太陽能生物質(zhì)能和氫能的利用市公開課金獎市賽課一等獎?wù)n件

化學(xué)2第四單元太陽能、生物質(zhì)能和氫能利用第1頁1990年我國化石燃料和水電能源消耗組成示意圖第2頁第3頁能源消耗速度加緊第4頁能源危機(jī)第5頁能源還能用2！還能用50年！還能用70年！能源危機(jī)第6頁煤2，石油50年，天然氣70年被耗盡,而且化石燃料不可再生,燃燒更會污染環(huán)境.開發(fā)和利用潔凈、高效新能源，如太陽能、生物質(zhì)能、氫能、風(fēng)能、水能等。第7頁生物質(zhì)能太陽能氫能風(fēng)能第8頁第9頁地球上最基本能源是太陽能！一、太陽能利用第10頁1.從化石燃料不可再生和能源危機(jī)認(rèn)識利用太陽能意義。２.地球上最根本能源是太陽能。太陽每年輻射到地球表面能量約為5×1019kJ，相當(dāng)于當(dāng)前全世界能耗13000倍。一、太陽能應(yīng)用

3.太陽能是清潔能源，不污染環(huán)境。

4.人類開發(fā)和利用太陽能已取得初步而又可喜結(jié)果，改進(jìn)了人們生活質(zhì)量（如太陽能熱水器、太陽能電池等）。第11頁太陽能第12頁太陽能資源優(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3、最清潔——利用過程中不會產(chǎn)生任何污染，也不會產(chǎn)生廢棄物……第13頁1、光－熱能轉(zhuǎn)換原理：利用太陽輻射加熱物體而取得熱能應(yīng)用：太陽能熱水器反射式太陽灶高溫太陽爐地膜、大棚、溫室太陽能利用方式：第14頁太陽能熱水器第15頁太陽灶第16頁光能→熱能太陽爐太陽灶熱水器大棚第17頁原理：依據(jù)光電效應(yīng)，利用太陽能直接轉(zhuǎn)化為電能應(yīng)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(chǎn)品并網(wǎng)發(fā)電2、光－電轉(zhuǎn)換第18頁第19頁太陽能發(fā)電第20頁美國軍用太陽能發(fā)電帳篷第21頁3、光－化學(xué)能轉(zhuǎn)化利用：暖袋——選擇芒硝晶體（十水合硫酸鈉晶體Na2SO4·10H2O）白天吸收熱量溶解，晚上放出熱量結(jié)晶，故可利用這類鹽結(jié)晶水合物以調(diào)整室溫。光解水——利用太陽輻射能和催化劑能夠使水分解制氫氣。第22頁化學(xué)方程式：6H2O+6CO2C6H12O6+6O2光葉綠素4、光－生物質(zhì)能轉(zhuǎn)換原理：經(jīng)過地球上眾多植物光合作用，將太陽輻射轉(zhuǎn)化為生物質(zhì)能本質(zhì)：光能→化學(xué)能第23頁(C6H10O5)n+nH2OnC6H12O6C6H12O6(s)+6O2(g)6H2O(l)+6CO2(g)△H=-2804kJ/mol淀粉、纖維素葡萄糖第24頁太陽能資源特點

利弊普遍巨大無害長久較分散不穩(wěn)定效率低成本高第25頁二、生物質(zhì)能第26頁生物質(zhì)能生物質(zhì)能起源于植物及其加工產(chǎn)品貯存能量。生物質(zhì)包含農(nóng)業(yè)廢棄物（如植物秸稈、枝葉）、水生植物、油科植物、城市與工業(yè)有機(jī)廢棄物、動物糞便等。第27頁生物質(zhì)能利用第28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(zhì)燃燒過程生物質(zhì)能凈轉(zhuǎn)化效率在20－40％之間。第29頁2、生物化學(xué)轉(zhuǎn)換a、利用植物秸桿、枝葉、雜草等制取沼氣第30頁2、生物化學(xué)轉(zhuǎn)換第31頁b、用含糖類、淀粉（C6H10O5）n較多農(nóng)作物（如玉米、高粱）為原料，制取乙醇。催化劑（C6H10O5)n+nH2OnC6H12O6C6H12O62C2H5OH+2CO2↑催化劑第32頁第33頁乙醇汽油是用90%普通汽油與10%燃料乙醇調(diào)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(zhì)排放；第二，有效提升汽油標(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、消聲器部位積炭，能夠延長主要部件使用壽命。第34頁乙醇汽車第35頁3、熱化學(xué)轉(zhuǎn)換使生物質(zhì)能在一定條件下發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，產(chǎn)生熱值較高可燃?xì)怏w。溫州永強(qiáng)垃圾發(fā)電廠位于溫州市龍灣區(qū)永中街道中度山村，日處理垃圾1000噸，裝機(jī)功率15,000千瓦，投資總額2.5億元人民幣，于初開工建設(shè)，年6月29日并網(wǎng)發(fā)電。永強(qiáng)電廠被國家發(fā)展與改革委員會列入"國家重點技術(shù)改造國債專題資金"項目，該電廠投產(chǎn)使溫州市區(qū)垃圾全部實現(xiàn)了無害化處理。

