太陽能生物質(zhì)能和氫能的利用市公開課獲獎(jiǎng)?wù)n件

1、銅電解精煉、粗銅所含雜質(zhì)Zn、Fe、Ni、Ag、Au等+純銅粗銅CuSO4溶液、粗銅精煉 以粗銅為陽極，以純銅為陰極， 以CuSO4溶液為電解液進(jìn)行電解陽極： Zn 2eZn2+ Fe2eFe2+ Ni 2eNi2+ Cu2eCu2+ 陰極： Cu2+ +2eCu長(zhǎng)時(shí)間電解后必須補(bǔ)充電解液第1頁第1頁 動(dòng)腦：請(qǐng)?jiān)O(shè)計(jì)一個(gè)電鍍池為鐵片鍍上一層鋅鐵片鋅片 電鍍液(ZnCl2溶液)陰極： Zn2+ + 2e- = Zn （還原反應(yīng)）陽極： Zn 2e- = Zn2+ （氧化反應(yīng)）Zn2+H+，則Zn2+放電第2頁第2頁化學(xué)電源 二次電池充電即為電解池，遵循電解原理，將電能轉(zhuǎn)化為化學(xué)能。鉛蓄電池放電時(shí)

2、：Pb+PbO2+2H2SO4 =2PbSO4 +2H2O鉛蓄電池充電時(shí) ：2PbSO4 +2H2O =Pb+PbO2+2H2SO4第3頁第3頁（1）電極材料及原料（2）電解質(zhì)溶液（3）電極反應(yīng)式：陽極：PbO2 陰極：PbH2SO4溶液陰極（Pb）: PbSO4+2e- = Pb + SO4 2 - 陽極（PbO2）: PbSO4+ 2H2O- 2e-= PbO2+4H+SO42鉛蓄電池充電時(shí) ：2PbSO4 +2H2O =Pb+PbO2+2H2SO4第4頁第4頁電解水型：含氧酸、強(qiáng)堿、活潑金屬含氧酸鹽（如NaOH、H2SO4、K2SO4）電解電解電解質(zhì)型：無氧酸、不活潑無氧酸鹽（如HCl、

3、CuCl2）溶液電解電解質(zhì)和水同時(shí)被電解型A、放氫生堿型：活潑金屬無氧酸鹽（如NaCl、MgBr2)溶液電解B、放氧生酸型：不活潑金屬含氧酸鹽（如CuSO4、AgNO3）溶液電解二、用惰性電極電解電解質(zhì)溶液規(guī)律第5頁第5頁如圖所表示，當(dāng)線路接通時(shí)，發(fā)覺（用石蕊試液浸潤(rùn)過濾紙）a端顯藍(lán)色，b端顯紅色，且知甲中電極材料是鋅、銀，乙中電極材料是銅、鉑，且乙中兩電極不發(fā)生改變。甲、乙分別是什么裝置寫出、電極名稱，電極材料【綜合訓(xùn)練】甲為原電池，乙為電解池。：負(fù)極，鋅：正極，銀：陽極，鉑：陰極：銅第6頁第6頁世界能源主要起源第7頁第7頁石油 40年天然氣 5 0 年煤 炭 240年能源危機(jī)第8頁第8頁環(huán)

4、境污染第9頁第9頁第四單元太陽能、生物質(zhì)能第10頁第10頁風(fēng)能生物質(zhì)能太陽能新能源第11頁第11頁波浪能地?zé)崮艿?2頁第12頁第13頁第13頁材料：向地球源源不斷地輸送豐富、潔凈、免費(fèi)能量。有些人預(yù)計(jì)，地球上每年通過光合作用儲(chǔ)藏太陽能相稱于全球能源年耗量10倍左右。 第14頁第14頁一、太陽能利用1、太陽能是最基本能源地球上風(fēng)能、水能、海洋溫差能、波浪能和生物質(zhì)能以及部分潮汐能都是起源于太陽；即使是地球上化石燃料（如煤、石油、天然氣等）從主線上說也是遠(yuǎn)古以來貯存下來太陽能。第15頁第15頁日常生活中有哪些利用太陽能實(shí)例？ 太陽能光熱轉(zhuǎn)換技術(shù)產(chǎn)品最多。如熱水器、開水器、干燥器、采暖和制冷、溫室與

