[名校联盟]吉林省吉林一中高二化学《未来能源》课件

1、未来能源未来能源07级14班种类地热能划分利用氢能核聚变能可控核聚变方式：“石油植物”新能源的特点 特点未来能源的特点未来能源的特点l清洁无污染l利用效率高l造价低廉l人们在自然界中能有规律地得到补充和不断再生 主页种类种类l地热能-地球内部是炽热的，地表水渗透到地球内部就会变成蒸汽，用管道把这些蒸汽引出来，可用来发电或供热。 l太阳能-即太阳辐射能，可用来取暖，供应热水，发电等。在国外已研制成太阳能发电站直接向家庭供电。 l风能-由风车带动小型发电机发电，现正研制大型风机。 l垃圾能-垃圾和废物通过处理能变成气体和油，或通过燃烧产生热用来发电。 l生物质能-指生物质内包含的能量，又叫“绿色能

2、源”。 l潮汐能-利用潮水涨落来发电。 l海洋热能-利用海水温差来发电，海洋表面和深处海水温度可相差25。这种电厂可建在海上船坞上，也可建在海滨附近，可供工业用电。 l波浪能-利用波浪力取得的能量来发电。 l核聚变能-处于探溯阶段。 潮汐能风能太阳能主页地热能生物质能核聚变地热能地热能 是由地壳抽取的天然热能，这种能量来自地球内部的熔岩，并以热力形式存在，是引致火山爆发及地震的能量。地球内部的温度高达摄氏7000度，而在80至100公英里的深度处，温度会降至摄氏650度至1200度。透过地下水的流动和熔岩涌至离地面1至5公哩的地壳，热力得以被转送至较接近地面的地方。高温的熔岩将附近的地下水加热

3、，这些加热了的水最终会渗出地面。运用地热能最简单和最合乎成本效益的方法，就是直接取用这些热源，并抽取其能量。主页划分划分 离地球表面5000米深，15以上的岩石和液体的总含热量，据推算约为14.51025焦耳（J），约相当于4948万亿吨（t）标准煤的热量。地热来源主要是地球内部长寿命放射性同位素热核反应产生的热能。按照其储存形式，地热资源可分为蒸汽型、热水型、地压型、干热岩型和熔岩型5大类。 地热资源按温度的划分。中国一般把高于150的称为高温地热，主要用于发电。低于此温度的叫中低温地热，通常直接用于采暖、工农业加温、水产养殖及医疗和洗浴等。截止1990年底，世界地热资源开发利用于发电的总装

4、机容量为588万千瓦，地热水的中低温直接利用约相当于1137万千瓦。主页利用利用 地热能的利用可分为地热发电和直接利用两大类，而对于不同温度的地热流体可能利用的范围如下：1、200400直接发电及综合利用； 2、150200双循环发电，制冷，工业干燥，工业热加工； 3、100150双循环发电，供暖，制冷，工业干燥，脱水加工，回收盐类，罐头食品； 4、50100供暖，温室，家庭用热水，工业干燥； 5、2050沐浴，水产养殖，饲养牲畜，土壤加温，脱水加工。 主页氢能氢能 氢能 【hydrogen energy】 通过氢气和氧气反应所产生的能量。氢能是氢的化学能，氢在地球上主要以化合态的形式出现，是

5、宇宙中分布最广泛的物质，它构成了宇宙质量的75%。由于氢气必须从水、化石燃料等含氢物质中制得，因此是二次能源。工业上生产氢的方式很多，常见的有水电解制氢、煤炭气化制氢、重油及天然气水蒸气催化转化制氢等。氢能具有以下主要优点：燃烧热值高，每千克氢燃烧后的热量，约为汽油的3倍，酒精的3.9倍，焦炭的4.5倍。燃烧的产物是水，是世界上最干净的能源。资源丰富，氢气可以由水制取，而水是地球上最为丰富的资源。主页核聚变能核聚变能 核聚变的定义： 核聚变是指由质量小的原子，主要是指氘或氚，在一定条件下（如超高温和高压），发生原子核互相聚合作用，生成新的质量更重的原子核，并伴随着巨大的能量释放的一种核反应形式

6、。原子核中蕴藏巨大的能量，原子核的变化（从一种原子核变化为另外一种原子核）往往伴随着能量的释放。如果是由重的原子核变化为轻的原子核，叫核裂变，如原子弹爆炸；如果是由轻的原子核变化为重的原子核，叫核聚变，如太阳发光发热的能量来源。 主页 每克氘聚变时所释放的能量为5.8108kJ，大于每克U235裂变时所释放的能量（8.2107KJ）。从能源的角度考虑，核聚变有几个方面比核裂变优越：其一，聚变产物是稳定的氦核，没有放射性污染产生，没有难于处理的废料；其二，聚变原料氘的资源比较丰富，在海水中氘和氢之比为1.510-4 1，地球上海水总量约为1018吨，其中蕴藏着大量的氘，提炼氘比提炼铀容易得多。遗

7、憾的是这个聚变反应需要非常高的温度，以克服两个带正电的氘核之间的巨大排斥力（从理论计算，要克服这种库仑斥力需要109的高温）。氢元素的几种同位素之间能发生多种聚变反应，这种变化过程存在于宇宙之间，太阳辐射出来的巨大能量就来源于这类核聚变。但我们目前尚没有办法在地球上利用这类核聚变发电，怎样能取得这样高的温度？用什么材料制造反应器？怎样控制聚变过程等各种问题尚无答案。 主页目前主要的几种可控核聚变方式：目前主要的几种可控核聚变方式： 超声波核聚变 激光约束（惯性约束）核聚变 【惯性约束核聚变是把几毫克的氘和氚的混合气体或固体，装入直径约几毫米的小球内。从外面均匀射入激光束或粒子束，球面因吸收能量

8、而向外蒸发，受它的反作用，球面内层向内挤压（反作用力是一种惯性力，靠它使气体约束，所以称为惯性约束），就像喷气飞机气体往后喷而推动飞机前飞一样，小球内气体受挤压而压力升高，并伴随着温度的急剧升高。当温度达到所需要的点火温度（大概需要几十亿度）时，小球内气体便发生爆炸，并产生大量热能。这种爆炸过程时间很短，只有几个皮秒（1皮等于1万亿分之一）。如每秒钟发生三四次这样的爆炸并且连续不断地进行下去，所释放出的能量就相当于百万千瓦级的发电站。】 磁约束核聚变（托卡马克） 【利用通过强大电流所产生的强大磁场，把等离子体约束在很小范围内以实现上述三个条件。】 主页“石油植物石油植物”新能源的特点新能源的特点 “石油植物”作为一种新的可再生能源，与其它能源相比，具有如下优点： “石油植物”是一种独特的绿色清洁能源，在当今全球环境严重污染的情况下，开发应用它对保护环境十分有利。 “石油植物”分布广泛，若能因地制宜地进行种植，便能就地取木成“油”，而不需勘探、钻井、采矿，也减少了长途运输，成本低廉，易于普及推广。 “石油植物”生长迅速，能通过规模化种植确保产量。 “石油植物”能源使用起来要比核电等能源