第四单元 太阳能、生物质能和氢能的利用一、太阳能的利用1．能源与太阳能能源是人类生活和社会发展的基础。地球上最基本的能源是太阳能。2．太阳能利用的能量转化方式被吸收的太阳能――→化学能――→热能、光能或电能(1)太阳能转化为化学能① 物质转化：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。② 化学反应：6CO2＋6H2O――→C6H12O6＋6O2。③ 能量转化：光能―→化学能。(2)化学能转化为热能① 物质转化：动物摄入体内的淀粉、纤维素能水解转化为葡萄糖，其氧化生成二氧化碳和水，释放出热量，供给生命活动的需要。② 化学反应：(C6H10O5)n＋nH2O――→nC6H12O6；C6H12O6＋6O2―→6H2O＋6CO2。③ 能量转化：化学能―→热能。3．太阳能的利用实例能量转化方式直接利用光合作用光能转化为化学能太阳能热水器光能转化为热能太阳能电池光能转化为电能光解水制氢气光能转化为化学能间接利用化石燃料太阳能间接转化为化学能太阳能与其他能源的关系二、生物质能的利用1．生物质包括农业废弃物、水生植物、油料植物、城市与工业有机废弃物和动物粪便等。2．生物质能的来源：植物及其加工产品所贮存的能量。3．生物质能的利用方式：(1)直接燃烧：植物枝叶的燃烧反应可表示为(以纤维素代表枝叶的主要成分)(C6H10O5)n＋6nO2――→6nCO2＋5nH2O。(2)生物化学转换：① 用植物的秸秆、枝叶、杂草和人畜粪便等制取沼气，其主要成分是 CH4；同时提供优良的肥料。② 用含糖类、淀粉较多的农作物为原料制取乙醇。反应为(C6H10O5)n＋nH2O――→nC6H12O6，C6H12O6――→2C2H5OH＋2CO2↑。(3)热化学转换：使生物质在一定条件下发生化学反应，产生热值较高的可燃气体。生物质能的利用利用方式优缺点直接燃烧利用效率低，影响生态环境生物化学转换有效利用生物质能，还能提供优良肥料等；燃烧特性好，有益于保护生态环境热化学转换功耗少、转化率高、较易工业化三、氢能的开发和利用1．能源特点2．氢能开发利用的困难与解决方法(1)困难：能耗高、储存和运输困难等。(2)方法：① 在光分解催化剂存在条件下，在特定的装置中，利用太阳能分解水制氢气。② 利用蓝绿藻等低等植物和微生物在阳光作用下分解水释放出氢气。③ 发现和应用贮氢材料，解决氢气的储存和运输问题。氢能的产生和利用途径思维启迪——能源的分类
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