高考化學(xué)總復(fù)習 專題講座6 節(jié)能減排與新型能源課件

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1、專題講座六專題講座六節(jié)能減排與新型能源節(jié)能減排與新型能源 主題一節(jié)能減排與低碳經(jīng)濟、低碳生活 【解題策略】 節(jié)能減排是指節(jié)約能源和減少環(huán)境有害物質(zhì)排放。 “低碳”就是指生活作息時所耗用的能量要盡量減少，從而減低碳，特別是二氧化碳的排放量，從而減少對大氣的污染，減緩生態(tài)惡化。 低碳生活的途徑有：減少食物加工過程，注意節(jié)約用電，盡量購買本地的、當季的食物，盡量減少私家車的使用，減少使用一次餐具，盡量使用太陽能等代替化石燃料，多用電子郵件、MSN、QQ等即時通訊工具，少用傳真打印機等。 低碳經(jīng)濟包括：發(fā)展氫能和太陽能、提高原子利用率、發(fā)展綠色化學(xué)、限制塑料制品的使用等。 【例1】下列關(guān)于化學(xué)與生產(chǎn)、

2、生活的認識不正確的是() ACO2、CH4、N2等均是造成溫室效應(yīng)的氣體 B使用清潔能源是防止酸雨發(fā)生的重要措施之一 C節(jié)能減排符合低碳經(jīng)濟的要求 D合理開發(fā)利用可燃冰(固態(tài)甲烷水合物)有助于緩解能源緊缺解析：N2與溫室效應(yīng)無關(guān)，A項錯誤；清潔能源能防止污染性氣體，如SO2的排放，可有效防止酸雨發(fā)生，B項正確；可燃冰的成分為甲烷，為清潔能源，合理開發(fā)可燃冰有助于緩解能源緊缺，D項正確。答案：A 主題二生物質(zhì)能與環(huán)保 【解題策略】 生物質(zhì)是指通過光合作用而形成的各種有機體，包括所有的動植物和微生物。而所謂生物質(zhì)能，就是太陽能以化學(xué)能形式貯存在生物質(zhì)中的能量形式，即以生物質(zhì)為載體的能量。它直接或間

3、接地來源于綠色植物的光合作用，可轉(zhuǎn)化為常規(guī)的固態(tài)、液態(tài)和氣態(tài)燃料，取之不盡、用之不竭，是一種可再生能源，同時也是唯一一種可再生的碳源。生物質(zhì)能的原始能量來源于太陽，所以從廣義上講，生物質(zhì)能是太陽能的一種表現(xiàn)形式。目前，很多國家都在積極研究和開發(fā)利用生物質(zhì)能。有機物中除礦物燃料以外的所有來源于動植物的能源物質(zhì)均屬于生物質(zhì)能，通常包括木材及森林廢棄物、農(nóng)業(yè)廢棄物、水生植物、油料植物、城市和工業(yè)有機廢棄物、動物糞便等。 【例2】生物質(zhì)資源是一種可再生能源。生物質(zhì)的主要轉(zhuǎn)化途徑及主要產(chǎn)物如圖所示。下列有關(guān)說法不正確的是() A生物質(zhì)能，本質(zhì)上能量來源于太陽能 B由纖維素水解獲得的乙醇所具有的能量屬生物

4、質(zhì)能 C生物質(zhì)裂解獲得的汽油、柴油等屬于純凈物 D由植物秸稈等發(fā)酵獲得的沼氣，主要成分是甲烷 解析：生物質(zhì)能是指通過光合作用而形成的各種有機體，其能量本質(zhì)上來源于太陽能，A項正確；由纖維素水解獲得的乙醇以及由植物秸稈等發(fā)酵獲得的沼氣所具有的能量都屬于生物質(zhì)能，B、D項正確；生物質(zhì)裂解獲得的汽油、柴油等都屬于混合物，C項錯誤。 答案：C 點評：生物質(zhì)能裂解獲得的汽油、柴油與石油分餾所得的汽油成分不一樣，生物質(zhì)汽油中含有氧元素，而石油分餾獲得的汽油屬于烴類，不含氧元素。 主題三氫能與燃料電池 【解題策略】 氫作為化學(xué)能的載體，在空氣中燃燒后的產(chǎn)物只有水，不污染環(huán)境，因此氫是一種清潔的能量載體；但氫

