太阳能、生物质能、氢能

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1、专题2化学反应与能量转化第四单元太阳能、生物质能和氢能的利用第四单元太阳能、生物质能和氢能的利用第四单元太阳能、生物质能和氢能的利用石油40年天然气50年煤炭240年第四单元太阳能、生物质能和氢能的利用第四单元太阳能、生物质能和氢能的利用第四单元太阳能、生物质能和氢能的利用波浪能地热能第四单元太阳能、生物质能和氢能的利用一、太阳能的利用第四单元太阳能、生物质能和氢能的利用太阳是一个巨大、久远、无尽的能源。尽管太阳辐射到地球大气层的能量仅为其总辐射能量（约为3.75×1026W）的22亿分之一，但已高达173,000TW，也

2、就是说太阳每秒钟照射到地球上的能量就相当于500万吨煤。下图是地球上的能流图。从图上可以看出，地球上的风能、水能、海洋温差能、波浪能和生物质能以及部分潮汐能都是来源于太阳；即使是地球上的化石燃料（如煤、石油、天然气等）从根本上说也是远古以来贮存下来的太阳能，所以广义的太阳能所包括的范围非常大，狭义的太阳能则限于太阳辐射能的光热、光电和光化学的直接转换。太阳能既是一次能源，又是可再生能源。它资源丰富，既可免费使用，又无需运输，对环境无任何污染。但太阳能也有两个主要缺点：一是能流密度低；二是其强度受各种因素（季节、地点、气候等

3、）的影响不能维持常量。这两大缺点大大限制了太阳能的有效利用。一、太阳能的利用第四单元太阳能、生物质能和氢能的利用一、太阳能的利用一、太阳能的利用6H2O+6CO2C6H12O6+6O2光叶绿素（C6H10O5)n＋nH2OnC6H12O6催化剂C6H12O6＋6O26H2O＋6CO2光能→化学能一、太阳能的利用第四单元太阳能、生物质能和氢能的利用太阳炉太阳灶一、太阳能的利用第四单元太阳能、生物质能和氢能的利用光能→热能光能→电能基本原理是利用光电效应基本装置是太阳能电池一、太阳能的利用第四单元太阳能、生物质能和氢能的利用生

4、物质能来源于植物及其加工产品贮存的能量。生物质能是一种理想的可再生能源，其具有以下特点：①可再生性；②低污染性；③广泛的分布性。二、生物质能的利用第四单元太阳能、生物质能和氢能的利用生物质能的利用方式1、直接燃烧注释：用纤维素(C6H10O5)n代表植物枝叶的主要成分(C6H10O5)n+6nO26nCO2+5nH2O点燃缺点:生物质燃烧过程的生物质能的净转化效率在20－40％之间。二、生物质能的利用第四单元太阳能、生物质能和氢能的利用2、生物化学转换a、利用植物的秸杆、枝叶、杂草等制取沼气二、生物质能的利用第四单元太阳能

5、、生物质能和氢能的利用二、生物质能的利用2、生物化学转换2、生物化学转换b、用含糖类、淀粉(C6H10O5)n较多的农作物（如玉米、高粱）为原料，制取乙醇(C6H10O5)n+nH2OnC6H12O6催化剂C6H12O62C2H5OH+2CO2↑发酵二、生物质能的利用第四单元太阳能、生物质能和氢能的利用二、生物质能的利用第四单元太阳能、生物质能和氢能的利用2、生物化学转换乙醇汽油是用90%的普通汽油与10%的燃料乙醇调和而成。首先，乙醇汽油增加汽油中的含氧量，使燃烧更充分，有效地降低了尾气中有害物质的排放；第二

6、，有效提高汽油的标号，使发动机运行更平稳；第三，可有效消除火花塞、气门、活塞顶部及排气管、消声器部位的积炭，可以延长主要部件的使用寿命。二、生物质能的利用第四单元太阳能、生物质能和氢能的利用2、生物化学转换3、热化学转换复杂的化学反应生物质可燃性气体二、生物质能的利用第四单元太阳能、生物质能和氢能的利用氢能的特点：1、是自然界存在最普遍的元素2、发热值高3、氢燃烧性能好，点燃快4、氢本身无毒5、氢能利用形式6、理想的清洁能源之一……三、氢能的开发与利用第四单元太阳能、生物质能和氢能的利用解决制氢的能耗问题三、氢能的开发与利

7、用第四单元太阳能、生物质能和氢能的利用氢气的贮存和运输问题碳纳米管贮氢材料贮氢合金三、氢能的开发与利用第四单元太阳能、生物质能和氢能的利用据PhysOrg网2005年10月24日消息，最近一家名为Engineuity的以色列公司发明了一种能够在汽车内产生氢气的技术系统，而且只需要使用镁和铝等普通金属。这一技术将完全解决汽车在氢气制造、运输和储存方面的所有相关难点。三、氢能的开发与利用第四单元太阳能、生物质能和氢能的利用