年高中化學 專題二 第四單元 太陽能、生物質(zhì)能和氫能的利用教學設計 蘇教版必修2.doc

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2019-2020年高中化學 專題二 第四單元 太陽能、生物質(zhì)能和氫能的利用教學設計 蘇教版必修2 ●課標要求 1．通過查閱資料說明能源是人類生存和發(fā)展的重要基礎，了解化學在解決能源危機中的重要作用。 2．了解人類利用太陽能、氫能的意義和人類面臨的能源危機以及未來的新能源。 ●課標解讀 1．了解太陽能、生物質(zhì)能、氫能的開發(fā)利用。 2．了解人類面臨的能源危機和未來的新能源。 ●教學地位 能源是人類生產(chǎn)、生活、科技必不可少的化石能源不可再生且污染嚴重，開發(fā)新能源成了各國的當務之急。也是高考命題特別關注的熱點之一。 (教師用書獨具) ●新課導入建議 　為了緩解當前能源緊張的問題，各國都在加大開發(fā)力度，研制、開發(fā)新型、高效、清潔能源，例如：用水力發(fā)電代替火力發(fā)電以減少燃料消耗；利用地熱取暖、在日常生活中家庭用太陽能獲得熱水等等。本課時將探討這些方面的問題。 ●教學流程設計 ???步驟3：對“探究”要引導學生閱讀要點闡述，了解常見能源的開發(fā)利用及應注意的事項，通過【例】加強理解。然后學生獨立完成“變式訓練1和2”，教師點評、糾錯。對“教師備課資源”根據(jù)實際可以補充。 ? ? 課　標　解　讀 重　點　難　點 1.了解太陽能、生物質(zhì)能和氫能的開發(fā)利用及其前景。 2.了解常見的新能源開發(fā)利用。 1.太陽能、生物質(zhì)能和氫能開發(fā)利用中優(yōu)缺點。(重點) 2.常見的其他新能源。(重點) 太陽能的利用 1.太陽能的轉(zhuǎn)化 地球上最基本的能源是太陽能，太陽能以光和熱的形式傳送到地面。人們可以直接利用太陽輻射獲得光和熱。綠色植物通過光合作用吸收太陽能，動物食用植物內(nèi)的淀粉、纖維素、蛋白質(zhì)間接利用太陽能?；剂咸N藏的能量也來自遠古時期生物體吸收利用的太陽能，這些太陽能通過各種化學反應轉(zhuǎn)化為化學能，化學能又可以通過各種形式轉(zhuǎn)化為熱能、光能或電能釋放出來。 2．綠色植物對太陽能的利用轉(zhuǎn)化 綠色植物體內(nèi)的葉綠素葡萄糖淀粉或纖維素，把光能轉(zhuǎn)化為化學能，化學方程式為6H2O＋6CO2C6H12O6＋6O2；淀粉、纖維素在動物體內(nèi)水解為葡萄糖，繼而被氧化生成CO2和H2O，釋放出熱量，供給生命活動的需要。該過程的反應為：(C6H10O5)n＋nH2OnC6H12O6，C6H12O6(s)＋6O2(g)―→6H2O(l)＋6CO2(g)　ΔH＝－2 804 kJmol－1。 1．舉例說明太陽能利用的具體事實有哪些？ 【提示】?、俟夂献饔脤崿F(xiàn)光能轉(zhuǎn)化為化學能；②熱水器實現(xiàn)光能轉(zhuǎn)化為熱能；③太陽能電池實現(xiàn)光能轉(zhuǎn)化為電能。 生物質(zhì)能的利用 1.來源 生物質(zhì)能來源于植物及其加工產(chǎn)品所貯存的能量。生物質(zhì)包括農(nóng)業(yè)廢棄物、水生植物、油料植物、城市與工業(yè)有機廢棄物、動物糞便等。 2．利用方式 (1)直接燃燒 若用纖維素代表植物枝葉的主要成分，則其燃燒的化學方程式為：(C6H10O5)n＋6nO26nCO2＋5nH2O。 (2)生物化學轉(zhuǎn)換 ①制沼氣 a．沼氣的成分：主要是甲烷，還含有CO2及少量H2S、NH3、PH3等。 b．應用：制氣體燃料和優(yōu)質(zhì)肥料。 ②制乙醇 含糖類、淀粉較多的農(nóng)作物，在催化劑存在下，經(jīng)水解和細菌發(fā)酵，可以制得乙醇，反應方程式為： (C6H10O5)n＋nH2OnC6H12O6， C6H12O62C2H5OH＋2CO2↑。 (3)熱化學轉(zhuǎn)換 使生物質(zhì)在一定條件下發(fā)生化學反應，產(chǎn)生熱值較高的可燃氣體。 氫能的開發(fā)與利用 1.氫能的優(yōu)點 (1)完全燃燒放出的熱量多 (2)原料是水，來源廣 (3)燃燒產(chǎn)物是水，無污染 2．氫能產(chǎn)生與利用的途徑 3．氫能的開發(fā)與利用 (1)在光分解催化劑存在下，在特定的裝置中，利用太陽能分解水制氫氣。 (2)利用藍綠藻等低等植物和微生物在陽光作用下分解水釋放出氫氣。 (3)發(fā)現(xiàn)和應用貯氫合金，解決氫氣的貯存和運輸問題。 2．貯氫金屬的化學原理是什么？ 【提示】　通過化學反應金屬與氫氣化合成氫化物。 能源的開發(fā)、利用與轉(zhuǎn)化 【問題導思】　 ①舉例說明你知道的能源有哪些？ 【提示】　太陽能、煤、石油、天然氣、柴草、水能、風能、潮汐能、地熱能、核能、氫能、電力等。 ②常見的綠色能源有哪些？ 【提示】　水能、風能、海洋能、地熱能、氫能、太陽能等。 1．太陽能的利用 (1)太陽能既是一次能源，又是可再生能源。它資源豐富，既可免費使用，又無需運輸，對環(huán)境無任何污染。但太陽能也有兩個主要缺點：一是能流密度低；二是其強度受各種因素(季節(jié)、地點、氣候等)的影響不能維持常量。這兩大缺點大大限制了太陽能的有效利用。 (2)太陽能直接利用方式基本有①光—熱轉(zhuǎn)換、②光—電轉(zhuǎn)換、③光—化學能轉(zhuǎn)換、④光—生物質(zhì)能轉(zhuǎn)換。 2．生物質(zhì)能的轉(zhuǎn)化方式 (1)生物質(zhì)能轉(zhuǎn)化為熱能：直接燃燒 (2)生物質(zhì)能―→化學能―→熱能 ①植物等柴草―→沼氣熱能 ②農(nóng)作物等糖類―→乙醇熱能 (3)生物質(zhì)能―→化學能 生物質(zhì)―→可燃氣體 3．氫能的利用 目前，我國工業(yè)制氫方法主要是以天然氣、石油和煤為原料，在高溫下使之與水蒸氣反應而制得，也可以用部分氧化法制得。這些制氫方法在工藝上都比較成熟，但是由化石能源和電力來換取氫能，在經(jīng)濟上和資源利用上并不合適。 4．新能源的開發(fā) (1)調(diào)整和優(yōu)化能源結(jié)構(gòu)，降低燃煤在能源結(jié)構(gòu)中的比率，節(jié)約油、氣資源，加大科技投入，加快開發(fā)水電、核電和新能源。 (2)新能源包括太陽能、燃料電池、風能和氫能等，這些新能源的特點是資源豐富，且有些可以再生，為再生性能源，對環(huán)境沒有污染或污染少。 能量之間的轉(zhuǎn)化 　下列關于能源利用的說法中正確的是(　　) A．貯氫材料在使用中，氫分子被吸收時，在合金表面解離變成氫原子，同時放出熱量 B．對城市廢棄物進行處理后焚燒，利用產(chǎn)生的熱能供暖和發(fā)電 C．使用化石燃料不會帶來環(huán)境污染問題 D．