《太陽(yáng)能、生物質(zhì)能和氫能的利用》 省賽獲獎(jiǎng) 教學(xué)課件

第一課時(shí)世界能源的主要來(lái)源討論目前使用的化石燃料是什么，存在哪些缺點(diǎn)？20世紀(jì)非洲，美洲，歐洲，中東的石油儲(chǔ)量和年平均消耗量石油儲(chǔ)量/t年平均消耗量/t非洲9.5x1092.2x108美洲1.8x10108.0x108歐洲3.6x10101.4x108中東6.1x10106.1x108請(qǐng)估算各地區(qū)石油可以使用多少年？43年22.5年25.7年100年石油40年天然氣61年煤碳227年化石能源是不可再生能源，科學(xué)家估計(jì)使用年限能源危機(jī)給人類(lèi)社會(huì)帶來(lái)的影響是我們難以承受的，而且隨著現(xiàn)代的高速發(fā)展，人類(lèi)對(duì)能源的需求量越來(lái)越大。因此，開(kāi)發(fā)和利用清潔，高效的新能源已成為人類(lèi)共同關(guān)注的重大課題！討論同學(xué)們知道哪些新能源呢？風(fēng)能生物質(zhì)能太陽(yáng)能氫能波浪能地?zé)崮茉谛履茉粗校?yáng)能，生物質(zhì)能，氫能和風(fēng)能，海洋能，地?zé)崮艿榷际强梢栽偕茉?。其中太?yáng)能是最誘人的地球上的能流圖（單位106MW）太陽(yáng)能的利用1.太陽(yáng)能是地球上最基本的能源太陽(yáng)是一個(gè)巨大、久遠(yuǎn)、無(wú)盡的能源。盡管太陽(yáng)輻射到地球大氣層的能量?jī)H為其總輻射能量（約為3.75×1026W）的22億分之一，但已高達(dá)173,000TW，也就是說(shuō)太陽(yáng)每秒鐘照射到地球上的能量就相當(dāng)于500萬(wàn)噸煤。下圖是地球上的能流圖。從圖上可以看出，地球上的風(fēng)能、水能、海洋溫差能、波浪能和生物質(zhì)能以及部分潮汐能都是來(lái)源于太陽(yáng)；即使是地球上的化石燃料（如煤、石油、天然氣等）從根本上說(shuō)也是遠(yuǎn)古以來(lái)貯存下來(lái)的太陽(yáng)能，所以廣義的太陽(yáng)能所包括的范圍非常大，狹義的太陽(yáng)能則限于太陽(yáng)輻射能的光熱、光電和光化學(xué)的直接轉(zhuǎn)換。

太陽(yáng)能既是一次能源，又是可再生能源。它資源豐富，既可免費(fèi)使用，又無(wú)需運(yùn)輸，對(duì)環(huán)境無(wú)任何污染。但太陽(yáng)能也有兩個(gè)主要缺點(diǎn)：一是能流密度低；二是其強(qiáng)度受各種因素（季節(jié)、地點(diǎn)、氣候等）的影響不能維持常量。這兩大缺點(diǎn)大大限制了太陽(yáng)能的有效利用。太陽(yáng)能的利用2.大自然利用太陽(yáng)能的最成功的途徑----植物的光合作用①.光能轉(zhuǎn)化為化學(xué)能6CO2+6H2OC6H12O6+6O2光葉綠素太陽(yáng)能的利用2.大自然利用太陽(yáng)能的最成功的途徑----植物的光合作用②.化學(xué)能轉(zhuǎn)化為熱能C6H12O6+6O26CO2+6H2O+熱量（C6H10O5）n+6H2O

