高一化學(xué)素材：備課資料第四單元太陽能、生物質(zhì)能和氫能的利用

學(xué)必求其心得，業(yè)必貴于專精學(xué)必求其心得，業(yè)必貴于專精學(xué)必求其心得，業(yè)必貴于專精備課資料新興產(chǎn)業(yè)—-太陽能的利用長(zhǎng)期以來,人們就一直在努力研究利用太陽能。地球所接受的太陽能，只占太陽表面發(fā)出的全部能量的二十億分之一左右，這些能量相當(dāng)于全球所需總能量的3～4萬倍，可謂取之不盡，用之不竭.其次，宇宙空間沒有晝夜和四季之分，也沒有烏云和陰影,輻射能量十分穩(wěn)定。因而發(fā)電系統(tǒng)相對(duì)來說比地面簡(jiǎn)單,而且在無重量、高真空的宇宙環(huán)境中，對(duì)設(shè)備構(gòu)件的強(qiáng)度要求也不太高.再者,太陽能和石油、煤炭等礦物燃料不同,不會(huì)導(dǎo)致“溫室效應(yīng)”和全球性氣候變化，也不會(huì)造成環(huán)境污染。正因?yàn)槿绱?太陽能的利用受到許多國家的重視，大家正在競(jìng)相開發(fā)各種光電新技術(shù)和光電新型材料，以擴(kuò)大太陽能利用的應(yīng)用領(lǐng)域。特別是在近10多年來，在石油可開采量日漸見底和生態(tài)環(huán)境日益惡化這兩大危機(jī)的夾擊下，我們?cè)絹碓狡笈沃疤柲軙r(shí)代”的到來。從發(fā)電、取暖、供水到各種各樣的太陽能動(dòng)力裝置,其應(yīng)用十分廣泛，在某些領(lǐng)域，太陽能的利用已開始進(jìn)入實(shí)用階段。1974年至1997年，美、日等發(fā)達(dá)國家硅半導(dǎo)體光電池發(fā)電成本降低了一個(gè)數(shù)量級(jí)：從每瓦50美元降到了5美元。此后世界各國專家大都認(rèn)為，要使太陽能電站與傳統(tǒng)電站（主要是火電站)相比具有經(jīng)濟(jì)競(jìng)爭(zhēng)力,還有一段同樣長(zhǎng)的路要走——其成本再降低一個(gè)數(shù)量級(jí)才行。目前美國等國家建的利用太陽池發(fā)電的項(xiàng)目很多。在死海之畔有一個(gè)1979年建的7000平方米的實(shí)驗(yàn)太陽池,為一臺(tái)150千瓦發(fā)電機(jī)供熱。美國計(jì)劃將其鹽湖的8.3%面積（約8000平方千米)建成太陽池，為600兆瓦的發(fā)電機(jī)組供熱。今年6月,亞美尼亞無線電物理所的專家宣布，已在該國山地開始建造其“第一個(gè)小型實(shí)驗(yàn)樣板”型工業(yè)太陽能電站。該電站使用的渦輪機(jī)不是新的，而是使用壽命已屆滿而從直升機(jī)上拆下來的渦輪機(jī)，裝機(jī)容量?jī)H100千瓦，但發(fā)電成本僅0.5美分／千瓦小時(shí)，效率高達(dá)40%~50％。俄羅斯學(xué)者在太陽池研究方面也取得了令人矚目的進(jìn)展。一家公司將其研制的太陽能噴水式推進(jìn)器和噴冷式推進(jìn)器與太陽池工程相結(jié)合,給太陽池附設(shè)冰槽等設(shè)施，設(shè)計(jì)出了適用于農(nóng)家的新式太陽池。按這種設(shè)計(jì)，一個(gè)6到8口人的農(nóng)戶建一個(gè)70平方米的太陽池，便可滿足其1對(duì)于淡水資源缺乏的國家來說，太陽池還有另一項(xiàng)不可多得的好處:據(jù)專家測(cè)算，在近海淺水區(qū)建一個(gè)面積2163平方千米、深1.2米的太陽池，可為10吉瓦的發(fā)電機(jī)組供熱，并可每年產(chǎn)淡水2立方千米。在歐美一些先進(jìn)國家,目前正在廣泛開展應(yīng)用“光電玻璃幕墻制品”，這是一種將太陽能轉(zhuǎn)換硅片密封在(猶如夾層玻璃)雙層鋼化玻璃中，安全地實(shí)現(xiàn)將太陽能轉(zhuǎn)換為電能的一種新型生態(tài)建材。美國的“光伏建筑計(jì)劃”、歐洲的“百萬屋頂光伏計(jì)劃”、日本的“朝日計(jì)劃”以及我國已開展的“光明工程"將在建筑領(lǐng)域掀起節(jié)能環(huán)保生態(tài)建材的開發(fā)應(yīng)用熱潮，極大地促進(jìn)了太陽能在新型建材產(chǎn)品中的應(yīng)用.在發(fā)展中國家，各國也在積極發(fā)展利用太陽能。如菲律賓早在1999年，政府已批出了首個(gè)太陽能計(jì)劃，在澳洲政府“海外援助計(jì)劃”的協(xié)助下，在全國263個(gè)社區(qū)安裝1000個(gè)太陽能系統(tǒng)。目前菲政府正在推行全球最大太陽能應(yīng)用計(jì)劃，整個(gè)計(jì)劃耗資4800萬美元,是目前為止世界上最龐大的太陽能計(jì)劃。太陽能發(fā)電計(jì)劃共分兩期,受惠的除了民居外，還包括25個(gè)灌溉系統(tǒng)、97個(gè)凈水及分配系統(tǒng)、68間學(xué)校和社區(qū)中心及35間診所。由此看來，全人類夢(mèng)寐以求的太陽能時(shí)代實(shí)際上已近在眼前，包括到太空去收集太陽能，把它傳輸?shù)降厍?使之變?yōu)殡娏?以解決人類面臨的能源危機(jī)。隨著科學(xué)技術(shù)的進(jìn)步，這已不是一個(gè)夢(mèng)想。由美國國家航空航天局與國家能源部建造的世界上第一座太陽能發(fā)電站，最近將在太空組裝,不久將開始向地面供電。在我國,太陽能的利用也一直是最熱門的話題，經(jīng)過多年的發(fā)展,國內(nèi)在集熱器（含太陽能熱水器）上已成為太陽能應(yīng)用最為廣泛、產(chǎn)業(yè)化最迅速的產(chǎn)業(yè)之一.1998年銷售總額達(dá)到了35億元，其產(chǎn)量位居世界榜首。我國的太陽能產(chǎn)業(yè)已開始運(yùn)作。中國科學(xué)院宣布啟動(dòng)西部行動(dòng)計(jì)劃，將在兩年內(nèi)投入2.5億元人民幣開展研究,建立若干個(gè)太陽能發(fā)電、太陽能供熱、太陽能空調(diào)等示范工程。