將氫氣作為燃料使用的優(yōu)點之一是成本低 【解析】　貯氫材料與氫分子生成了金屬氫化物，在這一過程中，氫分子變成原子的過程是化學鍵斷裂的過程，屬于吸熱過程，A項錯誤；發(fā)達國家對城市廢棄物的處理方式主要是焚燒，利用產(chǎn)生的熱能供暖和發(fā)電，B項正確；化石燃料在使用過程中往往會造成一定的環(huán)境污染問題，C項錯誤；氫氣的主要來源是水，由水制得氫氣的成本較高，所以推行進度緩慢，D項錯誤。 【答案】　B ①再生能源——在自然界中可以不斷再生，并有規(guī)律地得到補充的能源。如，太陽能、風能、地熱能、生物質(zhì)能等。 ②非再生能源——經(jīng)過億萬年形成，短時期無法恢復或循環(huán)再生的能源。如，煤炭、石油、天然氣、核燃料等。 1．人類將在未來幾十年內(nèi)逐漸由“碳素燃料文明時代”過渡至“太陽能文明時代”(包括風能、生物質(zhì)能等太陽能的轉(zhuǎn)換形態(tài))，屆時人們將適應“低碳經(jīng)濟”和“低碳生活”，下列說法不正確的是(　　) A．煤、石油和天然氣都屬于碳素燃料 B．發(fā)展太陽能經(jīng)濟有助于減緩溫室效應 C．太陽能電池可將太陽能轉(zhuǎn)化為電能 D．目前研究菠菜蛋白質(zhì)“發(fā)電”不屬于太陽能文明 【解析】　煤、石油、天然氣都是有機物，屬于碳素燃料，A正確；發(fā)展太陽能可以減少化石燃料的使用，減少CO2的排放，B正確；太陽能電池可將太陽能轉(zhuǎn)化為電能，C正確；菠菜中的蛋白質(zhì)是間接利用太陽能合成的，研究菠菜蛋白質(zhì)“發(fā)電”屬于太陽能文明。 【答案】　D 2．有專家指出如果對燃燒產(chǎn)物如CO2、H2O、N2等利用太陽能使它們重新組合，使之能夠?qū)崿F(xiàn)循環(huán)利用，那么，不僅可以消除對大氣的污染，還可以節(jié)約燃料，緩解能源危機。在此構(gòu)想的物質(zhì)循環(huán)圖中太陽能最后轉(zhuǎn)化為(　　) A．化學能　　　　　　　B．熱能 C．生物能 D．電能 【解析】　燃料燃燒產(chǎn)物＋熱能。 【答案】　B 【教師備課資源】 能源的含義及分類 　能源，顧名思義，指的是能量的來源，凡是能為人類提供熱、光、動力等有用能量的物質(zhì)或物質(zhì)運動都可稱為能源。如，化石燃料(石油、天然氣、煤等)、陽光、流水、風、潮汐、柴草等。 能源可分為： (1)一次能源——在自然界中天然存在，可以直接取得而又沒有經(jīng)過加工或轉(zhuǎn)換的能源。如，煤炭、石油、風能、太陽能、水力、核能、地熱能等。 二次能源——由一次能源經(jīng)過轉(zhuǎn)換和加工為其他種類和形式的能源。如，電力、煤氣、蒸汽、汽油等。 (2)再生能源、與非再生能源 (3)綠色能源，如風能、水能、氫能、太陽能等。 (4)常規(guī)能源——在一定歷史時期和科學技術水平下，已經(jīng)被廣泛應用的能源。如，煤炭、天然氣、石油等。 新能源——采用先進方法以及新發(fā)展的先進技術加以利用的能源。如，太陽能、風能、地熱能、海洋能、氫能等。 　從另外一個角度講，能源又可劃分為一級能源和二級能源。自然界以既成形式提供的能量稱為一級能源；需要依靠其他能源的能量間接制取的能源稱為二級能源，氫氣是一種高效而沒有污染的二級能源，它可以由自然界中大量存在的水來制取，反應如下： 2H2O(l)===2H2(g)＋O2(g)　ΔH＝＋571.6 kJmol－1根據(jù)以上內(nèi)容回答下列問題： (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．