太阳能生物质能和氢能的利用(3.13)
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《太阳能、生物质能和氢能的利用》 讲义
《太阳能、生物质能和氢能的利用》讲义能源是人类社会发展的重要物质基础，随着传统化石能源的日益枯竭以及环境问题的日益严峻，开发和利用新型清洁能源成为当务之急。
太阳能、生物质能和氢能作为三种具有巨大潜力的清洁能源，受到了广泛的关注和研究。
一、太阳能的利用太阳能是地球上最丰富、最清洁的能源之一。
太阳每秒向宇宙空间释放的能量约为 38×10^26 焦耳，其中到达地球表面的能量约为17×10^17 焦耳，相当于全球一年能源消耗总量的一万多倍。
（一）太阳能光伏发电太阳能光伏发电是利用半导体材料的光电效应，将太阳能直接转化为电能。
其基本原理是当太阳光照射到半导体材料上时，光子的能量会被半导体中的电子吸收，使电子跃迁到更高的能级，从而形成电流。
光伏发电系统主要由太阳能电池板、控制器、逆变器和蓄电池等组成。
太阳能电池板是光伏发电的核心部件，目前常用的太阳能电池主要有单晶硅电池、多晶硅电池和薄膜电池等。
单晶硅电池的转换效率较高，但成本也相对较高；多晶硅电池的成本较低，但转换效率略逊于单晶硅电池；薄膜电池则具有成本低、可弯曲等优点，但转换效率较低。
（二）太阳能热水器太阳能热水器是将太阳能转化为热能，用于加热水的装置。
其主要由集热器、水箱和管道等组成。
集热器是太阳能热水器的核心部件，常见的集热器有平板型集热器和真空管集热器。
平板型集热器结构简单、成本低，但保温性能较差；真空管集热器保温性能好、热效率高，但成本相对较高。
太阳能热水器具有节能、环保、安全等优点，在我国得到了广泛的应用。
（三）太阳能光热发电太阳能光热发电是利用聚光装置将太阳光聚集起来，加热工质产生高温蒸汽，驱动汽轮机发电。
与光伏发电相比，光热发电具有储能能力，可以在夜间或阴天继续发电，但其建设成本较高。
目前，太阳能光热发电主要有槽式、塔式和碟式三种技术路线。
槽式光热发电技术成熟，成本相对较低，但效率也较低；塔式光热发电效率较高，但技术难度较大；碟式光热发电效率最高，但规模较小，适用于分布式能源系统。
《太阳能、生物质能和氢能的利用》 讲义
《太阳能、生物质能和氢能的利用》讲义能源，是人类社会发展的重要基石。
在众多的能源形式中，太阳能、生物质能和氢能以其独特的优势和巨大的潜力，成为了当今世界能源研究和利用的焦点。
接下来，让我们一起深入了解这三种能源的利用方式及其重要意义。
一、太阳能的利用太阳能，这一来自太阳的无尽能源，其利用方式多种多样。
1、太阳能光伏发电光伏发电是最为常见的太阳能利用方式之一。
通过太阳能电池板，将太阳光直接转化为电能。
太阳能电池板通常由半导体材料制成，如硅。
当阳光照射到电池板上时，光子的能量激发半导体中的电子，产生电流。
光伏发电具有诸多优点。
首先，它是一种清洁能源，不会产生温室气体排放，对环境友好。
其次，太阳能资源丰富，几乎无处不在，只要有阳光照射的地方，就可以安装光伏发电设备。
而且，光伏发电系统安装相对灵活，可以在屋顶、荒漠、水面等多种场所进行安装。
然而，光伏发电也面临一些挑战。
例如，其发电效率相对较低，受到天气和昼夜变化的影响较大，电力输出不稳定。
此外，太阳能电池板的制造过程需要消耗一定的能源和资源，并且在其使用寿命结束后，处理废弃电池板也需要妥善的环保措施。
2、太阳能热水器太阳能热水器是另一种广泛应用的太阳能利用方式。
它利用太阳能集热器将太阳光的热能收集起来，加热水供家庭或工业使用。
太阳能热水器的优点显而易见。
它可以大大降低家庭和企业的热水使用成本，减少对传统能源的依赖。
同时，其运行和维护成本较低，使用寿命长。
但太阳能热水器也存在局限性。
在阴雨天气或冬季阳光不足时，其加热效果会受到影响。
此外，安装和维护需要一定的专业知识和技能。
3、太阳能光热发电太阳能光热发电是通过大规模的镜面阵列将太阳光聚焦，产生高温热能，进而驱动热机发电。
这种发电方式的优势在于能够储存热能，在没有阳光的时候也能持续发电，一定程度上解决了电力输出不稳定的问题。