目前河北保定國家高新技術(shù)開發(fā)區(qū)正加快建設(shè)我國規(guī)模最大的多晶硅太陽能電池生產(chǎn)基地，該項(xiàng)目集太陽能電池、組件及應(yīng)用系統(tǒng)等為一體，一期工程完成后可達(dá)到年產(chǎn)3兆瓦多晶硅太陽能電池的能力，填補(bǔ)了我國在太陽能開發(fā)應(yīng)用方面多項(xiàng)空白，并將大大推動(dòng)太陽能電池用低鐵玻璃的生產(chǎn)、銷售市場(chǎng)。但從整體上分析，國內(nèi)太陽能光伏發(fā)電系統(tǒng)由于起步較晚，尤其是在太陽能電池的開發(fā)、生產(chǎn)上還落后于國際水平，整體上仍處于產(chǎn)量小、應(yīng)用面窄、產(chǎn)品單一、技術(shù)落后的初級(jí)階段。經(jīng)粗略統(tǒng)計(jì)表明，國內(nèi)目前僅建有5個(gè)（單晶硅)太陽能電池生產(chǎn)廠，年產(chǎn)量約有4.5兆瓦〔注：1兆瓦(MW）為1000千瓦〕,工廠設(shè)施仍停留在已有引進(jìn)的生產(chǎn)線上。而國外不少企業(yè)已把眼光瞄準(zhǔn)更為先進(jìn)的薄膜晶體太陽能電池的開發(fā)與生產(chǎn)上。這種新一代的先進(jìn)的薄膜晶體太陽能電池的轉(zhuǎn)換效率可高達(dá)18。3％，比目前平均轉(zhuǎn)換效率提高了3個(gè)百分點(diǎn)。據(jù)業(yè)內(nèi)人士介紹，我國太陽能電池平均轉(zhuǎn)換效率不高,其主要原因是專用材料國產(chǎn)化程度低，如封裝玻璃就完全依賴進(jìn)口,低鐵含量的高透過率基板玻璃市場(chǎng)仍不能滿足需求，科研成果還沒有迅速及完全轉(zhuǎn)化為產(chǎn)業(yè)優(yōu)勢(shì).目前國家計(jì)委和國家科委對(duì)發(fā)展太陽能技術(shù)及其應(yīng)用給予了大力的支持，國內(nèi)已有多家企業(yè)涉足.北新集團(tuán)是最早率先組織專家對(duì)國內(nèi)、國際太陽能光伏發(fā)電產(chǎn)業(yè)進(jìn)行調(diào)查的單位之一。于1998年在國內(nèi)首家引進(jìn)了76千瓦國際上先進(jìn)的屋面太陽能發(fā)電系統(tǒng)，至今一直運(yùn)行穩(wěn)定、效果良好。這套系統(tǒng)日均發(fā)電量為12千瓦時(shí)以上，可滿足1個(gè)小康之家用電要求。該集團(tuán)還與瑞士的ATLANTIS公司合資組建了北京—阿脫蘭太陽能科技有限公司,合資生產(chǎn)太陽能光伏發(fā)電組件和屋面發(fā)電組件兩大系列、多個(gè)品種的光伏發(fā)電產(chǎn)品，并將這一世界領(lǐng)先的太陽能利用新技術(shù)引入了中國。河北振海鋁業(yè)集團(tuán)公司是德國皮爾金頓（Piikington）太陽能國際有限公司在中國獨(dú)家總代理，現(xiàn)已投入生產(chǎn)世界先進(jìn)的太陽能電池玻璃封裝設(shè)備和配套材料，如德國凱米特化學(xué)制品有限公司的優(yōu)質(zhì)濕法玻璃層壓設(shè)備、濕法灌漿液（封裝介質(zhì)）等。振海集團(tuán)的基地于1999年11月已在我國率先安裝了100多平方米的光電玻璃幕墻示范建筑物，現(xiàn)已竣工投入應(yīng)用,其運(yùn)行使用效果良好，已成國內(nèi)一大景觀及太陽能光伏發(fā)電工程的典范。太陽能集熱管是清華大學(xué)的一項(xiàng)專利技術(shù),經(jīng)清華陽光公司的產(chǎn)業(yè)化生產(chǎn)，目前其年產(chǎn)量為世界第一,其產(chǎn)品性能為世界領(lǐng)先，清華陽光公司的曬樂牌太陽能集熱管及集熱裝置，用六七年時(shí)間完成了小試、中試到大規(guī)模生產(chǎn),目前已經(jīng)建成世界上生產(chǎn)規(guī)模最大的集熱管生產(chǎn)廠，每年可生產(chǎn)500萬支全世界集熱效率最高的全玻璃真空集熱管,預(yù)計(jì)這個(gè)項(xiàng)目的經(jīng)營額再過3年將達(dá)到10億元。2008年的奧運(yùn)會(huì)，北京將成為我國在太陽能應(yīng)用方面的最大展示窗口，“新奧運(yùn)”將充分體現(xiàn)“環(huán)保奧運(yùn)、節(jié)能奧運(yùn)”的新概念,計(jì)劃奧運(yùn)會(huì)場(chǎng)館周圍80％至90％的路燈將利用太陽能光伏發(fā)電技術(shù);采用全玻璃真空太陽能集熱技術(shù)，供應(yīng)奧運(yùn)會(huì)90％的洗浴熱水.屆時(shí)在整個(gè)奧運(yùn)會(huì)期間,我們將看到太陽能路燈、太陽能電話，太陽能手機(jī)、太陽能無沖洗衛(wèi)生間等等以一系列太陽能技術(shù)的應(yīng)用。我們的生活將充滿陽光！生物質(zhì)能的利用從容說課本課時(shí)的主要內(nèi)容是生物質(zhì)能的利用.本節(jié)課可以這樣設(shè)計(jì)：首先給學(xué)生創(chuàng)設(shè)一個(gè)探究問題的情景：根據(jù)20世紀(jì)末統(tǒng)計(jì)的非洲、美洲、歐洲和中東地區(qū)已經(jīng)探明的石油儲(chǔ)量和年平均消耗量數(shù)據(jù)，估計(jì)世界各地區(qū)蘊(yùn)藏的石油可以供各地區(qū)使用多少年，從估算結(jié)果你想到什么？由此引出開發(fā)利用潔凈、高效的新型能源的緊迫性,引出一種“古老而又年輕的能源"-—生物質(zhì)能.接著,讓學(xué)生思考遠(yuǎn)古時(shí)代的人類是如何取熱的,燃燒植物的秸稈和枝葉,從而引出生物質(zhì)能的一種最直接的利用方式—-直接燃燒。