5、太陽房、太陽灶和高溫爐、海水淡化妝置、水泵、熱力發(fā)電裝置及太陽能醫(yī)療器具。 太陽能電池應(yīng)用范圍很廣。比如人造衛(wèi)星、無人氣象站、通訊站、電視中繼站、太陽鐘、電圍桿、航標(biāo)燈、鐵路信號(hào)燈。第16頁第16頁1、光熱能轉(zhuǎn)換 原理：利用太陽輻射加熱物體而取得熱能應(yīng)用：太陽能熱水器 反射式太陽灶 高溫太陽爐 地膜、大棚、溫室二、太陽能利用方式第17頁第17頁光能熱能太陽爐太陽灶熱水器大棚第18頁第18頁陜西省延安市東馨家園窯洞住宅小區(qū) 住戶張新麗（左）在家門口利用太陽能燒水 第19頁第19頁另一個(gè)形式是利用小型太陽能裝置為房屋采暖供熱，現(xiàn)己大量應(yīng)用。 第20頁第20頁（1）光熱電轉(zhuǎn)換 2、光電轉(zhuǎn)換 基本原理

6、:利用太陽輻射能發(fā)電。第21頁第21頁2、光電轉(zhuǎn)換 應(yīng)用：為無電場(chǎng)合提供電池，包括移動(dòng) 電 源和備用電源、太陽能日用電子產(chǎn)品 基本原理:是利用光電效應(yīng)基本裝置:是太陽能電池（2）光電轉(zhuǎn)換 第22頁第22頁光能電能第23頁第23頁太陽房第24頁第24頁太陽能發(fā)電第25頁第25頁美國(guó)軍用太陽能發(fā)電帳篷第26頁第26頁3、光化學(xué)能轉(zhuǎn)化應(yīng)用：選擇芒硝晶體(十水合硫酸鈉晶體)白天吸取熱量溶解,晚上放出熱量結(jié)晶.第27頁第27頁4、光生物質(zhì)能轉(zhuǎn)換原理：通過地球上眾多植物光合作用，將太陽輻射轉(zhuǎn)化為生物質(zhì)能化學(xué)方程式：6H2O + 6CO2 C6H12O6 +6O2光葉綠素原理:光能化學(xué)能第28頁第28頁(C

7、6H10O5)n +nH2O nC6H12O6C6H12O6(s)+6O2(g) 6H2O(l)+6CO2(g) H=-2804kJ/mol淀粉、纖維素葡萄糖第29頁第29頁1、生物質(zhì)能起源于植物及其加工產(chǎn)品貯存能量。二、生物質(zhì)能利用2、生物質(zhì)能源是一個(gè)抱負(fù)可再生能源，其含有下列特點(diǎn)：可再生性；低污染性 ；廣泛分布性 。第30頁第30頁3、生物質(zhì)能利用方式1、直接燃燒2、生物化學(xué)轉(zhuǎn)換3、熱化學(xué)轉(zhuǎn)換第31頁第31頁1、直接燃燒注釋:用纖維素（C6H10O5）n代表植物枝葉主要成份（C6H10O5)n +6n O26n CO2 +5n H2O點(diǎn)燃缺點(diǎn): 生物質(zhì)燃燒過程生物質(zhì)能凈轉(zhuǎn)化效率在2040之

8、間和污染嚴(yán)重。第32頁第32頁2、生物化學(xué)轉(zhuǎn)換1）、制沼氣 原料： 條件： 主要成份： 用途：植物秸稈、枝葉、人畜糞便厭氧甲烷CO2、H2S、NH3、PH3氣體燃料、提供肥料第33頁第33頁第34頁第34頁2)制乙醇原料條件用途方程式含糖類淀粉多農(nóng)作物催化劑、水解、細(xì)菌發(fā)酵燃料、與汽油混合作發(fā)動(dòng)機(jī)燃料（C6H10O5)n + nH2OnC6H12O6催化劑C6H12O62C2H5OH+2CO2發(fā)酵第35頁第35頁乙醇汽油汽車第36頁第36頁乙醇汽油是用90%普通汽油與10%燃料乙醇調(diào)和而成。首先，乙醇汽油增長(zhǎng)汽油中含氧量，使燃燒更充足，有效地減少了尾氣中有害物質(zhì)排放；第二，有效提升汽油標(biāo)號(hào)，使