然而，光热发电的初始投资成本较高，技术难度也相对较大。
二、生物质能的利用生物质能是来源于生物质的能源，包括植物、动物及其排泄物等。
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•
2.我公司在开工前，将根据合同中明 确规定 的永久 性工程 图纸， 施工进 度计划 ，施工 组织设 计等文 件及时 提交给 监理工 程师批 准。以 使监理 工程师 对该项 设计的 适用性 和完备 性进行 审查并 满意所 必需的 图纸、 规范、 计算书 及其他 资料； 也使招 标人能 操作、 维修、 拆除、 组装及 调整所 设计的 永久性 工程。
1、直接燃烧 2、生物化学转换 3、热化学转换
生物质能的利用
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 +6n O2 点燃 6n CO2 +5n H2O
注释:（C6H10O5）n ——纤维素
2、生物化学转换
a、制取沼气
用沼气做饭的农妇
•
3.在施工全过程中，严格按照经招标 人及监 理工程 师批准 的“施 工组织 设计” 进行工 程的质 量管理 。在分 包单位 “自检 ”和总 承包专 检的基 础上， 接受监 理工程 师的验 收和检 查，并 按照监 理工程 师的要 求，予 以整改 。
•
、4.贯彻总包单位已建立的质量控制 、检查 、管理 制度， 并据此 对各分 包施工 单位予 以检控 ，确保 产品达 到优良 。总承 包对整 个工程 产品质 量负有 最终责 任，任 何分包 单位工 作的失 职、失 误造成 的严重 后果， 招标人 只认总 承包方 ，因而 总承包 方必须 杜绝现 场施工 分包单 位不服 从总承 包方和 监理工 程师监 理的不 正常现 象。
2、生物化学转换
b、制取乙醇
（C6H10O5)n + nH2O
C6H12O6 点燃
催化剂
nC6H12O6
太阳能、生物质能与氢能的利用PPT课件
C6H12O6+6O2
（C6H10O5)n + nH2O C6H12O6 + 6O2
催化剂
nC6H12O6 6H20 + 6CO2
生物质能与氢能
生物质能——概念
生物质能来源于 植物及其加工产 品贮存的能量。
生物质能——特点
理想的可再生能源： ①可再生性 ②低污染性 ③广泛的分布性
生物质能——利用
电解，电能转化为化学能
H2O
燃烧，释放能量
H2 、O2
利用光分解催化剂，利用太阳能分解水
1、快乐总和宽厚的人相伴，财富总与诚信的人相伴，聪明总与高尚的人相伴，魅力总与幽默的人相伴，健康总与阔达的人相伴。 2、人生就有许多这样的奇迹，看似比登天还难的事，有时轻而易举就可以做到，其中的差别就在于非凡的信念。 3、影响我们人生的绝不仅仅是环境，其实是心态在控制个人的行动和思想。同时，心态也决定了一个人的视野和成就，甚至一生。 4、无论你觉得自己多么了不起，也永远有人比更强;无论你觉得自己多么不幸，永远有人比你更不幸。 5、也许有些路好走是条捷径，也许有些路可以让你风光无限，也许有些路安稳又有后路，可是那些路的主角，都不是我。至少我会觉得，那些路不是自己想要的。 6、在别人肆意说你的时候，问问自己，到底怕不怕，输不输的起。不必害怕，不要后退，不须犹豫，难过的时候就一个人去看看这世界。多问问自己，你是不是已经为了梦想而竭尽全力了? 7、人往往有时候为了争夺名利，有时驱车去争，有时驱马去夺，想方设法，不遗余力。压力挑战，这一切消极的东西都是我进取成功的催化剂。 8、真想干总会有办法，不想干总会有理由;面对困难，智者想尽千方百计，愚者说尽千言万语;老实人不一定可靠，但可靠的必定是老实人;时间，抓起来是黄金，抓不起来是流水。 9、成功的道路上，肯定会有失败;对于失败，我们要正确地看待和对待，不怕失败者，则必成功;怕失败者，则一无是处，会更失败。1、快乐总和宽厚的人相伴，财富总与诚信的人相伴，聪明总与高尚的人相伴，魅力总与幽默的人相伴，健康总与阔达的人相伴。 2、人生就有许多这样的奇迹，看似比登天还难的事，有时轻而易举就可以做到，其中的差别就在于非凡的信念。 3、影响我们人生的绝不仅仅是环境，其实是心态在控制个人的行动和思想。