緊接著通過對(duì)常見諸于報(bào)端的礦難事故——瓦斯爆炸的原因的分析，通過對(duì)瓦斯即主要成分為甲烷的混合氣體的形成原因的分析，類比出：將植物的秸稈、枝葉、雜草和人畜的糞便加入沼氣發(fā)酵池中，同樣在厭氧條件下,經(jīng)過沼氣細(xì)菌的作用，生成沼氣。沼氣的主要成分也是甲烷，還含有CO2和少量H2S、NH3、PH3等，沼氣是應(yīng)用十分廣泛的氣體燃料。這是生物質(zhì)能的第二種利用方式-—生物化學(xué)轉(zhuǎn)換。而對(duì)于生物質(zhì)能的熱化學(xué)轉(zhuǎn)換簡(jiǎn)單介紹即可。拓展視野的內(nèi)容“生活垃圾中的生物質(zhì)能利用”可以先讓學(xué)生來閱讀，而后，在教師的幫助指導(dǎo)下，學(xué)生進(jìn)行歸納和小結(jié)，得出生活垃圾焚燒處理的優(yōu)勢(shì)所在。生物質(zhì)能的利用前景問題可向?qū)W生作資料介紹。教學(xué)設(shè)計(jì)教學(xué)重點(diǎn)生物質(zhì)能利用的現(xiàn)狀、開發(fā)利用生物質(zhì)能的前景和尚未攻克的一些技術(shù)難題。教學(xué)難點(diǎn)生物質(zhì)能的利用原理。教具準(zhǔn)備電腦圖片若干、投影片若干三維目標(biāo)知識(shí)與技能簡(jiǎn)單了解生物質(zhì)能利用的現(xiàn)狀、開發(fā)利用生物質(zhì)能的前景和尚未攻克的一些技術(shù)難題.過程與方法1。采用查閱資料、收集數(shù)據(jù)等生動(dòng)活潑的學(xué)習(xí)形式,調(diào)動(dòng)學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性和主動(dòng)性。2.聯(lián)系生產(chǎn)、生活實(shí)際學(xué)習(xí)生物質(zhì)能的利用。情感、態(tài)度與價(jià)值觀認(rèn)識(shí)開發(fā)、利用高能清潔能源的重要性和緊迫性.教學(xué)過程導(dǎo)入新課20世紀(jì)末統(tǒng)計(jì)的非洲、美洲、歐洲和中東地區(qū)已經(jīng)探明的石油儲(chǔ)量和年平均消耗量數(shù)據(jù)如下，請(qǐng)通過計(jì)算估計(jì)世界各地區(qū)蘊(yùn)藏的石油可以供各地區(qū)使用多少年，從計(jì)算結(jié)果你想到什么?石油蘊(yùn)藏量/噸年平均消耗量/噸非洲9。5×1092.2×108美洲1。8×10108.0×108歐洲3。6×1091.4×108中東地區(qū)6.1×10106。1×108生（計(jì)算、交流、討論）非洲43年、美洲22.5年、歐洲25.7年、中東100年。師這說明了解決能源危機(jī)的緊迫性。上一節(jié)課我們討論學(xué)習(xí)了太陽能的利用，除此以外，還有別的潔凈、高效的新型能源嗎?在所有可供利用的能源中，有一種能源可以被描述成是“一種古老而又年輕的能源”，那就是—-生物質(zhì)能。推進(jìn)新課板書：生物質(zhì)能的利用1。生物質(zhì)能的利用方式師生物質(zhì)能來源于植物及其加工產(chǎn)品所儲(chǔ)存的能量。生物質(zhì)能包括農(nóng)業(yè)廢棄物(植物的秸稈、枝葉）、水生植物、油料植物、城市與工業(yè)有機(jī)廢棄物、動(dòng)物糞便等。這些物質(zhì)中蘊(yùn)含著豐富的生物質(zhì)能.師在遠(yuǎn)古時(shí)代,人類是如何弄熟他們所捕獲的獵物的呢?生燃燒植物的枝葉獲得熱量.師對(duì)，燃燒植物的枝葉獲得能量是遠(yuǎn)古時(shí)代人類就利用的取熱方法。薪柴是生物質(zhì)能源的主要種類，自古以來就是我國居民尤其是農(nóng)民的傳統(tǒng)生活能源。在我國，薪柴加上農(nóng)作物秸桿，構(gòu)成農(nóng)村主要的生活能源。生物秸桿和薪柴不是商品能源，但它的消費(fèi)量十分巨大，上世紀(jì)80年代中期的一次統(tǒng)計(jì)，全國25個(gè)省、市、自治區(qū)農(nóng)村生物質(zhì)能消耗量達(dá)2.70億噸，高于國家當(dāng)年商品能源消費(fèi)的1/3。師根據(jù)以上描述，生物質(zhì)能的一種利用方式是直接燃燒。板書:(1）直接燃燒(C6H10O5）n+6nO25nH2O+6nCO2師燃燒植物的枝葉獲得能量是遠(yuǎn)古時(shí)代人類就利用的取熱方法。最近30年來，包括薪柴在內(nèi)的生物質(zhì)能的利用發(fā)生了本質(zhì)的變化。生物質(zhì)能在利用技術(shù)上有很大進(jìn)展，在我國農(nóng)村廣大地區(qū)，發(fā)展了以生物沼氣技術(shù)為主的利用方式，1990年代初，全國沼氣池約600萬個(gè)，沼氣動(dòng)力站2000座.近年沼氣池得到進(jìn)一步發(fā)展，2002年全國沼氣用戶有1110萬戶，大中型沼氣1300多處。技術(shù)適合于南方地區(qū)，在北方寒冷地區(qū)不易推廣。板書：（2）生物化學(xué)轉(zhuǎn)換師那么,沼氣到底是如何形成的呢？請(qǐng)看一個(gè)相關(guān)的內(nèi)容：近年來，各地的礦難事故，可以用“頻發(fā)”來形容，常見諸于報(bào)端，那么,什么是礦井瓦斯？它是如何形成的？生礦井瓦斯就是甲烷氣體吧。師礦井瓦斯是井下有害氣體的總稱。但是，在這些氣體中主要的成分是沼氣,所以，通常所謂礦井瓦斯，就是指沼氣.礦井瓦斯的形成是這樣的：古代植物在成煤過程中，經(jīng)厭氧菌作用，植物的纖維質(zhì)分解產(chǎn)生大量瓦斯。此后，在煤的炭化變質(zhì)過程中,隨著煤的化學(xué)成分和結(jié)構(gòu)的變化,繼續(xù)有瓦斯不斷生成。在長(zhǎng)期的地質(zhì)年代里，由于沼氣的比重小，擴(kuò)散能力強(qiáng)，地層又具有一定的透氣性，以及地層的隆起、侵蝕，大部分瓦斯都已逸散到大氣中去，只有一小部分至今還被保存在煤體和圍巖內(nèi)。