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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、限制塑料制品的使用等。 【例1】下列關于化學與生產、

2、生活的認識不正確的是() ACO2、CH4、N2等均是造成溫室效應的氣體 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與溫室效應無關，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 主題二生物質能與環(huán)保 【解題策略】 生物質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。而所謂生物質能，就是太陽能以化學能形式貯存在生物質中的能量形式，即以生物質為載體的能量。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。生物質能的原始能量來源于太陽，所以從廣義上講，生物質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均屬于生物質能，通常包括木材及森林廢棄物、農業(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】生物質資源是一種可再生能源。生物質的主要轉化途徑及主要產物如圖所示。下列有關說法不正確的是() A生物質能，本質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、質能 C生物質裂解獲得的汽油、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：生物質能是指通過光合作用而形成的各種有機體，其能量本質上來源于太陽能，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能，B、D項正確；生物質裂解獲得的汽油、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】 氫作為化學能的載體，在空氣中燃燒后的產物只有水，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物為O2，C項錯誤。 答案：D 點評：“人造樹葉”是指從能量的轉化來命名的，其能量轉化可歸結為：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，題目都會給出反應的總反應式，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必為負極材料或在負極發(fā)生反應，反之則為正極材料或在正極發(fā)

7、生反應。而充電時，實質上為電解，正極接正極，負極接負極。 (2)電子的流向和電解質溶液中離子的流向：外電路電子流向與電流相反，從負極流向正極；電源內電路即電解質溶液，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)電極反應式的書寫：負極失去電子發(fā)生氧化反應；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，充電時則正好相反；兩電極轉移電子數(shù)守恒，符合正極反應加負極反應等于電池反應的原則；注意電極產物是否與電解質溶液反應，若反應，一般要將電極反應和電極產物與電解質溶液發(fā)生的反應合并。 【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為NiO(OH)H2Oe=Ni(OH)2OH D放電時，電池反應為2H2O2=2H2O 解析：碳納米管為儲氫物質，在放電過程中發(fā)生失電子氧化反應，作負極，電極反應為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，作正極，電極反應為4NiO(OH)4H2O4e=4Ni(OH)24OH，將正、負極電極反應相加可得放電時總反應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)生氧化反應產生電流；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，該電池中電解質為氧化釔氧化鈉，其中O2可以在固體介質NASICON中自由移動。下列說法錯誤的是() A負極的電極反應式為：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為：O24e=2O2，生成的O2由b極向a極遷移，在a極參與負極反應：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，儲氫過程中產生氨基鋰(LiNH2)和氫化鋰。寫出并配平該儲氫原理的化學方程式_。 (2)在液氨中加入金屬鋰可以制備氨基鋰。該反應物中發(fā)生氧化反應的物質是_，被還原的元素是_。 (3)氫化鋰放出氫氣時的反應原理為：LiHH2O=LiOHH2，已知LiH固體密度為0.82 gcm3。計算參加反應的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、質量輕、攜帶方便占用體積小、質量輕、攜帶方便Li2NHH2=LiNH2LiH Li H 1 2 295 解析：(1)由反應物和生成物的化合價看，H2發(fā)生了歧化反應。 (2)根據(jù)化合價變化規(guī)律可寫出鋰與液氨反應的方程式：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。