天然氣是一級能源 D．焦爐氣是一級能源 (2)關于用水制取二級能源氫氣，以下研究方向不正確的是(　　) A．構(gòu)成水的氫和氧都是可以燃燒的物質(zhì)，因此可以研究在水不分解的情況下使氫成為二級能源 B．設法將太陽光聚集，產(chǎn)生高溫，使水分解產(chǎn)生氫氣 C．尋找高效催化劑，使水分解產(chǎn)生氫氣同時釋放能量 D．尋找特殊的化學物質(zhì)，用于開發(fā)廉價能源，以分解水制取氫氣 【解析】　(1)水力應是一級能源，焦爐氣是二級能源。焦爐氣是煤高溫干餾后生成的混合氣體，故是依靠煤這種能源間接制取的二級能源。 (2)A項混淆了元素、分子、單質(zhì)的概念，錯誤；C中水分解成氫氣的過程應是吸熱過程而非放熱過程。 【答案】　(1)AC　(2)AC 常見能源太陽能熱能電能生物質(zhì)能化學能生物質(zhì)能(間接利用太陽能)氫能：熱值高，無污染，來源廣泛等 1．下列有關太陽能的說法不正確的是(　　) A．太陽能以光波形式傳送到地面 B．化石燃料蘊藏的能源來自太陽能 C．太陽能是潔凈能源，不污染環(huán)境 D．食用植物體內(nèi)的淀粉、蛋白質(zhì)等屬直接利用能源 【解析】　食用植物體內(nèi)的淀粉、蛋白質(zhì)等物質(zhì)中的化學能轉(zhuǎn)化為熱能，再被利用。 【答案】　D 2．下列有關太陽能的利用方式以及列舉的實例錯誤的是(　　) A．直接利用太陽輻射能的基本方式有四種：光—熱轉(zhuǎn)換、光—電轉(zhuǎn)換、光—化學能轉(zhuǎn)換和光—生物質(zhì)能轉(zhuǎn)換 B．太陽能熱水器是一種光—熱轉(zhuǎn)換形式 C．綠色植物進行的光合作用，是一種光—生物質(zhì)能轉(zhuǎn)換，它的本質(zhì)是光—化學能轉(zhuǎn)換 D．將電能通過用電器進行照明的過程是一種光—電能轉(zhuǎn)換過程 【解析】　光—熱轉(zhuǎn)換、光—電轉(zhuǎn)換、光—化學能轉(zhuǎn)換和光—生物質(zhì)能轉(zhuǎn)換是太陽能利用的基本方式。它們都是把光能轉(zhuǎn)換成其他形式的能量的過程。 D項是將電能轉(zhuǎn)換成光能的過程。 【答案】　D 3．下列化學變化中，能量的轉(zhuǎn)化形式表示不正確的是(　　) A．Zn＋Ag2O＋H2OZn(OH)2＋2Ag，充電時化學能轉(zhuǎn)化為電能 B．2H2＋O22H2O，化學能轉(zhuǎn)化為熱能 C．6H2O＋6CO2C6H12O6＋6O2，太陽能轉(zhuǎn)為化學能 D．CaCO3CaO＋CO2↑，熱能轉(zhuǎn)化為化學能 【解析】　A項，充電時電能轉(zhuǎn)化為化學能。 【答案】　A 4．生物質(zhì)能是綠色植物通過葉綠素將太陽能轉(zhuǎn)化為化學能而貯存在生物質(zhì)內(nèi)部的能量。生物質(zhì)能一直是人類賴以生存的重要能源。下列有關說法不正確的是(　　) A．農(nóng)村通過雜草和動物的糞便發(fā)酵制沼氣，沼氣的主要成分是甲烷 B．全國推廣使用的乙醇汽油中的乙醇可由富含淀粉的谷物發(fā)酵產(chǎn)生 C．為減小對化石燃料的依賴，可在農(nóng)村大量燃燒秸稈 D．開發(fā)生物質(zhì)能有利于環(huán)境保護和經(jīng)濟可持續(xù)發(fā)展 【解析】　大量燃燒秸稈，可產(chǎn)生嚴重污染，浪費生物質(zhì)能。 【答案】　C 5．