C6H12O6

催化劑太陽(yáng)能的利用大自然通過(guò)光合作用利用太陽(yáng)能是如此的成功和美妙。那么，人類(lèi)是通過(guò)什么方式開(kāi)發(fā)和利用太陽(yáng)能的呢？你知道有哪些途徑，已經(jīng)取得哪些成就嗎？請(qǐng)閱讀教材P48”拓展視野“太陽(yáng)能的利用3.太陽(yáng)能的利用方式光能→化學(xué)能光能→熱能光能→電能光能→生物質(zhì)能太陽(yáng)能的利用3.太陽(yáng)能的利用方式1）.光能→化學(xué)能6H2O+6CO2C6H12O6+6O2光葉綠素（C6H10O5)n+nH2OnC6H12O6催化劑C6H12O6+6O26H20+6CO2原理:光能→化學(xué)能太陽(yáng)能的利用3.太陽(yáng)能的利用方式2）.光→熱轉(zhuǎn)換光能→熱能太陽(yáng)爐太陽(yáng)灶太陽(yáng)能的利用3.太陽(yáng)能的利用方式3）.光→電轉(zhuǎn)換★光—熱—電轉(zhuǎn)換方式★光—電直接轉(zhuǎn)換原理:光能→熱能→化學(xué)能光能→電能基本原理是利用光電效應(yīng)基本裝置是太陽(yáng)能電池太陽(yáng)能的利用3.太陽(yáng)能的利用方式4）.光→生物質(zhì)能轉(zhuǎn)換6H2O+6CO2C6H12O6+6O2光葉綠素（C6H10O5)n+nH2OnC6H12O6催化劑C6H12O6+6O26H20+6CO2第二課時(shí)生物質(zhì)能的利用生物質(zhì)能來(lái)源于哪里呢？生物質(zhì)能包括那些呢？有什么樣的特點(diǎn)？請(qǐng)同學(xué)們閱讀教材P49第一段。生物質(zhì)能來(lái)源于植物及其加工產(chǎn)品貯存的能量。包括農(nóng)業(yè)的廢棄物，水生植物，油料植物，工業(yè)有機(jī)廢物，動(dòng)物糞便生物質(zhì)能源是一種理想的可再生能源，其具有以下特點(diǎn)：①可再生性；②低污染性；③廣泛的分布性

。生物質(zhì)能的利用閱讀教材，談?wù)勅祟?lèi)是如何利用生物質(zhì)能的生物質(zhì)能的利用方式1、直接燃燒2、生物化學(xué)轉(zhuǎn)換3、熱化學(xué)轉(zhuǎn)換1、直接燃燒注釋:用纖維素（C6H10O5）n代表植物枝葉的主要成分（C6H10O5)n+6nCO26nCO2+5nH2O點(diǎn)燃缺點(diǎn):

生物質(zhì)燃燒過(guò)程的生物質(zhì)能的凈轉(zhuǎn)化效率在20－40％之間。2、生物化學(xué)轉(zhuǎn)換a、利用植物的秸桿、枝葉、雜草等制取沼氣b、用含糖類(lèi)、淀粉（C6H10O5）n較多的農(nóng)作物（如玉米、高粱）為原料，制取乙醇。（C6H10O5)n+nH2OnC6H12O6催化劑C6H12O62C2H5OH+2CO2↑點(diǎn)燃乙醇汽油的優(yōu)點(diǎn)乙醇汽油是用90%%的普通汽油與10%%的燃料乙醇調(diào)和而成。首先，乙醇汽油增加汽油中的含氧量，使燃燒更充分，有效地降低了尾氣中有害物質(zhì)的排放；第二，有效提高汽油的標(biāo)號(hào)，使發(fā)動(dòng)機(jī)運(yùn)行更平穩(wěn)；第三，可有效消除火花塞、氣門(mén)、活塞頂部及排氣管、消聲器部位的積炭，可以延長(zhǎng)主要部件的使用壽命。3、熱化學(xué)轉(zhuǎn)換復(fù)雜的化學(xué)反應(yīng)生物質(zhì)可燃性氣體生物質(zhì)能的利用方式閱讀教材P50”拓展視野“了解生活垃圾中生物質(zhì)能的利用

第三課時(shí)氫能的開(kāi)發(fā)與利用【思考】通過(guò)初中化學(xué)的學(xué)習(xí)，我們知道了氫能是最好的潔凈，高效的新型能源，那么為什么可以這樣說(shuō)呢，氫能有什么優(yōu)點(diǎn)呢？氫能的開(kāi)發(fā)與利用1.氫能三大優(yōu)點(diǎn)熱值高，來(lái)源廣，無(wú)污染氫能的開(kāi)發(fā)與利用【思考】氫能是一種理想的，極有前途的二級(jí)能源，它被人們視為理想的“綠色能源”，大家知道幾種產(chǎn)生氫能的方式？這些方式有哪些優(yōu)點(diǎn)和缺點(diǎn)呢？氫能的開(kāi)發(fā)與利用2.氫能的產(chǎn)生方式①以天然氣，石油和煤為原料，在高溫下與水蒸氣反應(yīng)②電解水制氫氣③利用太陽(yáng)能分解水制氫氣④利用藍(lán)藻等低等植物和微生物在陽(yáng)光作用下釋放氫氣缺點(diǎn)：消耗大量的電能，成本高③④最佳方式氫能的開(kāi)