太陽能生物質能和氫能的利用名師優(yōu)質課賽課一等獎市公開課獲獎課件

銅電解精煉⑴、粗銅所含雜質Zn、Fe、Ni、Ag、Au等+純銅粗銅－CuSO4溶液⑵、粗銅精煉以粗銅為陽極，以純銅為陰極，以CuSO4溶液為電解液進行電解陽極：Zn－2e－＝Zn2+Fe－2e－＝Fe2+Ni－2e－＝Ni2+Cu－2e－＝Cu2+陰極：

Cu2++2e－＝Cu長時間電解后必須補充電解液第1頁動腦：請設計一個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）陽極：Zn—2e-==Zn2+（氧化反應）[Zn2+]?[H+]，則Zn2+放電第2頁化學電源二次電池充電即為電解池，遵照電解原理，將電能轉化為化學能。鉛蓄電池放電時：Pb+PbO2+2H2SO4=2PbSO4+2H2O鉛蓄電池充電時：2PbSO4+2H2O=Pb+PbO2+2H2SO4第3頁（1）電極材料及原料（2）電解質溶液（3）電極反應式：陽極：PbO2

陰極：PbH2SO4溶液陰極（Pb）:

PbSO4+2e-

=Pb+SO42

-

陽極（PbO2）:PbSO4+2H2O--2e-=PbO2+4H++SO42鉛蓄電池充電時：2PbSO4+2H2O=Pb+PbO2+2H2SO4第4頁電解水型：含氧酸、強堿、活潑金屬含氧酸鹽（如NaOH、H2SO4、K2SO4）電解電解電解質型：無氧酸、不活潑無氧酸鹽（如HCl、CuCl2）溶液電解電解質和水同時被電解型A、放氫生堿型：活潑金屬無氧酸鹽（如NaCl、MgBr2)溶液電解B、放氧生酸型：不活潑金屬含氧酸鹽（如CuSO4、AgNO3）溶液電解二、用惰性電極電解電解質溶液規(guī)律第5頁如圖所表示，當線路接通時，發(fā)覺Ｍ（用石蕊試液浸潤過濾紙）a端顯藍色，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)生改變。⑴甲、乙分別是什么裝置⑵寫出Ａ、Ｂ、Ｃ、Ｄ電極名稱，電極材料【綜合訓練】甲為原電池，乙為電解池。Ａ：負極，鋅Ｂ：正極，銀Ｃ：陽極，鉑Ｄ：陰極：銅第6頁世界能源主要起源第7頁石油40年天然氣

50年煤炭240年能源危機第8頁環(huán)境污染第9頁第四單元太陽能、生物質能和氫能的利用第10頁風能生物質能太陽能新能源第11頁波浪能地熱能第12頁第13頁材料：向地球源源不停地輸送豐富、潔凈、無償能量。有些人預計，地球上每年經過光合作用儲備太陽能相當于全球能源年耗量10倍左右。

第14頁一、太陽能利用1、太陽能是最基本能源地球上風能、水能、海洋溫差能、波浪能和生物質能以及部分潮汐能都是起源于太陽；即使是地球上化石燃料（如煤、石油、天然氣等）從根本上說也是遠古以來貯存下來太陽能。第15頁日常生活中有哪些利用太陽能實例？

太陽能光熱轉換技術產品最多。如熱水器、開水器、干燥器、采暖和制冷、溫室與太陽房、太陽灶和高溫爐、海水淡化裝置、水泵、熱力發(fā)電裝置及太陽能醫(yī)療器具。

太陽能電池應用范圍很廣。比如人造衛(wèi)星、無人氣象站、通訊站、電視中繼站、太陽鐘、電圍桿、航標燈、鐵路信號燈。第16頁1、光－熱能轉換

原理：利用太陽輻射加熱物體而取得熱能應用：太陽能熱水器反射式太陽灶高溫太陽爐地膜、大棚、溫室二、太陽能利用方式第17頁光能→熱能太陽爐太陽灶熱水器大棚第18頁陜西省延安市東馨家園窯洞住宅小區(qū)住戶張新麗（左）在家門口利用太陽能燒水

