1. 近年来,能源问题已受到世界各国的普遍重视。石油资源濒临匮乏,煤炭资源虽比石油丰富,但也不是取之不尽的,非再生矿物能源资源的枯竭可能带来严重的危机。面对能源危机,许多国家都在下大力气研究和开发利用“可再生能源”,且取得了相当可观的成绩。由于“可再生能源”对环境危害较少,因此又被称作“绿色能源”。开发“绿色能源”是解决能源危机的重要途径。目前,“绿色能源”在全球能源结构中的比重已达到15%~20%,今后由石油、煤炭和天然气“老三样”能源唱主角的局面将逐步得到改善。

(1)“绿色能源”有两层含义:一是利用现代技术开发干净、无污染的新能源;二是化害为利,同改善环境相结合,充分利用城市垃圾、淤泥等废物中所蕴藏的能源。你知道的“绿色能源”类型有哪些?
(2)植物是一种重要的绿色能源。绿色植物通过光合作用制造了大量的有机物。玉米等农作物秸秆腐烂后可以作肥料;把秸秆粉碎后与草混合可以作饲料喂牲畜;用秸秆沤制沼气,释放出的沼气可作燃料……现在,农作物的秸秆经“生物加工”还可以转化成酒精。利用玉米秸秆生产燃料酒精的大致流程为:
①在上述发酵过程中发挥作用的微生物是什么?在这个过程中必须控制哪些条件?
②很多农民往往直接将农作物秸秆焚烧还田,请从物质循环的角度分析这种做法的利与弊。
(1)“绿色能源”有两层含义:一是利用现代技术开发干净、无污染的新能源;二是化害为利,同改善环境相结合,充分利用城市垃圾、淤泥等废物中所蕴藏的能源。你知道的“绿色能源”类型有哪些?
太阳能、风能、水能、生物质能、地热能、潮汐能等
(2)植物是一种重要的绿色能源。绿色植物通过光合作用制造了大量的有机物。玉米等农作物秸秆腐烂后可以作肥料;把秸秆粉碎后与草混合可以作饲料喂牲畜;用秸秆沤制沼气,释放出的沼气可作燃料……现在,农作物的秸秆经“生物加工”还可以转化成酒精。利用玉米秸秆生产燃料酒精的大致流程为:
①在上述发酵过程中发挥作用的微生物是什么?在这个过程中必须控制哪些条件?
酵母菌;无氧环境、适宜温度、适宜pH、充足糖源等
②很多农民往往直接将农作物秸秆焚烧还田,请从物质循环的角度分析这种做法的利与弊。
利:快速将部分有机物分解为二氧化碳、水和无机盐,二氧化碳可被植物光合作用利用,无机盐直接提供矿质营养;弊:大量有机物以热能散失,导致土壤有机质下降、肥力退化,污染大气,氮素等营养元素流失
答案
【解析】:(1)绿色能源是指不排放污染物、能够直接用于生产生活的能源,涵盖新能源开发和废物能源化利用。常见类型包括太阳能(如太阳能光伏、光热)、风能(陆上和海上风电)、水能(常规水电和小水电)、生物质能(如秸秆、沼气、生物酒精)、地热能(地热发电、地热供暖)、潮汐能(潮汐发电)等。这些能源具有清洁、可再生的特点,符合绿色能源的定义。(2)①发酵过程中,将糖液转化为酒精的微生物是酵母菌,其原理是酵母菌在无氧条件下进行无氧呼吸,将葡萄糖分解为酒精和二氧化碳。此过程需控制的条件包括无氧环境(避免酵母菌进行有氧呼吸产生二氧化碳和水,影响酒精产量)、适宜温度(酵母菌最适生长温度约20 - 30℃,温度过高或过低会抑制其活性)、pH值(偏酸性环境,通常pH 4.0 - 5.0适宜酵母菌生长繁殖)以及充足的糖源(作为酵母菌发酵的底物)。②从物质循环角度分析,秸秆焚烧还田的“利”在于:焚烧过程能快速将秸秆中的部分有机物氧化分解为二氧化碳、水和无机盐(如钾盐等),其中二氧化碳可被植物通过光合作用重新吸收利用,无机盐能直接进入土壤,为植物生长提供矿质营养,短期内可增加土壤肥力,且焚烧操作简便、耗时短。“弊”主要有:焚烧会使秸秆中的大量有机物(如纤维素、蛋白质等)以热能形式散失,未能充分转化为土壤有机质,长期会导致土壤有机质含量下降,土壤肥力退化;焚烧产生的大量二氧化碳、一氧化碳、烟尘等污染物会污染大气环境,同时可能引发火灾、影响交通等;此外,秸秆中的氮元素在焚烧过程中会以氮气形式释放到大气中,无法进入土壤氮循环,造成氮素等营养元素的流失,降低物质循环的效率。【答案】:(1)太阳能、风能、水能、生物质能、地热能、潮汐能等(合理即可) (2)①酵母菌;无氧环境、适宜温度、适宜pH、充足糖源等 ②利:快速提供部分无机盐,二氧化碳可被植物利用;弊:有机物大量损失,污染大气,氮素等营养元素流失(合理即可)
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