苏教版必修2太阳能生物质能和氢能的利用（经典实用）

1、苏教版必修2太阳能生物质能和氢 能的利用 太阳能的利用太阳能的利用 苏教版必修2太阳能生物质能和氢 能的利用 苏教版必修2太阳能生物质能和氢 能的利用 石油石油 40年年 天然气天然气 5 0 年年 煤煤 碳碳 240年年 科学家对全球化石燃料何时会被耗尽作了科学家对全球化石燃料何时会被耗尽作了 估算，其预测结果是：估算，其预测结果是： 苏教版必修2太阳能生物质能和氢 能的利用 16.6% 2.1% 5.1% 76.2% 1990年我国化石燃料和水电能源消耗构年我国化石燃料和水电能源消耗构 成示意图成示意图 苏教版必修2太阳能生物质能和氢 能的利用 苏教版必修2太阳能生物质能和氢 能的利用 你

2、所知道的能源有哪些？你所知道的能源有哪些？ 思考 苏教版必修2太阳能生物质能和氢 能的利用 风能风能 生物质能生物质能 太阳能太阳能 氢能氢能 苏教版必修2太阳能生物质能和氢 能的利用 波浪能波浪能地热能地热能 苏教版必修2太阳能生物质能和氢 能的利用 一、太阳能的资源特点一、太阳能的资源特点 太阳能的优点太阳能的优点 1）、总量最大）、总量最大 2）、分布最广）、分布最广 3）、最洁净）、最洁净 太阳能的缺点太阳能的缺点 1）、能源品位低）、能源品位低 2）、有不稳定因素）、有不稳定因素 据专家估计，辐射到地球表面的太阳能相当于全世界据专家估计，辐射到地球表面的太阳能相当于全世界 目前发电总

3、量的目前发电总量的八万倍八万倍。我国有。我国有三分之二三分之二的国土面积的国土面积 每年的日照时间在每年的日照时间在2200小时小时以上，如果将这些太阳能以上，如果将这些太阳能 全都用于发电，约等于全都用于发电，约等于上万个上万个三峡工程发电量的三峡工程发电量的总和总和。 苏教版必修2太阳能生物质能和氢 能的利用 太太 阳阳 辐辐 射射 能能 大气升温不均匀大气升温不均匀形成风（空气动能）形成风（空气动能） 使水循环使水循环 形成水流（水流能）形成水流（水流能） 被绿色植物被绿色植物 微生物吸收微生物吸收 食物食物 煤煤 石油石油 天然气天然气 （化学能）（化学能） 直接利用太阳灶直接利用太阳

4、灶 使大地变热使大地变热 被海水吸收被海水吸收 太阳辐射太阳辐射地球上地球上各种能源各种能源 形成洋流（波浪能）形成洋流（波浪能） 万物生长万物生长 靠太阳靠太阳 苏教版必修2太阳能生物质能和氢 能的利用 2008年年北京奥运会北京奥运会是一场是一场绿色奥运绿色奥运 运动员村及相关场馆运动员村及相关场馆90的洗浴用热的洗浴用热 水要依靠太阳能系统，体育场馆周围水要依靠太阳能系统，体育场馆周围 的路灯及其的路灯及其8090的能源要由的能源要由 太阳能太阳能系统提供。系统提供。 苏教版必修2太阳能生物质能和氢 能的利用 太阳能红绿灯太阳能红绿灯 苏教版必修2太阳能生物质能和氢 能的利用 太阳能景观

5、灯太阳能景观灯 苏教版必修2太阳能生物质能和氢 能的利用 太阳能照明灯太阳能照明灯 苏教版必修2太阳能生物质能和氢 能的利用 首次实现太阳能 热泵中央热水系统 方案，以太阳能为 主要热源，辅以少 量的电能驱动双热 源热泵，保证了阴 雨天气及冬季太阳 能资源不足时热水 供应，做到全年、 全天候供应热水。 北京月坛奥运会游泳馆北京月坛奥运会游泳馆 苏教版必修2太阳能生物质能和氢 能的利用 2000年悉尼奥运会充分利用太阳能年悉尼奥运会充分利用太阳能 苏教版必修2太阳能生物质能和氢 能的利用 太 阳 能 的 利 用 方 式 光能光能 热热 能能 光能光能 电能电能 光能光能 化学能化学能 光能光能

6、生物质能生物质能 苏教版必修2太阳能生物质能和氢 能的利用 讨论、大家知道日常生活中有哪些利讨论、大家知道日常生活中有哪些利 用太阳能的实例？用太阳能的实例？ 太阳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、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。 太阳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、电围杆、 黑光灯、航标灯、铁路信号灯。 太阳电池的光电效率约为10-14%，其产品类型主 要有单晶硅、多晶硅和非晶硅。国内产品（指光 电装置全部费用）价格约60-80/元/峰瓦。 苏教版必修2太阳能生物质能