同时，心态也决定了一个人的视野和成就，甚至一生。 4、无论你觉得自己多么了不起，也永远有人比更强;无论你觉得自己多么不幸，永远有人比你更不幸。 5、也许有些路好走是条捷径，也许有些路可以让你风光无限，也许有些路安稳又有后路，可是那些路的主角，都不是我。至少我会觉得，那些路不是自己想要的。 6、在别人肆意说你的时候，问问自己，到底怕不怕，输不输的起。不必害怕，不要后退，不须犹豫，难过的时候就一个人去看看这世界。多问问自己，你是不是已经为了梦想而竭尽全力了? 7、人往往有时候为了争夺名利，有时驱车去争，有时驱马去夺，想方设法，不遗余力。压力挑战，这一切消极的东西都是我进取成功的催化剂。 8、真想干总会有办法，不想干总会有理由;面对困难，智者想尽千方百计，愚者说尽千言万语;老实人不一定可靠，但可靠的必定是老实人;时间，抓起来是黄金，抓不起来是流水。14、成长是一场和自己的比赛，不要担心别人会做得比你好，你只需要每天都做得比前一天好就可以了。 15、最终你相信什么就能成为什么。因为世界上最可怕的二个词，一个叫执着，一个叫认真，认真的人改变自己，执着的人改变命运。只要在路上，就没有到不了的地方。 16、你若坚持，定会发光，时间是所向披靡的武器，它能集腋成裘，也能聚沙成塔，将人生的不可能都变成可能。 17、人生，就要活得漂亮，走得铿锵。自己不奋斗，终归是摆设。无论你是谁，宁可做拼搏的失败者 9、成功的道路上，肯定会有失败;对于失败，我们要正确地看待和对待，不怕失败者，则必成功;怕失败者，则一无是处，会更5、别着急要结果，先问自己够不够格，付出要配得上结果，工夫到位了，结果自然就出来了。 6、你没那么多观众，别那么累。做一个简单的人，踏实而务实。不沉溺幻想，更不庸人自扰。 7、别人对你好，你要争气，图日后有能力有所报答，别人对你不好，你更要争气望有朝一日，能够扬眉吐气。 8、奋斗的路上，时间总是过得很快，目前的困难和麻烦是很多，但是只要不忘初心，脚踏实地一步一步的朝着目标前进，最后的结局交给时间来定夺。 9、运气是努力的附属品。没有经过实力的原始积累，给你运气你也抓不住。上天给予每个人的都一样，但每个人的准备却不一样。不要羡慕那些总能撞大运的人，你必须很努力，才能遇上好运气。 10、你的假装努力，欺骗的只有你自己，永远不要用战术上的勤奋，来掩饰战略上的懒惰。 11、时间只是过客，自己才是主人，人生的路无需苛求，只要你迈步，路就在你的脚下延伸，只要你扬帆，便会有八面来风，启程了，人的生命才真正开始。 12、不管做什么都不要急于回报，因为播种和收获不在同一个季节，中间隔着的一段时间，我们叫它为坚持。失败。11、学会学习的人，是非常幸福的人。——米南德 12、你们要学习思考，然后再来写作。——布瓦罗 13、在寻求真理的长河中，唯有学习，不断地学习，勤奋地学习，有创造性地学习，才能越重山跨峻岭。——华罗庚 14、许多年轻人在学习音乐时学会了爱。——莱杰 15、学习是劳动，是充满思想的劳动。——乌申斯基 16、我们一定要给自己提出这样的任务：第一，学习，第二是学习，第三还是学习。——列宁 17、学习的敌人是自己的满足，要认真学习一点东西，必须从不自满开始。对自己，“学而不厌”，对人家，“诲人不倦”，我们应取这种态度。——毛泽东 18、只要愿意学习，就一定能够学会。——列宁 19、如果学生在学校里学习的结果是使自己什么也不会创造，那他的一生永远是模仿和抄袭。——列夫· 托尔斯泰 20、对所学知识内容的兴趣可能成为学习动机。——赞科夫 21、游手好闲地学习，并不比学习游手好闲好。——约翰· 贝勒斯 22、读史使人明智，读诗使人灵秀，数学使人周密，自然哲学使人精邃，伦理学使人庄重，逻辑学使人善辩。——培根 23、我们在我们的劳动过程中学习思考，劳动的结果，我们认识了世界的奥妙，于是我们就真正来改变生活了。——高尔基 24、我们要振作精神，下苦功学习。下苦功，三个字，一个叫下，一个叫苦，一个叫功，一定要振作精神，下苦功。——毛泽东 25、我学习了一生，现在我还在学习，而将来，只要我还有精力，我还要学习下去。——别林斯基、学习外语并不难，学习外语就像交朋友一样，朋友是越交越熟的，天天见面，朋友之间就亲密无间了。