5、能和電能一樣，沒有直接的資源蘊藏，都需要從別的一次能源轉(zhuǎn)化得到，故氫能是一種二次能源。氫能的獲得只能尋求新型的能源分解水，而不是尋求高效催化劑使水分解。 【例3】2011年3月27日，美國麻省理工學(xué)院的丹尼爾諾切拉博士公布了自己團隊研發(fā)的“人造樹葉”，它可以與燃料電池共同構(gòu)成了一種新的發(fā)電裝置太陽能燃料電池，它們的工作原理如圖(a)、(b)所示。下列有關(guān)敘述正確的是()(a)人造樹葉工作人造樹葉工作原理示意圖原理示意圖(b)太陽能燃料電池太陽能燃料電池工作示意圖工作示意圖 解析：由工作原理示意圖看出，“人造樹葉”是光解水，將太陽能儲存在氫氣中，A項錯誤；圖(a)中塑料薄膜下部為H得電子得到H2

6、，B項錯誤；太陽能燃料電池是利用人造樹葉光解產(chǎn)生的氫氣與氧氣形成燃料電池，故不管白天還是黑天都可提供電能，D項正確；燃料電池的正極反應(yīng)物為O2，C項錯誤。 答案：D 點評：“人造樹葉”是指從能量的轉(zhuǎn)化來命名的，其能量轉(zhuǎn)化可歸結(jié)為：利用光能電解水獲得氫氣，再利用氫氣形成氫氧燃料電池提供持續(xù)的能量。 主題四新型化學(xué)電源 【解題策略】 以新型電池的研制開發(fā)為素材對原電池原理以及電解原理的考查是高考命題的熱點題型，涉及的主要問題有： (1)正、負極的判斷：一般來說，題目都會給出反應(yīng)的總反應(yīng)式，可直接根據(jù)化合價的變化來判斷，所含元素化合價升高的物質(zhì)必為負極材料或在負極發(fā)生反應(yīng)，反之則為正極材料或在正極發(fā)

7、生反應(yīng)。而充電時，實質(zhì)上為電解，正極接正極，負極接負極。 (2)電子的流向和電解質(zhì)溶液中離子的流向：外電路電子流向與電流相反，從負極流向正極；電源內(nèi)電路即電解質(zhì)溶液，陽離子流向與電流相同，流向正極，陰離子流向與電流方向相反，流向負極。 (3)電極反應(yīng)式的書寫：負極失去電子發(fā)生氧化反應(yīng)；正極上，溶液中陽離子(或氧化性強的離子)得到電子，發(fā)生還原反應(yīng)，充電時則正好相反；兩電極轉(zhuǎn)移電子數(shù)守恒，符合正極反應(yīng)加負極反應(yīng)等于電池反應(yīng)的原則；注意電極產(chǎn)物是否與電解質(zhì)溶液反應(yīng)，若反應(yīng)，一般要將電極反應(yīng)和電極產(chǎn)物與電解質(zhì)溶液發(fā)生的反應(yīng)合并。 【例4】一種碳納米管(氫氣)二次電池原理如圖所示，該電池的電解質(zhì)為6

