蘇教版必修2太陽(yáng)能生物質(zhì)能和氫能的利用

1、,太陽(yáng)能的利用,石油 40年,天然氣 5 0 年,煤 碳 240年,科學(xué)家對(duì)全球化石燃料何時(shí)會(huì)被耗盡作了估算，其預(yù)測(cè)結(jié)果是：,16.6%,2.1%,5.1%,76.2%,1990年我國(guó)化石燃料和水電能源消耗構(gòu)成示意圖,你所知道的能源有哪些？,思考,風(fēng)能,生物質(zhì)能,太陽(yáng)能,氫能,波浪能,地?zé)崮?一、太陽(yáng)能的資源特點(diǎn),太陽(yáng)能的優(yōu)點(diǎn),1）、總量最大2）、分布最廣3）、最潔凈,太陽(yáng)能的缺點(diǎn),1）、能源品位低2）、有不穩(wěn)定因素,據(jù)專(zhuān)家估計(jì)，輻射到地球表面的太陽(yáng)能相當(dāng)于全世界目前發(fā)電總量的八萬(wàn)倍。我國(guó)有三分之二的國(guó)土面積每年的日照時(shí)間在2200小時(shí)以上，如果將這些太陽(yáng)能全都用于發(fā)電，約等于上萬(wàn)個(gè)三峽工程發(fā)

2、電量的總和。,太 陽(yáng) 輻 射 能,大氣升溫不均勻,形成風(fēng)（空氣動(dòng)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(yáng)灶,使大地變熱,被海水吸收,太陽(yáng)輻射,地球上,各種能源,形成洋流（波浪能）,萬(wàn)物生長(zhǎng)靠太陽(yáng),2008年北京奧運(yùn)會(huì)是一場(chǎng)綠色奧運(yùn),運(yùn)動(dòng)員村及相關(guān)場(chǎng)館90的洗浴用熱 水要依靠太陽(yáng)能系統(tǒng)，體育場(chǎng)館周?chē)?的路燈及其8090的能源要由 太陽(yáng)能系統(tǒng)提供。,太陽(yáng)能紅綠燈,太陽(yáng)能景觀燈,太陽(yáng)能照明燈,首次實(shí)現(xiàn)太陽(yáng)能熱泵中央熱水系統(tǒng)方案，以太陽(yáng)能為主要熱源，輔以少量的電能驅(qū)動(dòng)雙熱源熱泵，保證了陰雨天氣及冬季太陽(yáng)能資源不足時(shí)熱水供應(yīng)，做到全年、

3、全天候供應(yīng)熱水。,北京月壇奧運(yùn)會(huì)游泳館,2000年悉尼奧運(yùn)會(huì)充分利用太陽(yáng)能,太 陽(yáng) 能 的 利 用 方 式,光能 熱能,光能 電能,光能 化學(xué)能,光能 生物質(zhì)能,討論、大家知道日常生活中有哪些利用太陽(yáng)能的實(shí)例？,太陽(yáng)光熱轉(zhuǎn)換技術(shù)的產(chǎn)品最多。如熱水器、開(kāi)水器、干燥器、采暖和制冷、溫室與太陽(yáng)房、太陽(yáng)灶和高溫爐、海水淡化裝置、水泵、熱力發(fā)電裝置及太陽(yáng)能醫(yī)療器具。 太陽(yáng)電池的應(yīng)用范圍很廣。例如人造衛(wèi)星、無(wú)人氣象站、通訊站、電視中繼站、太陽(yáng)鐘、電圍桿、黑光燈、航標(biāo)燈、鐵路信號(hào)燈。 太陽(yáng)電池的光電效率約為10-14%，其產(chǎn)品類(lèi)型主要有單晶硅、多晶硅和非晶硅。國(guó)內(nèi)產(chǎn)品（指光電裝置全部費(fèi)用）價(jià)格約60-80/

4、元/峰瓦。,太陽(yáng)灶,太陽(yáng)能熱水器,1、光熱能轉(zhuǎn)換,原理：利用太陽(yáng)輻射加熱物體而獲得熱能,應(yīng)用：太陽(yáng)能熱水器 反射式太陽(yáng)灶 高溫太陽(yáng)爐 地膜、大棚、溫室,大棚,2、光電轉(zhuǎn)換,原理：根據(jù)光電效應(yīng)，利用太陽(yáng)能直接轉(zhuǎn)化為電能,應(yīng)用：為無(wú)電場(chǎng)所提供電池，包括移動(dòng)電 源和備用電源 太陽(yáng)能日用電子產(chǎn)品 并網(wǎng)發(fā)電,太陽(yáng)能發(fā)電,美國(guó)無(wú)人駕駛太陽(yáng)能飛機(jī),利用太陽(yáng)能的電動(dòng)車(chē),太陽(yáng)能發(fā)電,美國(guó)軍用太陽(yáng)能發(fā)電帳篷,3、光化學(xué)能轉(zhuǎn)化,運(yùn)用：選擇芒硝晶體(十水合硫酸鈉晶體)白天吸收熱量溶解,晚上放出熱量結(jié)晶.,白天陽(yáng)光下： Na2SO410H2O=Na2SO4+10H2O 夜里氣溫下降： Na2SO4+10H2O = Na

