高一化学太阳能、生物质能和氢能的利用PPT教学课件 (2)

3、热化学转换 生物质 复杂的化学反应 可燃性气体
阅读课本47页拓展视野，小结用焚 烧的方法处理垃圾有什么优点？
1、减轻了垃圾占地给城市造成的压力 2、焚烧产生热量发电 3、焚烧的余热可以取暖 4、残渣可以修桥铺路
氢能的开发与利用
氢能的特点： 1、资源不受限制 2、发热值高 3、燃烧产物不会污染环境 ……
4、光－生物质能转换 原理：通过地球上众多植物的光合作用， 将太阳辐射转化为生物质能
化学方程式：
光
6H2O + 6CO2 叶绿素 C6H12O6 +6O2
本质：光能→化学能
(C6H10O5)n +nH2O 淀粉、纤维素
nC6H12O6 葡萄糖
C6H12O6(s)+6O2(g)
6H2O(l)+6CO2(g)
太阳能、生物质能和氢能的利用
扬州发电有限公司
环境污染日益加剧！ 能源危机日益加剧！
1990年我国化石燃料和水电能 源消耗构成示意图
石油 40年
天然气 50 年
煤碳 240年
太阳能 生物质能
氢能
太阳能的利用
太阳能资源的优点：
1、总量最大——取之不尽，用 之不竭
2、分布最广——遍布世界各地
应用：为无电场所提供电池，包括移 动电源和备用电源、太阳能日用电子 产品并网发电
太阳能发电
美国军用太阳能发电帐篷
3、光－化学能转化
运用：暖袋——选择芒硝晶体（十水合 硫酸钠晶体 Na2SO4·10H2O）白天吸收 热量溶解，晚上放出热量结晶，故可利 用此类盐的结晶水合物以调节室温。 光解水——利用太阳辐射能和催化剂可 以使水分解制的氢气。
△H=-2804kJ/mol
大气升温不均匀
形成风能
太 使水循环 万物生长 形成水能
阳 辐 射
被绿色植物靠太阳食物
微生物吸收
煤 石油
化学能
天然气
能 被海水吸收
形成海洋能
太阳辐射 地球上各种能源
生物质能
生物质能来源于植物及其加工产品贮存 的能量。
生物质包括农业废弃物（如植物的秸秆、 枝叶）、水生植物、油科植物、城市与 工业有机废弃物、动物粪便等。
密度高、但能耗大、 且有自然挥发
一定的温度和压力条件下，一些金属能够 大量“吸收”氢气，反应生成金属氢化物， 同时放出热量。其后，将这些金属氢化物 加热，它们又会分解，将储存在其中的氢 释放出来。这些会“吸收”氢气的金属， 称为储氢合金。其储氢能力很强。单位体 积储氢的密度，是相同温度、压力条件下 气态氢的1000倍。储氢合金都是固体，需 要用氢时通过加热或减压使储存于其中的 氢释放出来，因此是一种极其简便易行的 理想储氢方法。目前研究发展中的储氢合 金，主要有钛系储氢合金、锆系储氢合金、 铁系储氢合金及稀土系储氢合金。
3、最清洁——利用过程中不会产 生任何污染，也不会产生废弃物
……
太阳能的利用方式：
1、光－热能转换
原理：利用太阳辐射加热物体而获 得热能
应用：太阳能热水器 反射式太阳灶 高温太阳炉 地膜、大棚、温室
太阳能热水器
太阳灶
光能→热能
太阳灶
太阳炉
2、光－电转换
原理：根据光电效应，利用太阳能 直接转化为电能
2、生物化学转换
a、利用植物的秸杆、枝叶、杂草 等制取沼气
b、用含糖类、淀粉（C6H10O5）n较多 的农作物（如玉米、高粱）为原料， 制取乙醇。
（C6H10O5)n + nH2O 催化剂 nC6H12O6
C6H12O6 点燃 2C2H5OH+2CO2↑
乙醇汽油的优点
乙醇汽油是用90%的普通 汽油与10%的燃料乙醇调 和而成。首先，乙醇汽油 增加汽油中的含氧量，使 燃烧更充分，有效地降低 了尾气中有害物质的排放； 第二，有效提高汽油的标 号，使发动机运行更平稳； 第三，可有效消除火花塞、 气门、活塞顶部及排气管、 消声器部位的积炭，可以 延长主要部件的使用寿命。
氢能被人们称为理想的“绿色能源”
1、解决制氢的能耗问题
氢能的产生方式：
1）以天然气、石油、和 煤为原料，在高温下与 水蒸气反应制得
2）以天然气、石油、和 煤为原料，用部分氧化 法制得
3）电解水制得 4）生物质气化制得 5）光解水制得
2、氢气的储存
1、常压储氢 2、高压储氢 3、液氢储氢 4、金属氢化物 5、吸附储氢
碳纳米管储氢材料
据PhysOrg网2005年10月2ຫໍສະໝຸດ Baidu日消息，最近一 家名为Engineuity的以色列公司发明了一种 能够在汽车内产生氢气的技术系统，而且 只需要使用镁和铝等普通金属。这一技术 将完全解决汽车在氢气制造、运输和储存 方面的所有相关难点。
3、氢能的利用途径
1）燃烧放热 2）用于燃料电池，释放电能 3）利用氢的热核反应释放的核能
生物质能源是一种理想的可再生 能源，其具有以下特点： ①可再生性； ②低污染性 ； ③广泛的分布性 。
生物质能的利用方式
1、直接燃烧
（C6H10O5)n +6n O2 点燃 6n CO2 +5n H2O
注释：用纤维素（C6H10O5）n代表植物 枝叶的主要成分
缺点: 生物质燃烧过程的生物质能的净 转化效率在20－40％之间。