2.4《太阳能、生物质能和氢能的利用》导学案（含答案）

1．化石能源主要是指哪些物质形成的能源？ 提示：煤、石油、天然气。 2．燃料的燃烧能将化学能转化成哪种能量形式？ 提示：转化成热能和光能等。 3．植物通过光合作用能将CO2和水转化成哪些物质？ 提示：转化成葡萄糖和氧气。 4．你知道的新能源有哪些？ 提示：太阳能、氢能、核能、潮汐能、地热能。 [新知探究] 探究1　你知道目前利用太阳能有哪些方法，依据教材P47“你知道吗？”完成表格。 探究2　摄入人体内的淀粉是如何转化成能量的？ 提示：淀粉在人体内水解转化成葡萄糖；葡萄糖氧化生成二氧化碳和水，释放出能量。 [必记结论] 1．太阳能的利用 能源是人类生活和社会发展的基础。地球上最基本的能源是太阳能。 2．太阳能利用的能量转化方式 被吸收的太阳能化学能热能、光能或电能 (1)太阳能转化为化学能： ①物质转化： 在太阳光作用下，植物体内的叶绿素把水、二氧化碳转化为葡萄糖，进而生成淀粉、纤维素。 ②化学反应：6CO2＋6H2OC6H12O6＋6O2。 ③能量转化：光能―→化学能。 (2)化学能转化为热能： ①物质转化：动物摄入体内的淀粉、纤维素能水解转化为葡萄糖，其氧化生成二氧化碳和水，释放出热量，供给生命活动的需要。 ②化学反应为：(C6H10O5)n＋nH2OnC6H12O6； C6H12O6＋6O2―→6H2O＋6CO2。 ③能量转化：化学能―→热能。 [成功体验] 1．有关太阳能的利用，下面是四位同学的交流，请判断正误。 解析：甲、乙、丙三位同学描述的是太阳能利用中的存在问题，丁同学描述的是太阳能利用中的能量转化形式，太阳能热水器是将太阳能转化为热能。 答案：甲、乙、丙正确；丁错误。 2．下列有关太阳能的利用方式以及列举的实例错误的是(　　) A．直接利用太阳辐射能的基本方式有四种：光—热转换、光—电转换、光—化学能转换和光—生物质能转换 B．太阳能热水器是一种光—热转换形式 C．绿色植物进行的光合作用，是一种光—生物质能转换，它的本质是光—化学能转换 D．将电能通过用电器进行照明的过程是一种光—电能转换过程 解析：选D　光—热转换、光—电转换、光—化学能转换和光—生物质能转换是太阳能利用的基本方式，它们都是把光能转换成其他形式的能量的过程。D项是将电能转换成光能的过程。 [新知探究] 探究1　生物质主要包括哪些物质？ 提示：生物质包括农业废弃物(如植物的秸秆)、水生植物、油料植物、有机废弃物等。 探究2　沼气的主要成分是什么？如何除去沼气中的少量H2S、CO2杂质气体？ 提示：CH4；用NaOH溶液可除去沼气中的少量H2S和CO2。 探究3　如何由甘蔗渣(主要成分是纤维素)制取酒精？ 提示：甘蔗渣(主要成分是纤维素)在催化剂的作用下先水解生成葡萄糖；然后葡萄糖在酶的作用下发酵制得乙醇。 [必记结论] 1．生物质能的来源 植物及其加工产品所贮存的能量。 2．生物质能的利用方式 (1)直接燃烧(用纤维素代表植物枝叶的主要成分)： 化学方程式为(C6H10O5)n＋6nO26nCO2＋5nH2O。 (2)生物化学转换。 ①制沼气： 沼气的成分主要是CH4，还含有CO2及少量H2S、NH3、PH3等。 ②制乙醇： 化学反应：(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。 [成功体验] 3．阅读下面的叙述，回答有关问题。 “生物质”是指由植物或动物生命体衍生得到的物质的总称。作为人类解决能源危机重要途径之一的“生物质能”，主要指用树木、庄稼、草类等植物直接或间接提供的能量。古老的刀耕火种、烧柴做饭、烧炭取暖等粗放用能方式正在被现代科学技术所改变。 (1)下面有关“生物质能”的说法，不正确的是(　　) A．利用生物质能就是间接利用太阳能 B．生物质能源是可再生的能源 C．生物质能源是解决农村能源的主要途径 D．生物质能的缺 ... ...