分析下圖，回答以下問題： 氫能的產(chǎn)生與利用途徑 (1)水電解生成H2，首先要解決的問題是________________________________________________________________________。 (2)標準狀況下，11.2 L H2燃燒生成液態(tài)的水，放出Q kJ的熱量，寫出該反應的熱化學方程式：________________________________________________________________________。 (3)氫氣作為理想的“綠色能源”的主要理由有________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________。 (4)氫氧燃料電池是氫能源利用的一個重要方向。氫氣在________極上發(fā)生________反應，氧氣在________極上發(fā)生________反應。 【解析】　本題考查氫能的開發(fā)利用，熱化學方程式和燃料電池。 【答案】　(1)水電解制H2，大量消耗電能 (2)2H2(g)＋O2(g)===2H2O(l)　ΔH＝－4Q kJmol－1 (3)來源豐富(H2O)，燃燒放出的熱量多，產(chǎn)物無污染 (4)負　氧化　正　還原 1．近年來，有科學家提出硅是“21世紀的能源”、“未來的石油”的觀點。假如硅作為一種普遍使用的新型能源被開發(fā)利用，關于其有利因素的下列說法中你認為不妥當?shù)氖?　　) A．硅便于運輸、貯存，從安全角度考慮，硅是最佳的燃料 B．硅的來源豐富，易于開采，且可再生 C．硅燃燒放出的熱量大，且燃燒產(chǎn)物對環(huán)境污染較低，容易有效控制 D．尋找高效催化劑，使二氧化硅分解產(chǎn)生硅的同時釋放能量，是硅能源大規(guī)模開發(fā)利用的一項關鍵技術 【解析】　二氧化硅分解是吸熱反應。 【答案】　D 2．下列關于能源和作為能源使用的物質(zhì)的敘述中錯誤的是(　　) A．化石燃料物質(zhì)內(nèi)部儲存著能量 B．太陽能不能直接轉(zhuǎn)化為化學能 C．物質(zhì)的化學能可能在不同條件下轉(zhuǎn)變成熱能、電能為人類所用 D．綠色植物發(fā)生光合作用時，將太陽能轉(zhuǎn)化為化學能儲存起來 【解析】　綠色植物發(fā)生光合作用時，將太陽能直接轉(zhuǎn)化為化學能，B不正確。 【答案】　B 3．(雙選)下列有關能量轉(zhuǎn)換的說法正確的是(　　) A．煤燃燒是化學能轉(zhuǎn)化為熱能的過程 B．化石燃料和植物燃料燃燒時放出的能量均來源于太陽能 C．動物體內(nèi)葡萄糖被氧化成CO2是熱能轉(zhuǎn)變成化學能的過程 D．植物通過光合作用將CO2轉(zhuǎn)化為葡萄糖是太陽能轉(zhuǎn)變成熱能的過程 【解析】　葡萄糖氧化放出能量，是化學能轉(zhuǎn)變成熱能，C錯誤；D中應該是太陽能轉(zhuǎn)變?yōu)榛瘜W能，D錯誤。 【答案】　AB 4．下列對城市廢棄物中生物質(zhì)能利用不合理的是(　　) A．把廢棄物運到鄉(xiāng)下找個地方填埋掉 B．對廢棄物進行處理后焚燒，利用產(chǎn)生的熱能供暖和發(fā)電 C．把廢棄物進行生物化學轉(zhuǎn)換獲取CH4 D．讓廢棄物在一定條件下發(fā)生化學反應，產(chǎn)生熱值較高的可燃性氣體 【解析】　廢棄物填埋不僅會造成資源浪費，甚至污染當?shù)赝寥馈? 【答案】　A 5．