1、 第第3课时能源的充分利用课时能源的充分利用国家游泳中心又被称为国家游泳中心又被称为“水立方水立方”，位于北京奥林匹克公园内，位于北京奥林匹克公园内，是北京为是北京为2008年夏季奥运会修建的主游泳馆，也是年夏季奥运会修建的主游泳馆，也是2008年北京奥运会年北京奥运会标志性建筑物之一。标志性建筑物之一。“水立方水立方”采用了许多先进的节能技术，包括热泵的使用、太阳采用了许多先进的节能技术，包括热泵的使用、太阳能的利用、水资源的综合利用、先进的采暖空调系统，以及控制系统能的利用、水资源的综合利用、先进的采暖空调系统，以及控制系统和其他节能环保技术，如采用内外墙保温来减少能量的损失、采用高和其他
2、节能环保技术，如采用内外墙保温来减少能量的损失、采用高效节能光源与照明控制技术等。效节能光源与照明控制技术等。这些新标准、新技术、新材料的采用，这些新标准、新技术、新材料的采用，为我国今后建筑的节能建设起到了良好的示范作用，还可进一步带动为我国今后建筑的节能建设起到了良好的示范作用，还可进一步带动和促进我国建筑节能技术产业化的发展。那么你知道还有哪些能源能和促进我国建筑节能技术产业化的发展。那么你知道还有哪些能源能被利用吗？被利用吗？1人们通常用人们通常用 或或 来衡量燃料放出热量的大小。来衡量燃料放出热量的大小。2标准燃烧热：在标准燃烧热：在 的压强下，的压强下，物质物质的反应热叫做该物质的
3、标准燃烧热。已知热化学方程式：的反应热叫做该物质的标准燃烧热。已知热化学方程式：标准燃烧热标准燃烧热热值热值101 kPa1 mol完全燃烧完全燃烧285.8 kJmol1 3热值：热值：物质完全燃烧的物质完全燃烧的 叫做该物质的热值。叫做该物质的热值。4能源是可以提供能量的自然资源，它是国民经济和社会发展的重要能源是可以提供能量的自然资源，它是国民经济和社会发展的重要 。我国目前使用的主要能源是。我国目前使用的主要能源是 ，但这是不可再生能，但这是不可再生能源，最终会枯竭。目前我们使用的能量的主要形式是源，最终会枯竭。目前我们使用的能量的主要形式是 和和 ，热能主要，热能主要通过燃烧煤、石油
4、、天然气、植物秸秆等物质而获得。因此，提高这些物质通过燃烧煤、石油、天然气、植物秸秆等物质而获得。因此，提高这些物质的的 对于节约能源十分重要。对于节约能源十分重要。5随着社会的发展，人类对能源的需求不断增大，开发随着社会的发展，人类对能源的需求不断增大，开发 成为当成为当前国际能源研究的重要课题。目前，科学家们正在开发和研究前国际能源研究的重要课题。目前，科学家们正在开发和研究 、风能、地热能、潮汐能和、风能、地热能、潮汐能和 等新能源。新能源应具有等新能源。新能源应具有 等特点。等特点。1 g反应热反应热反应热反应热化石燃料化石燃料电能电能热能热能燃烧效率燃烧效率新能源新能源太阳能太阳能氢
5、能氢能生物质能生物质能资源丰富、可再生、无污染或少污染资源丰富、可再生、无污染或少污染甲同学根据甲同学根据1 mol CO(g)和和1 mol H2(g)燃烧放出的热量总和比燃烧放出的热量总和比1 mol C(s)燃烧放出的热量多，认为：燃烧放出的热量多，认为：“煤炭燃烧时加少量的水，可以使煤炭燃烧时加少量的水，可以使煤炭燃烧放出更多的热量。煤炭燃烧放出更多的热量。”乙同学根据盖斯定律作出了下列循环图：乙同学根据盖斯定律作出了下列循环图：乙同学认为：乙同学认为：“将煤转化为水煤气再燃烧放出的热量与直接燃烧将煤转化为水煤气再燃烧放出的热量与直接燃烧煤放出的热量一样，而将煤转化为水煤气会增加消耗。