第19頁另一個形式是利用小型太陽能裝置為房屋采暖供熱，現(xiàn)己大量應用。

第20頁

（1）光—熱—電轉換

2、光－電轉換

基本原理:利用太陽輻射能發(fā)電。第21頁2、光－電轉換

應用：為無電場所提供電池，包含移動電源和備用電源、太陽能日用電子產品

基本原理:是利用光電效應基本裝置:是太陽能電池（2）光—電轉換

第22頁光能→電能第23頁太陽房第24頁太陽能發(fā)電第25頁美國軍用太陽能發(fā)電帳篷第26頁3、光－化學能轉化應用：選擇芒硝晶體(十水合硫酸鈉晶體)白天吸收熱量溶解,晚上放出熱量結晶.第27頁4、光－生物質能轉換原理：經過地球上眾多植物光合作用，將太陽輻射轉化為生物質能化學方程式：6H2O+6CO2C6H12O6+6O2光葉綠素原理:光能→化學能第28頁(C6H10O5)n+nH2OnC6H12O6C6H12O6(s)+6O2(g)6H2O(l)+6CO2(g)△H=-2804kJ/mol淀粉、纖維素葡萄糖第29頁1、生物質能起源于植物及其加工產品貯存能量。二、生物質能利用2、生物質能源是一個理想可再生能源，其含有以下特點：①可再生性；②低污染性；③廣泛分布性。第30頁3、生物質能利用方式1、直接燃燒2、生物化學轉換3、熱化學轉換第31頁1、直接燃燒注釋:用纖維素（C6H10O5）n代表植物枝葉主要成份（C6H10O5)n+6nO26nCO2+5nH2O點燃缺點:生物質燃燒過程生物質能凈轉化效率在20－40％之間和污染嚴重。第32頁2、生物化學轉換1）、制沼氣

原料：條件：主要成份：用途：植物秸稈、枝葉、人畜糞便厭氧甲烷CO2、H2S、NH3、PH3氣體燃料、提供肥料第33頁第34頁2)制乙醇原料條件用途方程式含糖類淀粉多農作物催化劑、水解、細菌發(fā)酵燃料、與汽油混合作發(fā)動機燃料（C6H10O5)n+nH2OnC6H12O6催化劑C6H12O62C2H5OH+2CO2↑發(fā)酵第35頁乙醇汽油汽車第36頁乙醇汽油是用90%%普通汽油與10%%燃料乙醇調和而成。首先，乙醇汽油增加汽油中含氧量，使燃燒更充分，有效地降低了尾氣中有害物質排放；第二，有效提升汽油標號，使發(fā)動機運行更平穩(wěn)；第三，可有效消除火花塞、氣門、活塞頂部及排氣管、消聲器部位積炭，能夠延長主要部件使用壽命。

第37頁3、熱化學轉換復雜化學反應生物質可燃性氣體第38頁廣西柳州建中國首個

甘蔗秸桿發(fā)電廠：

該項目二OO九年六月已建成投產，總投資二億余元人民幣，每年發(fā)電二億千瓦時，可節(jié)約十萬噸標準煤。廣西是中國蔗糖主產區(qū)，蔗農占廣西總人口近四分之一。利用廣西豐富甘蔗葉、秸桿發(fā)電不但能變廢為寶，節(jié)約煤炭資源，使廣西蔗農又多了一項經濟收入，同時還可極大緩解廣西工業(yè)重鎮(zhèn)柳州用電壓力。第39頁3、開發(fā)生物質能意義生物質能是僅次于煤炭、石油和天然氣第四大能源。美國年消耗可再生能源中有50.4％來自生物質能。開發(fā)低成本、利用效率高，生物質能生產工藝，對廣大發(fā)展中國家俱有重要意義。第40頁拓展視野生活垃圾中生物質能利用第41頁三、氫能開發(fā)與利用1、氫能開發(fā)，大勢所趨——“綠色能源”熱值高，且燃燒產物是水－零排放，無污染

，可循環(huán)利用原料豐富：制取氫氣原料是水，資源無窮無盡－不存在枯竭問題氫能利用路徑多－燃燒放熱或電化學發(fā)電氫儲運方式多－氣體、液體、固體或化合物第42頁2、氫能產生方式1）電解水制得2）生物質氣化制得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——理想制取路徑發(fā)酵分解法、細菌分解法、催化分解法等第43頁微生物制氫是一個無污染經濟制氫方法。該方法含有原料易得（如采取有機污染物為原料）、制氫成本低并可與治理環(huán)境污染相結合等優(yōu)點，該技術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)達國家制訂了生物制氫發(fā)展計劃，我國近年也已開發(fā)出以厭氧活性污泥對有機廢水發(fā)酵制取氫氣技術，生產成本低于電解水制氫，并能以中試規(guī)模制氫，產氫率達5.7m3/m3反應器/d。第44頁3、還未處理問題氫氣廉價制取、氫氣