(3)绿色植物光合作用的效能是_____________________________.
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解析：(1)纤维素在催化剂存在下水解生成葡萄糖，进一步发酵 生成乙醇，同时放出CO2。
(2)设1 000 g秸秆制得的乙醇燃料燃烧产生的热量为x，与标准状 况下的体积为y的甲烷完全燃烧产生的热量相当。
(C6H10O5)n～2nC2H5OH～1 367 kJ×2n 162n g 2 734n kJ 1 000×50%×80% g x 列比例式，解得：x＝6 750.6 kJ。
CH4 ～ 890 kJ 22．4 L 890 kJ y 6 750.6 kJ 列比例式，解得：y＝170 L。
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核心解读———————————————————
一、氢气作为新能源有以下特点： 1．氢是自然界存在最普遍的元素，据估计它构成了宇宙质量的 75%，除了广泛存在于星体和星际的气体中外，还主要以化合物的形态 贮存于水中，而水是地球上最广泛的物质。据推算，如把海水中的氢全 部提取出来，它所产生的总热量比地球上所有化石燃料放出的热量还大9 000倍。 2．除核燃料外氢气的发热值是所有化石燃料、化工燃料和生物 燃料中最高的，为142 351 kJ/kg，是汽油发热值的3倍多。 3．氢气燃烧性能好，点燃快，与空气混合时有广泛的可燃范围， 燃烧速率快。
答案：太阳能、风能、潮汐能、地热能以及培养能将水分解成 氢气的细菌等。
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点拨：最有希望的新能源是太阳能、燃料电池、风能和氢能以 及来自地球内部的能量如地热能、核能等，还有来自天体的引力能如潮 汐能等。这些新能源的特点是资源丰富，而且有些可以再生，为再生能 源，对环境没有污染或污染少。
第2课时 生物质能的利用 氢能的开发和利用
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课标定位：①简单了解生物质能、氢能利用的现状。②认识开 发、利用高能、清洁能源的重要性和迫切性。
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填一填·知识清单——————————————— 一、生物质能的利用 1．来源 生物质能来源于____________________所贮存的能量。 2．利用方式 (1)直接燃烧。 纤维素燃烧的化学方程式为：____________________________。
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(2)生物化学转换。 ①制沼气。 a．沼气的主要成分是___，还含有______和少量________等。 b．应用：制______燃料和优质肥料。 ②制乙醇。 由淀粉制乙醇的化学方程式为： ________________________，____________________________。 (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______。
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解析：生物质能来源于植物及其加工产品所贮存的能量，生物 质能利用的最终结果：除释放能量外，产生无污染的CO2和H2O，通过 植物的光合作用，重新将太阳能转化为生物质能，因此生物质能是可再 生的新能源。光－生物质能转换的本质是光－化学能的转换，B项也是 正确的。焚烧生活垃圾发电的能量转换过程是：生物质能→热能→电能， C不正确。含淀粉较高的农作物发酵制燃料乙醇是生物化学转换，D不正 确。
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5．下列合金可作为储氢材料的是( )
A．钠钾合金
B．生铁
C．镧镍合金
D．黄铜
解析：镧镍合金在室温和适当压力下可吸收H2，形成LaNi5H6， 在一定条件下所吸收的H2又能释放出来。
答案：C
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随着人们将目光也投向寻求新的“含能体能源”，作为二次能 源的电能，可从各种一次能源中生产出来，例如煤炭、石油、天然气、 太阳能、风能、水力、潮汐能、地热能、核燃料等均可直接生产电能。 而作为二次能源的汽油和柴油等则不然，生产它们几乎完全依靠化石燃 料。随着化石燃料耗量的日益增加，其储量日益减少，终有一天这些资 源将要枯竭，这就迫切需要寻找一种不依赖化石燃料的、储量丰富的新 的含能体能源。氢能正是一种在常规能源危机时出现、在开发新的二次 能源的同时人们期待的新的二次能源。
(1)中的物质为________，(2)中的物质为________。
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3．氢能的开发 (1)电解水制得氢气的化学方程式为________________。 (2)在光分解催化剂存在下，在特定的装置中，利用________分 解水制氢气。 (3)利用________等低等值物和________在阳光作用下使水分解 产生氢气。 (4)开发氢能的关键是：制备氢气的________、氢气的______和 ______等问题。 (5)________的发现和应用，开辟了解决氢气贮存、运输难题的 新途径。
