2《太陽(yáng)能、生物質(zhì)能和氫能的利用》課件(23張PPT)(蘇教版必修2)

第四單元第四單元太陽(yáng)能、生物質(zhì)能和氫能的利用太陽(yáng)能、生物質(zhì)能和氫能的利用世界能源的主要來(lái)源石油石油 40年年天然氣天然氣 5 0 年年煤煤 炭炭 240年年能源危機(jī)能源危機(jī)環(huán)境污染風(fēng)能風(fēng)能生物質(zhì)能生物質(zhì)能太陽(yáng)能新能源波浪能波浪能地?zé)崮艿責(zé)崮芴?yáng)能的利用太陽(yáng)能的利用地球上的能流圖（單位106MW） 一、太陽(yáng)能的資源特點(diǎn)一、太陽(yáng)能的資源特點(diǎn)太陽(yáng)能的優(yōu)點(diǎn)太陽(yáng)能的優(yōu)點(diǎn)1）資源豐富總量最大）資源豐富總量最大2）分布最廣無(wú)需運(yùn)輸）分布最廣無(wú)需運(yùn)輸3）最潔凈）最潔凈太陽(yáng)能的缺點(diǎn)太陽(yáng)能的缺點(diǎn) 有不穩(wěn)定因素有不穩(wěn)定因素 受各種因素（季節(jié)、受各種因素（季節(jié)、地點(diǎn)、氣候等）的影響地點(diǎn)、氣候等）的影響討論：大家知道日常生活中有哪些利討論：大家知道日常生活中有哪些利用太陽(yáng)能的實(shí)例？用太陽(yáng)能的實(shí)例？ 太陽(yáng)能光熱轉(zhuǎn)換技術(shù)的產(chǎn)品最多。如熱水太陽(yáng)能光熱轉(zhuǎn)換技術(shù)的產(chǎn)品最多。如熱水器、開(kāi)水器、干燥器、采暖和制冷、溫室與太陽(yáng)器、開(kāi)水器、干燥器、采暖和制冷、溫室與太陽(yáng)房、太陽(yáng)灶和高溫爐、海水淡化裝置、水泵、熱房、太陽(yáng)灶和高溫爐、海水淡化裝置、水泵、熱力發(fā)電裝置及太陽(yáng)能醫(yī)療器具。力發(fā)電裝置及太陽(yáng)能醫(yī)療器具。 太陽(yáng)能電池的應(yīng)用范圍很廣。例如人造衛(wèi)太陽(yáng)能電池的應(yīng)用范圍很廣。例如人造衛(wèi)星、無(wú)人氣象站、通訊站、電視中繼站、太陽(yáng)鐘、星、無(wú)人氣象站、通訊站、電視中繼站、太陽(yáng)鐘、電圍桿、航標(biāo)燈、鐵路信號(hào)燈。電圍桿、航標(biāo)燈、鐵路信號(hào)燈。1、光熱能轉(zhuǎn)換、光熱能轉(zhuǎn)換 原理：利用太陽(yáng)輻射加熱物體而原理：利用太陽(yáng)輻射加熱物體而獲得熱能獲得熱能應(yīng)用：應(yīng)用：太陽(yáng)能熱水器太陽(yáng)能熱水器 反射式太陽(yáng)灶反射式太陽(yáng)灶 高溫太陽(yáng)爐高溫太陽(yáng)爐 地膜、大棚、溫室地膜、大棚、溫室二、太陽(yáng)能的利用方式二、太陽(yáng)能的利用方式光能光能熱能熱能太陽(yáng)爐太陽(yáng)爐太陽(yáng)灶太陽(yáng)灶熱水器熱水器大棚大棚2、光電轉(zhuǎn)換、光電轉(zhuǎn)換 原理：根據(jù)光電效應(yīng)，利用太陽(yáng)能直接轉(zhuǎn)原理：根據(jù)光電效應(yīng)，利用太陽(yáng)能直接轉(zhuǎn)化為電能化為電能應(yīng)用：應(yīng)用：為無(wú)電場(chǎng)所提供電池，包括移動(dòng)為無(wú)電場(chǎng)所提供電池，包括移動(dòng) 電電 源和備用電源、太陽(yáng)能日用電子產(chǎn)品源和備用電源、太陽(yáng)能日用電子產(chǎn)品 光能光能電能電能太陽(yáng)能發(fā)電太陽(yáng)能發(fā)電美國(guó)軍用太陽(yáng)能發(fā)電帳篷美國(guó)軍用太陽(yáng)能發(fā)電帳篷3、光化學(xué)能轉(zhuǎn)化、光化學(xué)能轉(zhuǎn)化 應(yīng)用：選擇芒硝晶體應(yīng)用：選擇芒硝晶體(十水合硫酸十水合硫酸鈉晶體鈉晶體)白天吸收熱量溶解白天吸收熱量溶解,晚上放晚上放出熱量結(jié)晶出熱量結(jié)晶.4、光生物質(zhì)能轉(zhuǎn)換、光生物質(zhì)能轉(zhuǎn)換 