化學(xué)必修2 專題2 第四單元 太陽(yáng)能、生物質(zhì)能和氫能的利用1 太陽(yáng)能的利用（學(xué)案）

1、.高中化學(xué)太陽(yáng)能的利用一、考點(diǎn)打破知識(shí)點(diǎn)考綱要求題型說(shuō)明太陽(yáng)能的特點(diǎn)太陽(yáng)能的利用和能量轉(zhuǎn)化方式理解太陽(yáng)能利用的現(xiàn)狀、開發(fā)利用太陽(yáng)能的廣闊前景和尚未攻克的一些技術(shù)難題。選擇題能源是人類生活消費(fèi)必不可少的，開發(fā)新能源成了各國(guó)的當(dāng)務(wù)之急。二、重難點(diǎn)提示重點(diǎn)：太陽(yáng)能利用的現(xiàn)狀、開發(fā)利用太陽(yáng)能的廣闊前景和尚未攻克的一些技術(shù)難題。難點(diǎn)：太陽(yáng)能的利用原理?？键c(diǎn)一：太陽(yáng)能資源的特點(diǎn)太陽(yáng)能的優(yōu)點(diǎn)：資源豐富、總量最大； 分布最廣、無(wú)需運(yùn)輸； 最干凈。太陽(yáng)能的缺點(diǎn)：能量密度小、其強(qiáng)度受各種因素季節(jié)、地點(diǎn)、氣候等的影響?？键c(diǎn)二：太陽(yáng)能的利用方式能源是人類生活和社會(huì)開展的根底。地球上最根本的能源是 太陽(yáng)能 。I. 直接

2、利用太陽(yáng)能1. 光熱轉(zhuǎn)換 原理：利用太陽(yáng)輻射能加熱物體而獲得熱能。應(yīng)用：太陽(yáng)能熱水器、反射式太陽(yáng)灶、高溫太陽(yáng)爐、地膜、大棚、溫室。太陽(yáng)能熱水器：太陽(yáng)灶：太陽(yáng)爐：大棚：2. 光電轉(zhuǎn)換：將太陽(yáng)能用于發(fā)電1光熱電轉(zhuǎn)換；2光電直接轉(zhuǎn)換。原理：根據(jù)光電效應(yīng)，利用太陽(yáng)能電池光電材料做成將太陽(yáng)輻射能直接轉(zhuǎn)化為電能。應(yīng)用：為無(wú)電場(chǎng)所提供電池，包括挪動(dòng)電源和備用電源、太陽(yáng)能日用電子產(chǎn)品并網(wǎng)發(fā)電。3. 光化學(xué)能轉(zhuǎn)換應(yīng)用：1暖袋用于調(diào)節(jié)室溫原理：當(dāng)白天溫度較高或受日光照射時(shí)分解吸熱，可以起到降溫作用。晚上沒(méi)有日光或者溫度低時(shí)重新化合放熱，起到升溫作用。選擇內(nèi)裝晶體的原那么：分解溫度要適中、熱效應(yīng)明顯、價(jià)格廉價(jià)。2光

3、解水利用太陽(yáng)能和催化劑將水分解制氫氣。4. 光生物質(zhì)能轉(zhuǎn)換原理：通過(guò)光合作用，將太陽(yáng)能轉(zhuǎn)化為化學(xué)能儲(chǔ)存在生物質(zhì)中生物質(zhì)能。自然界利用太陽(yáng)能最成功的例子：地球上每年通過(guò)光合作用儲(chǔ)藏的太陽(yáng)能相當(dāng)于全球能源年消耗量的10倍左右。II. 間接利用太陽(yáng)能化石燃料的燃燒，太陽(yáng)能間接轉(zhuǎn)化為化學(xué)能。考點(diǎn)三：太陽(yáng)能利用的能量轉(zhuǎn)化方式被吸收的太陽(yáng)能化學(xué)能熱能、光能或電能1太陽(yáng)能轉(zhuǎn)化為化學(xué)能：物質(zhì)轉(zhuǎn)化：在太陽(yáng)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?；瘜W(xué)反響：6CO26H2OC6H12O66O2。能量轉(zhuǎn)化：光能化學(xué)能。2化學(xué)能轉(zhuǎn)化為熱能：物質(zhì)轉(zhuǎn)化：動(dòng)物攝入體內(nèi)的淀粉、纖維素能水解轉(zhuǎn)

