高中化学 2.4 太阳能 生物质能和氢能的利用课件2 苏教版必修2.ppt

专题2　化学反应与能量转化 第四单元　太阳能、生物质能和氢能的利用世界能源的主要来世界能源的主要来源源石油石油 40年年天然气天然气 5 0 年年煤煤 炭炭 240年年能源危机能源危机环境污染风能风能生物质能生物质能太阳能新能源波浪能波浪能地热能地热能地球上的能流图（单位106MW） 一、太阳能的资源特点一、太阳能的资源特点•太阳能的太阳能的优点优点1）资源丰富总量最大）资源丰富总量最大2）分布最广无需运输）分布最广无需运输3）最洁净）最洁净太阳能的太阳能的缺点缺点 有不稳定因素有不稳定因素 受各种因素（季节、受各种因素（季节、地点、气候等）的影响地点、气候等）的影响太阳能的利用太阳能的利用讨论：大家知道日常生活中有讨论：大家知道日常生活中有哪些利用太阳能的实例？哪些利用太阳能的实例？• 太阳能光热转换技术的产品最多如热水器、太阳能光热转换技术的产品最多如热水器、开水器、干燥器、采暖和制冷、温室与太阳房、开水器、干燥器、采暖和制冷、温室与太阳房、太阳灶和高温炉、海水淡化装置、水泵、热力发太阳灶和高温炉、海水淡化装置、水泵、热力发电装置及太阳能医疗器具。

电装置及太阳能医疗器具• 太阳能电池的应用范围很广例如人造卫星、太阳能电池的应用范围很广例如人造卫星、无人气象站、通讯站、电视中继站、太阳钟、电无人气象站、通讯站、电视中继站、太阳钟、电围杆、航标灯、铁路信号灯围杆、航标灯、铁路信号灯二、太阳能的利用方式二、太阳能的利用方式•1、光－热能转换、光－热能转换 原理：利用太阳辐射加热物体而原理：利用太阳辐射加热物体而获得热能获得热能应用：应用：太阳能热水器太阳能热水器 反射式太阳灶反射式太阳灶 高温太阳炉高温太阳炉 地膜、大棚、温室地膜、大棚、温室光能光能→热能热能太阳炉太阳炉太阳灶太阳灶热水器热水器大棚大棚2、光－电转换、光－电转换 •原理：根据光电效应，利原理：根据光电效应，利用太阳能直接转化为电能用太阳能直接转化为电能应用：应用：为无电场所提供电池，包括移动为无电场所提供电池，包括移动 电电 源和备用电源、太阳能日用电子产品源和备用电源、太阳能日用电子产品 光能光能→电能电能太阳能发电太阳能发电美国军用太阳能发电帐篷美国军用太阳能发电帐篷3、光－化学能转化、光－化学能转化•应用：选择芒硝晶体应用：选择芒硝晶体(十水合硫酸钠晶体十水合硫酸钠晶体)白白天吸收热量溶解天吸收热量溶解,晚上晚上放出热量结晶放出热量结晶.4、光－生物质能转换、光－生物质能转换•原理：通过地球上众多植物的光合作用，将原理：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太阳辐射转化为生物质能化学方程式：化学方程式：6H2O + 6CO2 C6H12O6 +6O2光光叶绿素叶绿素原理原理:光能光能→化学能化学能•(C6H10O5)n +nH2O nC6H12O6C6H12O6(s)+6O2(g) 6H2O(l)+6CO2(g) △△H=-2804kJ/mol淀粉、纤维素淀粉、纤维素葡萄糖葡萄糖生物质能来源于植物及其加工产品贮存生物质能来源于植物及其加工产品贮存的能量。

的能量生物质能源是一种理想的可再生能源，生物质能源是一种理想的可再生能源，其具有以下特点：其具有以下特点：①①可再生性；可再生性；②②低污染性低污染性 ；；③③广泛的分布性广泛的分布性 生物质能的利用生物质能的利用生物质能的利用方式生物质能的利用方式1、直接燃烧、直接燃烧2、生物化学转换、生物化学转换3、热化学转换、热化学转换1、直接燃烧、直接燃烧注释注释:用纤维素（用纤维素（C6H10O5））n代表植物枝叶的代表植物枝叶的主要成分主要成分（C6H10O5)n +6n O26n CO2 +5n H2O点燃缺点缺点: 生物质燃烧生物质燃烧过程的生物质能过程的生物质能的净转化效率在的净转化效率在20－－40％之间2、生物化学转换•1）、制沼气）、制沼气• 原料：原料：• 条件：条件：• 主要成分：主要成分：• 用途：用途：植物的秸秆、枝叶、人畜粪便植物的秸秆、枝叶、人畜粪便厌氧厌氧甲烷甲烷CO2、、H2S、、NH3、、PH3气体燃料、提供肥料气体燃料、提供肥料2)制乙醇制乙醇•原料原料•条件条件•用途用途•方程式方程式含糖类淀粉多的农作物含糖类淀粉多的农作物催化剂、水解、细菌发酵催化剂、水解、细菌发酵燃料、与汽油混合作发动机燃料燃料、与汽油混合作发动机燃料（（C6H10O5)n + nH2OnC6H12O6催化剂催化剂C6H12O62C2H5OH+2CO2↑发酵发酵3、热化学转换、热化学转换复杂的化学反应复杂的化学反应生物质生物质可燃性气体可燃性气体1、氢能的三大优势、氢能的三大优势•1）燃烧放出的热量多）燃烧放出的热量多•2）燃烧产物是水，不）燃烧产物是水，不污染环境污染环境•3）制备的原料是水）制备的原料是水,资资源不受限制源不受限制氢能的开发与利用氢能的开发与利用2、氢能的产生方式、氢能的产生方式•1）电解水制得）电解水制得•2）生物质气化制得）生物质气化制得•3）以天然气、石油和煤为原）以天然气、石油和煤为原料，在高温料，在高温 下与水蒸气反应下与水蒸气反应制得制得•4）以天然气、石油和煤为原）以天然气、石油和煤为原料，用部分氧化法制得料，用部分氧化法制得•5）光解水制得）光解水制得3、氢能的利用途径、氢能的利用途径•1）燃烧放热）燃烧放热•2）用于燃料电池，释）用于燃料电池，释放电能放电能•3）利用氢的热核反应）利用氢的热核反应释放的核能释放的核能氢气的贮存和运输问题氢气的贮存和运输问题碳纳米管储氢材料碳纳米管储氢材料。