——高士其 2、对世界上的一切学问与知识的掌握也并非难事，只要持之以恒地学习，努力掌握规律，达到熟悉的境地，就能融会贯通，运用自如了。——高士其 3、学和行本来是有联系着的，学了必须要想，想通了就要行，要在行的当中才能看出自己是否真正学到了手。否则读书虽多，只是成为一座死书库。——谢觉哉、你的假装努力，欺骗的只有你自己，永远不要用战术上的勤奋，来掩饰战略上的懒惰。 11、时间只是过客，自己才是主人，人生的路无需苛求，只要你迈步，路就在你的脚下延伸，只要你扬帆，便会有八面来风，启程了，人的生命才真正开始。 12、不管做什么都不要急于回报，因为播种和收获不在同一个季节，中间隔着的一段时间，我们叫它为坚持。 13、你想过普通的生活，就会遇到普通的挫折。你想过最好的生活，就一定会遇上最强的伤害。这个世界很公平，想要最好，就一定会给你最痛。
《太阳能、生物质能和氢能的利用》 讲义
《太阳能、生物质能和氢能的利用》讲义在当今世界，能源问题日益凸显，寻找和利用清洁、可再生的能源成为了人类社会可持续发展的关键。
太阳能、生物质能和氢能作为三种重要的新能源，具有巨大的潜力和广阔的应用前景。
一、太阳能的利用太阳能是地球上最丰富、最清洁的能源之一。
太阳每秒向宇宙空间释放的能量约为 38×10^26 焦耳，其中到达地球的能量虽然仅占其总量的二十亿分之一左右，但仍然相当于全球能源消耗总量的上万倍。
（一）太阳能光伏发电太阳能光伏发电是利用半导体材料的光电效应，将太阳能直接转化为电能的技术。
其基本原理是当光线照射到半导体材料上时，半导体中的电子吸收光子的能量，从价带跃迁到导带，形成自由电子和空穴对。
在电场的作用下，自由电子和空穴分别向正负极移动，从而产生电流。
光伏发电系统通常由太阳能电池板、控制器、逆变器和蓄电池等组成。
太阳能电池板是核心部件，其效率和成本是影响光伏发电广泛应用的关键因素。
目前，常见的太阳能电池材料有硅、碲化镉、铜铟镓硒等。
随着技术的不断进步，太阳能电池的效率逐渐提高，成本不断降低，光伏发电在全球范围内得到了迅速发展。
（二）太阳能光热利用太阳能光热利用是将太阳能转化为热能加以利用的技术。
常见的应用包括太阳能热水器、太阳能供暖和太阳能热发电等。
太阳能热水器是最为普及的太阳能光热应用之一。
它通过集热器吸收太阳能，将水加热后供家庭使用。
太阳能供暖系统则可以为建筑物提供冬季采暖，减少对传统能源的依赖。
太阳能热发电是通过聚光装置将大面积的阳光汇聚到一个小面积上，产生高温，进而驱动热机发电。
常见的太阳能热发电技术有塔式、槽式和碟式等。
（三）太阳能的优点和挑战太阳能的优点显而易见。
首先，它是一种取之不尽、用之不竭的能源，不会因为使用而枯竭。
其次，太阳能的使用过程中几乎不产生污染物，对环境友好。
然而，太阳能的利用也面临一些挑战。
例如，太阳能的能量密度较低，分布不均匀，受天气和地理位置的影响较大，具有间歇性和不稳定性。
化学课件《太阳能、生物质能与氢能的利用》优秀ppt 苏教版
97.有三个人是我的朋友爱我的人.恨我的人.以及对我冷漠的人。 爱我的人教我温柔；恨我的人教我谨慎；对我冷漠的人教我自立。――[J·E·丁格] 98.过去的事已经一去不复返。聪明的人是考虑现在和未来，根本无暇去想过去的事。――[英国哲学家培根] 99.真正的发现之旅不只是为了寻找全新的景色，也为了拥有全新的眼光。――[马塞尔·普劳斯特] 100.这个世界总是充满美好的事物，然而能看到这些美好事物的人，事实上是少之又少。――[罗丹] 101.称赞不但对人的感情，而且对人的理智也发生巨大的作用，在这种令人愉快的影响之下，我觉得更加聪明了，各种想法，以异常的速度接连涌入我的脑际。――[托尔斯泰] 102.人生过程的景观一直在变化，向前跨进，就看到与初始不同的景观，再上前去，又是另一番新的气候――。[叔本华] 103.为何我们如此汲汲于名利，如果一个人和他的同伴保持不一样的速度，或许他耳中听到的是不同的旋律，让他随他所听到的旋律走，无论快慢或远近。――[梭罗] 104.我们最容易不吝惜的是时间，而我们应该最担心的也是时间；因为没有时间的话，我们在世界上什么也不能做。