专题二第四单元太阳能、生物质能和氢能的利用总结.ppt

* 第四单元　太阳能、生物质能和氢能的利用 D 1．最清洁的能源是( A．煤 )。 B．天然气 C．乙醇汽油 D．氢能 石油 天然气 2．三大化石燃料是指煤、______、________。 化学能 3．绿色植物进行光合作用是将太阳能转化为_______。 一、太阳能的利用 1．大自然利用太阳能最成功的是植物的__________。在太 阳光作用下，植物体内的叶绿素把水、二氧化碳转化为_______， 进而生成淀粉、纤维素，把光能转化为化学能。 C6H12O6＋6O2 6H2O＋6CO2 葡萄糖 光合作用 煤、石油、天然气的形成 间接利用方式 其本质是__________________ 光—生物质能转换 太阳光分解水等 光—化学能转换 太阳能的大规模利用主要是用于____ 光—电转换 太阳能热水器、反射式太阳灶等 _____________ 直接 利用 方式 太阳能的利用实例 太阳能的利用方式 2．太阳能的利用方式 光－热转换 发电 光－化学能转换 二、生物质能的利用 1．来源 生物质能来源于植物及其加工产品所贮存的能量。生物质 包括农业废弃物(如植物的秸秆、枝叶)、水生植物、油料植物、 城市与工业有机废弃物、动物粪便等。 2．生物质能的利用方式 (1)直接燃烧。 燃烧反应表示为___________________________________。 (C6H10O5)n＋6nO2 6nCO2＋5nH2O (2)生物化学转换。 甲烷 ①制取沼气：将植物秸秆、枝叶、杂草和人畜粪便加入沼 气发酵池中，在厌氧条件下，经过沼气细菌的作用，生成沼气。 沼气的主要成分是_____。沼气是一种清洁、高效的气体燃料， 其燃烧的反应方程式：________________________________。 ②粮食发酵制乙醇：用含糖类、淀粉较多的农作物(如玉米、 高粱)为原料，在催化剂存在下，经水解和细菌发酵，可以制得 乙醇。乙醇可以直接作为燃料，也可以和汽油混合后作发动机 燃料。有关反应方程式：________________________________ _________________________________。 CH4＋2O2 CO2＋2H2O (C6H10O5)n＋nH2O nC6H12O6， C6H12O6 2CH3CH2OH＋2CO2↑ (3)热化学转换。 使生物质在一定条件下发生化学反应，产生热值较高的可 燃气体。 三、氢能的开发与利用 1．氢能源及其利用 氢气完全燃烧热值大，燃烧的产物是水，不会污染环境， 被人们看作理想的“绿色能源”。 2．氢气的制备方法 (1)电解法。 电能 电解法是目前用得最多的方法，但耗费大量的______， 成本太高，难以普遍使用。 (2)光解法。 在催化剂作用下利用太阳能，将水分解生成氢气，这种方法 是制氢气的主要研究方向。其主要难题是催化剂的选择和制取。 (3)生物法。 利用蓝绿藻等低等植物和微生物在阳光作用下使水分解释 放氢气。 3．氢气的贮存 氢气的熔沸点很低，难以液化，所以氢气的贮存运输一度成 为科学难题，现在科学家发现的___________解决了这一科学难 题。 贮氢合金 氢能的开发与利用 1．氢能的优点 (1)原料来源广。以水为原料制备氢气，水在自然界中储量 大，特别是海水。 (2)热值高。氢气完全燃烧放出热量约为等质量汽油完全燃 烧放出热量的 3 倍。 (3)燃烧快且易充分燃烧。 (4)无污染。氢气跟氧气反应释放能量并生成水，水既无污 染又可循环利用。 2．氢能的利用方式 (1)利用氢和氧化剂发生反应放出的热能。 (2)利用氢和氧化剂在催化剂作用下的电化学反应直接获 取电能。 (3)利用氢的热核反应释放出的核能，这是氢能的一种特殊 应用。 3．开发与利用氢能需要克服的问题 在生活和生产实践中大量应用氢能源，需要解决由水制备 氢气的能耗、氢气的贮存和运输三大关键难题。贮氢合金的发 现和应用，开辟了解决氢气贮存、运输难题的新途径。 4．氢能生产与利用的途径 图 2－4－1 5．应用 贮氢合金已具有相当广泛的应用。以贮氢合金贮存的氢气 为动力的氢能汽车已有实验样品，我国在 1980 年就研制出一辆 氢能汽车。科学家们预言，氢能将成为 21 世纪的重要能源。 太阳能的利用 [例1]利用太阳能，使燃料循环使用有如下构思和方案： ①CO2 CO ＋ O2 ； ②2H2O 2H2 ＋ O2 ； ③CO2 ＋ 2H2O CH4＋2O2。要实现上述构想，关键是( )。 A．如何