礦井瓦斯是一種無色、無味、無臭的氣體，它難溶于水，擴(kuò)散性比空氣高。瓦斯無毒，但當(dāng)濃度高時(shí),會(huì)引起窒息。當(dāng)其在空氣中具有一定濃度（5％～16％）,并遇到高溫（650～750℃)時(shí)能引起爆炸，對(duì)安全生產(chǎn)威脅很大。將植物的秸稈、枝葉、雜草和人畜的糞便加入沼氣發(fā)酵池中,同樣在厭氧條件下,經(jīng)過沼氣細(xì)菌的作用，生成沼氣.沼氣的主要成分也是甲烷，還含有CO2和少量H2S、NH3、PH3等。沼氣是應(yīng)用十分廣泛的氣體燃料。生物質(zhì)能在世界的發(fā)展主要集中于發(fā)展中國家，它們有豐富的生物質(zhì)原料,分布廣而易于利用。其中，印度在沼氣技術(shù)方面有其特點(diǎn)，主要致力于大中型沼氣池的事業(yè)。巴西利用甘蔗制造乙醇，有30年的歷史,目前已有成品和技術(shù)出口.生物質(zhì)能用于發(fā)電是目前世界生物質(zhì)能的一個(gè)重要方面.1999年統(tǒng)計(jì)，美國達(dá)到63。5TWh（萬億瓦小時(shí)),總量雖然很小,但對(duì)于利用生物質(zhì)形成的廢渣，比如生物垃圾，有其獨(dú)特功能。師生物質(zhì)能的優(yōu)勢(shì)在哪里？生生物質(zhì)能作為一種新能源，具有三大優(yōu)點(diǎn)：一、它是一種可再生能源，資源豐富又可以再生；二、利用后對(duì)環(huán)境的污染比煤炭、石油要小得多;三、它的資源分布廣泛，到處可以獲得，是能源分散供給體系的一種極佳能源。師用含糖類、淀粉較多的農(nóng)作物（如玉米、高粱)為原料，在催化劑的作用下，經(jīng)水分解和細(xì)菌作用,可以制成乙醇。乙醇可以直接作為燃料，也可以和汽油混合,作發(fā)動(dòng)機(jī)的燃料.板書：（C6H10O5）n+nH2OnC6H12O6C6H12O62C2H5OH+2CO2↑師生物質(zhì)能的另一種利用方式是“熱化學(xué)轉(zhuǎn)換”.板書：(3)熱化學(xué)轉(zhuǎn)換師使生物質(zhì)在一定條件下發(fā)生化學(xué)反應(yīng),產(chǎn)生熱值較高的可燃?xì)怏w。在加熱爐內(nèi)加熱固體生物質(zhì)，同時(shí)通入空氣或水蒸氣,或者隔絕空氣加熱生物質(zhì)，使之發(fā)生復(fù)雜的化學(xué)反應(yīng)產(chǎn)生可燃性氣體。師請(qǐng)閱讀教材第47頁內(nèi)容“生活垃圾中的生物質(zhì)能利用”。與傳統(tǒng)的填埋方法相比，用焚燒方法處理垃圾，優(yōu)點(diǎn)何在？投影：a.減輕了垃圾占地給城市造成的壓力。b。焚燒產(chǎn)生熱量而發(fā)電.c。焚燒的余熱可以供暖。d.焚燒產(chǎn)生的殘?jiān)梢孕迾蜾伮?。師剛才我們學(xué)習(xí)了生物質(zhì)能的幾種利用方式和它們的優(yōu)勢(shì)所在，但是，為什么目前生物質(zhì)能的利用還不是十分廣泛呢?它的前景如何呢？生物質(zhì)能的應(yīng)用目前主要還是停留在直接燃燒階段，因?yàn)樗耐茝V受到一些客觀因素的制約，比如，一些技術(shù)難題,生物化學(xué)轉(zhuǎn)換、熱化學(xué)轉(zhuǎn)換和生活垃圾的焚燒處理都要受到轉(zhuǎn)換設(shè)備的影響等等。板書：2.開發(fā)利用生物質(zhì)能的前景課堂小結(jié)本節(jié)課主要學(xué)習(xí)了生物質(zhì)能的利用、開發(fā)利用生物質(zhì)能的前景和尚未攻克的一些技術(shù)難題。布置作業(yè)查閱資料，了解氫能的開發(fā)和利用。板書設(shè)計(jì)生物質(zhì)能的利用1.生物質(zhì)能的利用方式(1)直接燃燒（C下標(biāo)6H下標(biāo)10O下標(biāo)5）下標(biāo)n+6nO2點(diǎn)燃5nH2O+6nCO2(2)生物化學(xué)轉(zhuǎn)換(C下標(biāo)6H下標(biāo)10O下標(biāo)5)下標(biāo)n+nH2O酶nC6H下標(biāo)12O6C6H下標(biāo)12O6發(fā)酵2C2H5OH+2CO2↑（3)熱化學(xué)轉(zhuǎn)換2。開發(fā)利用生物質(zhì)能的前景活動(dòng)與探究查閱資料,了解生物質(zhì)能的開發(fā)和利用（課前進(jìn)行)生物質(zhì)能來源于植物及其加工產(chǎn)品所儲(chǔ)存的能量.生物質(zhì)能包括農(nóng)業(yè)廢棄物（植物的秸稈、枝葉）、水生植物、油粒植物、城市與工業(yè)有機(jī)廢棄物、動(dòng)物糞便等。這些物質(zhì)中蘊(yùn)含著豐富的生物質(zhì)能.生物質(zhì)能的利用方式：（1）直接燃燒(C6H下標(biāo)10O5）下標(biāo)n+6nO2點(diǎn)燃5nH2O+6nCO2（2）生物化學(xué)轉(zhuǎn)換(C6H下標(biāo)10O5）下標(biāo)n+nH2O酶nC6H下標(biāo)12O6C6H下標(biāo)12O6發(fā)酵2C2H5OH+2CO2↑(3)熱化學(xué)轉(zhuǎn)換開發(fā)利用生物質(zhì)能的前景：生物質(zhì)能的應(yīng)用目前主要還是停留在直接燃燒階段，因?yàn)樗耐茝V受到一些客觀因素的制約，比如，一些技術(shù)難題，生物化學(xué)轉(zhuǎn)換、熱化學(xué)轉(zhuǎn)換和生活垃圾的焚燒處理都要受到轉(zhuǎn)換設(shè)備的影響等等。但是，目前，世界各國都很重視生活質(zhì)能的開發(fā)和利用，而且，各國之間的技術(shù)合作也在進(jìn)行。備課資料生物質(zhì)能概述生物質(zhì)包括植物、動(dòng)物及其排泄物、垃圾及有機(jī)廢水等幾大類。