――[威廉·彭] 105.人类的悲剧，就是想延长自己的寿命。我们往往只憧憬地平线那端的神奇【违禁词，被屏蔽】，而忘了去欣赏今天窗外正在盛开的玫瑰花。――[戴尔·卡内基] 106.休息并非无所事事，夏日炎炎时躺在树底下的草地，听着潺潺的水声，看着飘过的白云，亦非浪费时间。――[约翰·罗伯克] 107.没有人会只因年龄而衰老，我们是因放弃我们的理想而衰老。年龄会使皮肤老化，而放弃热情却会使灵魂老化。――[撒母耳·厄尔曼] 108.快乐和智能的区别在于：自认最快乐的人实际上就是最快乐的，但自认为最明智的人一般而言却是最愚蠢的。――[卡雷贝·C·科尔顿] 109.每个人皆有连自己都不清楚的潜在能力。无论是谁，在千钧一发之际，往往能轻易解决从前认为极不可能解决的事。――[戴尔·卡内基] 110.每天安静地坐十五分钟·倾听你的气息，感觉它，感觉你自己，并且试着什么都不想。――[艾瑞克·佛洛姆] 111.你知道何谓沮丧---就是你用一辈子工夫，在公司或任何领域里往上攀爬，却在抵达最高处的同时，发现自己爬错了墙头。－－[坎伯] 112.「伟大」这个名词未必非出现在规模很大的事情不可；生活中微小之处，照样可以伟大。――[布鲁克斯] 113.人生的目的有二：先是获得你想要的；然后是享受你所获得的。只有最明智的人类做到第二点。――[罗根·皮沙尔·史密斯] 114.要经常听.时常想.时时学习，才是真正的生活方式。对任何事既不抱希望，也不肯学习的人，没有生存的资格。
太阳能、生物质能、氢能的利用
太阳能、生物质能、氢能
综合利用
能源
是人类生活和社会发展的基础。目前，
世界上所需的能源大多来自于石油、天然气和煤，
它们时远古生物掩埋在地下深处历经几百万年演变 而形成的，但由于储量有限，再加上盲目开采，肆 意浪费，很可能在几百年内就被人类耗尽，而且利 用化石燃料带来的污染问题也越来越严重。
一次能源
国外秸秆的综合利用
丹麦秸秆串起“黄金圈”——用秸秆发电
使用秸秆发电，电厂降低了原料的成本，百姓享受了便宜的电价，环 境受到保护，新能源得以开发，同时还使农民增加了收入，串联起了 一个“黄金圈”，在这个意义上，秸秆不是“宝贝”又是什么呢？
美国秸秆乙醇成新宠
加拿大玉米秸秆要还田
日本主要作肥料，未来作燃料
所谓一次能源是指直接取自自然界没有经过加工转 换的各种能量和资源,它包括：原煤、原油、天然气、 油页岩、核能、太阳能、水力、风力、波浪能、潮 汐能、地热、生物质能和海洋温差能等等。 一次能源可以进一步分为再生能源和非再生能源两 大类 .再生能源包括太阳能、水力、风力、生物质能、 二次能源 波浪能、潮汐能、海洋温差能等等.它们在自然界可 由一次能源经过加工转换以后得到的能源产品,称为 以循环再生.而非再生能源包括：的煤、原油、天然 二次能源,例如：电力、蒸汽、煤气、汽油、柴油、 气、油页岩、核能等,它们是不能再生的,用掉一点, 重油、液化石油气、酒精、沼气、氢气和焦炭等等. 便少一点。
氢能的开发与利用
氢能的优点 1、热值高 2、制取原料来源广泛，资源不收限制 3、燃烧充分，无污染 技术难题 1、水制备氢气的能耗 2、氢气的贮存和运输等
在光分解催化剂存在下，等低等植物和微生物在阳光作用下使 水分解产生氢气。
惠州市民楼顶装太阳能发电 花9万元五六年可回本
综合利用
能源
是人类生活和社会发展的基础。目前，
世界上所需的能源大多来自于石油、天然气和煤，
它们时远古生物掩埋在地下深处历经几百万年演变 而形成的，但由于储量有限，再加上盲目开采，肆 意浪费，很可能在几百年内就被人类耗尽，而且利 用化石燃料带来的污染问题也越来越严重。
一次能源
国外秸秆的综合利用
丹麦秸秆串起“黄金圈”——用秸秆发电
使用秸秆发电，电厂降低了原料的成本，百姓享受了便宜的电价，环 境受到保护，新能源得以开发，同时还使农民增加了收入，串联起了 一个“黄金圈”，在这个意义上，秸秆不是“宝贝”又是什么呢？
美国秸秆乙醇成新宠
加拿大玉米秸秆要还田
日本主要作肥料，未来作燃料