6、因此，将煤转煤放出的热量一样，而将煤转化为水煤气会增加消耗。因此，将煤转化为水煤气得不偿失。化为水煤气得不偿失。”你认为他们的观点对吗？将你的想法与同学你认为他们的观点对吗？将你的想法与同学交流讨论。交流讨论。提示：提示：根据盖斯定律作的循环图分析可知，甲同学的观点不正确。根据盖斯定律作的循环图分析可知，甲同学的观点不正确。乙同学：乙同学：“将煤转化为水煤气再燃烧放出的热量与直接燃烧煤放将煤转化为水煤气再燃烧放出的热量与直接燃烧煤放出的热量一样出的热量一样”的观点是正确的，的观点是正确的，“将煤转化为水煤气会增加消耗，将煤转化为水煤气会增加消耗，因此，将煤转化为水煤气得不偿失因此，将煤转化为水
7、煤气得不偿失”的观点是不正确的。将煤转化为的观点是不正确的。将煤转化为水煤气后，一个优点是燃料过程中减少了二氧化硫、粉尘等污染物的水煤气后，一个优点是燃料过程中减少了二氧化硫、粉尘等污染物的排放。因此，将煤转化为水煤气不是得不偿失，而是得大于失。排放。因此，将煤转化为水煤气不是得不偿失，而是得大于失。2燃烧热与中和热是什么关系？燃烧热与中和热是什么关系？提示：提示：燃烧热与中和热都属于反应热，但它们具有各自的定义范燃烧热与中和热都属于反应热，但它们具有各自的定义范围，都属于特殊条件下的反应热，如图所示。围，都属于特殊条件下的反应热，如图所示。燃烧热和中和热之间的异同关系，在下表中阐述得更加明确
8、。燃烧热和中和热之间的异同关系，在下表中阐述得更加明确。燃烧热燃烧热中和热中和热相相同同点点能量变化能量变化放热反应放热反应HH0的有的有_。(2)根据能量守恒定律，根据能量守恒定律，E1、E2、E3、E4之间的关系为之间的关系为_。(3)等质量的煤分别通过以上两条不同的途径产生热量的关系正确等质量的煤分别通过以上两条不同的途径产生热量的关系正确的是的是_。Aa比比b多多 Ba比比b少少Ca与与b理论上相同理论上相同 D无法判断无法判断(4)与途径与途径a相比，途径相比，途径b的优点有的优点有_。【解析】【解析】(1)本小题考查的是常见的吸热反应和放热反应，大多本小题考查的是常见的吸热反应和放
9、热反应，大多数化合反应是放热反应，而碳与水蒸气的反应是吸热反应。数化合反应是放热反应，而碳与水蒸气的反应是吸热反应。(2)根据能量守恒定律根据能量守恒定律(即盖斯定律即盖斯定律)，一个反应不管分一步进行还，一个反应不管分一步进行还是分几步进行，最终热效应是完全相同的，故是分几步进行，最终热效应是完全相同的，故E1E2E3E4。所以。所以(3)中中a与与b理论上相同。理论上相同。(4)由于煤是固体，容易燃烧不充分且产生烟尘和二氧化硫，并且由于煤是固体，容易燃烧不充分且产生烟尘和二氧化硫，并且不能用管道运输，一旦将煤转化为水煤气，就可以避免这些问题。不能用管道运输，一旦将煤转化为水煤气，就可以避免
10、这些问题。【答案】【答案】(1)(2)E1E2E3E4(3)C(4)提高燃烧效率、减少烟尘和二氧化硫的产生、便于管道运输提高燃烧效率、减少烟尘和二氧化硫的产生、便于管道运输点评：点评：化石燃料的利用还需要解决的问题：化石燃料的利用还需要解决的问题：(1)煤和石油燃烧时，煤和石油燃烧时，常常发生不完全燃烧，排放出大量烟尘和一氧化碳气体。常常发生不完全燃烧，排放出大量烟尘和一氧化碳气体。(2)有些煤中有些煤中灰分含量大，水分多，热值较低。灰分含量大，水分多，热值较低。(3)某些化石燃料燃烧排出的废气中某些化石燃料燃烧排出的废气中含有二氧化硫和氮的氧化物，直接排放到大气中会污染空气并形成酸含有二氧化
11、硫和氮的氧化物，直接排放到大气中会污染空气并形成酸雨。雨。变式训练变式训练2我国燃煤锅炉多采用沸腾炉我国燃煤锅炉多采用沸腾炉(注：通过空气流吹沸使注：通过空气流吹沸使煤粉在炉膛内呈煤粉在炉膛内呈“沸腾状沸腾状”燃烧燃烧)，采用沸腾炉的好处是，采用沸腾炉的好处是()A增大煤的燃烧热并形成清洁能源增大煤的燃烧热并形成清洁能源B减少煤中杂质气体减少煤中杂质气体(如如SO2)的形成的形成C提高煤炭的热值，并减少提高煤炭的热值，并减少CO的排放的排放D使燃料燃烧充分，从而提高燃料的利用率使燃料燃烧充分，从而提高燃料的利用率解析：解析：一定条件下，煤的燃烧热和热值是固定不变的，故一定条件下，煤的燃烧热和热