從廣義上講，生物質(zhì)是植物通過光合作用生成的有機(jī)物，它的能量最初來源于太陽能，所以生物質(zhì)能是太陽能的一種,它的生成過程如下:CO2+H2O+太陽能(CH2O)6+O2每個(gè)葉綠素都是一個(gè)神奇的化工廠，它以太陽光作動(dòng)力,把CO2和水合成有機(jī)物,它的合成機(jī)理目前人類仍未清楚。研究并揭示光合作用的機(jī)理,模仿葉綠素的結(jié)構(gòu)，生產(chǎn)出人工合成的葉綠素，建成工業(yè)化的光合作用工廠，是人類的夢(mèng)想。如果這一夢(mèng)想能實(shí)現(xiàn),它將從根本上改變?nèi)祟惖纳a(chǎn)活動(dòng)和生活方式，所以研究葉綠素的機(jī)理一直是激動(dòng)人心的科學(xué)活動(dòng).光合作用原理圖生物質(zhì)是太陽能最主要的吸收器和儲(chǔ)存器。太陽能照射到地球后，一部分轉(zhuǎn)化為熱能，一部分被植物吸收，轉(zhuǎn)化為生物質(zhì)能;由于轉(zhuǎn)化為熱能的太陽能能量密度很低，不容易收集，只有少量能被人類所利用，其他大部分存于大氣和地球中的其他物質(zhì)中;生物質(zhì)通過光合作用，能夠把太陽能富集起來,儲(chǔ)存在有機(jī)物中，這些能量是人類發(fā)展所需能源的源泉和基礎(chǔ)?；谶@一獨(dú)特的形成過程，生物質(zhì)能既不同于常規(guī)的礦物能源，又有別于其他新能源,兼有兩者的特點(diǎn)和優(yōu)勢(shì)，是人類最主要的可再生能源之一。1。生物質(zhì)的重要性生物質(zhì)具體的種類很多，植物類中最主要也是我們經(jīng)常見到的有木材、農(nóng)作物（秸稈、稻草、麥稈、豆稈、棉花稈、谷殼等）、雜草、藻類等。非植物類中主要有動(dòng)物糞便、動(dòng)物尸體、廢水中的有機(jī)成分、垃圾中的有機(jī)成分等。生物質(zhì)種類的相片由于地球上生物數(shù)量巨大，由這些生命物質(zhì)排泄和代謝出許多有機(jī)質(zhì),這些物質(zhì)所蘊(yùn)藏的能量是相當(dāng)驚人的。根據(jù)生物學(xué)家估算，地球上每年生長(zhǎng)的生物能總量約1400～1800億噸(干重），相當(dāng)于目前世界總能耗的10倍.我國的生物質(zhì)能也極為豐富，現(xiàn)在每年農(nóng)村中的秸稈量約6.5億噸，到2010年將達(dá)7.26億噸,相當(dāng)于5億噸標(biāo)準(zhǔn)煤。柴薪和林業(yè)廢棄物數(shù)量也很大，林業(yè)廢棄物（不包括炭薪林）每年約達(dá)3700m3從生物質(zhì)能的資源總體構(gòu)成來看，目前我國農(nóng)村中生物質(zhì)能約占全部生物質(zhì)能的約70%以上，其他主要是城鎮(zhèn)生活垃圾、污水和林業(yè)廢棄物，而從先進(jìn)國家目前的生物質(zhì)資源和利用來看，其主要構(gòu)成均都是以林業(yè)廢棄物和薪炭林為主。我國隨著薪炭林技術(shù)的發(fā)展和工業(yè)化水平的提高，這方面的比例也會(huì)越來越大，所以這方面的開發(fā)利用量也是不容忽視的。隨著人類大量使用礦物燃料帶來的環(huán)境問題日益嚴(yán)重，各國政府開始關(guān)心重視生物質(zhì)能源的開發(fā)利用.雖然各國的自然條件和技術(shù)水平差別很大，對(duì)生物質(zhì)能今后的利用情況將千差萬別,但總的來說，生物質(zhì)能今后的發(fā)展將不再像最近200多年來一樣日漸萎縮，而是重新發(fā)揮重要作用,并在整個(gè)一次能源體系中占據(jù)穩(wěn)定的比例和重要的地位。影響生物質(zhì)能開發(fā)利用的因素很多，所以不同的預(yù)測(cè)方法結(jié)果差別很大，從100EJ到300EJ，但不論哪種預(yù)測(cè)方法都說明了生物質(zhì)在未來的能源體系中有特別重要的意義，不論哪個(gè)時(shí)間，生物質(zhì)能總是總能耗的10%～30%之間。由于我國目前的生物質(zhì)能主要是在農(nóng)村經(jīng)濟(jì)中利用，所以農(nóng)村未來能源需求和消耗情況對(duì)生物質(zhì)能的開發(fā)利用量影響很大，有關(guān)資料對(duì)我國農(nóng)村今后能源使用情況作了預(yù)測(cè)，這個(gè)指標(biāo)可以較大程度上反映我國今后生物質(zhì)能消耗的趨勢(shì)。它的預(yù)測(cè)按兩種，第一種是常規(guī)方案預(yù)測(cè)，即建立在現(xiàn)時(shí)生物質(zhì)能發(fā)展情況的基礎(chǔ)之上的預(yù)測(cè)，其結(jié)果是各時(shí)段（2000、2010、2030、2050）的生物質(zhì)利用量的增長(zhǎng)速度分別為8.9％、7.7％、8.0%、3.6%；第二種是加強(qiáng)方案預(yù)測(cè)，即以突出強(qiáng)調(diào)生物質(zhì)能對(duì)化石能源的替代為依據(jù)的預(yù)測(cè)，其結(jié)果是各時(shí)段的發(fā)展速度分別為9.6%、8。0％、7。4%、4.5%。對(duì)未來農(nóng)村能源的需要和各種可再生能源需求的變化進(jìn)行預(yù)測(cè),可知，隨著社會(huì)的發(fā)展，傳統(tǒng)利用生物質(zhì)能的比例將越來越少，到2050年，農(nóng)村生物質(zhì)能的利用中傳統(tǒng)利用方法不到1％，但是，生物質(zhì)能的現(xiàn)代化利用技術(shù)的比例將越來越高,到2050年可能達(dá)到農(nóng)村總能耗的13%。另外，從預(yù)測(cè)中可以看出天然生物質(zhì)能在農(nóng)村能源的比例隨時(shí)間推移將越來越少，從30%降到13.7％左右，但是不管哪個(gè)時(shí)期，也不管哪個(gè)方案,生物質(zhì)能在農(nóng)村能源中的比例都很大（高于14%),而且是最主要的可再生能源（占可再生能源的50％以上），這可以充分說明生物質(zhì)能在今后幾十年內(nèi)在我國農(nóng)村能源,甚至于我國能源體系中的重要地位。