太陽能、生物質(zhì)能和氫能的利用課件

一、初步感知，認(rèn)識能源閱讀課本P47第一段，思考化石燃料的局限？如何解決？圖2-7中2010年世界一次能源消耗的餅狀圖，了解一次能源有哪些，那么什么是一次能源,二次能源？要求：獨立思考，小組討論，完成后請舉手發(fā)言。1.化石燃料的局限儲量有限，污染環(huán)境2.解決方法：開發(fā)利用清潔、高校的新能源3.一次能源：原煤天然氣原油核能水能可再生能源4.一次能源：自然界以現(xiàn)成方式提供的能源。二次能源：從一次能源直接或間接轉(zhuǎn)化而來的能源，例如煤氣液化氣汽油煤油酒精等。風(fēng)能生物質(zhì)能太陽能新能源波浪能地?zé)崮荛喿x課本P47,了解太陽能，總結(jié)太陽能與其他能量的關(guān)系。要求：獨立思考，小組討論，完成后請舉手發(fā)言。二、認(rèn)真探究掌握規(guī)律一、太陽能的利用1、太陽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。日常生活中有哪些利用太陽能的實例？

太陽能光熱轉(zhuǎn)換技術(shù)的產(chǎn)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。

太陽能電池的應(yīng)用范圍很廣。例如人造衛(wèi)星、無人氣象站、通訊站、電視中繼站、太陽鐘、電圍桿、航標(biāo)燈、鐵路信號燈。1、光－熱能轉(zhuǎn)換

原理：利用太陽輻射加熱物體而獲得熱能應(yīng)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、太陽能的利用方式光能→熱能太陽爐太陽灶熱水器大棚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

另一種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(yīng)用。

（1）光—熱—電轉(zhuǎn)換

2、光－電轉(zhuǎn)換

基本原理:利用太陽能集熱器發(fā)電。閱讀課本48頁2、光－電轉(zhuǎn)換

應(yīng)用：為無電場所提供電池，包括移動電源和備用電源、太陽能日用電子產(chǎn)品

基本原理:是利用光電效應(yīng)基本裝置:是太陽能電池（2）光—電轉(zhuǎn)換

光能→電能太陽能發(fā)電美國軍用太陽能發(fā)電帳篷3、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.4、光－生物質(zhì)能轉(zhuǎn)換原理：通過地球上眾多植物的光合作用，將太陽輻射轉(zhuǎn)化為生物質(zhì)能化學(xué)方程式：6H2O+6CO2C6H12O6+6O2光葉綠素原理:光能→化學(xué)能(C6H10O5)n+nH2OnC6H12O6C6H12O6(s)+6O2(g)6H2O(l)+6CO2(g)△H=-2804kJ/mol淀粉、纖維素葡萄糖（1）太陽能吸熱裝置的費(fèi)用較昂貴（2）太陽能利用受季節(jié)和天氣影響（3）太陽能的利用率和轉(zhuǎn)化率問題

人類在大量的直接利用太陽能的過程中，還存在的問題有：生物質(zhì)能的利用閱讀課本P49生物質(zhì)能的利用，思考，生物質(zhì)能來源，生物質(zhì)包括什么，有何特點？1、生物質(zhì)能來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。3、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+6nO26nCO2+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％之間和污染嚴(yán)重。2、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2)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)動機(jī)燃料（C6H10O5)n+nH2OnC6H12O6催化劑C6H12O62C2H5OH+2CO2↑發(fā)酵乙醇汽油汽車乙醇汽油是用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(jī)運(yùn)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3、開發(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2001年消耗的可再生能源中有50.4％來自生物質(zhì)能。開發(fā)低成本、利用效率高，生物質(zhì)能的生產(chǎn)工藝，對廣大發(fā)展中國家具有重要意義。氫能的開發(fā)利用閱讀課本P50最后一段，氫能的特點，要求：獨立思考，小組討論，完成后請舉手發(fā)言。三、氫能的開發(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(chǎn)物是水－零排放，無污染

，可循環(huán)利用原料豐富：制取氫氣的原料是水，資源無窮無盡－不存在枯竭問題氫能的利用途徑多－燃燒放熱或電化學(xué)發(fā)電氫的儲運(yùn)方式多－氣體、液體、固體或化合物2、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3、尚未解決問題氫氣的廉價制取、氫氣的貯存和運(yùn)輸、4、氫能經(jīng)濟(jì)的關(guān)鍵技術(shù)廉價而又高效的制氫技術(shù)安全高效的儲氫技術(shù)－開發(fā)新型高效的儲氫材料和安全的儲氫技術(shù)是當(dāng)務(wù)之急5、貯氫材料——解決了氫氣的貯存、運(yùn)輸反應(yīng)可逆通過化學(xué)方法貯存氫，氫以原子形式儲存，固態(tài)儲氫，安全可靠較高的儲氫體積密度Abs.Des.M+x/2H2MHx

貯氫金屬、薄膜金屬氫化物、某些有機(jī)物和某些有機(jī)液體氫化物氫氣的貯存和運(yùn)輸問題碳納米管儲氫材料1、下列能源中，不屬于新能源的是（）

A、地?zé)崮蹷、汽油C、核能D、太陽能2、“綠色化學(xué)”要求從根本上減少乃至杜絕污染。下列對農(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