7、和氢 能的利用 太阳灶太阳灶太阳能热水器太阳能热水器 苏教版必修2太阳能生物质能和氢 能的利用 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 大棚大棚 苏教版必修2太阳能生物质能和氢 能的利用 2、光电转换、光电转换 原理：根据光电效应，利用太阳能直接转原理：根据光电效应，利用太阳能直接转 化为电能化为电能 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 源和备用电源源和备用电源 太阳能日用

8、电子产品太阳能日用电子产品 并网发电并网发电 苏教版必修2太阳能生物质能和氢 能的利用 太阳能发电太阳能发电 美国无人驾驶太阳能飞机美国无人驾驶太阳能飞机 利用太阳能的电动车利用太阳能的电动车 苏教版必修2太阳能生物质能和氢 能的利用 太阳能发电太阳能发电 苏教版必修2太阳能生物质能和氢 能的利用 美国军用太阳能发电帐篷美国军用太阳能发电帐篷 苏教版必修2太阳能生物质能和氢 能的利用 3、光化学能转化、光化学能转化 运用：选择芒硝晶体运用：选择芒硝晶体(十水合硫酸十水合硫酸 钠晶体钠晶体)白天吸收热量溶解白天吸收热量溶解,晚上放晚上放 出热量结晶出热量结晶. 白天阳光下：白天阳光下： Na2S

9、O410H2O=Na2SO4+10H2O 夜里气温下降：夜里气温下降： Na2SO4+10H2O = Na2SO410H2O 吸热吸热 放热放热 苏教版必修2太阳能生物质能和氢 能的利用 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 苏教版必修2太阳能生物质能和氢 能的利用 6H2O+6CO2 C6H12O6(葡萄糖)+6O2 n C6H12O6 (C6H10O5)n +nH2O (光能

10、 化学能) (C6H10O5)n+nH2O n C6H12O6 C6H12O6 (s) + 6O2(g) 6H2O(l)+6CO2 (g) H=-2804kJmol-1(化学能 热能) 催化剂 光 叶绿素 苏教版必修2太阳能生物质能和氢 能的利用 太阳能利用的实例太阳能利用的实例能量转化形式能量转化形式备注备注 地膜、大棚、温室、高温太地膜、大棚、温室、高温太 阳炉、太阳能热水器，放射阳炉、太阳能热水器，放射 式太阳灶等式太阳灶等 光光-热转换热转换光光-生物生物 质能质能转转 换的本换的本 质也是质也是 光光-化学化学 能能的转的转 换换 太阳能灯、太阳能汽车、太太阳能灯、太阳能汽车、太 阳

11、能发电站、太阳能电池等阳能发电站、太阳能电池等 光光-电转换电转换 自制暖袋、从水制氢自制暖袋、从水制氢光光-化学能转换化学能转换 植物光合作用植物光合作用光光-生物质能转换生物质能转换 小结小结 苏教版必修2太阳能生物质能和氢 能的利用 生物质能来源于生物质能来源于植物植物及其加工产品贮存及其加工产品贮存 的能量。的能量。 生物质能源是一种生物质能源是一种理想的可再生理想的可再生能源，能源， 其具有以下特点：其具有以下特点： 可再生性可再生性； 低污染性低污染性 ； 广泛的分布性广泛的分布性 。 生物质能生物质能 苏教版必修2太阳能生物质能和氢 能的利用 生物质能的利用方式生物质能的利用方式

12、 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 苏教版必修2太阳能生物质能和氢 能的利用 1、直接燃烧、直接燃烧 注释注释:用纤维素（用纤维素（C6H10O5）n代表植物枝叶的主代表植物枝叶的主 要成分要成分 （C6H10O5)n +6n O2 6n CO2 +5n H2O 点燃 缺点缺点: 生物质燃烧过生物质燃烧过 程的生物质能的净程的生物质能的净 转化效率在转化效率在20 40之间。之间。 苏教版必修2太阳能生物质能和氢 能的利用 2、生物化学转换、生物化学转换 a、利用植物的秸杆、枝叶、杂草等制取沼气、利用植物的秸杆、枝叶、杂草等制取沼气 苏教版必修