2.生物質(zhì)能與常規(guī)能源的相似性及可獲得性生物質(zhì)能的載體是有機(jī)物,所以這種能源是以實(shí)物的形式存在的，是唯一一種可儲(chǔ)存和可運(yùn)輸?shù)目稍偕茉?。而且它分布最廣,不受天氣和自然條件的限制，只要有生命的地方即有生物質(zhì)存在。從利用方式上看,生物質(zhì)能與煤、石油內(nèi)部結(jié)構(gòu)和特性相似，可以采用相同或相近的技術(shù)進(jìn)行處理和利用，利用技術(shù)的開發(fā)與推廣難度比較低。另外，生物質(zhì)可以通過一定的先進(jìn)技術(shù)進(jìn)行轉(zhuǎn)換,除了轉(zhuǎn)化為電力外,還可生成油料、燃?xì)饣蚬腆w燃料，直接應(yīng)用于汽車等運(yùn)輸機(jī)械或用于柴油機(jī)、燃?xì)廨啓C(jī)、鍋爐等常規(guī)熱力設(shè)備，幾乎可以應(yīng)用于目前人類工業(yè)生產(chǎn)或社會(huì)生活的各個(gè)方面，所以在所有新能源中，生物質(zhì)能與現(xiàn)代的工業(yè)化技術(shù)和目前的現(xiàn)代化生活有最大的兼容性，它在不必對(duì)已有的工業(yè)技術(shù)作任何改進(jìn)的前提下即可以替代常規(guī)能源,對(duì)常規(guī)能源有很大的替代能力，這些都是今后生物質(zhì)能發(fā)揮重要作用的依據(jù)。從化學(xué)的角度看，生物質(zhì)的組成是碳?xì)浠衔?它與常規(guī)的礦物燃料,如石油、煤等是同類。由于煤和石油都是生物質(zhì)經(jīng)過長(zhǎng)期轉(zhuǎn)換而來的，所以生物質(zhì)是礦物燃料的始祖，被喻為即時(shí)利用的綠色煤炭。正因?yàn)檫@樣，生物質(zhì)的特性和利用方式與礦物燃料有很大的相似性，可以充分利用已經(jīng)發(fā)展起來的常規(guī)能源技術(shù)開發(fā)利用生物質(zhì)能。但與礦物燃料相比，它的揮發(fā)組分高，炭活性高，含硫量和灰分都比煤低，因此，生物質(zhì)利用過程中SO2、NOx的排放較少，造成空氣污染和酸雨現(xiàn)象會(huì)明顯降低。這也是開發(fā)利用生物質(zhì)能的主要優(yōu)勢(shì)之一。氫能的開發(fā)與利用從容說課本課時(shí)的主要內(nèi)容是氫能的開發(fā)與利用。本課時(shí)可以這樣引入：通過初中化學(xué)的學(xué)習(xí)，我們就知道了氫能是潔凈、高效的新型能源，那么,氫能的優(yōu)點(diǎn)何在？有了統(tǒng)一的認(rèn)識(shí)“氫能是最好的潔凈、高效的新型能源”以后，就可以啟發(fā)學(xué)生去思考：氫能的產(chǎn)生方式？對(duì)這個(gè)問題，學(xué)生有一定的知識(shí)基礎(chǔ),不過不夠全面而已。因?yàn)樵谡n前，已事先布置了查閱資料的任務(wù)，所以在課堂上，就可以讓學(xué)生來進(jìn)行匯報(bào)交流，學(xué)生匯報(bào)交流不夠全面之處，再由教師來補(bǔ)充講解。在學(xué)生對(duì)氫能的制取方式進(jìn)行交流以后，可以再由學(xué)生來對(duì)各種制備方式進(jìn)行評(píng)議，找出各種方法的優(yōu)缺點(diǎn)，歸納出在目前的客觀條件下，最佳的制備方式是什么?并要求講清理由。氫能的利用途徑？對(duì)這個(gè)問題，學(xué)生也有一定的知識(shí)基礎(chǔ)，知道可以將氫氣用來作為燃料燃燒提供熱量。因?yàn)樵诒緦ｎ}的第三單元,學(xué)生已經(jīng)學(xué)習(xí)過了原電池的有關(guān)知識(shí)，學(xué)習(xí)過了燃料電池的工作原理,在此處,只需提醒學(xué)生，依靠氫能來產(chǎn)生電能也是氫能的一種利用方式.需要注意的是,因?yàn)闅淠艿漠a(chǎn)生方式、氫能的利用途徑，都有很多的方式，頭緒比較多，學(xué)生容易混淆，教師在教學(xué)中要多列表、多投影或是多板書，便于學(xué)生理清頭緒。教學(xué)設(shè)計(jì)教學(xué)重點(diǎn)氫能利用的現(xiàn)狀、開發(fā)利用氫能的廣闊前景和尚未攻克的一些技術(shù)難題.教學(xué)難點(diǎn)氫能的利用原理教具準(zhǔn)備電腦圖片若干、投影片若干三維目標(biāo)知識(shí)與技能簡(jiǎn)單了解氫能利用的現(xiàn)狀、開發(fā)利用氫能的廣闊前景和尚未攻克的一些技術(shù)難題.過程與方法1。采用查閱資料、收集數(shù)據(jù)等生動(dòng)活潑的學(xué)習(xí)形式，調(diào)動(dòng)學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性和主動(dòng)性。2.聯(lián)系生產(chǎn)、生活實(shí)際學(xué)習(xí)氫能的利用。情感、態(tài)度與價(jià)值觀認(rèn)識(shí)開發(fā)、利用高能清潔能源的重要性和緊迫性。教學(xué)過程導(dǎo)入新課當(dāng)前，人們更多地在談?wù)摎淠芎秃司圩兡?它們被稱為人類的終極能源或永久能源。氫能是把氫及其同位素作為原料的能源。氫能的大規(guī)模利用與核聚變反應(yīng)緊密聯(lián)系。核聚變能是人類至今發(fā)現(xiàn)的最大規(guī)模能源.早在1933年科學(xué)家就發(fā)現(xiàn)了核聚變現(xiàn)象，而工程技術(shù)可行性及商業(yè)可行性還需要相當(dāng)長(zhǎng)時(shí)間才能解決，最樂觀的估計(jì)是在21世紀(jì)中下葉，人類有望用上聚變能源。但是,開發(fā)氫能電池,將是近10年有望實(shí)現(xiàn)商品化的事.