可再生能源是我國重要的能源資源，在滿足能源需求、改變能源結(jié)構(gòu)、減少環(huán)境污染、促進經(jīng)濟發(fā)展等方面具有重要作用。應用太陽能光伏發(fā)電技術，是實現(xiàn)節(jié)能減排的一項重要措施。 下列有關分析不正確的是(　　) A．風能、太陽能、生物質(zhì)能等屬于可再生能源 B．推廣可再生能源有利于經(jīng)濟可持續(xù)發(fā)展 C．上圖是太陽能光伏電池原理圖，圖中A極為正極 D．光伏電池能量轉(zhuǎn)化方式是太陽能直接轉(zhuǎn)化變?yōu)殡娔? 【解析】　A、B說法正確；由圖中的電流方向可知，A極應為負極，C不正確；光伏電池發(fā)電是將光能直接轉(zhuǎn)化為電能，D正確。 【答案】　C 6．(xx連云港高一檢測)有效“減碳”的手段之一是節(jié)能，下列制氫方法最節(jié)能的是(　　) A．電解水制氫：2H2O2H2↑＋O2↑ B．天然氣制氫：CH4＋H2OCO＋3H2 C．高溫使水分解制氫：2H2O2H2↑＋O2↑ D．太陽光催化分解水制氫：2H2O2H2↑＋O2↑ 【解析】　電解水或高溫使水分解都要消耗大量的電能或熱能，天然氣本身是一種不可再生的化石燃料，用它制氫氣，除了消耗能源物質(zhì)外，反應所需要的高溫條件，也需要額外消耗大量的能源。 【答案】　D 7．(雙選)有專家指出，如果將燃燒產(chǎn)物如CO2、H2O、N2等利用太陽能使它們重新組合變成CH4、CH3OH、NH3等的構(gòu)想能夠變成現(xiàn)實，則下列說法中錯誤的是(　　) A．可消除對大氣的污染 B．是化學能轉(zhuǎn)換為化學能的過程 C．此題中的CH4、CH3OH、NH3等為一級能源(即自然界中以現(xiàn)成形式提供的能源) D．可緩解能源危機 【解析】　這是一個資源循環(huán)利用問題，燃燒產(chǎn)物如CO2、H2O、N2等重新組合變成CH4、CH3OH、NH3等，借助了太陽能的參與，從而該轉(zhuǎn)化過程不僅是化學能之間的相互轉(zhuǎn)化，還含有太陽能對轉(zhuǎn)化過程的貢獻。 【答案】　BC 8．南京將于xx年承辦世界青奧會。下列措施不符合低碳和零碳能源的是(　　) A．逐步利用太陽能等新能源代替化石燃料 B．引進電動汽車，減少汽車尾氣排放 C．全面推廣利用氫能，禁止在任何條件下利用任何化石燃料 D．在西部和沿海地區(qū)興建風力發(fā)電站，解決能源問題 【解析】　在一定條件下，可合理使用化石燃料。 【答案】　C 9. “能源分類相關圖”如圖所示，下列四組能源選項中，全部符合圖中陰影部分的能源是(　　) A．煤炭、石油、潮汐能 B．水能、生物質(zhì)能、天然氣 C．太陽能、風能、沼氣 D．地熱能、海洋能、核能 【解析】　所列能源中屬于新能源的是潮汐能、生物質(zhì)能、太陽能、風能、沼氣、地熱能、海洋能、核能；來自太陽輻射的能源是煤炭、石油、水能、生物質(zhì)能、天然氣、太陽能、風能、沼氣、海洋能(如海水溫差能)；屬于可再生能源的是水能、生物質(zhì)能、太陽能、風能、沼氣、海洋能。 【答案】　C 10．(雙選)氫氣雖然是一種理想的綠色能源，但目前仍處在研究、試驗階段，還未得到廣泛應用，其原因可能是(　　) A．氫氣雖可由水制備獲得，但水資源嚴重匱乏 B．氫氣制備耗能巨大，廉價制氫技術尚未成熟 C．氫氣貯存、運輸?shù)劝踩夹g尚未很好地解決 D．