12、值是固定不变的，故A、C错误；燃煤锅炉采用沸腾炉并不能减少错误；燃煤锅炉采用沸腾炉并不能减少SO2的排放，要减少的排放，要减少SO2的排放的排放需要加入生石灰，故需要加入生石灰，故C错误；通过空气流吹沸使煤粉在炉膛内呈错误；通过空气流吹沸使煤粉在炉膛内呈“沸沸腾状腾状”燃烧，增大了煤与氧气的接触面积，故使煤燃烧充分，从而提燃烧，增大了煤与氧气的接触面积，故使煤燃烧充分，从而提高燃料的利用率。高燃料的利用率。答案：答案：D1如图所示为如图所示为“能源分类图能源分类图”，下列选项中全部符合图中阴影，下列选项中全部符合图中阴影部分的能源是部分的能源是()A煤炭、石油、海洋能煤炭、石油、海洋能B太阳能
13、、风能、生物质能太阳能、风能、生物质能C水能、生物质能、天然气水能、生物质能、天然气D地热能、海洋能、核能地热能、海洋能、核能解析：解析：本题主要考查了能源的分类，新能源包括太阳能、生物质本题主要考查了能源的分类，新能源包括太阳能、生物质能、风能、海洋能、地热能；可连续再生、持续利用的一级能源称为能、风能、海洋能、地热能；可连续再生、持续利用的一级能源称为可再生能源，如水力、风能等，故正确答案为可再生能源，如水力、风能等，故正确答案为B。答案：答案：B2空气是人类生存所必需的重要资源，为改善空气质量而启动空气是人类生存所必需的重要资源，为改善空气质量而启动的的“蓝天工程蓝天工程”得到了全民的支
14、持。下列措施不利于得到了全民的支持。下列措施不利于“蓝天工程蓝天工程”建建设的是设的是()A推广使用燃煤脱硫技术，防治推广使用燃煤脱硫技术，防治SO2污染污染B实施绿化工程，防治扬尘污染实施绿化工程，防治扬尘污染C研制开发燃料电池汽车，消除机动车尾气污染研制开发燃料电池汽车，消除机动车尾气污染D加大石油、煤炭的开采速度，增加化石燃料的供应量加大石油、煤炭的开采速度，增加化石燃料的供应量解析：解析：D项做法增加了空气中项做法增加了空气中SO2、CO2的含量。故正确答案为的含量。故正确答案为D。答案：答案：D解析：解析：在在101 kPa下，下，1 mol物质完全燃烧的反应热叫做该物质的物质完全燃
15、烧的反应热叫做该物质的标准燃烧热。表示标准燃烧热的热化学方程式必须是燃烧标准燃烧热。表示标准燃烧热的热化学方程式必须是燃烧1 mol物质且物质且生成稳定的物质时的热化学方程式。生成稳定的物质时的热化学方程式。答案：答案：A4关于用水制取二级能源氢气，以下研究方向不正确的是关于用水制取二级能源氢气，以下研究方向不正确的是()A组成水的氢和氧都是可以燃烧的物质，因此可研究在水不分组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，使氢成为二级能源解的情况下，使氢成为二级能源B设法将太阳光聚集，产生高温，使水分解产生氢气设法将太阳光聚集，产生高温，使水分解产生氢气C寻找高效催化剂，使水分
16、解产生氢气，同时释放能量寻找高效催化剂，使水分解产生氢气，同时释放能量D寻找特殊化学物质，用于开发廉价能源，以分解水制取氢气寻找特殊化学物质，用于开发廉价能源，以分解水制取氢气解析：解析：组成水的氢和氧是两种元素不是两种物质，另外使水变成组成水的氢和氧是两种元素不是两种物质，另外使水变成氢气必须使水分解，故氢气必须使水分解，故A项不正确；水分解是吸热反应，不管条件如项不正确；水分解是吸热反应，不管条件如何其热效应不变，故何其热效应不变，故C不正确；而水在高温时或有特殊化学物质做催不正确；而水在高温时或有特殊化学物质做催化剂较低温度时可以分解生成氢气，故化剂较低温度时可以分解生成氢气，故B、D正确。正确。答案：答案：AC