8、molL1 KOH溶液，下列說法不正確的是() A儲存H2的碳納米管放電時為負極，充電時為陰極 B放電時負極附近pH減小 C放電時電池正極的電極反應(yīng)為NiO(OH)H2Oe=Ni(OH)2OH D放電時，電池反應(yīng)為2H2O2=2H2O 解析：碳納米管為儲氫物質(zhì)，在放電過程中發(fā)生失電子氧化反應(yīng)，作負極，電極反應(yīng)為2H24e4OH=4H2O，故A、B項正確；放電過程中NiO(OH)發(fā)生得電子還原反應(yīng)，作正極，電極反應(yīng)為4NiO(OH)4H2O4e=4Ni(OH)24OH，將正、負極電極反應(yīng)相加可得放電時總反應(yīng)2H24NiO(OH)=4Ni(OH)2，故C項正確，D項錯誤。 答案：D 1“扎實推進資

9、源節(jié)約和環(huán)境保護”是“十二五”時期的主要目標和任務(wù)之一，下列做法與這一目標不相符的是() A推廣使用無磷洗衣粉和無氟冰箱 B對垃圾進行無害化、資源化處理 C將煤氣化或液化，獲得清潔燃料 D加大采礦的力度，獲取更多資源 解析：推廣無磷洗衣粉可以有效地緩解水體富營養(yǎng)化污染，推廣無氟冰箱可以保護臭氧層，A項正確。 答案：D 解析：由題意，光照時，Cl在Ag極得到電子形成Cl，Cl由Ag極向Pt極遷移，電子來源于Pt極上的Cu失去的電子，經(jīng)導(dǎo)線流入Ag極，光照時電流的方向與電子的流向相反，綜上分析，A、B、C項錯誤，只有D項正確。 答案：D 3CO氣體傳感器可以測量環(huán)境中CO的濃度及其變化情況，其工作

10、原理就是CO做燃料在工作電極發(fā)生氧化反應(yīng)產(chǎn)生電流；根據(jù)電池電流的大小及變化測量環(huán)境中CO的濃度及變化情況，裝置如圖所示，該電池中電解質(zhì)為氧化釔氧化鈉，其中O2可以在固體介質(zhì)NASICON中自由移動。下列說法錯誤的是() A負極的電極反應(yīng)式為：COO22e=CO2 B工作時電極b作正極，O2由電極a流向電極b C工作時電子由電極a通過傳感器流向電極b D傳感器中通過的電流越大，尾氣中CO的含量越高 解析：該燃料電池的正極反應(yīng)為：O24e=2O2，生成的O2由b極向a極遷移，在a極參與負極反應(yīng)：COO22e=CO2，故B項錯誤。 答案：B 4氨基鋰(LiNH2)、亞氨基鋰(Li2NH)、氫化鋰(L

11、iH)都是鋰的重要化合物，它們作為儲氫材料具有廣闊的應(yīng)用前景。 (1)亞氨基鋰(Li2NH)是一種安全性好的固體儲氫材料，儲氫過程中產(chǎn)生氨基鋰(LiNH2)和氫化鋰。寫出并配平該儲氫原理的化學(xué)方程式_。 (2)在液氨中加入金屬鋰可以制備氨基鋰。該反應(yīng)物中發(fā)生氧化反應(yīng)的物質(zhì)是_，被還原的元素是_。 (3)氫化鋰放出氫氣時的反應(yīng)原理為：LiHH2O=LiOHH2，已知LiH固體密度為0.82 gcm3。計算參加反應(yīng)的LiH體積與放出H2(標準狀況)的體積比為_。 (4)與鋼瓶儲氫(物理方法)相比，氫化鋰儲氫的優(yōu)點是_。LiH占用體積小、質(zhì)量輕、攜帶方便占用體積小、質(zhì)量輕、攜帶方便Li2NHH2=LiNH2LiH Li H 1 2 295 解析：(1)由反應(yīng)物和生成物的化合價看，H2發(fā)生了歧化反應(yīng)。 (2)根據(jù)化合價變化規(guī)律可寫出鋰與液氨反應(yīng)的方程式：2Li2NH3=2LiNH2H2，Li被氧化，氫元素被還原。 (4)由(3)看出，LiH儲氫容量大，易于攜帶，安全性好等。