上课太阳能、生物质能和氢能课件苏教版必修二

2001年世界能源消耗1.你能说说化石能源的危害吗？2.请举例几种新能源。太阳能、生物质能、氢能、风能、海洋能、地热能等。不可再生能源可再生能源太阳能开发利用的途径和方式1.光热转化最成熟、本钱最低、应用最广泛的形式。利用太阳能辐射能加热物体而获得热能。地膜、大棚、温室、太阳能热水器、太阳灶〔炉〕开展情况：根本原理：应用实例：2.光-热-电转化根本原理：利用太阳能集热器发电，使水转为水蒸气，再驱动汽轮机发电光能→热能太阳炉太阳灶3.光-电转化根本原理：利用光电效应原理和太阳能电池装置实现光电转换应用实例：电子仪表、光电信号器件、无人中继站、高山气象站4.光化学转化Na2SO4.10H2ONa2SO4+10H2O△H＞0白天光照气温下降（1）光能转化为化学能。在太阳光作用下，植物体内的叶绿素把水、二氧化碳转化为葡萄糖，进而生成淀粉、纤维素

6H2O＋6CO2→C6H12O6＋6O2光5.光生物质能转化大自然利用太阳能最成功的是植物的光合作用〔2〕化学能转化为热能。动物体内的淀粉、纤维素在酶的作用下，水解生成葡萄糖，葡萄糖氧化生成二氧化碳和水，又释放出热量。(C6H10O5)n＋nH2O→nC6H12O6C6H12O6(s)＋6O2(g)→6H2O(l)＋6CO2(g)△H＝－2804kJ·mol－1〔3〕大局部太阳能都是在夏天收集。如何把夏天收集的太阳能储存起来，留待冬天使用，仍然是一个有待解决的问题〔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的影响2.太阳能利用中存在的问题：1.太阳能利用的优势二、生物质能的利用太阳能以化学能的形式贮存在生物质中的能量形式，

即以生物为载体的能量，直接或间接来自光合作用。生物质:农业废弃物、水生植物、城市与工业有机废弃物等人类赖以生存的重要能源，仅次于煤炭、石油和天然气而居世界能源消费总量的第四位。生物质能〔来源〕:生物质能的地位:生物质能的利用途径:点燃1.直接燃烧：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。(C6H10O5)n＋6nO2

→6nCO2＋5nH2O直接燃烧生物化学转换热化学转换2.生物化学转换：〔1〕沼气：主要成分甲烷〔世界上最重要的气体矿物燃料〕〔2〕乙醇：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。(C6H10O5)n＋nH2O→nC6H12O8C6H12O6

→2C2H5OH＋2CO2↑C6H12O62C2H5OH+2CO2↑点燃沼气乙醇汽车3.热化学转换：通过种植能源作物生产乙醇或者通过高温热解技术将桔杆或树木转化为以一氧化碳为主的可燃气体。3.热化学转换：通过种植能源作物生产乙醇或者通过高温热解技术将桔杆或树木转化为以一氧化碳为主的可燃气体。乙醇汽油的优点乙醇汽油是用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。

乙醇汽车可再生性、低污染性、广泛分布性等生物质能的优点和对我国的意义讨论。生物质能的利用途径1.直接燃烧：2.生物化学转化：桔杆、枝叶、杂草等→沼气3.热化学转换：通过种植能源作物生产乙醇或者通过高温热解技术将桔杆或树木转化为以一氧化碳为主的可燃气体。三、氢能的开发与利用1.氢能的三大优点：〔1〕燃烧放出的热量多。〔2〕燃烧的产物是水，不污染环境。〔3〕制备的原料是水，资源不受限制。〔1〕以天然气、石油和煤为原料，在高温下使之与水蒸气反响而制得。〔2〕电解水制得氢气。〔3〕生物质气化制氢气。〔4〕光解水制得氢气氢能的开发方式：3.开发利用氢能有待解决的问题：廉价的制取氢气2氢气的储存和运输：贮氢材料:拓展视野不是简单的吸附氢气，而是通过化学方法贮存氢气氢气的贮存和运输问题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的以色列公司创造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。贮氢材料〔hydrogenstoragematerial〕

在一定温度和氢气压强下能迅速吸氢，适当加温或减小氢气压强时又能放氢的材料。多为易与氢起作用的某些过渡族金属、合金或金属间化合物。由于这些金属材料具有特殊的晶体结构，使得氢原子容易进入其晶格的间隙中并与其形成金属氢化物。其贮氢量可达金属本身体积的1000～1300倍。氢与这些金属的结合力很弱，一旦加热和改变氢气压强，氢即从金属中释放出来。氢在金属中的这种吸收和释放，取决于金属和氢的相平衡关系，并受温度、压强和组分的制约。通常，贮氢材料的贮氢密度很大，甚至高于液态氢密度。已实用和研究开展中的贮氢材料主要有：①镁系贮氢合金。主要有镁镍、镁铜、镁铁、镁钛等合金。具有贮氢能力大〔可达材料自重的5.1％～5.8％〕、价廉等优点，缺点是放氢时需要250℃以上高温。②稀土系贮氢合金。主要是镧镍合金，其吸氢性好，容易活化，在40℃以上放氢速度好，但本钱高。③钛系贮氢合金。有钛锰、钛铬、钛镍、钛铌、钛锆、钛铜及钛锰氮、钛锰铬、钛锆铬锰等合金。其本钱低，吸氢量大，室温下易活化，适于大量应用。④锆系贮氢合金。有锆铬、锆锰等二元合金和锆铬铁锰、锆铬铁镍等多元合金。在高温下〔100℃以上〕具有很好的贮氢特性，能大量、快速和高效率地吸收和释放氢气，同时具有较低的热含量，适于在高温下使用。⑤铁系贮氢合金。主要有铁钛和铁钛锰等合金。其贮氢性能优良、价格低廉。

贮氢材料用途广泛，除用于氢的存贮、运输、别离、净化和回收外，还可用于制作氢化物热泵；以贮氢合金制造的镍氢电池具有容量大、无毒平安和使用寿命长等优点；利用贮氢合金可制成海水淡化装置和用于空间的超低温制冷设备等。短歌行对酒当歌，人生几何？譬如朝露，去日苦多。

慨当以慷，忧