氫能電池作為汽車動(dòng)力，它不排放廢氣僅排放水,將十分有利城市空氣的凈化。推進(jìn)新課師通過初中化學(xué)的學(xué)習(xí)，我們就知道了氫能是最好的潔凈、高效的新型能源，為什么可以這么說呢？投影:氫能的三大優(yōu)點(diǎn)1。燃燒放出的熱量多2。燃燒產(chǎn)物是水,不污染環(huán)境3.制備它的原料是水，資源不受限制師所以，氫氣被人們看作是理想的“綠色能源”。板書：氫能的開發(fā)與利用1.氫能的三大優(yōu)點(diǎn)師上網(wǎng)或查閱圖書資料,了解目前人類制取氫氣的方法.在課前，我們已將這個(gè)任務(wù)布置給了大家?，F(xiàn)在，請(qǐng)歸納整理你所查閱到的信息，并與同學(xué)交流討論。生1用電解水的方法可以使水分解制得氫氣和氧氣。師請(qǐng)問，這種電解水的方式有什么缺陷呢?生1缺陷是要消耗大量的電能。師水電解制氫方法，現(xiàn)已形成規(guī)模。其中低價(jià)電解水制氫方法在今后仍將是氫能規(guī)模制備的主要方法,但目前電耗過高，亟待改進(jìn)。因此，欲獲得大量廉價(jià)的氫能，將取決于是否能實(shí)現(xiàn)低能耗低成本的規(guī)模制氫方法.生2目前常用的制氫方法是以天然氣、石油和煤為原料，在高溫下使之與水蒸氣反應(yīng)而制得，也可以用部分氧化法制得.師這些制氫方法在工藝上都比較成熟，但是由化石能源和電力來換取氫能，在經(jīng)濟(jì)上和資源利用上并不合適?，F(xiàn)有的工業(yè)制氫主要是維持目前化工、煉油、冶金及電子等部門的需要。生3還可以利用藍(lán)綠藻低等植物和微生物在陽光作用下釋放出氫氣，這種方式被稱為生物質(zhì)氣化制氫方法。師生物質(zhì)氣化制氫等方法,現(xiàn)也已形成規(guī)模.生4在光分解催化劑存在的條件下，在特定的裝置中,利用太陽能，也可以分解水制得氫氣，不過目前還沒有形成規(guī)模效應(yīng)。板書：2.氫能的產(chǎn)生方式(1)以天然氣、石油和煤為原料，在高溫下使之與水蒸氣反應(yīng)而制得。(2)以天然氣、石油和煤為原料，用部分氧化法制得。(3)電解水制得氫氣。(4)生物質(zhì)氣化制氫。（5)光解水制得氫氣.師大規(guī)模生產(chǎn)氫氣的工藝，要求氫氣的生產(chǎn)成本低、環(huán)境污染少、工藝簡(jiǎn)單、生產(chǎn)安全.請(qǐng)?jiān)趧偛磐瑢W(xué)們交流的方法中，選擇一種最佳的制備方式,并簡(jiǎn)要說明理由。生1我覺得生物質(zhì)氣化制氫是最佳的方案。因?yàn)椋椒?1)以天然氣、石油和煤為原料，在高溫下使之與水蒸氣反應(yīng)而制得，方法(2）以天然氣、石油和煤為原料，用部分氧化法制得，都是由化石能源和電力來換取氫能，在經(jīng)濟(jì)上和資源利用上并不合適。生4我覺得方法(3)電解水制得氫氣是一種最佳的方法，當(dāng)然了，前提是要獲得大量的低價(jià)電.我想，低價(jià)電電解水制氫方法在今后仍將是氫能規(guī)模制備的主要方法，但目前電耗過高，亟待改進(jìn).生5我覺得方法(5）光解水制得氫氣是一種最佳的方法。這種方法，既不需要消耗大量的化石能源，又不需要消耗大量的電量，利用的是太陽能。不過，這種方法也有缺點(diǎn),就是需要尋找到合適的光分解催化劑。師(小結(jié)后綜述)目前來說，最佳的方式是光解水制氫氣及生物質(zhì)氣化制氫.思考:氫能的利用途徑.生氫氣燃燒生成水，同時(shí)釋放熱能.師在原電池內(nèi)容的學(xué)習(xí)中,我們了解了氫氧燃料電池的工作原理……生對(duì)呀,氫氧燃料電池中，氫氣和氧氣發(fā)生氧化還原反應(yīng)，形成了原電池,產(chǎn)生了微電流，釋放電能。師除了利用氫和氧化劑發(fā)生反應(yīng)放出的熱能、利用氫和氧化劑在催化劑作用下的電化學(xué)反應(yīng)直接獲取電能以外，還可以利用氫的熱核反應(yīng)釋放出的核能。我國早已試驗(yàn)成功的氫彈就是利用了氫的熱核反應(yīng)釋放出的核能，是氫能的一種特殊應(yīng)用.我國航天領(lǐng)域使用的以液氫為燃料的液體火箭,是氫作為燃料能源的典型例子。近年來，我國科學(xué)工作者在這方面進(jìn)行了大量的基礎(chǔ)性研究和開發(fā)性工作。西安交通大學(xué)曾進(jìn)行過“氫燃燒和動(dòng)力循環(huán)的研究”及“氫燃燒流場(chǎng)的研究及氫火焰性能評(píng)價(jià)”.浙江大學(xué)新材料所與內(nèi)燃機(jī)所合作,成功地改裝了一輛燃用氫汽油混合燃料的中巴車,通過添加約4.7wt％氫氣進(jìn)行的氫汽油混合燃料燃燒，平均節(jié)油率達(dá)44%.我國自行研制的30kW氫燃料電池電動(dòng)汽車,已在2000年完成。目前,PEMFC電源系統(tǒng)的應(yīng)用開發(fā)，將成為推動(dòng)氫能利用的新動(dòng)力。板書：3。氫能的利用途徑（1）燃燒放熱（比如：以液氫為燃料的液體火箭）(2)用于燃料電池，釋放電能（比如：氫燃料電池電動(dòng)汽車）(3)利用氫的熱核反應(yīng)釋放出的核能（比如：氫彈）師為進(jìn)一步開發(fā)氫能，推動(dòng)氫能利用的發(fā)展，“氫能技術(shù)”已被列入《科技發(fā)展“十五”計(jì)劃和2015年遠(yuǎn)景規(guī)劃（能源領(lǐng)域）》。投影：氫能小結(jié)光分解制氫用于燃料電池釋放電能師安全、高效、高密度、低成本的儲(chǔ)氫技術(shù),是將氫能利用推向?qū)嵱没?、?guī)?；年P(guān)鍵。請(qǐng)閱讀教材第48頁內(nèi)容“儲(chǔ)氫材料"。師多年來，我國氫能領(lǐng)域的專家和科學(xué)工作者在國家經(jīng)費(fèi)支持不多的困難條件下，在制氫、儲(chǔ)氫和氫能利用等方面，仍然取得了不少的進(jìn)展和成績(jī)。