第四單元 太陽能、生物質(zhì)能和氫能的利用
氫能的開發(fā)與利用
【我思我學(xué)】
想一想：
１.用傳統(tǒng)的煤、石油、天然氣作為燃料，其主要缺點是什么？國際上認(rèn)為“氫能將是21世紀(jì)中后期最理想的能”。你怎么理解這一說法？
２.在生活和實際生產(chǎn)中大量應(yīng)用氫能，首先要解決哪些問題？
３.什么是儲氫材料？
查一查：
目前，有哪些使水分解生成氫氣的好方法？有哪些儲氫好材料？
【同步導(dǎo)學(xué)】
一、評價要點
1. 氫氣作為能的優(yōu)點
①所有元素中氫氣質(zhì)量最輕 ②所有氣體中氫氣導(dǎo)熱性最好
③氫是自然界存在的最普遍的元素 ④燃燒性能好
⑤氫本身無毒是最潔凈的能 ⑥氫的燃燒值大
⑦氫能利用形式多
⑧氫可以以氣態(tài)、液態(tài)、固態(tài)的氫化物出現(xiàn)，能適應(yīng)不同的要求
2.氫能利用的關(guān)鍵
①制備氫氣的耗能問題
②氫氣的儲運和運輸問題
3. 氫能的開發(fā)和利用的方式
①直接燃燒法
②制作氫氧燃料電池
二、方法指引
讓每一個學(xué)生以輕松愉快的心情去認(rèn)識多姿多彩、與人類息息相關(guān)的新能的開發(fā)和利用，尤其是氫能的利用。
三、典型例題
1. “可燃冰”又稱“天然氣水合物”，它是在海底的高壓、低溫條下形成的，外觀像冰。１體積“可燃冰”可存儲100-200體積的天然氣。下面關(guān)于“可燃冰”的敘述不正確的是 （ ）
A．可燃冰”有可能成為人類未的重要能
B．“可燃冰”是一種比較潔凈的能
C．“可燃冰”提供了水可能變油的例證
D．“可燃冰”的主要可燃成分是甲烷
解：本題考查了未能??“可燃冰”的開發(fā)利用的問題，體現(xiàn)了化學(xué)與科技生活相聯(lián)系的理念。
由“可燃冰”又稱“天然氣水合物”，可知“可燃冰”的可燃成分是甲烷，由于甲烷中不含N、S等可產(chǎn)生大氣污染的元素，故“可燃冰”可作為清潔能；又由１體積“可燃冰”可存儲100-200體積的天然氣，可知它有可能成為人類未的重要能；從以上分析可知“可燃冰”不是由水變化而。答案：C
【隨堂檢學(xué)】
一、：
1.旨在限制發(fā)達國家溫室氣體排放量.抑制全球范圍內(nèi)氣候持續(xù)變暖的《京都議定書》已于今年2月16日正式生效。我國二氧化碳的排放量位居世界第二，為減少二氧化碳這種溫室氣體的排放，下列措施不切實際的是 ( )
A．大力開發(fā)氫能 B．充分利用太陽能
C．不使用含碳能 D．提高能利用率
2.關(guān)于用水制取二級能氫氣，以下研究方向不正確的是 （ ）
A．構(gòu)成水的氫和氧都是可以燃燒的物質(zhì)，因此可研究在水不分解的情況下，使氫成為二級能
B．設(shè)法將太陽光聚焦，產(chǎn)生高溫使水分解產(chǎn)生氫氣
C．尋找高效催化劑，使水分解產(chǎn)生氫氣
D．尋找特殊化學(xué)物質(zhì)，用于開發(fā)廉價能，以分解水制取氫氣
3.“綠色商品”是指對環(huán)境無污染的商品。下列商品不能稱為“綠色商品”的是 （ ）
A. 無鉛汽油 B. 無磷洗滌劑 C. 無氟冰箱 D. 無碘食鹽
4.能與人類的生活和社會發(fā)展密切相關(guān)，下列關(guān)于能開發(fā)和利用的說法不正確的是
( )
A．用酒精代替汽油作汽車燃料
B．隨著科技的發(fā)展，氫氣將會成為主要能
C．在農(nóng)村提倡利用沼氣作生活燃料
D．人類利用的能都是通過化學(xué)反應(yīng)獲得的
5.能可劃分為一級能和二級能。自然界中以現(xiàn)成形式提供的能稱為一級能，需依靠其它能間接制取的能稱為二級能。氫氣是一種高效而沒有污染的二級能，它可以由自然界中大量存在的水制取： 2H2O (l) ==2H2 (g) ＋ O2 (g)
下列敘述正確的是 （ ）
A．電能是一級能 B．水力是二級能
C．天然氣是一級能 D．干餾煤氣是一級能
6.氫能是21世紀(jì)極其具發(fā)前景的新能之一，它既是綠色能，又可循環(huán)使用。請在下圖的兩個空格中填上循環(huán)過程中反應(yīng)物和生成物的分子式，以完成理想的氫能循環(huán)體系圖（循環(huán)中接受太陽能的物質(zhì)在自然界中廣泛存在）。從能量轉(zhuǎn)換的角度看，過程Ⅱ上主要是 （ ）

A.氫能轉(zhuǎn)化為化學(xué)能
B.化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能
C.太陽能轉(zhuǎn)化為熱能
D.電能轉(zhuǎn)化為化學(xué)能

【活學(xué)活用】
1. 下表： 幾種常見燃料的熱值
燃料主要成分酒精焦炭（C）天然氣（主要是CH4）氫氣汽油（C8H18為例）
熱值（kJ／mol）13673008962865472
回答：
（1）由表分析， 是一種理想的燃料。
（2）試簡述這種理想能的主要優(yōu)點。
① ；② ；③ 。

2. 氫氣可能是一種理想的新能，如果已知下列兩個熱化學(xué)方程式：
2CO(g)+O2(g)==2CO2(g) △H=-563.6kJ/mol
2H2(g)+O2(g)==2H2O(l) △H=-571.5kJ/mol
計算：燃燒多少千克氫氣生成液態(tài)水放出的熱量，跟燃燒5.60kg一氧化碳生成二氧化碳放出的熱量相等。

參考答案
1.C 2.A 3.D 4.D 5.C 6.B
活學(xué)活用：（1）H2
（2）清潔無污染 等質(zhì)量的燃料H2放出的熱量最多
氫是自然界存在的最普遍的元素
計算：
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

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