高中化學(xué) 太陽能生物質(zhì)能和氫能的利用第一課時 蘇教必修2

第四單元太陽能、生物質(zhì)能和氫能和利用學(xué)習(xí)目標(biāo)

了解太陽能利用的現(xiàn)狀、開發(fā)利用太陽能的廣闊前景和尚未攻克的一些技術(shù)難題重點難點

太陽能利用的原理整理ppt整理ppt整理ppt石油40年天然氣

50

年煤碳240年整理ppt整理ppt整理ppt16.6%2.1%5.1%76.2%1990年我國化石燃料和水電能源消耗構(gòu)成示意圖整理ppt整理ppt風(fēng)能生物質(zhì)能太陽能氫能整理ppt波浪能地?zé)崮苷韕pt整理ppt

太陽是一個巨大、久遠(yuǎn)、無盡的能源。盡管太陽輻射到地球大氣層的能量僅為其總輻射能量（約為3.75×1026W）的22億分之一，但已高達(dá)173,000TW，也就是說太陽每秒鐘照射到地球上的能量就相當(dāng)于500萬噸煤。

太陽能既是一次能源，又是可再生能源。它資源豐富，既可免費使用，又無需運輸，對環(huán)境無任何污染。但太陽能也有兩個主要缺點：一是能流密度低；二是其強度受各種因素（季節(jié)、地點、氣候等）的影響不能維持常量。這兩大缺點大大限制了太陽能的有效利用。

整理ppt太陽輻射能大氣升溫不均勻形成風(fēng)（空氣動能）使水循環(huán)形成水流（水流能）被綠色植物微生物吸收食物煤石油天然氣（化學(xué)能）直接利用太陽灶使大地變熱被海水吸收太陽輻射地球上各種能源形成洋流（波浪能）萬物生長靠太陽整理ppt一、太陽能的資源特點1.豐富

2.無害

3.持久

4.廣泛優(yōu)點：缺點：分散性、不穩(wěn)定性、使用效率低成本高整理ppt二、太陽能的利用方式太陽照射到地面的能量相當(dāng)于全球能耗的1.6萬倍，既無污染，又是永久性能源。可惜太陽輻射到地球的能量密度太低，只有1kW/m2，，還受氣候影響。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太陽能的利用形式主要有兩種:－是熱能的直接利用，如利用鏡面或反射槽將太陽光聚焦在收集器上，由中間介質(zhì)吸熱產(chǎn)生蒸汽，推動氣輪機組發(fā)電。整理ppt6H2O+6CO2C6H12O6+6O2光葉綠體（C6H10O5)n+nH2OnC6H12O6催化劑C6H12O6+6O26H20+6CO2光能→化學(xué)能整理ppt光能→熱能太陽爐太陽灶熱水器大棚整理ppt另一種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。整理ppt光能→電能基本裝置是太陽能電池基本原理是利用光電效應(yīng)整理ppt太陽能利用技術(shù)主要包括：太陽能熱水器、太陽能光伏發(fā)電、太陽能建筑、太陽熱發(fā)電、太陽能空調(diào)等。太陽能光伏發(fā)電和太陽熱發(fā)電兩項技術(shù)在未來的能源產(chǎn)業(yè)中至關(guān)重要，是目前世界各國關(guān)注的熱門技術(shù)。整理ppt

Wecanusethelightofthesuntocreateelectricity!Thesunshineson“solarcells”----you’veprobablyseenthemontheroofsofhouses.Whenthesunhitsthesolarcells,itcausesachemicalreaction,whichgenerateselectricity!SolarEnergy整理ppt二、生物質(zhì)能的利用是最安全、最穩(wěn)定的能源，通過一系列轉(zhuǎn)換技術(shù)，可以生產(chǎn)出不同品種的能源，如固化和炭化可以生產(chǎn)固體燃料，氣化可以生產(chǎn)氣體燃料，液化和植物油可以獲得液體燃料，如果需要還可以生產(chǎn)電力等等。生物質(zhì)能轉(zhuǎn)換技術(shù)主要包括：沼氣、氣化、液化、碳化、乙醇發(fā)酵和固化成型等，這些技術(shù)大部分在過去的20年中取得了相當(dāng)大的進(jìn)展。專家認(rèn)為，生物質(zhì)能源將成為未來持續(xù)能源重要部分，到2015年，全球總能耗將有40%來自生物質(zhì)能源。

整理ppt生物質(zhì)能來源于植物及其加工產(chǎn)品貯存的能量。生物質(zhì)能源是一種理想的可再生能源，其具有以下特點：①可再生性；②低污染性；③廣泛的分布性。生物質(zhì)能整理ppt世界上生物質(zhì)資源數(shù)量龐大，形式繁多，其中包括薪柴，農(nóng)林作物，尤其是為了生產(chǎn)能源而種植的能源作物，農(nóng)業(yè)和林業(yè)殘剩物，食品加工和林產(chǎn)品加工的下腳料，城市固體廢棄物，生活污水和水生植物等等。生物質(zhì)能的優(yōu)點是燃燒容易，污染少，灰分較低；缺點是熱值及熱效率低，體積大而不易運輸。生物質(zhì)能的利用主要有以下幾種方式：整理ppt1．直接燃燒