氫氣燃燒產(chǎn)物雖無污染，但其放出熱量較少 【解析】　氫氣是一種放出熱量多、無污染的、理想的綠色能源，但目前仍處在研究、試驗階段，不是由于水資源的原因，我國淡水資源雖不是太多，但是海水資源比較豐富，A項錯；氫氣可以由水制備，但是需要消耗大量的能源，且不好貯存，這是根本原因。 【答案】　BC 11．(xx武漢高一檢測)氫氣是未來最理想的能源，科學家最近研制出利用太陽能產(chǎn)生激光，并在二氧化鈦(TiO2)表面作用使海水分解得到氫氣的新技術：2H2O2H2↑＋O2↑。制得的氫氣可用于燃料電池。試完成下列問題： (1)太陽光分解海水時，實現(xiàn)了從 __________能轉(zhuǎn)化為________能，二氧化鈦作________。生成的氫氣，用于燃料電池時，實現(xiàn)________能轉(zhuǎn)化為________能。水分解時，斷裂的化學鍵為________，分解海水的反應屬于 ________反應(填“放熱”或“吸熱”)。 (2)某種燃料電池是用固體金屬氧化物陶瓷作電解質(zhì)，兩極上發(fā)生的電極反應分別為A極：2H2＋2O2－－4e－===2H2O；B極：O2＋4e－===2O2－。 則A極是電池的________極，電子從該極________(填“流入”或“流出”)。 【解析】　(1)太陽光分解海水時，太陽能轉(zhuǎn)化為化學能，二氧化鈦起催化作用；燃料電池發(fā)電時，化學能轉(zhuǎn)化為電能；水分解時，氫氧共價鍵斷裂，形成氫氫共價鍵和氧氧共價鍵。氫氣燃燒是放熱反應，水分解從形式上看是氫氣燃燒的逆反應，所以水的分解反應屬于吸熱反應。 (2)原電池的負極發(fā)生失電子的氧化反應，是電子流出的一極，電流流入的一極，氫氣是負極，氧氣是正極。 【答案】　(1)太陽　化學　催化劑　化學　電　氫氧共價鍵　吸熱 (2)負　流出 12．(xx泰州高一檢測)下列是用化學方程式表示的化學變化，請在每小題后的橫線上注明能量的轉(zhuǎn)化形式： (1)C2H5OH＋3O22CO2＋3H2O：________________________________________________________________________。 (2)Pb＋PbO2＋4H＋＋2SO2PbSO4＋2H2O(充電的過程)：________________________________________________________________________。 (3)Zn＋2MnO2＋2NH4ClZnCl2＋2MnOOH＋2NH3↑：________________________________________________________________________。 (4)2Mg＋O22MgO：________________________________________________________________________。 (5)6CO2＋6H2OC6H12O6＋6O2：________________________________________________________________________。 【答案】　(1)化學能轉(zhuǎn)化為熱能和光能　(2)電能轉(zhuǎn)化為化學能　(3)化學能轉(zhuǎn)化為電能　(4)化學能轉(zhuǎn)化為熱能和光能　(5)太陽能轉(zhuǎn)化為化學能 13．沼氣是一種廉價的能源。農(nóng)村富有大量的秸稈、雜草等廢棄物，它們經(jīng)微生物發(fā)酵之后，便可產(chǎn)生沼氣，可以用來點火做飯。 (1)已知(C6H10O5)n＋nH2O3nCO2＋3nCH4＋能量，請設想出這個總反應的實際價值與意義。 (2)煤的主要成分是碳，寫出煤和沼氣中的主要成分燃燒過程的化學方程式________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________； 并指出哪一種燃料對環(huán)境污染小？________。 (3)我國農(nóng)村大約有700萬個沼氣發(fā)生池，如果每個沼氣池平均每天產(chǎn)生2 m3沼氣(主要是CH4)，每摩爾CH4完全燃燒能放出890 kJ的熱量。計算每天可節(jié)約燃燒值為3.36104 kJkg－1的標準煤多少千克？并說明使用沼氣發(fā)生池還有哪些優(yōu)點。 (4)若建立沼氣發(fā)電站，可以實現(xiàn)把________能轉(zhuǎn)化成電能。 【解析】　將植物的秸稈、葉、根等轉(zhuǎn)化為沼氣，既擴大肥源，又改善農(nóng)村的衛(wèi)生條件，而且燃料的利用率得以提高，還可以將生物質(zhì)能轉(zhuǎn)化為電能。 【答案】　(1)秸稈、雜草、樹葉等農(nóng)作物的廢棄物經(jīng)微生物發(fā)酵之后便有沼氣產(chǎn)生，它是農(nóng)村能源的一種主要來源，也是擴大肥源、提高肥效和改善農(nóng)村衛(wèi)生條件的重要措施。 (2)C＋O2CO2，CH4＋2O2CO2＋2H2O　甲烷 (3)700萬個沼氣池每天產(chǎn)生CH4： ，燃燒放出熱量Q＝ 890 kJmol－1＝5.562 51011kJ 相當于標準煤：＝1.66107 kg 使用沼氣池可使糞肥熟化、提高肥效、降低農(nóng)業(yè)生產(chǎn)成本；可解決農(nóng)村能源問題，改善衛(wèi)生條件；可替代煤，減少大氣中的粉塵量和酸雨的形成，減少環(huán)境污染。 (4)生物質(zhì) 14．(xx嘉興高一檢測)閱讀材料，回答問題： (1)某無色液體A，在通電條件下能生成無色氣體B和C，B能使帶火星的木條復燃，C能在空氣中燃燒，發(fā)出淡藍色火焰且只生成A。A中所含的化學鍵是________。 (2)能源可分為一次能源和二次能源。自然界以現(xiàn)存形式提供的能源稱為一次能源；需要依靠其他能源的能量間接制取的能源稱為二次能源。你認為C作為能源應稱________次能源。有人認為氣體C是一種優(yōu)質(zhì)能源，你認為C作為能源最突出的優(yōu)點是________。 (3)若已知1 g氣體C燃燒生成液體A時放出142.9 kJ熱量，試寫出其燃燒的熱化學方程式 ______________________。 【解析】　(1)根據(jù)題中條件可以判斷：無色液體A是水，1個水分子中含有2個H—O共價鍵；B是氧氣，C是氫氣。(2)自然界中沒有氫氣，需要用其他物質(zhì)為原料進行制備，所以氫氣屬于二次能源；氫能作為燃料的優(yōu)點是：來源豐富(水)，單位質(zhì)量的氫燃燒時產(chǎn)生的熱量多，最突出的優(yōu)點是氫氣燃燒的惟一產(chǎn)物是水，燃燒后不產(chǎn)生污染。(3)2 mol氫氣(4 g)完全燃燒生成液體水時放出的熱量為4142.9 kJ＝571.6 kJ，其ΔH＝－571.6 kJmol－1。 【答案】　(1)共價鍵　(2)二　無污染 (3)2H2(g)＋O2(g)===2H2O(l) ΔH＝－571.6 kJmol－1