太阳能、生物质能和氢能的利用课件

铜的电解精炼⑴、粗铜所含的杂质Zn、Fe、Ni、Ag、Au等+纯铜粗铜－CuSO4溶液⑵、粗铜的精炼以粗铜为阳极，以纯铜为阴极，以CuSO4溶液为电解液进行电解阳极：Zn－2e－＝Zn2+Fe－2e－＝Fe2+Ni－2e－＝Ni2+Cu－2e－＝Cu2+阴极：

Cu2++2e－＝Cu长时间电解后必须补充电解液铜的电解精炼⑴、粗铜所含的杂质Zn、Fe、Ni、Ag、Au等1动脑：请设计一个电镀池为铁片镀上一层锌铁片锌片

电镀液(ZnCl2溶液)阴极：Zn2++2e-==Zn（还原反应）阳极：Zn—2e-==Zn2+（氧化反应）[Zn2+]»[H+]，则Zn2+放电动脑：请设计一个电镀池为铁片镀上一层锌铁片锌片2化学电源二次电池充电即为电解池，遵循电解原理，将电能转化为化学能。铅蓄电池放电时：Pb+PbO2+2H2SO4=2PbSO4+2H2O铅蓄电池充电时：2PbSO4+2H2O=Pb+PbO2+2H2SO4化学电源二次电池充电即为电解池，铅蓄电池放电时：Pb3（1）电极材料及原料（2）电解质溶液（3）电极反应式：阳极：PbO2

阴极：PbH2SO4溶液阴极（Pb）:

PbSO4+2e-

=Pb+SO42

-

阳极（PbO2）:PbSO4+2H2O--2e-=PbO2+4H++SO42铅蓄电池充电时：2PbSO4+2H2O=Pb+PbO2+2H2SO4（1）电极材料及原料阳极：PbO2阴极：PbH2S4电解水型：含氧酸、强碱、活泼金属的含氧酸盐（如NaOH、H2SO4、K2SO4）的电解电解电解质型：无氧酸、不活泼的无氧酸盐（如HCl、CuCl2）溶液的电解电解质和水同时被电解型A、放氢生碱型：活泼金属的无氧酸盐（如NaCl、MgBr2)溶液的电解B、放氧生酸型：不活泼金属的含氧酸盐（如CuSO4、AgNO3）溶液的电解二、用惰性电极电解电解质溶液的规律电解水型：含氧酸、强碱、活泼金属的含氧酸盐（如NaOH、H25如图所示，当线路接通时，发现Ｍ（用石蕊试液浸润过的滤纸）a端显蓝色，b端显红色，且知甲中电极材料是锌、银，乙中电极材料是铜、铂，且乙中两电极不发生变化。⑴甲、乙分别是什么装置⑵写出Ａ、Ｂ、Ｃ、Ｄ的电极名称，电极材料【综合训练】甲为原电池，乙为电解池。Ａ：负极，锌Ｂ：正极，银Ｃ：阳极，铂Ｄ：阴极：铜如图所示，当线路接通时，发现Ｍ（用石蕊试液浸润过的滤纸）a端6世界能源的主要来源世界能源的主要来源7石油40年天然气

50年煤炭240年能源危机石油天然气煤炭能源危机8环境污染环境污染9第四单元太阳能、生物质能第四单元10风能生物质能太阳能新能源风能生物质能太阳能新能源11波浪能地热能波浪能地热能12太阳能、生物质能和氢能的利用课件13材料：向地球源源不断地输送丰富的、洁净的、免费的能量。有人估计，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。

材料：向地球源源不断地输送丰富的、洁净的、免费的能量。有人估14一、太阳能的利用1、太阳能是最基本的能源地球上的风能、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。一、太阳能的利用1、太阳能是最基本的能源15日常生活中有哪些利用太阳能的实例？

太阳能光热转换技术的产品最多。如热水器、开水器、干燥器、采暖和制冷、温室与太阳房、太阳灶和高温炉、海水淡化装置、水泵、热力发电装置及太阳能医疗器具。

太阳能电池的应用范围很广。例如人造卫星、无人气象站、通讯站、电视中继站、太阳钟、电围杆、航标灯、铁路信号灯。日常生活中有哪些利用太阳能的实例？161、光－热能转换

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、温室二、太阳能的利用方式1、光－热能转换原理：利用太阳辐射加热物体而获得热能应用：17光能→热能太阳炉太阳灶热水器大棚光能→热能太阳炉太阳灶热水器大棚18陕西省延安市东馨家园窑洞住宅小区住户张新丽（左）在家门口利用太阳能烧水

