《太陽能、生物質能、氫能》教學課件

1、當今社會科技發(fā)展的三大支柱：材料、能源和信息目前，世界主要能源物質：煤、石油和天然氣化石燃料2001年世界能源結構我國能源結構化石燃料的缺點：污染問題儲量有限 不可再生 化工原料 解決能源問題的主要途徑：合理、充分利用現(xiàn)有化石能源開發(fā)利用清潔、高效的新能源生物質能太陽能氫能風 能海洋能地熱能核 能第四單元太陽能 生物質能 氫能太陽能的利用太陽能資源的優(yōu)點1、總量最大 取之不盡，用之不竭 2、分布最廣遍布世界各地 既可免費使用，又無需運輸3、最清潔無任何污染及廢棄物1、能量密度低（1kW/m2）2、是其強度受各種因素影響（季節(jié)、地點、氣候等）太陽能資源的缺點1、光熱轉換 原理：利用太陽輻射能加熱

2、物體而獲得熱能應用：太陽能熱水器 反射式太陽灶 高溫太陽爐 地膜、大棚、溫室直接利用太陽能的方式太陽能熱水器太陽灶太陽爐大棚2、光電轉換將太陽能用于發(fā)電（1）光熱電轉換（2）光電直接轉換原理：根據(jù)光電效應，利用通過太陽能電池（光電材料做成）將太陽輻射能直接轉化為電能應用：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)品并網(wǎng)發(fā)電大型太陽能發(fā)電美國軍用太陽能發(fā)電帳篷3、光化學能轉換應用(1)暖袋用于調節(jié)室溫原理：當白天溫度較高或受日光照射時分解吸熱，可以起到降溫作用。晚上沒有日光或者溫度低時重新化合放熱，起到升溫作用。選擇內裝晶體的原則：分解溫度要適中熱效應明顯價格便宜芒硝 (2)光

3、解水利用太陽能和催化劑將水分解制氫氣。6H2O + 6CO2 C6H12O6 +6O2光葉綠素4、光生物質能轉換原理：通過光合作用，將太陽能轉化為化學能儲存在生物質中生物質能。自然界利用太陽能最成功的例子地球上每年通過光合作用儲藏的太陽能相當于全球能源年消耗量的10倍左右?；瘜W方程式C6H12O6(s)+6O2(g) 6H2O(l)+6CO2(g) H=-2804kJ/mol(C6H10O5)n +nH2O nC6H12O6淀粉、纖維素葡萄糖動物獲得能量的途徑生物質能的利用概念（P49）來源于植物及其加工產(chǎn)品貯存的能量生物質主要包括農(nóng)業(yè)廢棄物（如植物的秸稈、枝葉）、水生植物、油科植物、城市與工

4、業(yè)有機廢棄物、動物糞便等。1、直接燃燒點燃（C6H10O5)n +6n O26n CO2 +5n H2O缺點: 能量利用率低（2040）生物質能的利用方式生物質能的利用拾柴背秸稈的老大爺晾曬在墻上的干牛糞2、生物化學轉換（1）利用植物的秸桿、枝葉、雜草和動物糞便等生物質在厭氧條件下，經(jīng)過細菌發(fā)酵制取沼氣。主要優(yōu)點：環(huán)保副產(chǎn)化肥（2）將農(nóng)產(chǎn)品（如玉米、高粱）等生物質水解、發(fā)酵制乙醇。酶（C6H10O5)n + nH2OnC6H12O6C6H12O62C2H5OH+2CO2酶乙醇汽油90%汽油+10%乙醇一、可增加汽油中的含氧量，使燃燒更充分，降低尾氣中有害物質含量二、提高汽油的標號，使發(fā)動機運行

5、更平穩(wěn)；三，能消除發(fā)動機內積炭，可延長發(fā)動機壽命 3、熱化學轉換復雜的化學反應生物質可燃性氣體氫能的開發(fā)與利用氫能的利用途徑燃燒放熱用于燃料電池，釋放電能利用氫的核聚變反應釋放的核能1、來源豐富、可再生2、熱值高3、無污染理想的“綠色能源”氫能源的優(yōu)點1、降低制氫氣的能耗目前常用：1)化石燃料在高溫下與水蒸氣反應2)化石燃料部分氧化法3)電解水研究方向：4)微生物使水分解5)光解水需要解決的問題1、降低制氫氣的能耗2、氫的儲存和運輸需要解決的問題1)常壓儲氫2)高壓儲氫3)液氫儲氫4)儲氫材料(P51)密度高、但能耗大、且不安全1、降低制氫氣的能耗2、氫的儲存和運輸3、光解水時還需解決產(chǎn)物分離

6、的問題需要解決的問題一定的溫度和壓力條件下，一些金屬能夠大量“吸收”氫氣，反應生成金屬氫化物，同時放出熱量。其后，將這些金屬氫化物加熱，它們又會分解，將儲存在其中的氫釋放出來。這些會“吸收”氫氣的金屬，稱為儲氫合金。其儲氫能力很強。單位體積儲氫的密度，是相同溫度、壓力條件下氣態(tài)氫的1000倍。儲氫合金都是固體，需要用氫時通過加熱或減壓使儲存于其中的氫釋放出來，因此是一種極其簡便易行的理想儲氫方法。目前研究發(fā)展中的儲氫合金，主要有鈦系儲氫合金、鋯系儲氫合金、鐵系儲氫合金及稀土系儲氫合金。石油約40年天然氣 約50 年煤 碳 約200年能源危機太陽以光和熱的形式輻射到地球的能量僅為其總輻射量（3.