4、化為葡萄糖，其氧化生成二氧化碳和水，釋放出熱量，供給生命活動(dòng)的需要?；瘜W(xué)反響為：C6H10O5nnH2OnC6H12O6；C6H12O66O26H2O6CO2。能量轉(zhuǎn)化：化學(xué)能熱能。【隨堂練習(xí)】天然氣、石油、煤等在地球上的蘊(yùn)藏量是有限的，那么以下說(shuō)法正確的選項(xiàng)是可利用電解水的方法制得氫氣作能源可砍伐樹木、野草作能源應(yīng)開發(fā)太陽(yáng)能、核能等新能源，大量應(yīng)用風(fēng)能、水能等可再生能源A. B. C. D. 思路分析：電解水用電力來(lái)?yè)Q取氫能，在經(jīng)濟(jì)上不合算；砍伐樹木、野草會(huì)破壞生態(tài)平衡；新能源、可再生能源是開展方向，因?yàn)楫?dāng)今燃料的主體化石燃料是有限的、不可再生的。答案：D例題1 人類將在將來(lái)幾十年內(nèi)逐漸由“

5、碳素燃料文明時(shí)代過(guò)渡至“太陽(yáng)能文明時(shí)代包括風(fēng)能、生物質(zhì)能等太陽(yáng)能的轉(zhuǎn)換形態(tài)，屆時(shí)人們將適應(yīng)“低碳經(jīng)濟(jì)和“低碳生活，以下說(shuō)法不正確的選項(xiàng)是A. 煤、石油和天然氣都屬于碳素燃料B. 開展太陽(yáng)能經(jīng)濟(jì)有助于減緩溫室效應(yīng)C. 太陽(yáng)能電池可將太陽(yáng)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(yáng)能文明思路分析：煤、石油、天然氣都是有機(jī)物，屬于碳素燃料，A正確；開展太陽(yáng)能可以減少化石燃料的使用，減少CO2的排放，B正確；太陽(yáng)能電池可將太陽(yáng)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(yáng)能合成的，研究菠菜蛋白質(zhì)“發(fā)電屬于太陽(yáng)能文明，D錯(cuò)誤。答案：D例題2 武漢高一檢測(cè)氫氣是將來(lái)最理想的能源，科學(xué)家最近研制

6、出利用太陽(yáng)能產(chǎn)生激光，并在二氧化鈦TiO2外表作用使海水分解得到氫氣的新技術(shù)：2H2O2H2O2。制得的氫氣可用于燃料電池。試完成以下問(wèn)題： 1太陽(yáng)光分解海水時(shí)，實(shí)現(xiàn)了從_能轉(zhuǎn)化為_能，二氧化鈦?zhàn)鱛。生成的氫氣，用于燃料電池時(shí)，實(shí)現(xiàn)_能轉(zhuǎn)化為_能。水分解時(shí)，斷裂的化學(xué)鍵為_，分解海水的反響屬于_反響填“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)生的電極反響分別為A極：2H22O24e2H2O；B極：O24e2O2。那么A極是電池的_極，電子從該極_填“流入或“流出。思路分析：1太陽(yáng)光分解海水時(shí)，太陽(yáng)能轉(zhuǎn)化為化學(xué)能，二氧化鈦起催化作用；燃料電池發(fā)電時(shí)，化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能；水分解時(shí)，氫氧共價(jià)鍵斷裂，形成氫氫共價(jià)鍵和氧氧共價(jià)鍵。氫氣燃燒是放熱反響，水分解從形式上看是氫氣燃燒的逆反響，所以水的分解反