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  • 1. (2024九下·山西)

    氢能作为极具发展潜力的多元化能源,在我国经济发展中具有重要的地位。某校实践小组的同学们对此产生了浓厚的兴趣,他们对氢气的制取方法、应用优势、储存手段和发展前景等展开了项目式问题探究。

    任务一:调查氢能制取方法

    【咨询专家】小组同学通过数字化平台向专家进行咨询,知道了氢气可用多种工艺过程制备,方法有电解水制氢和工业副产品制氢等。

    【模型构建】用可再生能源电解水制氢,将是应用广泛、技术成熟的一种手段。过程如图:

    【交流讨论】

    (1)近年来,能用来发电的可再生能源有

    (2)化石燃料也可用于氢的制取,但不足之处有

    任务二:探究氢能应用优势

    【提出问题】氢气作为理想能源的原因是什么?

    【进行实验】

    (3)设计纯净氢气与天然气燃烧的对比实验

    实验步骤

    实验现象

    实验结论

    ①分别在带尖嘴的导管口点燃氢气和天然气,在火焰上方罩一个干冷的小烧杯

    均有水生成

    ②迅速把①中的烧杯倒过来,分别注入少量澄清石灰水,振荡

    罩在天然气火焰上方烧杯内的澄清石灰水变浑浊,而氢气火焰上方的烧杯内无变化

    【反思评价】

    (4)通过上述实验对比,氢气作为燃料的优点是

    (5)在理想状态下,小组同学通过图1实验,将测得的实验数据绘制成的图像如图2所示,分析图像,可得出的结论是

    任务三:调研氢能储存手段

    【查阅资料】

    (6)我国绿氢规模化储存是商业化应用的基本保障,为了进行大量储存,通常将氢气转化为液氢,从微观角度分析,发生改变的是

    任务四:展望氢能发展前景

    【市场调研】

    (7)目前,氢燃料电池在公共交通中应用已较为成熟,其工作原理如图3所示,发生反应的化学方程式为,未来,氢能将在航空、航天、电力和建筑领域大力推广。

    成果分享:通过问题探究,大家对氢能有了较为全面的认识。氢气作为一种理想的新型能源,其产业链包括“制—储—输—用”四个主要环节。因此,降本增效、规模化发展,将是我国经济增长和服务民生的一项重要举措。

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