吉林省长市第五中学高中化学《专题二 第四单元 太阳能、生物质能与氢能的利用》课件 苏教版必修2.ppt

第四单元太阳能 生物质能和氢能的利用 1990年我国化石燃料和水电能源消耗构成示意图 能源消耗速度加快 能源危机 石油40年 天然气50年 煤碳240年 能源危机 生物质能 太阳能 氢能 风能 太阳能的利用 太阳能 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 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 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 太阳能的利用方式 太阳能热水器 太阳灶 光能 热能 太阳炉 太阳灶 热水器 大棚 原理 根据光电效应 利用太阳能直接转化为电能 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 2 光 电转换 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 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 本质 光能 化学能 淀粉 纤维素 葡萄糖 太阳辐射能 大气升温不均匀 形成风能 使水循环 形成水能 被绿色植物微生物吸收 食物煤石油天然气 化学能 被海水吸收 太阳辐射 地球上各种能源 形成海洋能 万物生长靠太阳 归纳 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 生物质能的利用 拾柴 背秸秆的老大爷 晾晒在墙上的干牛粪 用沼气做饭的农妇 生物质能源是一种理想的可再生能源 其具有以下特点 可再生性 低污染性 广泛的分布性 1 直接燃烧 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 生物质能的利用方式 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 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 乙醇汽车 3 热化学转换 阅读课本50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 氢能被人们称为理想的 绿色能源 1 解决制氢的能耗问题 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 氢能的产生方式 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 2 氢气的储存 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 碳纳米管储氢材料 据physorg网2005年10月24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