第五讲 太阳能、生物质能和氢能的利用 -2021-2022学年高一下化学同步讲解培优（苏教版必修第二册）

第五讲 太阳能、生物质能和氢能的利用 【知识导航】 知识点1：太阳能的利用 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 间接利用 化石燃料 太阳能间接转化为化学能 水力发电 太阳能间接转化为机械能和电能 知识点2：生物质能的利用 1．来源 生物质能来源于植物及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． 利用方式 (1)直接燃烧 若用纤维素代表植物枝叶的主要成分，则其燃烧的化学方程式为(C6H10O5)n＋6nO2 6nCO2＋5nH2O。 (2)生物化学转换 ①制沼气 a．沼气的成分：主要是甲烷，还含有CO2及少量H2S、NH3、PH3等。 b．应用：制气体燃料和优质肥料。 ②制乙醇 含糖类、淀粉较多的农作物为原料，在催化剂存在下，经水解和细菌发酵，可以制得乙醇，反应方程式为 (C6H10O5)n＋nH2OnC6H12O6， C6H12O62C2H5OH＋2CO2↑。 (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。 知识点3：氢能的开发与利用 1．氢能的优点 (1)完全燃烧放出的热量多。 (2)原料是水，来源广。 (3)燃烧产物是水，无污染。 2．氢能产生与利用的途径 3．氢能的开发与利用 (1)在光分解催化剂存在下，在特定的装置中，利用太阳能分解水制氢气。 (2)利用蓝绿藻等低等植物和微生物在阳光作用下使水分解产生氢气。 (3)发现和应用贮氢合金，解决氢气的贮存和运输问题。 [思考探究] 1．太阳能与风能、水能、生物质能、地热能、海洋能等其他能源的关系如何？ 　太阳能与其他能源的关系： 2．煤、石油、天然气等化石燃料与太阳能无关，对吗？ . 3．生物质能是新能源吗？ . [认知升华] 1．能量之间的转化 2．能源的分类 (1)一次能源和二次能源 含义 实例 一次能源 直接从自然界中取得的能源 流水、风力、煤、石油、天然气 二次能源 一次能源经加工、转换得到的能源 电力、蒸汽 (2)再生能源与非再生能源 (3)常规能源和新能源 ①常规能源：在一定历史时期和科学技术水平下，已经被广泛应用的能源。如煤炭、天然气、石油等。 ②新能源：采用先进方法以及新发展的先进技术加以利用的能源。如太阳能、风能、地热能、海洋能、生物质能、氢能等。 3．新能源的特点 新能源 优点 缺点 太阳能 能量巨大、清洁、充足，不需要开采、运输 能量密度低、开发成本高、稳定性差 氢能 燃烧热值高、资源丰富 无毒、无污染 储存、运输困难 地热能 蕴藏量丰富 正开发之中 风能 能量巨大 不稳定，受地区、季节、气候影响甚大 【课堂演练】 类型一：能源的分类与能量转化 1．未来新能源的特点是资源丰富，在使用时对环境无污染或污染很小，且可以再生。下列能源符合未来新能源标准的是 (　　) ①天然气；②煤；③核能；④石油；⑤太阳能；⑥生物质能；⑦风能；⑧氢能 A．①②③④　　　　　　 B．⑤⑥⑦⑧ C．③⑤⑥⑦⑧ D．③④⑤⑥⑦⑧ 2．下列有关能量转换的说法不正确的是 (　　) A．煤燃烧是化学能转化为热能的过程 B．化石燃料和植物燃料燃烧时放出的能量均来源于太阳能 C．动物体内葡萄糖被氧化成CO2是热能转变成化学能的过程 D．植物通过光合作用将CO2转化为葡萄糖是太阳能转变成化学能的过程 类型二：能源的开发利用 3．据报道，某国一集团拟在太空建造巨大的集光装置，把太阳光变成激光用于分解海水制氢气：2H2O2H2↑＋O2↑。下列说法不正确的是 (　　) A．水的分解反应是放热反应 B．氢气是二次能源 C．使用氢气作燃料有助于控制温室效应 D．若用生成的氢气与空气中多余的二氧化碳反应生成甲醇储存起来，可以改善生存环境 4．生物质能是绿色植物通过叶绿素将太阳能转化为化学能而贮存在生物质内部的能量。生物质能一直是人类赖以生存的重要能源。下列有关说法不正确的是