13、2太阳能生物质能和氢 能的利用 苏教版必修2太阳能生物质能和氢 能的利用 b、用含糖类、淀粉（、用含糖类、淀粉（C6H10O5）n较多较多 的农作物（如玉米、高粱）为原料，制的农作物（如玉米、高粱）为原料，制 取取乙醇乙醇。 （C6H10O5)n + nH2O nC6H12O6 催化剂催化剂 C6H12O62C2H5OH+2CO2 点燃 苏教版必修2太阳能生物质能和氢 能的利用 苏教版必修2太阳能生物质能和氢 能的利用 乙醇汽油是用乙醇汽油是用90%的普的普 通汽油与通汽油与10%的燃料乙的燃料乙 醇调和而成。首先，乙醇醇调和而成。首先，乙醇 汽油增加汽油中的含氧量，汽油增加汽油中的含氧量，

14、使使燃烧更充分燃烧更充分，有效地降，有效地降 低了尾气中有害物质的排低了尾气中有害物质的排 放；第二，有效提高汽油放；第二，有效提高汽油 的标号，使的标号，使发动机运行更发动机运行更 平稳平稳；第三，可有效消除；第三，可有效消除 火花塞、气门、活塞顶部火花塞、气门、活塞顶部 及排气管、消声器部位的及排气管、消声器部位的 积炭，可以积炭，可以延长主要部件延长主要部件 的使用寿命的使用寿命。 苏教版必修2太阳能生物质能和氢 能的利用乙醇汽车乙醇汽车 苏教版必修2太阳能生物质能和氢 能的利用 3 3热化学转化热化学转化 使生物质能在一定条件下发生化学反应，使生物质能在一定条件下发生化学反应， 产生热

15、值较高的可燃气体。产生热值较高的可燃气体。 如利用木炭制造水煤气，并带动蒸汽机如利用木炭制造水煤气，并带动蒸汽机 作动力，甚至在中国抗日战争的困难时期，作动力，甚至在中国抗日战争的困难时期， 因为石油缺乏，还以这种煤气开汽车，即叫因为石油缺乏，还以这种煤气开汽车，即叫 作作“木炭车木炭车”，这种技术的基本原理是含碳，这种技术的基本原理是含碳 物质在不充分氧化（燃烧）的情况下，会产物质在不充分氧化（燃烧）的情况下，会产 生一氧化碳，即煤气。生一氧化碳，即煤气。 苏教版必修2太阳能生物质能和氢 能的利用 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

16、是水，不污染环境）、燃烧产物是水，不污染环境 3）、制备的原料是水。资源不受限）、制备的原料是水。资源不受限 制制 氢能的开发与利用氢能的开发与利用 苏教版必修2太阳能生物质能和氢 能的利用 2、氢能的产生方式、氢能的产生方式 1）、以天然气、石油、和煤为原料，）、以天然气、石油、和煤为原料， 在高温下与水蒸气反应制得在高温下与水蒸气反应制得 2）、以天然气、石油、和煤为原料，）、以天然气、石油、和煤为原料， 用部分氧化法制得用部分氧化法制得 3）、电解水制得）、电解水制得 4）、生物质气化制得）、生物质气化制得 5）、光解水制得）、光解水制得 苏教版必修2太阳能生物质能和氢 能的利用 3、氢

17、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，释放电能）、用于燃料电池，释放电能 3）、利用氢的热核反应释放的核能）、利用氢的热核反应释放的核能 苏教版必修2太阳能生物质能和氢 能的利用 苏教版必修2太阳能生物质能和氢 能的利用 氢能大规模商业应用有待解决的问题：氢能大规模商业应用有待解决的问题： 廉价无污染的获取氢的途径廉价无污染的获取氢的途径 氢燃料的运输和储运方法氢燃料的运输和储运方法 氢动汽车的价格和技术问题氢动汽车的价格和技术问题 环境危害环境危害 苏教版必修2太阳能生物质能和氢 能的利用 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 苏

18、教版必修2太阳能生物质能和氢 能的利用 据据PhysOrgPhysOrg网网20052005年年1010月月2424日消息，最近一日消息，最近一 家名为家名为EngineuityEngineuity的以色列公司发明了一种能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。在氢气制造、运输和储存方面的所有相关难点。 苏教版必修2太阳能生物质能和氢 能的利用 苏教版必修2太阳能生物质能和氢 能的利用 1、下列能源中，不属于新能源的是（、下列能源中，不属于新能源的是（ ） A、地热能、地热能 B、汽油、汽油 C、核能、核能 D、太阳能、太阳能 2、“绿色化学绿色化学”要求从根本上减少乃至杜绝污染。要求从根本上减少乃至杜绝污染。 下列对农作物收割后留下的茎干的处理方法中，下列对农作物收割后留下的茎干的处理方法中， 不符合不符合“绿色化学绿色化学”的是的是 （ ） A、就地焚烧、就地焚烧 B、发酵后作农家肥、发酵后作农家肥 C、加工成精饲料、加工成精饲料 D、制造沼气、制造沼气 练习练习 B A 苏教版必修2