太陽(yáng)能生物質(zhì)能和氫能的利用課件

1、銅的電解精煉、粗銅所含的雜質(zhì)Zn、Fe、Ni、Ag、Au等+純銅粗銅CuSO4溶液、粗銅的精煉 以粗銅為陽(yáng)極，以純銅為陰極， 以CuSO4溶液為電解液進(jìn)行電解陽(yáng)極： Zn 2eZn2+ Fe2eFe2+ Ni 2eNi2+ Cu2eCu2+ Cu2+ +2eCu長(zhǎng)時(shí)間電解后必須補(bǔ)充電解液1 動(dòng)腦：請(qǐng)?jiān)O(shè)計(jì)一個(gè)電鍍池為鐵片鍍上一層鋅鐵片鋅片 電鍍液(ZnCl2溶液)陰極： Zn2+ + 2e- = Zn （還原反應(yīng)）陽(yáng)極： Zn 2e- = Zn2+ （氧化反應(yīng)）Zn2+H+，則Zn2+放電2化學(xué)電源 二次電池充電即為電解池，遵循電解原理，將電能轉(zhuǎn)化為化學(xué)能。鉛蓄電池放電時(shí) ：Pb+PbO2+2H

2、2SO4 =2PbSO4 +2H2O鉛蓄電池充電時(shí) ：2PbSO4 +2H2O =Pb+PbO2+2H2SO43（1）電極材料及原料（2）電解質(zhì)溶液（3）電極反應(yīng)式：陽(yáng)極：PbO2 陰極：PbH2SO4溶液陰極（Pb）: PbSO4+2e- = Pb + SO4 2 - 陽(yáng)極（PbO2）: PbSO4+ 2H2O- 2e-= PbO2+4H+SO42鉛蓄電池充電時(shí) ：2PbSO4 +2H2O =Pb+PbO2+2H2SO44電解水型：含氧酸、強(qiáng)堿、活潑金屬的含氧酸鹽（如NaOH、H2SO4、K2SO4）的電解電解電解質(zhì)型：無(wú)氧酸、不活潑的無(wú)氧酸鹽（如HCl、CuCl2）溶液的電解電解質(zhì)和水同時(shí)

3、被電解型A、放氫生堿型：活潑金屬的無(wú)氧酸鹽（如NaCl、MgBr2)溶液的電解B、放氧生酸型：不活潑金屬的含氧酸鹽（如CuSO4、AgNO3）溶液的電解二、用惰性電極電解電解質(zhì)溶液的規(guī)律5如圖所示，當(dāng)線路接通時(shí)，發(fā)現(xiàn)（用石蕊試液浸潤(rùn)過(guò)的濾紙）a端顯藍(lán)色，b端顯紅色，且知甲中電極材料是鋅、銀，乙中電極材料是銅、鉑，且乙中兩電極不發(fā)生變化。甲、乙分別是什么裝置寫(xiě)出、的電極名稱，電極材料【綜合訓(xùn)練】甲為原電池，乙為電解池。：負(fù)極，鋅：正極，銀：陽(yáng)極，鉑：陰極：銅6世界能源的主要來(lái)源7石油 40年天然氣 5 0 年煤 炭 240年能源危機(jī)8環(huán)境污染9第四單元太陽(yáng)能、生物質(zhì)能 和氫能的利用10風(fēng)能生物質(zhì)

4、能太陽(yáng)能新能源11波浪能地?zé)崮?213材料：向地球源源不斷地輸送豐富的、潔凈的、免費(fèi)的能量。有人估計(jì)，地球上每年通過(guò)光合作用儲(chǔ)藏的太陽(yáng)能相當(dāng)于全球能源年耗量的10倍左右。 14一、太陽(yáng)能的利用1、太陽(yáng)能是最基本的能源地球上的風(fēng)能、水能、海洋溫差能、波浪能和生物質(zhì)能以及部分潮汐能都是來(lái)源于太陽(yáng)；即使是地球上的化石燃料（如煤、石油、天然氣等）從根本上說(shuō)也是遠(yuǎn)古以來(lái)貯存下來(lái)的太陽(yáng)能。15日常生活中有哪些利用太陽(yáng)能的實(shí)例？ 太陽(yáng)能光熱轉(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)能電池的應(yīng)用范圍很廣。例如

5、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、航標(biāo)燈、鐵路信號(hào)燈。161、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、溫室二、太陽(yáng)能的利用方式17光能熱能太陽(yáng)爐太陽(yáng)灶熱水器大棚18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(mén)口利用太陽(yáng)能燒水 19另一種形式是利用小型太陽(yáng)能裝置為房屋采暖供熱，現(xiàn)己大量應(yīng)用。20（1）光熱電轉(zhuǎn)換 2、光電轉(zhuǎn)換 基本原理:利用太陽(yáng)輻射能發(fā)電。212、光電轉(zhuǎn)換 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 基本原理:是利用光電效應(yīng)基本裝置:是太陽(yáng)能電池（2