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点拨：生物化学转化利用生物质能，常用的两种方法是：一是 将植物的秸秆、枝叶、杂草和人畜粪便加入沼气发酵池中，在厌氧的条 件下，经过沼气菌的作用，生成沼气；另一种方法是将纤维素或淀粉， 在催化剂存在条件下水解和细菌发酵，制成乙醇。
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(2)安全可靠的贮氢和输氢方法。
由于氢易气化、着火、爆炸，因此如何妥善解决氢能的贮存和
运输问题也就成为开发氢能的关键。
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二、一次能源和二次能源的区别与联系
能源可划分为一次能源和二次能源。自然界中以现成形式提供 的能源称为一次能源；如太阳能、石油、煤、天然气、风能、水力等， 一次能源经加工、转换得到的能源称为二次能源，如煤气、电力、汽油、 蒸气、氢气等。
①生物能 ②核能 ③电能 ④太阳能 ⑤化学能
A．①④⑤
B．①③⑤
C．①②③
D．①③④
解析：人骑自行车是将生物能转化为机械能；电动自行车是将 蓄电池的电能转化为机械能；普通汽车是将汽油反应的化学能转化为机 械能。
答案：B
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4．下列叙述不正确的是( ) A．动物粪便中含有丰富的生物质能 B．沼气的主要成分是甲烷，还含有CO2和少量H2S、NH3、PH3 等 C．乙醇汽油可作发动机的燃料 D．焚烧生活垃圾产生的烟气中不含有毒物质二口恶英 答案：D
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做一做·自我测评——————————————— 1．下列有关生物质能的说法不正确的是( ) A．生物质能是可再生能源 B．生物质能本质上是化学能 C．焚烧生活垃圾发电是将生物质能直接转化为电能 D．玉米、高粱发酵制乙醇是生物质能的热化学转换
答案：CD
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2．氢气是一种很有前途的绿色能源，以水为原料，大量制取氢 气最理想的途径是( )
A．利用太阳能直接使水分解产生氢气 B．以焦炭和水制水煤气后分离出氢气 C．用Fe跟HCl反应放出H2 D．由热电站提供电力，电解水产生氢气 解析：A中利用太阳能直接使水分解产生氢气是最理想的途径， 而B、C、D三项中都会消耗其他的物质或能量。 答案：A
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(2)已知：
CH4(g)＋2O2(g)→CO2(g)＋2H2O(l)
ΔH＝－890 kJ·mol－1
C2H5OH(l)＋3O2(g)→2CO2(g)＋3H2O(l) ΔH＝－1 367 kJ·mol－1
若某种植物的秸秆含纤维素约50%，由植物秸秆经过一系列转 化得到乙醇原料的总利用率为 80% ，则以 1 000 g 秸秆为原料制得的乙醇 燃料燃烧所产生的热量与__________L甲烷完全燃烧产生的热量相当(标 准状况)。
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6．氢可以以气态、液态或固态的金属氢化物出现，能适应贮运 及各种应用环境的不同要求。
由以上特点可以看出氢是一种理想的新的含能体能源。目前液 氢已广泛用作航天动力的燃料，但氢能的大规模的商业应用还有待解决 以下关键问题：
(1)廉价的制氢技术。
因为氢是一种二次能源，它的制取不但需要消耗大量的能量， 而且目前制氢效率很低，因此寻求大规模的廉价的制氢技术是各国科学 家共同关心的问题。
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题型研析———————————————————
知识点一 生物质能的生物化学转换 【 例 1 】 随着工业的发展，能源问题越来越引起人们的重 科学家预言，未来最理想的燃料是绿色植物，即将植物的秸秆(主要的成 分是纤维素)用适当的催化剂作用，水解成葡萄糖，再将葡萄糖转化为乙 醇，用作燃料。 (1)写出将绿色植物的秸秆转化为乙醇的化学方程式：_________。
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2．煤、石油、水能、生物能的共同点是( ) A．都是可再生的常规能源 B．都是来自太阳辐射的能量 C．都是清洁的能源 D．都是二次能源 解析：地球上的一切能源来自太阳辐射能。 答案：B
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3 ．自行车、电动自行车、普通汽车消耗的能量类型分别是 ( )
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随堂反馈——————————————————— 1．下列对城市废弃物中生物质能的利用不合理的是( ) A．把废弃物拉到乡下找个地点填埋掉 B．对废弃物进行处理后焚烧，利用产生的热能供暖和发电 C．把废物进行生物化学转换获取CH4 D．让废弃物在一定条件下发生化学反应，产生热值较高的可 燃性气体 解析：垃圾焚烧处理可以把城市生活垃圾中的生物质能转化为 热能、电能；生活垃圾的填埋既是对生物质能的一种浪费，也会造成新 的环境污染。 答案：A