9、發(fā)動(dòng)機(jī)運(yùn)營(yíng)更平穩(wěn)；第三，可有效消除火花塞、氣門、活塞頂部及排氣管、消聲器部位積炭，能夠延長(zhǎng)主要部件使用壽命。 第37頁第37頁3、熱化學(xué)轉(zhuǎn)換復(fù)雜化學(xué)反應(yīng)生物質(zhì)可燃性氣體第38頁第38頁廣西柳州建中國(guó)首個(gè)甘蔗秸桿發(fā)電廠： 該項(xiàng)目二OO九年六月已建成投產(chǎn)，總投資二億余元人民幣，每年發(fā)電二億千瓦時(shí)，可節(jié)約十萬噸原則煤。廣西是中國(guó)蔗糖主產(chǎn)區(qū)，蔗農(nóng)占廣西總?cè)丝诮姆种?。利用廣西豐富甘蔗葉、秸桿發(fā)電不但能變廢為寶，節(jié)約煤炭資源，使廣西蔗農(nóng)又多了一項(xiàng)經(jīng)濟(jì)收入，同時(shí)還可極大緩和廣西工業(yè)重鎮(zhèn)柳州用電壓力。 第39頁第39頁3、開發(fā)生物質(zhì)能意義生物質(zhì)能是僅次于煤炭、石油和天然氣第四大能源。美國(guó)年消耗可再生能源中

10、有50.4來自生物質(zhì)能。開發(fā)低成本、利用效率高，生物質(zhì)能生產(chǎn)工藝，對(duì)廣大發(fā)展中國(guó)家具有重要意義。第40頁第40頁拓展視野生活垃圾中生物質(zhì)能利用第41頁第41頁三、氫能開發(fā)與利用1、氫能開發(fā)，大勢(shì)所趨“綠色能源”熱值高，且燃燒產(chǎn)物是水零排放，無污染 ，可循環(huán)利用原料豐富：制取氫氣原料是水，資源無窮無盡不存在枯竭問題氫能利用路徑多燃燒放熱或電化學(xué)發(fā)電氫儲(chǔ)運(yùn)方式多氣體、液體、固體或化合物第42頁第42頁2、氫能產(chǎn)生方式1）電解水制得2）生物質(zhì)氣化制得3）以天然氣、石油和煤為原料，在高溫 下與水蒸氣反應(yīng)制得4）以天然氣、石油和煤為原料，用部分氧化法制得5）光分解水制氫氣抱負(fù)制取路徑發(fā)酵分解法、細(xì)菌分解法、催化分解法等第43頁第43頁 微生物制氫是一個(gè)無污染經(jīng)濟(jì)制氫辦法。該辦法含有原料易得（如采用有機(jī)污染物為原料）、制氫成本低并可與治理環(huán)境污染相結(jié)合等長(zhǎng)處，該技術(shù)六十年代中期就已提出，九十年代受到注重，德、日、美等一些發(fā)達(dá)國(guó)家制定了生物制氫發(fā)展計(jì)劃，我國(guó)近年也已開發(fā)出以厭氧活性污泥對(duì)有機(jī)廢水發(fā)酵制取氫氣技術(shù)，生產(chǎn)成本低于電解水制氫，并能以中試規(guī)模制氫，產(chǎn)氫率達(dá)5.7m3/m3反應(yīng)器/d。第44頁第44頁3、尚未處理問題氫氣廉價(jià)制取、氫氣貯存和運(yùn)送、4、氫能經(jīng)濟(jì)關(guān)鍵技術(shù)廉價(jià)而又高效