2019-2020年高一化學(xué)《太陽能、生物質(zhì)能和氫能》導(dǎo)學(xué)案.doc

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2019-2020年高一化學(xué)《太陽能、生物質(zhì)能和氫能》導(dǎo)學(xué)案 一、學(xué)習(xí)目標(biāo) 1．簡(jiǎn)單了解太陽能、生物質(zhì)能利用的現(xiàn)狀，了解開發(fā)利用太陽能的廣闊前景和尚未攻克的一些技術(shù)難題。 2．聯(lián)系生產(chǎn)、生活實(shí)際學(xué)習(xí)太陽能、生物質(zhì)能的利用。 3．認(rèn)識(shí)開發(fā)、利用高能清潔能源的重要性和緊迫性。 4．通過活動(dòng)與收集資料，增強(qiáng)節(jié)約能源、保護(hù)環(huán)境的意識(shí)，增強(qiáng)社會(huì)責(zé)任感。 二、教學(xué)重點(diǎn)及難點(diǎn) 教學(xué)重點(diǎn)：太陽能、生物質(zhì)能利用的現(xiàn)狀、開發(fā)利用太陽能的廣闊前景和尚未攻克的一些技術(shù)難題。 教學(xué)難點(diǎn)：太陽能、生物質(zhì)能利用的原理。 三、學(xué)習(xí)過程 開發(fā)、利用太陽能的意義 1．從化石燃料的不可再生和能源危機(jī)認(rèn)識(shí)利用太陽能的意義。 2．地球上最根本的能源是太陽能。太陽每年輻射到地球表面的能量約為51019kJ，相當(dāng)于目前全世界能耗的13000倍。 3．太陽能是清潔能源，不污染環(huán)境。 4．人類開發(fā)和利用太陽能已取得初步而又可喜的成果，改善了人們的生活質(zhì)量。 植物的光合作用——大自然利用太陽能最成功的途徑。 1．太陽能是地球上最基本的能源。 2．大自然利用太陽能最成功的是植物的光合作用。 （1）光能轉(zhuǎn)化為化學(xué)能。在太陽光作用下，植物體內(nèi)的葉綠素把水、二氧化碳轉(zhuǎn)化為葡萄糖，進(jìn)而生成淀粉、纖維素。 光 6H2O＋6CO2C6H12O6＋6O2 （2）化學(xué)能轉(zhuǎn)化為熱能。動(dòng)物體內(nèi)的淀粉、纖維素在酶的作用下，水解生成葡萄糖，葡萄糖氧化生成二氧化碳和水，又釋放出熱量。 (C6H10O5)n＋nH2OnC6H12O6 C6H12O6(s)＋6O2(g)→6H2O(l)＋6CO2(g) △H＝－2804 kJmol-1 人類通過什么方式開發(fā)和利用太陽能？ 1．太陽能發(fā)電站收集太陽能的原理。 2．太陽能發(fā)電站。 [歸納與小結(jié)] 1．利用太陽能的一般方式 （1）光—熱轉(zhuǎn)換：利用太陽輻射能加熱物體而獲得熱能。 （2）光—電轉(zhuǎn)換： ①光—熱—電轉(zhuǎn)換 ②光—電直接轉(zhuǎn)換 （3）光—化學(xué)能轉(zhuǎn)換 （4）光—生物質(zhì)能轉(zhuǎn)換 2．太陽能利用中存在的問題 （1）太陽能吸熱板的裝置費(fèi)用昂貴。 （2）太陽能的利用受季節(jié)和天氣的影響。 （3）大部分太陽能都是在夏天收集。如何把夏天收集的太陽能儲(chǔ)存起來，留待冬天使用，仍然是一個(gè)有待解決的問題。 二．生物質(zhì)能的利用 1．直接燃燒：(C6H10O5)n＋6nO26nCO2＋5nH2O 2．生物化學(xué)轉(zhuǎn)換 （1）沼氣： （2）乙醇：(C6H10O5)n＋nH2OnC6H12O6 C6H12O62C2H5OH＋2CO2↑ 3．熱化學(xué)轉(zhuǎn)換 三．氫能的開發(fā)與利用 1、氫能的優(yōu)點(diǎn)： （1）燃燒放出的熱量多。 （2）燃燒的產(chǎn)物是水，不污染環(huán)境。 （3）制備的原料是水，資源不受限制。 2．氫能的產(chǎn)生方式 （1）以天然氣、石油和煤為原料，在高溫下使之與水蒸氣反應(yīng)而制得。 （2）以天然氣、石油和煤為原料，部分氧化法制得。 （3）電解水制得氫氣。 （4）生物質(zhì)氣化制氫氣。 （5）光解水制得氫氣。 3.開發(fā)利用氫能有待解決的問題：如何廉價(jià)的制取氫氣？如何儲(chǔ)存和運(yùn)輸氫氣？ 小結(jié)：