所谓一次能源是指直接取自自然界没有经过加工转 换的各种能量和资源,它包括：原煤、原油、天然气、 油页岩、核能、太阳能、水力、风力、波浪能、潮 汐能、地热、生物质能和海洋温差能等等。 一次能源可以进一步分为再生能源和非再生能源两 大类 .再生能源包括太阳能、水力、风力、生物质能、 二次能源 波浪能、潮汐能、海洋温差能等等.它们在自然界可 由一次能源经过加工转换以后得到的能源产品,称为 以循环再生.而非再生能源包括：的煤、原油、天然 二次能源,例如：电力、蒸汽、煤气、汽油、柴油、 气、油页岩、核能等,它们是不能再生的,用掉一点, 重油、液化石油气、酒精、沼气、氢气和焦炭等等. 便少一点。
氢能的开发与利用
氢能的优点 1、热值高 2、制取原料来源广泛，资源不收限制 3、燃烧充分，无污染 技术难题 1、水制备氢气的能耗 2、氢气的贮存和运输等
在光分解催化剂存在下，等低等植物和微生物在阳光作用下使 水分解产生氢气。
惠州市民楼顶装太阳能发电 花9万元五六年可回本
高中化学太阳能生物质能和氢能的利用公开课精品ppt课件
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A．Zn＋Ag2O＋H2O
放电 充电
Zn(OH)2＋2Ag，充电时化学
能转化为电能
B．2H2＋O2=点==燃==2H2O，化学能转化为热能 C．6H2O＋6CO2叶―光 ― 绿→素C6H12O6＋6O2，太阳能转为化学
能
D．CaCO3=高==温==CaO＋CO2↑，热能转化为化学能
从另外一个角度讲，能源又可划分为一级能源 和二级能源。自然界以既成形式提供的能量称为一级能源； 需要依靠其他能源的能量间接制取的能源称为二级能源，氢 气是一种高效而没有污染的二级能源，它可以由自然界中大 量存在的水来制取，反应如下：
方程式：
用途： 气体燃料、提供肥料 （C6H10O5)n + nH2O 催化剂 nC6H12O6
C6H12O6 发酵 2C2H5OH+2CO2↑
乙醇汽车
沼气池
生物质能的利用方式
3、热化学转换 生物质 复杂的化学反应 可燃性气体
秸秆气化炉
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 ……
2、氢能的产生方式
1）电解水制得 2）生物质气化制得 3）以天然气、石油和煤为原料，在高温 下与水蒸气 反应制得 4）以天然气、石油和煤为原料，用部分氧化法制得 5）光解水制得
解决制氢的能耗问题
氢气的贮存和运输问题
碳纳米管贮氢材料 贮氢合金
下列关于能源利用的说法中正确的是( ) A．贮氢材料在使用中，氢分子被吸收时，在合金表面 解离变成氢原子，同时放出热量 B．对城市废弃物进行处理后焚烧，利用产生的热能供 暖和发电 C．使用化石燃料不会带来环境污染问题 D．将氢气作为燃料使用的优点之一是成本低
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可再生能源
定义1： 具有自我恢复原有特性，并可持续利用的一次能源。 包括太阳能、水能、生物质能、风能、波浪能、潮汐 能等。地热能也可算作可再生能源。 定义2： 在自然界中可以不断再生并有规律地得到补充或重复 利用的能源。例如太阳能、风能、水能、生物质能、 潮汐能等。
随堂练习
11. ①煤 ②石油 ③天然气 ④潮汐能 ⑤电能 ⑥太阳能 ⑦氢能 ⑧核能
1、光－热能转换
原理：利用太阳辐射加热物体而获得热能
太阳能热水器 太阳灶
大棚
2、光－电转换
原理：根据光电效应，利用太阳能直接转化 为电能
太阳能发电
美国军用太阳能发电帐篷
太阳能的利用:光能-电能
美国无人驾驶太阳能飞机
利用太阳能的电动车
太
阳
能
的 利
太
用
阳
:-光能能汽电车
能
3、光－化学能转化
（1）运用（暖袋）选择芒硝晶体 Na2SO4·10H2O）白天吸收热量溶解，晚上放 出热量结晶，故可利用此类盐的结晶水合物
科学家估计，地球上每年通过光合作用储藏的太阳能 相当于全球能源年耗量的10倍左右。
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，把光能转
化为化学能。
6H2O
+6CO2
光 叶绿素
