高中化学 2.4.3《氢能的开发与利用》学案 苏教版必修2

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1、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“氢能源将是21世纪中后期最理想的能源”。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源，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.氢气作为能源的优点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源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

2、，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源的开发和利用，尤其是氢能源的利用。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、低温条件下形成的，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”有可能成为人类未来的重要能源B．“可燃冰”是一种比较洁净的能源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

3、：本题考查了未来能源――“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”可作为清洁能源；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来的重要能源；从以上分析可知“可燃冰”不是由水变化而来。答案：C【随堂检学】一、选择题：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

4、实际的是()A．大力开发氢能源B．充分利用太阳能C．不使用含碳能源D．提高能源利用率2.关于用水制取二级能源氢气，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，使氢成为二级能源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，用于开发廉价能源，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.能源与人类的生活和社会发展密切相关，下列关于能源开发和利用的说法不正确的是()A．

5、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源C．在农村提倡利用沼气作生活燃料D．人类利用的能源都是通过化学反应获得的5.能源可划分为一级能源和二级能源。自然界中以现成形式提供的能源称为一级能源，需依靠其它能源间接制取的能源称为二级能源。氢气是一种高效而没有污染的二级能源，它可以由自然界中大量存在的水来制取：2H2O(l)==2H2(g)＋O2(g)下列叙述正确的是（）A．电能是一级能源B．水力是二级能源C．天然气是一级能源D．干馏煤气是一级能源6.氢能源是21世纪极其具发前景的新能源之一，它既是绿色能源，又可循环使用。请在下图的两个空格中填上循环过

6、程中反应物和生成物的分子式，以完成理想的氢能源循环体系图（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）试简述这种理想能源的主要优点。①；②；③。2.氢气可能是一种理想的新能源，如果已知下列两个热化学方程式：2CO(g)+O2(g)==2CO2

7、(g)△H=-563.6kJ/mol2H2(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.C2.A3.D4.D5.C6.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)=200molQ=200mol×[563.6kJ/mol÷2]=5636kJn(H2)×1000×（571.5kJ/mol÷2）=5636kJ得：n(H2)=197molm(H2)=394g=