第36頁生物質(zhì)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37頁閱讀書本50頁拓展視野，小結(jié)用焚燒方法處理垃圾有什么優(yōu)點？1、減輕了垃圾占地給城市造成壓力2、焚燒產(chǎn)生熱量發(fā)電3、焚燒余熱能夠取暖4、殘渣能夠修橋鋪路第38頁三、氫能最理想能源是神馬？第39頁氫能開發(fā)與利用氫能特點：1、資源不受限制2、發(fā)燒值高3、燃燒產(chǎn)物不會污染環(huán)境……氫能被人們稱為理想“綠色能源”第40頁H2OH2、O2用于燃料電池，化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能使用催化劑，利用太陽能分解水電解，電能轉(zhuǎn)化為化學(xué)能燃燒，釋放熱能氫能產(chǎn)生和利用路徑第41頁1、處理制氫能耗問題1）以天然氣、石油、和煤為原料，在高溫下與水蒸氣反應(yīng)制得2）以天然氣、石油、和煤為原料，用部分氧化法制得3）電解水制得4）生物質(zhì)氣化制得5）光解水制得氫能產(chǎn)生方式：第42頁一定溫度和壓力條件下，一些金屬能夠大量“吸收”氫氣，反應(yīng)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，將儲存在其中氫釋放出來。這些會“吸收”氫氣金屬，稱為儲氫合金。其儲氫能力很強(qiáng)。單位體積儲氫密度，是相同溫度、壓力條件下氣態(tài)氫1000倍。儲氫合金都是固體，需要用氫時經(jīng)過加熱或減壓使儲存于其中氫釋放出來，所以是一個極其簡便易行理想儲氫方法。當(dāng)前研究發(fā)展中儲氫合金，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。第43頁碳納米管儲氫材料第44頁據(jù)PhysOrg網(wǎng)10月24日消息，最近一家名為Engineuity以色列企業(yè)創(chuàng)造了一個能夠在汽車內(nèi)產(chǎn)生氫氣技術(shù)系統(tǒng)，而且只需要使用鎂和鋁等普通金屬。這一技術(shù)將完全處理汽車在氫氣制造、運(yùn)輸和儲存方面全部相關(guān)難點。第45頁世博會上氫動力觀光車

觀光車在座位下方不起眼地方有加氫接口。內(nèi)有氫燃料電池,以氫氣作為動力.而且世博會建有專門加氫站，每輛觀光車上裝有兩個氫氣瓶，一次加滿能夠容納56升氫氣，像加油一樣，3分鐘就能夠加滿“氫箱”，續(xù)駛里程能夠到達(dá)100公里，最高時速40公里/小時，這是真正零排放車型，排放出來是純凈水，不過研發(fā)制造成本也比普通電動車要高上10倍。

第46頁3、氫能利用路徑1）燃燒放熱2）用于燃料電池，釋放電能3）利用氫熱核反應(yīng)釋放核能第47頁1、以下能源中，不屬于新能源是（）

A、地?zé)崮蹷、汽油C、核能D、太陽能2、“綠色化學(xué)”要求從根本上降低乃至杜絕污染。以下對農(nóng)作物收割后留下莖干處理方法中，不符合“綠色化學(xué)”是（）

A、就地焚燒B、發(fā)酵后作農(nóng)家肥C、加工成精飼料