C6H12O6 +6O2
动物摄入体内的淀粉、纤维素能水解转化为葡萄糖， 葡萄糖氧化成进而生成二氧化碳和水，释放出热量， 供给生命活动的需要。
根据要求将上述能源进行分类（填序号） （1）一次能源______________ （2）二次能源___________________ （3）可再生能源_________________ （4）不可再生能源__________________
（1） ① ② ③ ④ ⑥ ⑧ （2）⑤⑦ （3） ④ ⑥ ⑦ （4）① ② ③ ⑤ ⑧
氢能的产生与利用的途径
用于燃料电池、化学能转化为电能
H2O
电解，电能转化为化学能
H2 、O2
燃烧，释放能量
蓝绿藻、阳光
利用光分解催化剂，利用太阳能分解水
课堂练习
D 1．下列属于直接利用太阳辐射能的方式的是：( )
①光-热转换 ②光-电转换 ③光-化学能转换 ④ 光-生物质能转换 A．①②③ B．①③④ C．①②④ D．①②③④
→ (C6H10O5)n +nH2O 酶 nC6H12O6
→ nC6H12O6 酶 2C2H5OH +2CO2↑
用途：乙醇可以直接作为燃料，也可以和汽油混合后 作发动机燃料。
乙醇汽车
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。
以调节室温。
（2）光解水——利用太阳辐射能和催化剂 可以使水分解制的氢气。
Na2SO4·10H2O
阳光 Na2SO4+10H2O 吸热
Na2SO4+10H2O
Na2SO4·10H2O 放热
4、光－生物质能转换 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
本质：光能→化学能
植物的光合作用——大自然利用太阳能最成功的途径。
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3.75×1026W）的22亿分之一，但已 高达1.73×1017 W，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。
太阳能
地球上最根本的能源是太阳能。 太阳能丰富、经济、环保。
太阳能的利用方式：
(C6H10O5)n＋nH2O
催化剂 nC6H12O6
C6H12O6(s)＋6O2(g)→6H2O(l)＋6CO2(g) △H＝－2804 kJ·mol－1
太阳能的利用
光－热转换：地膜、大棚、温室、太阳 能热水器、反射式太阳灶等
光－电转换：太阳能电池、太阳能灯塔、 太阳能电站,高山气象站等；
光－化学能转换：自制暖袋(硫酸钠晶体), 用水制氢气(光解水)；
生物质能的优点是燃烧容易，污染少，灰分较低； 缺点是热值及热效率低，体积大而不易运输。
1．直接燃烧
燃烧植物的枝叶获得热量是远古人类就利用的取热方法， 用纤维素代表植物枝叶的主要成分，其燃烧反应可表示 为：
(C6H10O5)n ＋6nO2点→燃 6nCO2 ＋5nH2O
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。
C、天然气是一级能源 D、水煤气是一级能源
6、关于用水制取二级能源氢气，以下研究方向错误的是
（ AC）
A、构成水的氢和氧都是可以燃烧的物质，因此可研究 在水不分解的情况下，使氢气成为二级能源
B、设法将太阳光聚焦，产生高温，使水分解产生氢气 C、寻找高效催化剂，使水分解产生氢气，同时释放能 量。
D、寻找特殊催化剂，用于开发廉价能源，以分解水制 取氢气
拾柴
晾晒在墙上的干牛粪
2．生物化学转换
（1）转化为沼气：将植物的秸秆、枝叶、杂草和人畜粪 便加入沼气发酵池中，在厌氧条件下，经过沼气细菌的作用， 生成沼气。（主要成分是甲烷）
优点：不仅能有效地利用生物质能，还能为农业生产提供优良的 肥料。
2．生物化学转换
（2）转化为乙醇：用含糖类、淀粉较多的农作物(如 玉米、高粱)为原料，在催化剂存在下，经水解和细菌 发酵，可以制得乙醇。
3．热化学转换
使生物质能在一定条件下发生化学反应，产生热 值较高的可燃气体。
如利用木炭制造水煤气，并带动蒸汽机作动力.