7、751026W）的22億分之一，但已高達173,000TW，即太陽每秒鐘照射到地球上的能量就相當于500萬噸煤，這是全球能耗的1.6萬倍。太陽能是地球上最基本的能源，地球上的風能、水能、海洋溫差能、波浪能、生物質能以及部分潮汐能都是來源太陽。即便是化石燃料中儲存的化學能，從根本上說也是遠古時期貯存下來的太陽能。廣義的太陽能包含的范圍非常大，狹義的太陽能則限于太陽輻射能的光熱、光電和光化學能的直接轉換。 4、教學必須從學習者已有的經(jīng)驗開始。杜威5、構成我們學習最大障礙的是已知的東西，而不是未知的東西。貝爾納6、學習要注意到細處，不是粗枝大葉的，這樣可以逐步學習摸索，找到客觀規(guī)律。徐特立7、學習文

8、學而懶于記誦是不成的，特別是詩。一個高中文科的學生，與其囫圇吞棗或走馬觀花地讀十部詩集，不如仔仔細細地背誦三百首詩。朱自清8、一般青年的任務，尤其是共產(chǎn)主義青年團及其他一切組織的任務，可以用一句話來表示，就是要學習。列寧9、學習和研究好比爬梯子，要一步一步地往上爬，企圖一腳跨上四五步，平地登天，那就必須會摔跤了。華羅庚10、兒童的心靈是敏感的，它是為著接受一切好的東西而敞開的。如果教師誘導兒童學習好榜樣，鼓勵仿效一切好的行為，那末，兒童身上的所有缺點就會沒有痛苦和創(chuàng)傷地不覺得難受地逐漸消失。蘇霍姆林斯基11、學會學習的人，是非常幸福的人。米南德12、你們要學習思考，然后再來寫作。布瓦羅14、許

9、多年輕人在學習音樂時學會了愛。萊杰15、學習是勞動，是充滿思想的勞動。烏申斯基16、我們一定要給自己提出這樣的任務：第一，學習，第二是學習，第三還是學習。列寧17、學習的敵人是自己的滿足，要認真學習一點東西，必須從不自滿開始。對自己，“學而不厭”，對人家，“誨人不倦”，我們應取這種態(tài)度。毛澤東18、只要愿意學習，就一定能夠學會。列寧19、如果學生在學校里學習的結果是使自己什么也不會創(chuàng)造，那他的一生永遠是模仿和抄襲。列夫托爾斯泰20、對所學知識內容的興趣可能成為學習動機。贊科夫21、游手好閑地學習，并不比學習游手好閑好。約翰貝勒斯22、讀史使人明智，讀詩使人靈秀，數(shù)學使人周密，自然哲學使人精邃，

10、倫理學使人莊重，邏輯學使人善辯。培根23、我們在我們的勞動過程中學習思考，勞動的結果，我們認識了世界的奧妙，于是我們就真正來改變生活了。高爾基24、我們要振作精神，下苦功學習。下苦功，三個字，一個叫下，一個叫苦，一個叫功，一定要振作精神，下苦功。毛澤東25、我學習了一生，現(xiàn)在我還在學習，而將來，只要我還有精力，我還要學習下去。別林斯基13、在尋求真理的長河中，唯有學習，不斷地學習，勤奮地學習，有創(chuàng)造性地學習，才能越重山跨峻嶺。華羅庚52、若不給自己設限，則人生中就沒有限制你發(fā)揮的藩籬。53、希望是厄運的忠實的姐妹。54、辛勤的蜜蜂永沒有時間悲哀。55、領導的速度決定團隊的效率。56、成功與不成

11、功之間有時距離很短只要后者再向前幾步。57、任何的限制，都是從自己的內心開始的。58、偉人所達到并保持著的高處，并不是一飛就到的，而是他們在同伴譽就很難挽回。59、不要說你不會做！你是個人你就會做！60、生活本沒有導演，但我們每個人都像演員一樣，為了合乎劇情而認真地表演著。61、所謂英雄，其實是指那些無論在什么環(huán)境下都能夠生存下去的人。62、一切的一切，都是自己咎由自取。原來愛的太深，心有墜落的感覺。63、命運不是一個機遇的問題，而是一個選擇問題；它不是我們要等待的東西，而是我們要實現(xiàn)的東西。64、每一個發(fā)奮努力的背后，必有加倍的賞賜。65、再冷的石頭，坐上三年也會暖。66、淡了，散了，累了，

12、原來的那個你呢？67、我們的目的是什么？是勝利！不惜一切代價爭取勝利！68、一遇挫折就灰心喪氣的人，永遠是個失敗者。而一向努力奮斗，堅韌不拔的人會走向成功。69、在真實的生命里，每樁偉業(yè)都由信心開始，并由信心跨出第一步。70、平凡的腳步也可以走完偉大的行程。71、勝利，是屬于最堅韌的人。72、因害怕失敗而不敢放手一搏，永遠不會成功。73、只要路是對的，就不怕路遠。74、駕馭命運的舵是奮斗。不抱有一絲幻想，不放棄一點機會，不停止一日努力。3、上帝助自助者。24、凡事要三思，但比三思更重要的是三思而行。25、如果你希望成功，以恒心為良友，以經(jīng)驗為參謀，以小心為兄弟，以希望為哨兵。26、沒有退路的時候，正是潛力發(fā)揮最大的時候。27、沒有糟糕的事情，只有糟糕的心情。28、不為外撼，不以物移，而后可以任天下之大事。29、打開你的手機，收到我的祝福，忘掉所有