陕西省延安市东馨家园窑洞住宅小区住户张新丽（左）在家门口利19另一种形式是利用小型太阳能装置为房屋采暖供热，现己大量应用。

另一种形式是利用小型太阳能装置为房屋采暖供热，现己大量应用。20

（1）光—热—电转换

2、光－电转换

基本原理:利用太阳辐射能发电。

（1）光—热—电转换2、光－电转换基本原理:利用太阳212、光－电转换

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

基本原理:是利用光电效应基本装置:是太阳能电池（2）光—电转换

2、光－电转换应用：为无电场所提供电池，包括移动22光能→电能光能→电能23太阳房太阳房24太阳能发电太阳能发电25美国军用太阳能发电帐篷美国军用太阳能发电帐篷263、光－化学能转化应用：选择芒硝晶体(十水合硫酸钠晶体)白天吸收热量溶解,晚上放出热量结晶.3、光－化学能转化应用：选择芒硝晶体(十水合硫酸钠晶体)白天274、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化学方程式：6H2O+6CO2C6H12O6+6O2光叶绿素原理:光能→化学能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28(C6H10O5)n+nH2OnC6H12O6C6H12O6(s)+6O2(g)6H2O(l)+6CO2(g)△H=-2804kJ/mol淀粉、纤维素葡萄糖(C6H10O5)n+nH2On291、生物质能来源于植物及其加工产品贮存的能量。二、生物质能的利用2、生物质能源是一种理想的可再生能源，其具有以下特点：①可再生性；②低污染性；③广泛的分布性。1、生物质能来源于植物及其加工产品贮存的能量。二、生物质能的303、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3、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311、直接燃烧注释:用纤维素（C6H10O5）n代表植物枝叶的主要成分（C6H10O5)n+6nO26nCO2+5nH2O点燃缺点:生物质燃烧过程的生物质能的净转化效率在20－40％之间和污染严重。1、直接燃烧注释:用纤维素（C6H10O5）n代表植物枝叶的322、生物化学转换1）、制沼气

原料：条件：主要成分：用途：植物的秸秆、枝叶、人畜粪便厌氧甲烷CO2、H2S、NH3、PH3气体燃料、提供肥料2、生物化学转换1）、制沼气植物的秸秆、枝叶、人畜粪便厌氧甲33太阳能、生物质能和氢能的利用课件342)制乙醇原料条件用途方程式含糖类淀粉多的农作物催化剂、水解、细菌发酵燃料、与汽油混合作发动机燃料（C6H10O5)n+nH2OnC6H12O6催化剂C6H12O62C2H5OH+2CO2↑发酵2)制乙醇原料含糖类淀粉多的农作物催化剂、水解、细菌发酵燃料35乙醇汽油汽车乙醇汽油汽车36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。

乙醇汽油是用90%%的普通汽油与10%%的燃料乙醇调和而成。373、热化学转换复杂的化学反应生物质可燃性气体3、热化学转换复杂的化学反应生物质可燃性气体38广西柳州建中国首个

甘蔗秸杆发电厂：

该项目二OO九年六月已建成投产，总投资二亿余元人民币，每年发电二亿千瓦时，可节约十万吨标准煤。广西是中国蔗糖主产区，蔗农占广西总人口近四分之一。利用广西丰富的甘蔗叶、秸杆发电不仅能变废为宝，节约煤炭资源，使广西蔗农又多了一项经济收入，同时还可极大缓解广西工业重镇柳州的用电压力。广西柳州建中国首个

甘蔗秸杆发电厂：该项目二OO九393、开发生物质能的意义生物质能是仅次于煤炭、石油和天然气的第四大能源。美国2001年消耗的可再生能源中有50.4％来自生物质能。开发低成本、利用效率高，生物质能的生产工艺，对广大发展中国家具有重要意义。3、开发生物质能的意义生物质能是仅次于煤炭、石油和天然气的第40拓展视野生活垃圾中生物质能的利用拓展视野生活垃圾中生物质能的利用41三、氢能的开发与利用1、氢能开发，大势所趋——“绿色能源”热值高，且燃烧产物是水－零排放，无污染

