高中化学专题2第四单元太阳能、生物质能和氢能的利用课件.ppt

,*,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,化学,2,第四单元,太阳能、生物质能和氢能的利用,【学习目标】,1,、简单了解太阳能利用的现状、开发利用太阳能的广阔前景和尚未攻克的一些技术难题；,2,、认识开发、利用高能、清洁能源的重要性和紧迫性。,1990,年我国化石燃料和水电能源消耗构成示意图,能源消耗速度加快,能源危机,1.,从化石燃料的不可再生和能源危机认识利用太阳能的意义。,.,地球上最根本的能源是太阳能。太阳每年辐射到地球表面的能量约为,510,19,kJ,，相当于目前全世界能耗的,13000,倍。,一、太阳能的应用,3.,太阳能是清洁能源，不污染环境,。,4.,人类开发和利用太阳能已取得初步而又可喜的成果，改善了人们的生活质量（如太阳能热水器、太阳能电池等）。,太阳能,太阳能资源的优点：,1,、,总量最大,取之不尽，用之不竭,2,、,分布最广,遍布世界各地,3,、,最清洁,利用过程中不会产生任何污染，也不会产生废弃物,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,光能热能,太阳炉,太阳灶,热水器,大棚,原理：根据光电效应，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,Na,2,SO,4,10H,2,O,）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：,6H,2,O+6CO,2,C,6,H,12,O,6,+6O,2,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,(C,6,H,10,O,5,),n,+nH,2,O nC,6,H,12,O,6,C,6,H,12,O,6,(s)+6O,2,(g)6H,2,O(l)+6CO,2,(g),H=-2804kJ/mol,淀粉、纤维素,葡萄糖,太,阳,辐,射,能,大气升温不均匀,形成,风能,使水循环,形成,水能,被绿色植物,微生物吸收,食物,煤,石油,天然气,化学能,被海水吸收,太阳辐射,地球上各种能源,形成,海洋能,万物生长靠太阳,归 纳,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。,生物质能的利用,拾柴,背秸秆的老大爷,晾晒在墙上的干牛粪,用沼气做饭的农妇,生物质能源是一种理想的可再生能源，其具有以下特点：,可再生性；,低污染性；,广泛的分布性。,1,、直接燃烧,注释：用纤维素（,C,6,H,10,O,5,）,n,代表植物枝叶的主要成分,点燃,（,C,6,H,10,O,5,),n,+6n O,2,6n CO,2,+5n H,2,O,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（,C,6,H,10,O,5,）,n,较多的农作物（如玉米、高粱）为原料，制取乙醇。,催化剂,（,C,6,H,10,O,5,),n,+nH,2,O,nC,6,H,12,O,6,C,6,H,12,O,6,2C,2,H,5,OH+2CO,2,催化剂,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，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,。,乙醇汽车,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,）以天然气、石油、和煤为原料，用部分氧化法制得,3,）电解水制得,4,）生物质气化制得,5,）光解水制得,氢能的产生方式：,1,、常压储氢,2,、高压储氢,3,、液氢储氢,4,、金属氢化物,5,、吸附储氢,密度高、但能耗大、且有自然挥发,2,、氢气的储存,一定的温度和压力条件下，一些金属能够大量“吸收”氢气，反应生成金属氢化物，同时放出热量。其后，将这些金属氢化物加热，它们又会分解，将储存在其中的氢释放出来。,这些会“吸收”氢气的金属，称为储氢合金,。其储氢能力很强。单位体积储氢的密度，是相同温度、压力条件下气态氢的,1000,倍。储氢合金都是固体，需要用氢时通过加热或减压使储存于其中的氢释放出来，因此是一种极其简便易行的理想储氢方法。目前研究发展中的储氢合金，主要有,钛系储氢合金、锆系储氢合金、铁系储氢合金及稀土系储氢合金,。,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，释放电能,3,）利用氢的热核反应释放的核能,H,2,O,H,2,、,O,2,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,