Question

【題目】植物能輕易地利用陽光，將足夠的材料轉(zhuǎn)變?yōu)楦缓?/span>能量的分子。受樹葉里的一種化學反應的啟發(fā)，科學家們經(jīng)過幾十年的努力，將自然界中植物利用陽光將水、二氧化碳轉(zhuǎn)化成氧氣和碳水化合物類燃料的過程，構(gòu)建了一個安全、高效的人工光合作用系統(tǒng)，統(tǒng)稱為“人工樹葉”

人工樹葉可以自主呼吸，像普通樹葉那樣工作，能利用太陽能和催化劑產(chǎn)生化學反應，將水轉(zhuǎn)化成氫氣和氧氣。研究表明，相對于普通樹葉，它的“工作”效率提高了49%，需要的卻僅僅是一點陽光、水和二氧化碳。其原理是利用蠶絲纖維的穩(wěn)定性，從普通植物中提取出葉綠體浸入蠶絲材料中，最終可獲得一片完全能夠自主呼吸的樹葉。它更輕，低耗能，并且生成氧氣的效率卻更高。

除此之外， “人工樹葉”能夠截獲陽光中的能力，并轉(zhuǎn)化為可用來驅(qū)動起床發(fā)動機的液體燃料。利用這種新型葉子中使用了一種酶，在與二氧化碳結(jié)合中可形成異丙醇（C3H8O），異丙醇可作為燃料使用。

人工樹葉不僅可以用來制作燈具，照明的同時釋放氧氣，還可以掛上墻壁，用它做電視墻，家中就是一個天然的氧吧！建筑物的幕墻，可以作為外部空氣的過濾器，人們在建筑物內(nèi)呼吸到的是完全新鮮的氧氣。這種神奇的新材料可以給執(zhí)行長時間太空使命的宇航員提供穩(wěn)定的氧氣來源，甚至幫助人類依據(jù)新的星球。

回答下列問題：

（1）根據(jù)材料可知，水分解的化學方程式為_______

（2）對比普通樹葉，人造樹葉的優(yōu)點是_______

（3）C3H8O中，碳、氫元素的質(zhì)量比為________。

（4）該裝置被稱為“人工樹葉”的主要原因是____。

A．它外形像樹葉 B．它模擬了植物的光合作用

（5）人造樹葉的用途有哪些（至少寫出兩條）_______、_______

Answer 1

【答案】2H2O 2H2↑+ O2↑ 工作效率高、更輕、低耗能（合理即可） C：H=9：2 (合理即可） B 燈具、電視背景墻 燃料、外部空氣過濾器等（合理即可）

【解析】

（1）“能利用太陽能和催化劑產(chǎn)生化學反應，將水轉(zhuǎn)化成氫氣和氧氣”說明水分解的條件是太陽能和催化劑，方程式為2H2O 2H2↑+ O2↑，故填2H2O 2H2↑+ O2↑；

（2）由題文可知人造樹葉的優(yōu)點是“它更輕，低耗能，并且生成氧氣的效率卻更高”，故填工作效率高、更輕、低耗能（合理即可）；

（3）C3H8O中，碳、氫元素的質(zhì)量比=（12×3）∶（1×8）=9∶2，故填C：H=9∶2(合理即可）；

（4）由題文可知構(gòu)建的安全、高效的人工光合作用系統(tǒng)，統(tǒng)稱為“人工樹葉”，故填B；

（5）由題文可知人工樹葉可以制造異丙醇燃料，還可以用來制作燈具，做電視墻，建筑物的幕墻，可以作為外部空氣的過濾器，可以給執(zhí)行長時間太空使命的宇航員提供穩(wěn)定的氧氣來源等，故填燃料、外部空氣過濾器等（合理即可）。