，可循环利用原料丰富：制取氢气的原料是水，资源无穷无尽－不存在枯竭问题氢能的利用途径多－燃烧放热或电化学发电氢的储运方式多－气体、液体、固体或化合物三、氢能的开发与利用1、氢能开发，大势所趋——“绿色能源”热422、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）光分解水制氢气——理想制取途径发酵分解法、细菌分解法、催化分解法等2、氢能的产生方式1）电解水制得43微生物制氢是一种无污染的经济制氢方法。该方法具有原料易得（如采用有机污染物为原料）、制氢成本低并可与治理环境污染相结合等优点，该技术六十年代中期就已提出，九十年代受到重视，德、日、美等一些发达国家制定了生物制氢的发展计划，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，并能以中试规模制氢，产氢率达5.7m3/m3反应器/d。微生物制氢443、尚未解决问题氢气的廉价制取、氢气的贮存和运输、4、氢能经济的关键技术廉价而又高效的制氢技术安全高效的储氢技术－开发新型高效的储氢材料和安全的储氢技术是当务之急3、尚未解决问题氢气的廉价制取、4、氢能经济的关键技术廉价而455、贮氢材料——解决了氢气的贮存、运输反应可逆氢以原子形式储存，固态储氢，安全可靠较高的储氢体积密度Abs.Des.M+x/2H2MHx

贮氢金属、薄膜金属氢化物、某些有机物和某些有机液体氢化物5、贮氢材料——解决了氢气的贮存、运输反应可逆Abs.Des46氢气的贮存和运输问题碳纳米管储氢材料氢气的贮存和运输问题碳纳米管储氢材料47铜的电解精炼⑴、粗铜所含的杂质Zn、Fe、Ni、Ag、Au等+纯铜粗铜－CuSO4溶液⑵、粗铜的精炼以粗铜为阳极，以纯铜为阴极，以CuSO4溶液为电解液进行电解阳极：Zn－2e－＝Zn2+Fe－2e－＝Fe2+Ni－2e－＝Ni2+Cu－2e－＝Cu2+阴极：

Cu2++2e－＝Cu长时间电解后必须补充电解液铜的电解精炼⑴、粗铜所含的杂质Zn、Fe、Ni、Ag、Au等48动脑：请设计一个电镀池为铁片镀上一层锌铁片锌片

电镀液(ZnCl2溶液)阴极：Zn2++2e-==Zn（还原反应）阳极：Zn—2e-==Zn2+（氧化反应）[Zn2+]»[H+]，则Zn2+放电动脑：请设计一个电镀池为铁片镀上一层锌铁片锌片49化学电源二次电池充电即为电解池，遵循电解原理，将电能转化为化学能。铅蓄电池放电时：Pb+PbO2+2H2SO4=2PbSO4+2H2O铅蓄电池充电时：2PbSO4+2H2O=Pb+PbO2+2H2SO4化学电源二次电池充电即为电解池，铅蓄电池放电时：Pb50（1）电极材料及原料（2）电解质溶液（3）电极反应式：阳极：PbO2

阴极：PbH2SO4溶液阴极（Pb）:

PbSO4+2e-

=Pb+SO42

-

阳极（PbO2）:PbSO4+2H2O--2e-=PbO2+4H++SO42铅蓄电池充电时：2PbSO4+2H2O=Pb+PbO2+2H2SO4（1）电极材料及原料阳极：PbO2阴极：PbH2S51电解水型：含氧酸、强碱、活泼金属的含氧酸盐（如NaOH、H2SO4、K2SO4）的电解电解电解质型：无氧酸、不活泼的无氧酸盐（如HCl、CuCl2）溶液的电解电解质和水同时被电解型A、放氢生碱型：活泼金属的无氧酸盐（如NaCl、MgBr2)溶液的电解B、放氧生酸型：不活泼金属的含氧酸盐（如CuSO4、AgNO3）溶液的电解二、用惰性电极电解电解质溶液的规律电解水型：含氧酸、强碱、活泼金属的含氧酸盐（如NaOH、H252如图所示，当线路接通时，发现Ｍ（用石蕊试液浸润过的滤纸）a端显蓝色，b端显红色，且知甲中电极材料是锌、银，乙中电极材料是铜、铂，且乙中两电极不发生变化。⑴甲、乙分别是什么装置⑵写出Ａ、Ｂ、Ｃ、Ｄ的电极名称，电极材料【综合训练】甲为原电池，乙为电解池。Ａ：负极，锌Ｂ：正极，银Ｃ：阳极，铂Ｄ：阴极：铜如图所示，当线路接通时，发现Ｍ（用石蕊试液浸润过的滤纸）a端53世界能源的主要来源世界能源的主要来源54石油40年天然气

50年煤炭240年能源危机石油天然气煤炭能源危机55环境污染环境污染56第四单元太阳能、生物质能第四单元57风能生物质能太阳能新能源风能生物质能太阳能新能源58波浪能地热能波浪能地热能59太阳能、生物质能和氢能的利用课件60材料：向地球源源不断地输送丰富的、洁净的、免费的能量。有人估计，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。