原理：通過(guò)地球上眾多植物的光合作用，將原理：通過(guò)地球上眾多植物的光合作用，將太陽(yáng)輻射轉(zhuǎn)化為生物質(zhì)能太陽(yáng)輻射轉(zhuǎn)化為生物質(zhì)能化學(xué)方程式：化學(xué)方程式：6H2O + 6CO2 C6H12O6 +6O2光光葉綠素葉綠素原理原理:光能光能化學(xué)能化學(xué)能(C6H10O5)n +nH2O nC6H12O6C6H12O6(s)+6O2(g) 6H2O(l)+6CO2(g) H=-2804kJ/mol淀粉、纖維素淀粉、纖維素葡萄糖葡萄糖生物質(zhì)能的利用生物質(zhì)能的利用生物質(zhì)能來(lái)源于植物及其加工產(chǎn)品貯存生物質(zhì)能來(lái)源于植物及其加工產(chǎn)品貯存的能量。的能量。生物質(zhì)能源是一種理想的可再生能源，生物質(zhì)能源是一種理想的可再生能源，其具有以下特點(diǎn)：其具有以下特點(diǎn)：可再生性；可再生性；低污染性低污染性 ；廣泛的分布性廣泛的分布性 。生物質(zhì)能生物質(zhì)能生物質(zhì)能的利用方式生物質(zhì)能的利用方式1、直接燃燒、直接燃燒2、生物化學(xué)轉(zhuǎn)換、生物化學(xué)轉(zhuǎn)換3、熱化學(xué)轉(zhuǎn)換、熱化學(xué)轉(zhuǎn)換1、直接燃燒、直接燃燒注釋注釋:用纖維素（用纖維素（C6H10O5）n代表植物枝葉的代表植物枝葉的主要成分主要成分（C6H10O5)n +6n O26n CO2 +5n H2O點(diǎn)燃缺點(diǎn)缺點(diǎn): 生物質(zhì)燃燒生物質(zhì)燃燒過(guò)程的生物質(zhì)能過(guò)程的生物質(zhì)能的凈轉(zhuǎn)化效率在的凈轉(zhuǎn)化效率在2040之間。之間。2、生物化學(xué)轉(zhuǎn)換1）、制沼氣）、制沼氣 原料：原料： 條件：條件： 主要成分：主要成分： 用途：用途：植物的秸稈、枝葉、人畜糞便植物的秸稈、枝葉、人畜糞便厭氧厭氧甲烷甲烷 CO2、H2S、NH3、PH3氣體燃料、提供肥料氣體燃料、提供肥料2)制乙醇制乙醇原料原料:條件條件:用途用途:方程式方程式:含糖類(lèi)淀粉多的農(nóng)作物含糖類(lèi)淀粉多的農(nóng)作物催化劑、水解、細(xì)菌發(fā)酵催化劑、水解、細(xì)菌發(fā)酵燃料、與汽油混合作發(fā)動(dòng)機(jī)燃料燃料、與汽油混合作發(fā)動(dòng)機(jī)燃料（C6H10O5)n + nH2OnC6H12O6催化劑催化劑C6H12O62C2H5OH+2CO2發(fā)酵發(fā)酵3、熱化學(xué)轉(zhuǎn)換、熱化學(xué)轉(zhuǎn)換復(fù)雜的化學(xué)反應(yīng)復(fù)雜的化學(xué)反應(yīng)生物質(zhì)生物質(zhì)可燃性氣體可燃性氣體氫能的開(kāi)發(fā)與利用氫能的開(kāi)發(fā)與利用1、氫能的三大優(yōu)勢(shì)、氫能的三大優(yōu)勢(shì)1）燃燒放出的熱量多）燃燒放出的熱量多2）燃燒產(chǎn)物是水，不污染環(huán)境）燃燒產(chǎn)物是水，不污染環(huán)境3）制備的原料是水）制備的原料是水,資源不受限制資源不受限制2、氫能的產(chǎn)生方式、氫能的產(chǎn)生方式1）電解水制得）電解水制得2）生物質(zhì)氣化制得）生物質(zhì)氣化制得3）以天然氣、石油和煤為原料，在高）以天然氣、石油和煤為原料，在高溫溫 下與水蒸氣反應(yīng)制得下與水蒸氣反應(yīng)制得4）以天然氣、石油和煤為原料，用部）以天然氣、石油和煤為原料，用部分氧化法制得分氧化法制得5）光解水制得）光解水制得3、氫能的利用途徑、氫能的利用途徑1）燃燒放熱）燃燒放熱2）用于燃料電池，釋放電能）用于燃料電池，釋放電能3）利用氫的熱核反應(yīng)釋放的核能）利用氫的熱核反應(yīng)釋放的核能氫氣的貯存和運(yùn)輸問(wèn)題氫氣的貯存和運(yùn)輸問(wèn)題碳納米管儲(chǔ)氫材料碳納米管儲(chǔ)氫材料