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第二节　化学与能源开发
知识梳理
知识点1　清洁高效的氢能　
(1)目前人类利用最多的能源是__ __、__ __、__ __等不可再生的化石燃料。
(2)氢气燃烧的热值比化石燃料__ __很多，且可由__ __制得，燃烧后又生成__ __，不污染环境。因此氢能是未来最理想的能源。
(3)电解水制取氢气的缺点是__ __。
(4)寻找合适的光分解催化剂，使水在__ __分解产生氢气，是最理想的制氢方法。
知识点2　应用广泛的化学电池　
化学电池就是将__ __直接转化为__ __的装置。
重难突破
重难点　氢能源的开发与使用　
【典例】氢能具有广阔的发展前景，安全高效的制氢和储氢是氢能成为主要能源的关键。
(1)电解水制氢气可用铁作电极，是利用了铁的____________。
(2)高压气态储氢是通过恒温、高压将氢气储存在压力容器中，从微观角度解释此过程主要发生改变的是__________________。
(3)氢化物储氢是利用氢气与金属(如Al)反应生成金属氢化物(如AlH3)，从而进行氢的储存，该过程属于______________(填“物理变化”或“化学变化”)。
(4)活性炭具有很多的微孔结构，可用作储氢材料，这是利用活性炭的__________性。
(5)我国科学家实现了天然气(CH4)制氢的突破，在400 ℃条件下，将天然气与水蒸气直接转化为氢气与二氧化碳。请写出该反应的化学方程式：____________________________。
(6)氢气是理想的清洁能源，原因是________________。
书写信息型化学方程式时，要找准反应物、生成物和反应条件，特别要注意“↑”“↓”是否标注。
【对点训练】
1．2024年3月21日，我国首列氢能源市域列车首次实现了时速160公里在轨道交通。氢能市域列车采用氢氧燃料电池混合动力系统。
(1)氢氧燃料电池是将__ __转化为电能。
(2)电池内发生的化学方程式为__ __。
(3)氢能源市域列车达速试跑成功，体现氢能源有__ __(任写一点)优点。
2．2023年，我国实现了“固态氢能”发电并网，“绿电”与“绿氢”转化的示意图如图：
(1)“燃料电池发电”是将化学能转化为__ __能。
(2)“电解水制氢”的化学方程式为__ __。
(3)固态合金储氢装置中释放出氢气，将氢气高压加注到新能源汽车中。高压加注压缩时氢分子间的间隔变__ __(填“大”或“小”)。
(4)氢气作燃料的优点是__ __。
即时默写
写出有关氢三角之间转化的化学方程式。第二节　化学与能源开发
知识梳理
知识点1　清洁高效的氢能　
(1)目前人类利用最多的能源是__煤__、__石油__、__天然气__等不可再生的化石燃料。
(2)氢气燃烧的热值比化石燃料__高__很多，且可由__水__制得，燃烧后又生成__水__，不污染环境。因此氢能是未来最理想的能源。
(3)电解水制取氢气的缺点是__消耗电能太多，成本太高(合理即可)__。
(4)寻找合适的光分解催化剂，使水在__阳光的照射下__分解产生氢气，是最理想的制氢方法。
知识点2　应用广泛的化学电池　
化学电池就是将__化学能__直接转化为__电能__的装置。
重难突破
重难点　氢能源的开发与使用　
【典例】氢能具有广阔的发展前景，安全高效的制氢和储氢是氢能成为主要能源的关键。
(1)电解水制氢气可用铁作电极，是利用了铁的____________。
(2)高压气态储氢是通过恒温、高压将氢气储存在压力容器中，从微观角度解释此过程主要发生改变的是__________________。
(3)氢化物储氢是利用氢气与金属(如Al)反应生成金属氢化物(如AlH3)，从而进行氢的储存，该过程属于______________(填“物理变化”或“化学变化”)。
(4)活性炭具有很多的微孔结构，可用作储氢材料，这是利用活性炭的__________性。
(5)我国科学家实现了天然气(CH4)制氢的突破，在400 ℃条件下，将天然气与水蒸气直接转化为氢气与二氧化碳。请写出该反应的化学方程式：____________________________。
(6)氢气是理想的清洁能源，原因是________________。
解析：(1)铁具有导电性，电解水制氢气可用铁作电极。(2)高压气态储氢是通过恒温、高压将氢气储存在压力容器中，从微观角度解释此过程时，主要发生改变的是分子之间的间隔，压强增大，分子之间间隔变小。(3)氢化物储氢过程中有新物质——金属氢化物生成，该过程属于化学变化。(4)活性炭具有吸附性，可用作储氢材料。(5)反应物是甲烷和水蒸气，生成物是二氧化碳和氢气，反应条件是400 ℃，该反应化学方程式为CH4＋2H2OCO2＋4H2。(6)氢气燃烧的产物是水，不会污染环境，是理想的清洁能源。
答案：(1)导电性(或良好的导电性)　(2)分子之间的间隔　(3)化学变化　(4)吸附　(5)CH4＋2H2OCO2＋4H2　(6)产物无污染(合理即可)
书写信息型化学方程式时，要找准反应物、生成物和反应条件，特别要注意“↑”“↓”是否标注。
【对点训练】
1．2024年3月21日，我国首列氢能源市域列车首次实现了时速160公里在轨道交通。氢能市域列车采用氢氧燃料电池混合动力系统。
(1)氢氧燃料电池是将__化学能__转化为电能。
(2)电池内发生的化学方程式为__2H2＋O22H2O__。
(3)氢能源市域列车达速试跑成功，体现氢能源有__清洁无污染(合理即可)__(任写一点)优点。
(1)氢氧燃料电池是将化学能转化为电能。(2)电池内发生的反应为氢气和氧气在点燃的条件下反应生成水，该反应的化学方程式为2H2＋O22H2O。(3)氢气的燃烧产物只有水，不会对环境产生污染，氢气的热值高，氢能源还具有来源广泛、可再生等优点。
2．2023年，我国实现了“固态氢能”发电并网，“绿电”与“绿氢”转化的示意图如图：
(1)“燃料电池发电”是将化学能转化为__电__能。
(2)“电解水制氢”的化学方程式为__2H2O2H2↑＋O2↑__。
(3)固态合金储氢装置中释放出氢气，将氢气高压加注到新能源汽车中。高压加注压缩时氢分子间的间隔变__小__(填“大”或“小”)。
(4)氢气作燃料的优点是__热值高，不污染环境，来源广__。
(1)“燃料电池发电”的过程中，产生了电能，是将化学能转化为电能。(2)水通电分解生成氢气和氧气，化学方程式为2H2O2H2↑＋O2↑。(3)分子之间有间隔，高压加注压缩时氢分子间的间隔变小。(4)氢气燃烧热值高，且氢气燃烧只生成水，不污染环境，来源广。
即时默写
写出有关氢三角之间转化的化学方程式。

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