《太陽能、生物質(zhì)能和氫能的利用》 省賽獲獎 教學(xué)課件

第一課時世界能源的主要來源討論目前使用的化石燃料是什么，存在哪些缺點？20世紀(jì)非洲，美洲，歐洲，中東的石油儲量和年平均消耗量石油儲量/t年平均消耗量/t非洲9.5x1092.2x108美洲1.8x10108.0x108歐洲3.6x10101.4x108中東6.1x10106.1x108請估算各地區(qū)石油可以使用多少年？43年22.5年25.7年100年石油40年天然氣61年煤碳227年化石能源是不可再生能源，科學(xué)家估計使用年限能源危機給人類社會帶來的影響是我們難以承受的，而且隨著現(xiàn)代的高速發(fā)展，人類對能源的需求量越來越大。因此，開發(fā)和利用清潔，高效的新能源已成為人類共同關(guān)注的重大課題！討論同學(xué)們知道哪些新能源呢？風(fēng)能生物質(zhì)能太陽能氫能波浪能地?zé)崮茉谛履茉粗?，太陽能，生物質(zhì)能，氫能和風(fēng)能，海洋能，地?zé)崮艿榷际强梢栽偕茉础Ｆ渲刑柲苁亲钫T人的地球上的能流圖（單位106MW）太陽能的利用1.太陽能是地球上最基本的能源太陽是一個巨大、久遠(yuǎn)、無盡的能源。盡管太陽輻射到地球大氣層的能量僅為其總輻射能量（約為3.75×1026W）的22億分之一，但已高達(dá)173,000TW，也就是說太陽每秒鐘照射到地球上的能量就相當(dāng)于500萬噸煤。下圖是地球上的能流圖。從圖上可以看出，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源于太陽；即使是地球上的化石燃料（如煤、石油、天然氣等）從根本上說也是遠(yuǎn)古以來貯存下來的太陽能，所以廣義的太陽能所包括的范圍非常大，狹義的太陽能則限于太陽輻射能的光熱、光電和光化學(xué)的直接轉(zhuǎn)換。

太陽能既是一次能源，又是可再生能源。它資源豐富，既可免費使用，又無需運輸，對環(huán)境無任何污染。但太陽能也有兩個主要缺點：一是能流密度低；二是其強度受各種因素（季節(jié)、地點、氣候等）的影響不能維持常量。這兩大缺點大大限制了太陽能的有效利用。太陽能的利用2.大自然利用太陽能的最成功的途徑----植物的光合作用①.光能轉(zhuǎn)化為化學(xué)能6CO2+6H2OC6H12O6+6O2光葉綠素太陽能的利用2.大自然利用太陽能的最成功的途徑----植物的光合作用②.化學(xué)能轉(zhuǎn)化為熱能C6H12O6+6O26CO2+6H2O+熱量（C6H10O5）n+6H2O

C6H12O6

催化劑太陽能的利用大自然通過光合作用利用太陽能是如此的成功和美妙。那么，人類是通過什么方式開發(fā)和利用太陽能的呢？你知道有哪些途徑，已經(jīng)取得哪些成就嗎？請閱讀教材P48”拓展視野“太陽能的利用3.太陽能的利用方式光能→化學(xué)能光能→熱能光能→電能光能→生物質(zhì)能太陽能的利用3.太陽能的利用方式1）.光能→化學(xué)能6H2O+6CO2C6H12O6+6O2光葉綠素（C6H10O5)n+nH2OnC6H12O6催化劑C6H12O6+6O26H20+6CO2原理:光能→化學(xué)能太陽能的利用3.太陽能的利用方式2）.光→熱轉(zhuǎn)換光能→熱能太陽爐太陽灶太陽能的利用3.太陽能的利用方式3）.光→電轉(zhuǎn)換★光—熱—電轉(zhuǎn)換方式★光—電直接轉(zhuǎn)換原理:光能→熱能→化學(xué)能光能→電能基本原理是利用光電效應(yīng)基本裝置是太陽能電池太陽能的利用3.太陽能的利用方式4）.光→生物質(zhì)能轉(zhuǎn)換6H2O+6CO2C6H12O6+6O2光葉綠素（C6H10O5)n+nH2OnC6H12O6催化劑C6H12O6+6O26H20+6CO2第二課時生物質(zhì)能的利用生物質(zhì)能來源于哪里呢？生物質(zhì)能包括那些呢？有什么樣的特點？請同學(xué)們閱讀教材P49第一段。生物質(zhì)能來源于植物及其加工產(chǎn)品貯存的能量。包括農(nóng)業(yè)的廢棄物，水生植物，油料植物，工業(yè)有機廢物，動物糞便生物質(zhì)能源是一種理想的可再生能源，其具有以下特點：①可再生性；②低污染性；③廣泛的分布性

。生物質(zhì)能的利用閱讀教材，談?wù)勅祟愂侨绾卫蒙镔|(zhì)能的生物質(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1、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+6nCO26nCO2+5nH2O點燃缺點:

生物質(zhì)燃燒過程的生物質(zhì)能的凈轉(zhuǎn)化效率在20－40％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、淀粉（C6H10O5）n較多的農(nóng)作物（如玉米、高粱）為原料，制取乙醇。（C6H10O5)n+nH2OnC6H12O6催化劑C6H12O62C2H5OH+2CO2↑點燃乙醇汽油的優(yōu)點乙醇汽油是用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，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、消聲器部位的積炭，可以延長主要部件的使用壽命。3、熱化學(xué)轉(zhuǎn)換復(fù)雜的化學(xué)反應(yīng)生物質(zhì)可燃性氣體生物質(zhì)能的利用方式閱讀教材P50”拓展視野“了解生活垃圾中生物質(zhì)能的利用

第三課時氫能的開發(fā)與利用【思考】通過初中化學(xué)的學(xué)習(xí)，我們知道了氫能是最好的潔凈，高效的新型能源，那么為什么可以這樣說呢，氫能有什么優(yōu)點呢？氫能的開發(fā)與利用1.氫能三大優(yōu)點熱值高，來源廣，無污染氫能的開發(fā)與利用【思考】氫能是一種理想的，極有前途的二級能源，它被人們視為理想的“綠色能源”，大家知道幾種產(chǎn)生氫能的方式？這些方式有哪些優(yōu)點和缺點呢？氫能的開發(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)②電解水制氫氣③利用太陽能分解水制氫氣④利用藍(lán)藻等低等植物和微生物在陽光作用下釋放氫氣缺點：消耗大量的電能，成本高③④最佳方式氫能的開