苏教版高中化学必修二《太阳能、生物质能和氢能的利用》课件

第四单元太阳能、生物质能和氢能的利用 石油 40年天然气 5 0 年煤 碳 240年 风能生物质能太阳能 波浪能地热能 太阳是一个巨大、久远、无尽的能源。尽管太阳辐射到地球大气层的能量仅为其总辐射能量（约为3.751026W）的22亿分之一，但已高达173,000TW，也就是说太阳每秒钟照射到地球上的能量就相当于500万吨煤。下图是地球上的能流图。从图上可以看出，地球上的风能、水能、海洋温差能、波浪能和生物质能以及部分潮汐能都是来源于太阳；即使是地球上的化石燃料（如煤、石油、天然气等）从根本上说也是远古以来贮存下来的太阳能，所以广义的太阳能所包括的范围非常大，狭义的太阳能则限于太阳辐射能的光热、光电和光化学的直接转换。 地球上的能流图（单位106MW） 1）、资源丰富总量最大2）、分布最广无需运输3）、最洁净能流密度低受各种因素（季节、地点、气候等）的影响 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 太阳能热水器 太阳灶 光能热能太阳炉太阳灶 应用：为无电场所提供电池，包括移动 电 源和备用电源、太阳能日用电子产品 并网发电 太阳能发电 美国军用太阳能发电帐篷 化学方程式：6H2O + 6CO2 C6H12O6 +6O2光叶绿素 6H2O+6CO2 C6H12O6+6O2光叶绿素（C6H10O5)n + nH2O nC6H12O6催化剂C 6H12O6 + 6O2 6H20 + 6CO2 原理:光能化学能 C6H12O6(s)+6O2(g) 6H2O(l)+6CO2(g) H=-2804kj/mol淀粉、纤维素葡萄糖 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 生物质能的利用方式1、直接燃烧2、生物化学转换3、热化学转换 1、直接燃烧注释:用纤维素（C 6H10O5）n代表植物枝叶的主要成分（C6H10O5)n +6n O2 6n CO2 +5n H2O点燃缺点: 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。（C6H10O5)n + nH2O nC6H12O6催化剂C6H12O6 2C2H5OH+2CO2点燃 缺乙醇汽油的优点 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 3、热化学转换复杂的化学反应生物质可燃性气体 氢能的开发与利用氢能的特点：1、是自然界存在最普遍的元素 2、发热值高3、氢燃烧性能好，点燃快 4、氢本身无毒 5、氢能利用形式6、理想的清洁能源之一 1、解决制氢的能耗问题 原理:光 密度高、但能耗大、且有自然挥发 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。 化石燃料与水蒸气反应化石燃料部分氧化生物质气化氢能产生氢气水氢能的利用核能光分解用于燃料电池释放电能