[理化生]太阳能、生物质能和氢能的利用.ppt

2001年世界能源消耗 太阳能的利用 讨论：大家知道日常生活中有哪些利用太阳能的实例？ 太阳能光热转换技术的产品最多。如热水器、开水器、干燥器、采暖和制冷、温室与太阳房、太阳灶和高温炉、海水淡化装置、水泵、热力发电装置及太阳能医疗器具。 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。 二、太阳能的利用方式 原理：在太阳光的作用下，绿色植物的叶绿素把水、二氧化碳转化为葡萄糖，进而生成淀粉、纤维素 (C6H10O5)n +nH2O nC6H12O6 ⑴光－热能转换 ⑵光－电转换 ⑶光－化学能转换 应用：选择芒硝晶体(十水合硫酸钠晶体)白天吸收热量失水溶解吸热,晚上结晶放出热量取暖. 生物质能的利用 2）生物化学转换 （1）制沼气 原料： 条件： 主要成分： 用途： （2）制乙醇 原料 条件 用途 方程式 氢能的开发与利用 1、氢能的三大优势 1）燃烧放出的热量多 2）燃烧产物是水，不污染环境 3）制备的原料是水,资源不受限制 2、氢能的产生方式 1）电解水制得 2）生物质气化制得 3）以天然气、石油和煤为原料，在高温下与水蒸气反应制得 4）以天然气、石油和煤为原料，用部分氧化法制得 5）光解水制得 6）微生物制氢 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 * * 第四单元 太阳能、生物质能和氢能的利用 说一说： 石油 40年 天然气 61 年 煤 炭 227年 能源危机 能源危机 环境污染 风能 生物质能 太阳能 新能源 议一议 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。 ２.地球上最基本的能源是太阳能。太阳能以光和热的形式传送到地面。太阳每年辐射到地球表面的能量约为5×1019kJ，相当于目前全世界能耗的13000倍。 一、开发利用太阳能的意义 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）。 1. 大自然利用太阳能最成功途径—— 化学方程式： 6H2O + 6CO2 C6H12O6 +6O2 光 叶绿素 原理:光能→化学能 植物的光合作用 C6H12O6(s)+6O2(g) 6H2O(l)+6CO2(g) △H=-2804kJ/mol 淀粉、纤维素 葡萄糖 原理:化学能→热能 原理：利用太阳辐射能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 2.人类直接利用太阳能的方式 光能→热能 太阳炉 太阳灶 热水器 大棚 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 方式：①光—热—电转换； ②光—电直接转换。 光能→电能 ⑷光－生物质能转换 光合作用，本质也是光-化学能转换 （3）大部分太阳能都是在夏天收集。如何把夏天收集的太阳能储存起来，留待冬天使用，仍然是一个有待解决的问题 （1）太阳能吸热板的装置费用昂贵 （2）太阳能的利用受季节、气候、地点的影响 三、太阳能利用中存在的问题： 生物质能来源于植物及其加工产品贮存的能量。 2、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 ； ③广泛的分布性 。 1、生物质能 3、生物质能的利用方式 1）直接燃烧 2）生物化学转换 3）热化学转换 1）直接燃烧 注释:用纤维素（C6H10O5）n代表植物枝叶的主要成分 （C6H10O5)n +6n O2 6n CO2 +5n H2O 点燃 植物的秸秆、枝叶、人畜粪便 厌氧，沼气细菌 甲烷 CO2、H2S、NH3、PH3 气体燃料、提供肥料 含糖类淀粉多的农作物 催化剂、水解、细菌发酵 燃料、与汽油混合作发动机燃料 （C6H10O5)n + nH2O nC6H12O6 催化剂 C6H12O6 2C2H5OH+2CO2↑ 发酵 3）热化学转换 复杂的化学反应 生物质 可燃性气体