家庭使用的薪柴和木炭，薪柴至今仍為許多發(fā)展中國家的重要能源，仍需依賴柴薪來滿足大部分能量需求.不過由于日益增加薪柴的需求，將導(dǎo)致林地日減。燃燒植物的枝葉獲得熱量是遠(yuǎn)古人類就利用的取熱方法，用纖維素代表植物枝葉的主要成分，其燃燒反應(yīng)可表示為：（C6H10O5）n＋6nO2→6nCO2＋5nH2O點燃整理ppt1、直接燃燒注釋:用纖維素（C6H10O5）n代表植物枝葉的主要成分（C6H10O5)n+6nCO26nCO2+5nH2O點燃缺點:

生物質(zhì)燃燒過程的生物質(zhì)能的凈轉(zhuǎn)化效率在20－40％之間。整理ppt2．生物化學(xué)轉(zhuǎn)換沼氣農(nóng)村沼氣池的填料主要是豬糞、秸稈、污泥、水等。當(dāng)然，人的糞便、牛糞、雞糞等都是很好的發(fā)酵料。將植物的秸稈、枝葉、雜草和人畜糞便加入沼氣發(fā)酵池中，在厭氧條件下，經(jīng)過沼氣細(xì)菌的作用，生成沼氣。沼氣的主要成分是甲烷和二氧化碳。建造沼氣池，不僅能有效地利用生物質(zhì)能，還能為農(nóng)業(yè)生產(chǎn)提供優(yōu)良的肥料。

整理ppt2、生物化學(xué)轉(zhuǎn)換a、利用植物的秸桿、枝葉、雜草等制取沼氣整理ppt整理pptb、用含糖類、淀粉（C6H10O5）n較多的農(nóng)作物（如玉米、高粱）為原料，制取乙醇。（C6H10O5)n+nH2OnC6H12O6催化劑C6H12O62C2H5OH+2CO2↑點燃整理ppt乙醇汽油是用90%%的普通汽油與10%%的燃料乙醇調(diào)和而成。首先，乙醇汽油增加汽油中的含氧量，使燃燒更充分，有效地降低了尾氣中有害物質(zhì)的排放；第二，有效提高汽油的標(biāo)號，使發(fā)動機運行更平穩(wěn)；第三，可有效消除火花塞、氣門、活塞頂部及排氣管、消聲器部位的積炭，可以延長主要部件的使用壽命。

整理ppt乙醇汽車整理ppt3．熱化學(xué)轉(zhuǎn)化

使生物質(zhì)能在一定條件下發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，產(chǎn)生熱值較高的可燃?xì)怏w。如利用木炭制造水煤氣，并帶動蒸汽機作動力，甚至在中國抗日戰(zhàn)爭的困難時期，因為石油缺乏，還以這種煤氣開汽車，即叫作“木炭車”，這種技術(shù)的基本原理是含碳物質(zhì)在不充分氧化（燃燒）的情況下，會產(chǎn)生一氧化碳，即煤氣。整理ppt復(fù)雜的化學(xué)反應(yīng)生物質(zhì)可燃性氣體整理ppt整理ppt氫能的開發(fā)與利用氫能的特點：1、是自然界存在最普遍的元素2、發(fā)熱值高3、氫燃燒性能好，點燃快4、理想的清潔能源之一整理ppt三、氫能氫能系統(tǒng)包括制氫、儲氫、氫的應(yīng)用三個方面，規(guī)模制氫和儲氫是氫能研究和開發(fā)的兩個重要領(lǐng)域。

微生物制氫是一種無污染的經(jīng)濟制氫方法。該方法具有原料易得（如采用有機污染物為原料）、制氫成本低并可與治理環(huán)境污染相結(jié)合等優(yōu)點，該技術(shù)六十年代中期就已提出，九十年代受到重視，德、日、美等一些發(fā)達(dá)國家制定了生物制氫的發(fā)展計劃，我國近年也已開發(fā)出以厭氧活性污泥對有機廢水發(fā)酵制取氫氣的技術(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，被列入我國2000年十大科技進(jìn)展。整理ppt氫能氫被認(rèn)為是理想能源，熱值高、無污染。但是氫作為能源，存在兩個問題，一是氫的來源，只能通過電解水，太陽能分解水，生物制氫，以及化工、冶金等流程制氫，這就需要消耗能源；二是氫在存儲、運輸及應(yīng)用過程中容易發(fā)生爆炸，加氫對材料產(chǎn)生氫脆、氫腐蝕，以及氫滲漏等，所以近年來對儲氫材料的研究很多。

整理ppt－種儲氫方式是將材料與氫結(jié)合成為氫化物，需要時加熱放氫，放完后還可繼續(xù)充氫。國內(nèi)外一些廠家利用上述儲氫合金制造氫能汽車，但由于有些技術(shù)問題有待解決，價格又無競爭能力，離產(chǎn)業(yè)化尚遠(yuǎn)。

整理ppt整理ppt整理ppt整理ppt解決制氫的能耗問題整理ppt原理:光→整理ppt氫氣的貯存和運輸問題碳納米管儲氫材料整理ppt據(jù)PhysOrg網(wǎng)2005年10月24日消息，最近一家名為Engineuity的以色列公司發(fā)明了一種能夠在汽車內(nèi)產(chǎn)生氫氣的技術(shù)系統(tǒng)，而且只需要使用鎂和鋁等普通金屬。這一技術(shù)將完全解決汽車在氫氣制造、運輸和儲存方面的所有相關(guān)難點。整理ppt氫能量轉(zhuǎn)折動力未來整理ppt整理ppt整理ppt能源從其產(chǎn)生的方式可分為一次能源和二次能源：

一次能源：自然界中以現(xiàn)成形式提供的能源稱為一次能源。二次能源：要依靠其他能源的能量間接制取的能源稱為二次能源。1、下列敘述正確的是A、電能是二級能源