但是,由于我國在氫能方面投入資金數(shù)量過少，與實(shí)際需求相差甚遠(yuǎn),雖在單項(xiàng)技術(shù)的研究方面有所成就，甚至有的達(dá)到了世界先進(jìn)水平,并且在儲(chǔ)氫合金材料方面已實(shí)現(xiàn)批量生產(chǎn)，但就氫能系統(tǒng)技術(shù)的總體水平,尚與發(fā)達(dá)國家有一定差距。目前，氫的儲(chǔ)存方法主要有以下幾種：常壓儲(chǔ)氫,高壓儲(chǔ)氫，液氫儲(chǔ)氫，金屬氫化物儲(chǔ)氫及吸附儲(chǔ)氫等。液氫儲(chǔ)氫是一種較好的儲(chǔ)氫方法，此法儲(chǔ)氫密度高.但是，制備1升液氫約需消耗電能3kWh，在儲(chǔ)存過程中液氫還有自然揮發(fā)，因此能耗較高。金屬氫化物的出現(xiàn)為氫的儲(chǔ)存、運(yùn)輸及利用開辟一條新的途徑.70年代后期,南開大學(xué)、北京有色金屬研究總院、浙江大學(xué)和中國科學(xué)院上海冶金研究所等就開始了儲(chǔ)氫材料的基礎(chǔ)研究。其中,化學(xué)法制備合金儲(chǔ)氫材料在國際上處于領(lǐng)先水平。近年來，我國在金屬氫化物儲(chǔ)氫技術(shù)領(lǐng)域又取得了新的進(jìn)展.浙江大學(xué)新材料研究所承擔(dān)的“九五”國家“863”高技術(shù)項(xiàng)目“燃料電池氫源合金及氫燃料箱研究”，已研制出三類新的儲(chǔ)氫合金，其儲(chǔ)氫能力分別為1。61wt％、1。8wt%和2.1wt％.此外,還設(shè)計(jì)并試制成功容量為700L和4。0Nm3的便攜式氫源樣機(jī)，可適用于1kW及5kWPEMFC電池.浙江大學(xué)還進(jìn)行了金屬氫化物儲(chǔ)氫技術(shù)的工程應(yīng)用研究和裝置開發(fā),主要有340Nm3氫化物氫集裝箱，MHPC—24型氫凈化壓縮裝置及3600kcal/h金屬氫化物式空調(diào)機(jī)（見圖73）。北京有色金屬研究總院承擔(dān)了國家“九五"科技攻關(guān)項(xiàng)目“儲(chǔ)氫合金及儲(chǔ)氫應(yīng)用技術(shù)的研究"，開展氫能和燃料電池用氫源合金及金屬氫化物儲(chǔ)氫器的應(yīng)用研究.其中,小型儲(chǔ)氫器已供國內(nèi)數(shù)家單位在太陽能及燃料電池領(lǐng)域的研究與開發(fā)中使用.近年來，清華大學(xué)、中科院金屬所、防化研究院及西北核技術(shù)研究所等單位開始對(duì)新型儲(chǔ)氫技術(shù)——納米碳材料的儲(chǔ)氫進(jìn)行了多項(xiàng)基礎(chǔ)性研究。其中，清華大學(xué)、中科院金屬所和防化研究院都在室溫下得到了儲(chǔ)氫重量比在12MPa時(shí)為8%左右的納米碳材料。課堂小結(jié)在人類文明史上,能源技術(shù)領(lǐng)域中的每一次重大突破都對(duì)社會(huì)和經(jīng)濟(jì)的發(fā)展產(chǎn)生深遠(yuǎn)的影響。21世紀(jì)的能源技術(shù)不會(huì)沿襲20世紀(jì)傳統(tǒng)的方式無限制地發(fā)展下去，可持續(xù)發(fā)展的概念正在成為當(dāng)今能源技術(shù)發(fā)展的指導(dǎo)思想。最近，美國學(xué)者提出了“新能源經(jīng)濟(jì)”的概念，認(rèn)為發(fā)展信息產(chǎn)業(yè)是解決能源危機(jī)的有效途徑之一。世界包括中國將積極地推進(jìn)新能源的發(fā)展,這不僅可以有效地控制溫室氣體向太空的排放，也將有力地支持經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展對(duì)能源的需求。 布置作業(yè)查閱資料，書寫科學(xué)小報(bào)告“氫能的開發(fā)與利用”。板書設(shè)計(jì)氫能的開發(fā)與利用1.氫能的三大優(yōu)點(diǎn)2。氫能的產(chǎn)生方式（1)以天然氣、石油和煤為原料，在高溫下使之與水蒸氣反應(yīng)而制得.(2)以天然氣、石油和煤為原料，用部分氧化法制得。(3）電解水制得氫氣。（4)生物質(zhì)氣化制氫。(5)光解水制得氫氣。3。氫能的利用途徑(1）燃燒放熱（比如：以液氫為燃料的液體火箭）(2)用于燃料電池，釋放電能（比如：氫燃料電池電動(dòng)汽車）（3)利用氫的熱核反應(yīng)釋放出的核能（比如：氫彈）活動(dòng)與探究查閱資料,了解氫能的開發(fā)和利用。學(xué)生活動(dòng)教師指導(dǎo)分組，弄清自己的任務(wù)布置需要查閱的內(nèi)容分組去進(jìn)行相關(guān)的資料查閱課堂上進(jìn)行交流、總結(jié)將學(xué)生交流的信息進(jìn)行匯總1.氫能的三大優(yōu)點(diǎn)2.氫能的產(chǎn)生方式：(1）以天然氣、石油和煤為原料，在高溫下使之與水蒸氣反應(yīng)而制得。（2）以天然氣、石油和煤為原料，用部分氧化法制得。（3）電解水制得氫氣。(4）生物質(zhì)氣化制氫.（5）光解水制得氫氣。3。氫能的利用途徑：（1)燃燒放熱(比如:以液氫為燃料的液體火箭）。（2）用于燃料電池，釋放電能（比如：氫燃料電池電動(dòng)汽車)。(3）利用氫的熱核反應(yīng)釋放出的核能（比如：氫彈）。備課資料1.氫能的發(fā)展預(yù)測(cè)氫能開發(fā)利用首要解決的是廉價(jià)的氫源問題.從煤、石油和天然氣等化石燃料中制取氫氣，國內(nèi)雖已有規(guī)?；a(chǎn)，但從長(zhǎng)遠(yuǎn)觀點(diǎn)看,這已不符合可持續(xù)發(fā)展的需要。從非化石燃料中制取氫氣才是正確的途徑。在這方面電解水制氫已具備規(guī)?；a(chǎn)能力，研究降低制氫電耗有關(guān)的科學(xué)問題，是推廣電解水制氫的關(guān)鍵.光解水制氫其能量可取自太陽能,這種制氫方法適用于海水及淡水，資源極為豐富，是一種非常有前途的制