阅读课本50页拓展视野，小结用焚烧的方法处 理垃圾有什么优点？
1、减轻了垃圾占地给城市造成的压力 2、焚烧产生热量发电 3、焚烧的余热可以取暖 4、残渣可以修桥铺路
三、氢能的开发与利用
贮氢合金（五镍化镧）是如何贮存氢气的？
LaNi5+3H2
LaNi5H6
氢气的贮存和运输问题 碳纳米管储氢材料
光解水制氢
微生物制氢
我国近年也已开发出以厌氧活性污 泥对有机废水发酵制取氢气的技术， 生产成本低于电解水制氢，并能以 中型规模制氢，产氢率达5.7m3/m3 反应器/d，被列入我国2000年十大 科技进展。
B.化学反应中的能量变化都表现为热量的变化
C.人类所使用的能量绝大部分是生物质能
D.植物的光合作用属于光－生物质能转换，本质是光 －化学能转换
4. 下列不属于直接利用太阳辐射能进行光-热转换的是
（ D）
A、太阳能热水器 B、温室 C、大棚 D、太阳能电池
5、下列叙述正确的是
（ AC ）
A、电能是二级能源 B、水力二级能源
7．我国实施的“西气东输”工程，从新疆开发天然气
，输送到上海等东部城市。下列关于天然气的叙述不
正确的是
（D ）
A. 天然气和沼气的主要成分是甲烷
B. 将液化石油气（主要成分是丙烷）改为天然气作燃 料，燃烧时应减少空气进气量或增大天然气进气量
C. 天然气燃烧的废气中，SO2等污染物的含量少
D.天然气与空气的体积比为1：2时，混合气点燃爆炸
(1)分解海水时，实现了从________能转变为________能，二氧化钛作________。生成 的氢气用于燃料电池时，实现了从________能转变为________能。水分解时，断裂 ________键，分解海水的反应属于________反应(填“放热”或“吸热”)。
(2)某种氢氧燃料电池是用固体金属氧化物陶瓷作电解 质，两极上分别通入氢气和氧气，发生的电池反应为2H2＋O2===2H2O。 则 通 入 氢 气 的 一 极 是 电 池 的 ________ 极 ， 电 流 从 该 极 ________( 填 “ 流 入 ” 或 “ 流
(C6H10O5)n+nH2O→nC6H12O6 C6H12O6→2C2H5OH+2CO2↑ （3）热化学转换： C+H2O→CO+H2 三、氢能的开发和利用 用于燃料电池、化学能转化为电能
贮L氢aN合i5金+3（H五2镍化镧La）Ni5HH62O利用光电分解解，催电化燃能剂烧转，，化利释为用放化太能学阳量能能分解H水2 、O2
第四单元
太阳能、生物质能和氢能的利用
能源的分类
能源依据产生的方式可划分为一级能源和二级能源。 一次能源：是指在自然界中能以现成形式提供的能源。
例如：天然气，煤，石油 二次能源：是指需要依靠一级能源的能量间接制取的能源。
例如：电能，一氧化碳，氢气 氢气属高效无污染二级能源，是因为自然界中现成氢气很 少。
光－生物质能转换：植物光合作用 (本 质上也是光－化学能转换)
大气升温不均匀
使水循环
太 阳 被绿色植物 辐 微生物吸收 射 直接利用太阳灶 能
使大地变热
被海水吸收
太阳辐射 地球上
形成风（空气动能） 形成水流（水流能）
食物
煤 石油
（化学能）
天然气
地热能
形成洋流（波浪能）
各种能源
太阳能开发、利用中存在的困难和问题
出”)。
(1)光 化学 催化剂 化学 电 共价 吸热 (2)负 流入
太阳能、生物质能和氢能的利用
一、太阳能
1、光—热转换 2、光—电转换 2、生物质能和氢能利用
3、光—化学能转换 4、光—生物质能转换
光合作用：
6H2O+6CO2
光 叶绿素
二、生物质能利用
C6H12O6+6O2
12、、来利源用：（植1物）及直其接加燃工烧产（品C所6H贮10O存5）能n量＋6nO2点→燃6nCO2＋5nH2O （2）生物化学转换：① 转化为沼气 ②转化为乙醇