6、）光電轉(zhuǎn)換 22光能電能23太陽(yáng)房24太陽(yáng)能發(fā)電25美國(guó)軍用太陽(yáng)能發(fā)電帳篷263、光化學(xué)能轉(zhuǎn)化應(yīng)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.274、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)能化學(xué)方程式：6H2O + 6CO2 C6H12O6 +6O2光葉綠素原理:光能化學(xué)能28(C6H10O5)n +nH2O nC6H12O6C6H12O6(s)+6O2(g) 6H2O(l)+6CO2(g) H=-2804kJ/mol淀粉、纖維素葡萄糖291、生物質(zhì)能來(lái)源于植物及其加工產(chǎn)品貯存的能量。二、生物質(zhì)能的利用2、生物質(zhì)能源是一種理想的可再生

7、能源，其具有以下特點(diǎn)：可再生性；低污染性 ；廣泛的分布性 。303、生物質(zhì)能的利用方式1、直接燃燒2、生物化學(xué)轉(zhuǎn)換3、熱化學(xué)轉(zhuǎn)換311、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 +6n O26n CO2 +5n H2O點(diǎn)燃缺點(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之間和污染嚴(yán)重。322、生物化學(xué)轉(zhuǎn)換1）、制沼氣 原料： 條件： 主要成分： 用途：植物的秸稈、枝葉、人畜糞便厭氧甲烷CO2、H2S、NH3、PH3氣體燃料、提供肥料33342)制乙醇原料條件用途方程式含糖類淀粉多的農(nóng)作物催化劑、水解、細(xì)菌發(fā)酵燃料、與汽油混合作發(fā)動(dòng)機(jī)燃料（C6H

8、10O5)n + nH2OnC6H12O6催化劑C6H12O62C2H5OH+2CO2發(fā)酵35乙醇汽油汽車36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。 373、熱化學(xué)轉(zhuǎn)換復(fù)雜的化學(xué)反應(yīng)生物質(zhì)可燃性氣體38廣西柳州建中國(guó)首個(gè)甘蔗秸桿發(fā)電廠： 該項(xiàng)目二OO九年六月已建成投產(chǎn)，總投資二億余元人民幣，每年發(fā)電二億千瓦時(shí)，可節(jié)約十萬(wàn)噸標(biāo)準(zhǔn)煤。廣西是中國(guó)蔗糖主產(chǎn)區(qū)，蔗農(nóng)占

9、廣西總?cè)丝诮姆种?。利用廣西豐富的甘蔗葉、秸桿發(fā)電不僅能變廢為寶，節(jié)約煤炭資源，使廣西蔗農(nóng)又多了一項(xiàng)經(jīng)濟(jì)收入，同時(shí)還可極大緩解廣西工業(yè)重鎮(zhèn)柳州的用電壓力。 393、開(kāi)發(fā)生物質(zhì)能的意義生物質(zhì)能是僅次于煤炭、石油和天然氣的第四大能源。美國(guó)2001年消耗的可再生能源中有50.4來(lái)自生物質(zhì)能。開(kāi)發(fā)低成本、利用效率高，生物質(zhì)能的生產(chǎn)工藝，對(duì)廣大發(fā)展中國(guó)家具有重要意義。40拓展視野生活垃圾中生物質(zhì)能的利用41三、氫能的開(kāi)發(fā)與利用1、氫能開(kāi)發(fā)，大勢(shì)所趨“綠色能源”熱值高，且燃燒產(chǎn)物是水零排放，無(wú)污染 ，可循環(huán)利用原料豐富：制取氫氣的原料是水，資源無(wú)窮無(wú)盡不存在枯竭問(wèn)題氫能的利用途徑多燃燒放熱或電化學(xué)發(fā)電氫

10、的儲(chǔ)運(yùn)方式多氣體、液體、固體或化合物422、氫能的產(chǎn)生方式1）電解水制得2）生物質(zhì)氣化制得3）以天然氣、石油和煤為原料，在高溫 下與水蒸氣反應(yīng)制得4）以天然氣、石油和煤為原料，用部分氧化法制得5）光分解水制氫氣理想制取途徑發(fā)酵分解法、細(xì)菌分解法、催化分解法等43 微生物制氫是一種無(wú)污染的經(jīng)濟(jì)制氫方法。該方法具有原料易得（如采用有機(jī)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(diǎn)，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(guó)家制定了生物制氫的發(fā)展計(jì)劃，我國(guó)近年也已開(kāi)發(fā)出以厭氧活性污泥對(duì)有機(jī)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。443、尚未解決問(wèn)題氫氣的廉價(jià)制取、氫氣的貯存和運(yùn)輸、4、氫能經(jīng)濟(jì)的關(guān)鍵技術(shù)廉價(jià)而又高