材料：向地球源源不断地输送丰富的、洁净的、免费的能量。有人估61一、太阳能的利用1、太阳能是最基本的能源地球上的风能、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。一、太阳能的利用1、太阳能是最基本的能源62日常生活中有哪些利用太阳能的实例？

太阳能光热转换技术的产品最多。如热水器、开水器、干燥器、采暖和制冷、温室与太阳房、太阳灶和高温炉、海水淡化装置、水泵、热力发电装置及太阳能医疗器具。

太阳能电池的应用范围很广。例如人造卫星、无人气象站、通讯站、电视中继站、太阳钟、电围杆、航标灯、铁路信号灯。日常生活中有哪些利用太阳能的实例？631、光－热能转换

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、温室二、太阳能的利用方式1、光－热能转换原理：利用太阳辐射加热物体而获得热能应用：64光能→热能太阳炉太阳灶热水器大棚光能→热能太阳炉太阳灶热水器大棚65陕西省延安市东馨家园窑洞住宅小区住户张新丽（左）在家门口利用太阳能烧水

陕西省延安市东馨家园窑洞住宅小区住户张新丽（左）在家门口利66另一种形式是利用小型太阳能装置为房屋采暖供热，现己大量应用。

另一种形式是利用小型太阳能装置为房屋采暖供热，现己大量应用。67

（1）光—热—电转换

2、光－电转换

基本原理:利用太阳辐射能发电。

（1）光—热—电转换2、光－电转换基本原理:利用太阳682、光－电转换

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

基本原理:是利用光电效应基本装置:是太阳能电池（2）光—电转换

2、光－电转换应用：为无电场所提供电池，包括移动69光能→电能光能→电能70太阳房太阳房71太阳能发电太阳能发电72美国军用太阳能发电帐篷美国军用太阳能发电帐篷733、光－化学能转化应用：选择芒硝晶体(十水合硫酸钠晶体)白天吸收热量溶解,晚上放出热量结晶.3、光－化学能转化应用：选择芒硝晶体(十水合硫酸钠晶体)白天744、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化学方程式：6H2O+6CO2C6H12O6+6O2光叶绿素原理:光能→化学能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75(C6H10O5)n+nH2OnC6H12O6C6H12O6(s)+6O2(g)6H2O(l)+6CO2(g)△H=-2804kJ/mol淀粉、纤维素葡萄糖(C6H10O5)n+nH2On761、生物质能来源于植物及其加工产品贮存的能量。二、生物质能的利用2、生物质能源是一种理想的可再生能源，其具有以下特点：①可再生性；②低污染性；③广泛的分布性。1、生物质能来源于植物及其加工产品贮存的能量。二、生物质能的773、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3、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781、直接燃烧注释:用纤维素（C6H10O5）n代表植物枝叶的主要成分（C6H10O5)n+6nO26nCO2+5nH2O点燃缺点:生物质燃烧过程的生物质能的净转化效率在20－40％之间和污染严重。1、直接燃烧注释:用纤维素（C6H10O5）n代表植物枝叶的792、生物化学转换1）、制沼气

原料：条件：主要成分：用途：植物的秸秆、枝叶、人畜粪便厌氧甲烷CO2、H2S、NH3、PH3气体燃料、提供肥料2、生物化学转换1）、制沼气植物的秸秆、枝叶、人畜粪便厌氧甲80太阳能、生物质能和氢能的利用课件812)制乙醇原料条件用途方程式含糖类淀粉多的农作物催化剂、水解、细菌发酵燃料、与汽油混合作发动机燃料（C6H10O5)n+nH2OnC6H12O6催化剂C6H12O62C2H5OH+2CO2↑发酵2)制乙醇原料含糖类淀粉多的农作物催化剂、水解、细菌发酵燃料82乙醇汽油汽车乙醇汽油汽车83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。

乙醇汽油是用90%%的普通汽油与10%%的燃料乙醇调和而成。843、热化学转换复杂的化学反应生物质可燃性气体3、热化学转换复杂的化学反应生物质可燃性气体85广西柳州建中国首个

甘蔗秸杆发电厂：

该项目二OO九年六月已建成投产，总投资二亿余元人民币，每年发电二亿千瓦时，可节约十万吨标准煤。广西是中国蔗糖主产区，蔗农占广西总人口近四分之一。利用广西丰富的甘蔗叶、秸杆发电不仅能变废为宝，节约煤炭资源，使广西蔗农又多了一项经济收入，同时还可极大缓解广西工业重镇柳州的用电压力。广西柳州建中国首个

甘蔗秸杆发电厂：该项目二OO九863、开发生物质能的意义