第一单元化石燃料与有机化合物 (2)

2.3太阳能、生物质能和氢能的利用,能源问题已经成为当今社会的焦点问题。小到平民百姓关心的油价，大到国家之间的竞争甚至战争，无一不说明这一切。以煤、天然气、石油为主。然而这些化石燃料要历经几百万年才能演变而成，是不可再生资源。那么这些资源还能维持多久呢？,算一算：人类赖以生存的石油还能维持多少年？,科学家对全球化石燃料何时会被耗尽作了估计，其预测结果是煤227年，石油40年，天然气61年被耗尽,而且化石燃料不可再生,燃烧更会污染环境.,谈一谈：这些数据给你怎样的启示？,节约能源，寻找新能源！,想一想：除了化石燃料，还有其它形式的能源吗？,风能,生物质能,太阳能,波浪能,地热能,、总量最大取之不尽，用之不竭（应对能源危机）2、分布最广遍布世界各地（应对传统能源的区域差异）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（应对环境恶化）,太阳能的优点,上海世博会主题馆,主题馆屋面大面积铺设太阳能板,采用并网发电运行方式，将太阳能发电传回城市电网中。太阳能总发电量2.57兆瓦，为目前国内最大的单体面积太阳能屋面。太阳能板面积达3万平方米，年发电量可达250万度，每年减少CO2排放量约2500吨。,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,直接利用,实例,瓜州村民利用太阳灶烧开水,温室大棚,原理：根据光电效应，利用太阳能直接转化为电能,太阳能电池,电子仪表,光电信号器件无人中继站,高山气象站,太阳能的利用方式,直接利用,实例,光-热-电转换,2、光电转换,澳大利亚太阳能发电站,德国最大的太阳能发电站里伯罗泽太阳能发电站,每块镜板120平米大，共有一千多块这样的板子，它们像向日葵一样，都面朝太阳。,这是一种新型太阳能塔，耸立于西班牙赛维利亚郊外的Solucar太阳能发电厂，无数道强正光射向高塔。,太阳能路灯,太阳能电池,太阳能的利用方式,直接利用,3、光化学能转化,选择芒硝晶体(十水合硫酸钠晶体)白天吸收热量溶解,晚上放出热量结晶.,实例,大自然利用太阳能最成功的是植物的光合作用,4、光能转化为生物质能,6CO2+6H2O,C6H12O6+6O2,叶绿素,光,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。,直接利用,太阳能的利用方式,小麦,水稻,(C6H10O5)n+nH2OnC6H12O6,淀粉、纤维素,葡萄糖,太阳能的利用方式,间接利用,动物食用植物获取能量,太阳能利用中存在的问题？,1、太阳能吸热板的装置费用昂贵,2、太阳能的利用受季节和天气阴、晴的影响,3、在部分太阳能都是在夏天收集，如何把收集的太阳能储存起来，留到冬天使用，仍然是一个有待解决的问题。,据科学家预测，21世纪，化学科学在创造新物质方面将会有更加辉煌的成就。绿色植物能够在太阳光作用下将二氧化碳和水合成为葡萄糖。你认为人类能否模拟绿色植物的光合作用，直接利用太阳能把二氧化碳和水转化为葡萄糖？如能，要做到这一点，你认为需要解决哪些问题？,思考与研究学生就下列问题谈谈自己的想法。,生物质能来源于植物及其加工产品贮存的能量。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。,生物质能,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2040之间。,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。,3、热化学转换,温州有三座垃圾发电厂:第一座东庄垃圾发电厂2000年底成功运行，日处理垃圾385吨，年发电量2000多万度。第二座临江垃圾发电厂2003年4月投产运行，日处理垃圾能力800吨，年发电量近6000万度。第三座永强垃圾发电厂年发电量接近7000万度。三个发电厂合起来每天焚烧垃圾的发电量，可以满足温州10万家庭每天的用电量。,温州永强垃圾发电厂,温州永强垃圾发电厂位于温州市龙湾区永中街道中度山村，日处理垃圾1000吨，装机功率15,000千瓦，投资总额2.5亿元人民币，于2004年初开工建设，2005年6月29日并网发电。永强电厂被国家发展与改革委员会列入国家重点技术改造国债专项资金项目，该电厂的投产使温州市区垃圾全部实现了无害化处理。,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