第四单元太阳能生物质能和氢能的利用 (5).ppt

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1、第四单元太阳能、生物质能和氢能的利用1990年我国化石燃料和水电能源消耗构成示意图能源危机石油40年天然气50年煤碳240年能源危机环境污染生物质能太阳能氢能风能波浪能地热能太阳能的利用太阳能的利用地球上最基本的能源一、太阳能的资源特点太阳能的优点1）资源丰富总量最大2）分布最广无需运输3）最洁净太阳能的缺点有不稳定因素、受各种因素（季节、地点、气候等）的影响1、光－热能转换原理：利用太阳辐射加热物体而获得热能应用：太阳能热水器反射式太阳灶高温太阳炉地膜、大棚、温室太阳能的利用方式：太阳能热水器太阳灶大棚原理：根据光电

2、效应，利用太阳能直接转化为电能应用：为无电场所提供电池，包括移动电源和备用电源、太阳能日用电子产品并网发电2、光－电转换太阳能电池的应用范围很广。例如人造卫星、无人气象站、通讯站、电视中继站、太阳钟、电围杆、航标灯、铁路信号灯。太阳能发电美国军用太阳能发电帐篷3、光－化学能转化运用：暖袋——选择芒硝晶体（十水合硫酸钠晶体Na2SO4·10H2O）白天吸收热量溶解，晚上放出热量结晶，故可利用此类盐的结晶水合物以调节室温。光解水——利用太阳辐射能和催化剂可以使水分解制的氢气。化学方程式：6H2O+6CO2C6H12O6+6

3、O2光叶绿素4、光－生物质能转换原理：通过地球上众多植物的光合作用，将太阳辐射转化为生物质能本质：光能→化学能(C6H10O5)n+nH2OnC6H12O6C6H12O6(s)+6O2(g)6H2O(l)+6CO2(g)△H=-2804kJ/mol淀粉、纤维素葡萄糖生物质能生物质能来源于植物及其加工产品贮存的能量。生物质包括农业废弃物（如植物的秸秆、枝叶）、水生植物、油科植物、城市与工业有机废弃物、动物粪便等。拾柴背秸秆的老大爷晾晒在墙上的干牛粪生物质能源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；

4、③广泛的分布性。生物质能的利用方式3、热化学转换2、生物化学转换1、直接燃烧1、直接燃烧注释：用纤维素（C6H10O5）n代表植物枝叶的主要成分点燃（C6H10O5)n+6nO26nCO2+5nH2O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。生物质能的利用方式2、生物化学转换a、利用植物的秸杆、枝叶、杂草等制取沼气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。催化剂（C6H10O5)n+nH2OnC6H12O6C6H12O62C2H5OH+2CO2↑点燃乙醇汽油

5、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，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。3、热化学转换复杂的化学反应生物质可燃性气体阅读课本50页拓展视野，小结用焚烧的方法处理垃圾有什么优点？1、减轻了垃圾占地给城市造成的压力2、焚烧产生热量发电3、焚烧的余热可以取暖4、残渣可以修桥铺路氢能的开发与利用氢能的特点：1、资源不受限制2、发热值

6、高3、燃烧产物不会污染环境……氢能被人们称为理想的“绿色能源”1、解决制氢的能耗问题1）以天然气、石油、和煤为原料，在高温下与水蒸气反应制得2）电解水制得3）生物质气化制得4）光解水制得氢能的产生方式：化学变化2、氢气的储存储氢材料碳纳米管储氢材料据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。3、氢能的利用途径1）燃烧放热2）用于燃料电池，

7、释放电能3）利用氢的热核反应释放的核能H2OH2、O2用于燃料电池，化学能转化为电能使用催化剂，利用太阳能分解水电解，电能转化为化学能燃烧，释放热能1．下列关于能源和作为能源使用的物质的叙述中错误的是（）A.化石燃料物质内部储存着能量B.太阳能不能直接转化为化学能C.物质的化学能可能在不同条件下转化为热能、电能为人类所用D.绿色植物发生光合作用时，将太阳能转化为化学能储存起来2．能源可划分为一级能源和二级能源。自然界中以现成形式提供的能源称为一级能源，而依靠其他能源间接制取的能源称为二级能源。氢气是一种高效而又没有污染

8、的二级能源，它可以由自然界中大量存在的水制取。2H2O(l)=2H2(g)+O2(g)下列叙述不正确的是（）A.电能是二级能源B.水力是二级能源C.煤、石油、天然气是一级能源D.水煤气、干馏煤气是二级能源