太陽能、生物質(zhì)能和氫能的利用

1.簡單了解太陽能利用的現(xiàn)狀、開發(fā)利用太陽能的廣闊前景和尚未攻克的一些技術(shù)難題。2.采用查閱資料、收集數(shù)據(jù)等生動活潑的學(xué)習(xí)方式，調(diào)動學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性和主動性。聯(lián)系生產(chǎn)、生活實際學(xué)習(xí)太陽能的利用。3.認(rèn)識開發(fā)、利用高能、清潔能源的重要性和緊迫性。P47專題2§2-4太陽能、生物質(zhì)能和氫能的利用化學(xué)反應(yīng)與能量轉(zhuǎn)化石油40年天然氣50年煤炭240年【能源危機】太陽能生物質(zhì)能潮汐能地?zé)崮茱L(fēng)能【新能源】

氫能一、太陽能資源的特點1、太陽能的優(yōu)點(1)資源豐富,總量最大

(2)分布最廣無需運輸

(3)最潔凈2、太陽能的缺點(1)能流密度低(2)有不穩(wěn)定因素,受各種因素（季節(jié)、地點、氣候等）的影響§2-4-1太陽能的利用【交流與討論】：大家知道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

（1）原理：利用太陽輻射加熱物體而獲得熱能。

（2）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、太陽能的利用方式太陽爐太陽灶熱水器大棚2、光－電轉(zhuǎn)換

（1）原理：根據(jù)光電效應(yīng)，利用太陽能直接轉(zhuǎn)化為電能。（2）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。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光葉綠素能量轉(zhuǎn)化:光能→化學(xué)能葡萄糖1.含義：生物質(zhì)能來源于植物及其加工產(chǎn)品貯存的能量。一.生物質(zhì)能2.范圍：生物質(zhì)能包括：農(nóng)業(yè)廢棄物、水生植物、油料植物、城市與工業(yè)有機廢棄物、動物糞便等3.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

?！?-4-2生物質(zhì)能的利用二、生物質(zhì)能的利用方式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。2、生物化學(xué)轉(zhuǎn)換（1）制沼氣

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

原料：條件：主要成分：用途：(3)熱化學(xué)轉(zhuǎn)換復(fù)雜的化學(xué)反應(yīng)生物物質(zhì)可燃性氣體（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)動機燃料（C6H10O5)n+nH2OnC6H12O6催化劑C6H12O62C2H5OH+2CO2↑發(fā)酵1.氫能的三大優(yōu)勢(1)燃燒放出的熱量多(2)燃燒產(chǎn)物是水，不污染環(huán)境(3)制備的原料是水,資源不受限制一、氫能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)光解水制得§2-4-3氫能的開發(fā)與利用3.氫能的利用途徑(1)燃燒放熱(2)用于燃料電池，釋放電能(3)利用氫的熱核反應(yīng)釋放的核能二、氫氣的貯存和運輸問題碳納米管儲氫材料儲氫材料化學(xué)變化貯氫金屬據(jù)PhysOrg網(wǎng)2005年10月24日消息，最近一家名為Engineuity的以色列公司發(fā)明了一種能夠在汽車內(nèi)產(chǎn)生氫氣的技術(shù)系統(tǒng)，而且只需要使用鎂和鋁等普通金屬。這一技術(shù)將完全解決汽車在氫氣制造、運輸和儲存方面的所有相關(guān)難點。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，釋放熱能太陽能的利用氫能的開發(fā)與利用太陽能資源的特點生物質(zhì)能的利用1.含義2.范圍3.特點直接燃燒太陽能的利用方式生物化學(xué)轉(zhuǎn)換4.生物質(zhì)能的利用方式熱化學(xué)轉(zhuǎn)換氫能的產(chǎn)生方式氫能的三大優(yōu)勢氫能的利用途徑1.下列說法不正確的是(

)A.電解水生成氫氣和氧氣時，電能轉(zhuǎn)變成化學(xué)能B.煤燃燒時化學(xué)能轉(zhuǎn)變成熱能C.綠色植物光合作用過程中把太陽能轉(zhuǎn)變成化學(xué)能D.白熾燈工作時全部轉(zhuǎn)變?yōu)楣饽蹹2.有人認(rèn)為人體實際上是一架緩慢氧化著的“高級機器”，人體在生命過程中也需要不斷的補充“燃料”，按照這種觀點，你認(rèn)為人們通常攝入的下列物質(zhì)不能看作“燃料”的是

（

）

A.淀粉類物質(zhì)B.水C.脂肪類D.蛋白質(zhì)B3.下列說法正確的是(

)A.化學(xué)反應(yīng)中的能量變化，都表現(xiàn)為熱量的變化B.煤和石油經(jīng)過億萬年才能形成，那么億萬年后地球還會生成煤、石油，因此，二者屬于可再生能源C.要使燃料燃燒只需要大量的氧氣D.汽車排出大量尾氣中含有一定量的CO和NO會污染大氣D4．能源可劃分為一級能源和二級能源。自然界中以現(xiàn)成形式提供的能源稱為一級能源，而依靠其他能源間接制取的能源稱為二級能源。氫氣是一種高效而又沒有污染的二級能源，它可以由自然界中大量存在的水制取。2H2O(l)=2H2(g)+O2(g)下列敘述不正確的是（）A.電能是二級能源B.水力是二級能源C.煤、石油、天然氣是一級能源D.水煤氣、干餾煤氣是二級能源4．能源可劃分為一級能源和二級能源。自然界中以現(xiàn)成形式提供的能源稱為一級能源，而依靠其他能源間接制取的能源稱為二級能源。氫氣是一種高效而又沒有污染的二級能源，它可以由自然界中大量存在的水制取。2H