文档介绍：专题2 化学反应与能量转化
第四单元 太阳能、生物质能和氢能的利用
第四单元 太阳能、生物质能和氢能的利用
波浪能
地热能
第四单元 太阳能、生物质能和氢能的利用
一、 太阳能的利用
第四单专题2 化学反应与能量转化
第四单元 太阳能、生物质能和氢能的利用
第四单元 太阳能、生物质能和氢能的利用
第四单元 太阳能、生物质能和氢能的利用
第四单元 太阳能、生物质能和氢能的利用
第四单元 太阳能、生物质能和氢能的利用
波浪能
地热能
第四单元 太阳能、生物质能和氢能的利用
一、 太阳能的利用
第四单元 太阳能、生物质能和氢能的利用
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（×1026W）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。
太阳能既是一次能源，又是可再生能源。它资源丰富，既可免费使用，又无需运输，对环境无任何污染。但太阳能也有两个主要缺点：一是能流密度低；二是其强度受各种因素（季节、地点、气候等）的影响不能维持常量。这两大缺点大大限制了太阳能的有效利用。
一、 太阳能的利用
第四单元 太阳能、生物质能和氢能的利用
一、 太阳能的利用
一、 太阳能的利用
6H2O+6CO2
C6H12O6+6O2
光
叶绿素
（C6H10O5)n＋nH2O
nC6H12O6
催化剂
C6H12O6 ＋ 6O2
6H2O＋6CO2
光能→化学能
一、 太阳能的利用
第四单元 太阳能、生物质能和氢能的利用
太阳炉
太阳灶
一、 太阳能的利用
第四单元 太阳能、生物质能和氢能的利用
光能→热能
光能→电能
基本原理是利用光电效应
基本装置是太阳能电池
一、 太阳能的利用
第四单元 太阳能、生物质能和氢能的利用
生物质能来源于植物及其加工产品贮存的能量。
生物质能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 。
二、 生物质能的利用
第四单元 太阳能、生物质能和氢能的利用
生物质能的利用方式
1、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 +6nO2
6nCO2 +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。
二、 生物质能的利用
第四单元 太阳能、生物质能和氢能的利用
2、生物化学转换
a、利用植物的秸杆、枝叶、杂草等制取沼气
二、 生物质能的利用
第四单元 太阳能、生物质能和氢能的利用
二、 生物质能的利用
2、 生 物 化 学 转 换
2、生物化学转换
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↑
发酵
二、 生物质能的利用
第四单元 太阳能、生物质能和氢能的利用
二、 生物质能的利用
第四单元 太阳能、生物质能和氢能的利用
2、生物化学转换
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。
二、 生物质能的利用
第四单元 太阳能、生物质能和氢能的利用
2、生物化学转换
3、热化学转换
复杂的化学反应
生物质
可燃性气体
二、 生物质能的利用
第四单元 太阳能、生物质能和氢能的利用
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 ……
三、 氢能的开发与利用
第四单元 太阳能、生物质能和氢能的利用
解决制氢的能耗问题
三、 氢能的开发