第四单元太阳能、生物质能和氢能的利用【课时安排】太阳能的利用1课时生物质能的利用、氢能的开发与利用1课时【三维目标】知识与技能目标：简单了解太阳能、生物质能利用的现状、开发利用太阳能的广阔前景和尚未攻克的一些技术难题。过程与方法目标：采用查阅资料、收集数据等生动活泼的学习形式，调动学生的学习积极性和主动性；联系生产、生活实际学习太阳能、生物质能的利用。情感态度与价值观目标：认识开发、利用高能清洁能源的重要性和紧迫性。【教学重点】太阳能、生物质能利用的现状、开发利用太阳能的广阔前景和尚未攻克的一些技术难题。【教学难点】太阳能、生物质能的利用原理。第一课时：太阳能的利用（配学案）【教学过程】【引入】化石燃料是不可再生能源。科学家对全球化石燃料何时会被耗尽作了估计，其预测结果是——煤227年，石油40年，天然气61年；为了解决全球的能源危机和燃烧化石燃料带来的环境污染问题，世界各国都在致力于开发和利用太阳能、生物质能、氢能等洁净高效新能源。【讲评】地球上最基本的能源是太阳能：(1)绿色植物通过光合作用吸收太阳能：科学家估计，地球上每年通过光合作用储藏的太阳能相当于全球能源年耗量的10倍左右。①植物的光合作用是自然界中利用太阳能最成功的途径：②光能转化为化学能：在太阳光作用下，植物体内的叶绿素把H2O、CO2转化为葡萄糖，进而生成淀粉、纤维素。6H2O＋6CO2——→C6H12O6＋6O2(2)动物间接利用太阳能：化学能转化为热能：动物体内的淀粉、纤维素在酶的作用下，水解生成葡萄糖，葡萄糖氧化生成CO2和H2O，释放出热量。(C6H10O5)n＋nH2O——→nC6H12O6C6H12O6(s)＋6O2(g)——→6H2O(l)＋6CO2(g)；△H＝－2804kJ•mol－1(3)化石燃料蕴藏的能量也来自远古时期生物体所吸收利用的太阳能。(4)资源丰富：太阳每年辐射到地球表面的能量约为5×1019KJ，相当于目前全世界能耗的13000倍。(5)太阳能是清洁能源，不污染环境。(6)太阳能的开发和利用是最引人注目的研究课题之一。【指导阅读】教材P48——拓展视野（1）光—热转换：利用太阳辐射能加热物体而获得热能。（2）光—电转换：①光—热—电转换；②光—电直接转换（3）光—化学能转换：（4）光—生物质能转换：【思考】太阳能利用中存在的问题（1）太阳能吸热板的装置费用昂贵。（2）太阳能的利用受季节和天气的影响。（3）大部分太阳能都是在夏天收集。如何把夏天收集的太阳能储存起来，留待冬天使用，仍然是一个有待解决的问题。【讨论】鼓励学生就下列问题谈谈自己的想法：据科学家预测，21世纪，化学科学在创造新物质方面将会有更加辉煌的成就。绿色植物能够在太阳光作用下将二氧化碳和水合成为葡萄糖。你认为人类能否模拟绿色植物的光合作用，直接利用太阳能把二氧化碳和水转化为葡萄糖？如能，要做到这一点，你认为需要解决哪些问题？第二课时：生物质能的利用氢能的开发与利用（配学案）(1)生物质能来源于植物及其加工产品所贮存的能量。生物质包括农业废弃物（如植物的秸杆、枝叶）、水生植物、油料植物、城市与工业废弃物、动物粪便等。(2)生物质能的利用：①直接燃烧：(C6H10O5)n＋6nO2——→6nCO2＋5nH2O②生物化学转换：沼气；乙醇：(C6H10O5)n＋nH2O——→nC6H12O6C6H12O6——→2C2H5OH＋2CO2↑③热化学转换：(3)氢能的开发与利用：①氢能的三大优点：燃烧放出的热量多；燃烧的产物是水，不污染环境；制备的原料是水，资源不受限制。②氢能的产生方式：以天然气、石油和煤为原料，在高温下使之与水蒸气反应而制得；以天然气、石油和煤为原料，部分氧化法制得；电解水制得氢气；生物质气化制氢气；光解水制得氢气。（后两种应该是最佳方式）③氢能的利用途径：燃烧放热（如以液氢为燃料的液体火箭）用于燃料电池，释放电能（如氢氧燃料电池）；利用氢的热核反应释放出的核能（如氢弹）。④为进一步开发氢能，推动氢能利用的发展，“氢能技术”已被列入《科技发展“十五”计划和2015年远景规划（能源领域）》。①凡是能够提供某种形式的能量的物质或是物质运动，统称为能源。②煤、石油、天然气、水能及生物质能等是多年来大规模使用的能源，被称为常规...
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