5、2SO410H2O,4、光生物質(zhì)能轉(zhuǎn)換,原理：通過(guò)地球上眾多植物的光合作用，將太陽(yáng)輻射轉(zhuǎn)化為生物質(zhì)能,6H2O+6CO2 C6H12O6(葡萄糖)+6O2 n C6H12O6 (C6H10O5)n +nH2O (光能 化學(xué)能) (C6H10O5)n+nH2O n C6H12O6 C6H12O6 (s) + 6O2(g) 6H2O(l)+6CO2 (g) H=-2804kJmol-1(化學(xué)能 熱能),催化劑,光,葉綠素,小結(jié),生物質(zhì)能來(lái)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(diǎn)： 可再生性； 低污染性 ； 廣泛的分布性 。,生物質(zhì)能,生物質(zhì)能的利用方式,1

6、、直接燃燒,注釋:用纖維素（C6H10O5）n代表植物枝葉的主要成分,缺點(diǎn): 生物質(zhì)燃燒過(guò)程的生物質(zhì)能的凈轉(zhuǎn)化效率在2040之間。,2、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,b、用含糖類(lèi)、淀粉（C6H10O5）n較多的農(nóng)作物（如玉米、高粱）為原料，制取乙醇。,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(hào)，使發(fā)動(dòng)機(jī)運(yùn)行更平穩(wěn)；第三，可有效消除火花塞、氣門(mén)、活塞頂部及排氣管、消聲器部位的積炭，可以延長(zhǎng)主要部件的使用壽命。,乙醇汽車(chē),3熱化學(xué)轉(zhuǎn)化 使生物質(zhì)能在一定條

7、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(dòng)蒸汽機(jī)作動(dòng)力，甚至在中國(guó)抗日戰(zhàn)爭(zhēng)的困難時(shí)期，因?yàn)槭腿狈?，還以這種煤氣開(kāi)汽車(chē)，即叫作“木炭車(chē)”，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(huì)產(chǎn)生一氧化碳，即煤氣。,1、氫能的三大優(yōu)勢(shì),1）、燃燒放出的熱量多 2）、燃燒產(chǎn)物是水，不污染環(huán)境 3）、制備的原料是水。資源不受限制,氫能的開(kāi)發(fā)與利用,2、氫能的產(chǎn)生方式,1）、以天然氣、石油、和煤為原料，在高溫下與水蒸氣反應(yīng)制得 2）、以天然氣、石油、和煤為原料，用部分氧化法制得 3）、電解水制得 4）、生物質(zhì)氣化制得 5）、光解水制得,3、氫能的利用途徑,1）、燃

8、燒放熱 2）、用于燃料電池，釋放電能 3）、利用氫的熱核反應(yīng)釋放的核能,氫能大規(guī)模商業(yè)應(yīng)用有待解決的問(wèn)題：,廉價(jià)無(wú)污染的獲取氫的途徑 氫燃料的運(yùn)輸和儲(chǔ)運(yùn)方法 氫動(dòng)汽車(chē)的價(jià)格和技術(shù)問(wèn)題 環(huán)境危害,氫氣的貯存和運(yùn)輸問(wèn)題,碳納米管儲(chǔ)氫材料,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(chē)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(chē)在氫氣制造、運(yùn)輸和儲(chǔ)存方面的所有相關(guān)難點(diǎn)。,1、下列能源中，不屬于新能源的是（ ） A、地?zé)崮?B、汽油 C、核能 D、太陽(yáng)能 2、“綠色化學(xué)”要求從根本上減少乃至杜絕污染。下列對(duì)農(nóng)作物收割后留下的莖干的處理方法中，不符合“綠色化學(xué)”的是 （ ） A、就地焚燒 B、發(fā)酵后作農(nóng)家肥 C、加工成精飼料 D、制造沼氣,練習(xí),B,A,3、下列關(guān)于能源和作為能源使用的物質(zhì)的敘述中錯(cuò)誤的是 （ ） A、化石燃料