逍遥右脑 2013-03-11 17:33
第四单元 太阳能、生物质能和氢能的利用
氢能的开发与利用
【我思我学】
想一想：
１.用传统的煤、石油、天然气作为燃料，其主要缺点是什么？国际上认为“氢能将是21世纪中后期最理想的能”。你怎么理解这一说法？
２.在生活和实际生产中大量应用氢能，首先要解决哪些问题？
３.什么是储氢材料？
查一查：
目前，有哪些使水分解生成氢气的好方法？有哪些储氢好材料？
【同步导学】
一、评价要点
1. 氢气作为能的优点
①所有元素中氢气质量最轻 ②所有气体中氢气导热性最好
③氢是自然界存在的最普遍的元素 ④燃烧性能好
⑤氢本身无毒是最洁净的能 ⑥氢的燃烧值大
⑦氢能利用形式多
⑧氢可以以气态、液态、固态的氢化物出现，能适应不同的要求
2.氢能利用的关键
①制备氢气的耗能问题
②氢气的储运和运输问题
3. 氢能的开发和利用的方式
①直接燃烧法
②制作氢氧燃料电池
二、方法指引
让每一个学生以轻松愉快的心情去认识多姿多彩、与人类息息相关的新能的开发和利用，尤其是氢能的利用。
三、典型例题
1. “可燃冰”又称“天然气水合物”，它是在海底的高压、低温条下形成的，外观像冰。１体积“可燃冰”可存储100-200体积的天然气。下面关于“可燃冰”的叙述不正确的是 （ ）
A．可燃冰”有可能成为人类未的重要能
B．“可燃冰”是一种比较洁净的能
C．“可燃冰”提供了水可能变油的例证
D．“可燃冰”的主要可燃成分是甲烷
解：本题考查了未能??“可燃冰”的开发利用的问题，体现了化学与科技生活相联系的理念。
由“可燃冰”又称“天然气水合物”，可知“可燃冰”的可燃成分是甲烷，由于甲烷中不含N、S等可产生大气污染的元素，故“可燃冰”可作为清洁能；又由１体积“可燃冰”可存储100-200体积的天然气，可知它有可能成为人类未的重要能；从以上分析可知“可燃冰”不是由水变化而。答案：C
【随堂检学】
一、：
1.旨在限制发达国家温室气体排放量.抑制全球范围内气候持续变暖的《京都议定书》已于今年2月16日正式生效。我国二氧化碳的排放量位居世界第二，为减少二氧化碳这种温室气体的排放，下列措施不切实际的是 ( )
A．大力开发氢能 B．充分利用太阳能
C．不使用含碳能 D．提高能利用率
2.关于用水制取二级能氢气，以下研究方向不正确的是 （ ）
A．构成水的氢和氧都是可以燃烧的物质，因此可研究在水不分解的情况下，使氢成为二级能
B．设法将太阳光聚焦，产生高温使水分解产生氢气
C．寻找高效催化剂，使水分解产生氢气
D．寻找特殊化学物质，用于开发廉价能，以分解水制取氢气
3.“绿色商品”是指对环境无污染的商品。下列商品不能称为“绿色商品”的是 （ ）
A. 无铅汽油 B. 无磷洗涤剂 C. 无氟冰箱 D. 无碘食盐
4.能与人类的生活和社会发展密切相关，下列关于能开发和利用的说法不正确的是
( )
A．用酒精代替汽油作汽车燃料
B．随着科技的发展，氢气将会成为主要能
C．在农村提倡利用沼气作生活燃料
D．人类利用的能都是通过化学反应获得的
5.能可划分为一级能和二级能。自然界中以现成形式提供的能称为一级能，需依靠其它能间接制取的能称为二级能。氢气是一种高效而没有污染的二级能，它可以由自然界中大量存在的水制取： 2H2O (l) ==2H2 (g) ＋ O2 (g)
下列叙述正确的是 （ ）
A．电能是一级能 B．水力是二级能
C．天然气是一级能 D．干馏煤气是一级能
6.氢能是21世纪极其具发前景的新能之一，它既是绿色能，又可循环使用。请在下图的两个空格中填上循环过程中反应物和生成物的分子式，以完成理想的氢能循环体系图（循环中接受太阳能的物质在自然界中广泛存在）。从能量转换的角度看，过程Ⅱ上主要是 （ ）
A.氢能转化为化学能
B.化学能转化为电能
C.太阳能转化为热能
D.电能转化为化学能
【活学活用】
1. 下表： 几种常见燃料的热值
燃料主要成分酒精焦炭（C）天然气（主要是CH4）氢气汽油（C8H18为例）
热值（kJ／mol）13673008962865472
回答：
（1）由表分析， 是一种理想的燃料。
（2）试简述这种理想能的主要优点。
① ；② ；③ 。
2. 氢气可能是一种理想的新能，如果已知下列两个热化学方程式：
2CO(g)+O2(g)==2CO2(g) △H=-563.6kJ/mol
2H2(g)+O2(g)==2H2O(l) △H=-571.5kJ/mol
计算：燃烧多少千克氢气生成液态水放出的热量，跟燃烧5.60kg一氧化碳生成二氧化碳放出的热量相等。
参考答案
1.C 2.A 3.D 4.D 5.C 6.B
活学活用：（1）H2
（2）清洁无污染 等质量的燃料H2放出的热量最多
氢是自然界存在的最普遍的元素
计算：
解：n(CO)=200mol
Q=200 mol×[563.6kJ/mol÷2]=5636 kJ
n(H2) ×1000×（571.5kJ/mol÷2）=5636 kJ
得：n(H2)= 197mol m(H2)=394g=394g