浙江省蒼南縣高中化學 專題2 化學反應與能量轉(zhuǎn)化 2.4.1 太陽能的利用課件 蘇教版必修2

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1、 太陽能的利用太陽能的利用世界能源的主要來源世界能源的主要來源目前使用的化石燃料是什么，存在目前使用的化石燃料是什么，存在哪些缺點？哪些缺點？2020世紀非洲，美洲，歐洲，中東的石世紀非洲，美洲，歐洲，中東的石油儲量和年平均消耗量油儲量和年平均消耗量石油儲量石油儲量/t年平均消耗量年平均消耗量/t非洲非洲9.5x1092.2x108美洲美洲1.8x10108.0 x108歐洲歐洲3.6x1091.4x108中東中東6.1x10106.1x108請估算各地區(qū)石油可以使用多少年？請估算各地區(qū)石油可以使用多少年？43年年22.5年年25.7年年100年年石油石油 40年年天然氣天然氣 61 年年煤煤

2、 碳碳 227年年化石能源是不可再生能源，化石能源是不可再生能源，科學家估計使用年限科學家估計使用年限能源危機能源危機給人類社會帶來的影響是能源危機給人類社會帶來的影響是我們難以承受的，而且隨著現(xiàn)代的我們難以承受的，而且隨著現(xiàn)代的高速發(fā)展，人類對能源的需求量越高速發(fā)展，人類對能源的需求量越來越大。因此，開發(fā)和利用清潔，來越大。因此，開發(fā)和利用清潔，高效的新能源已成為人類共同關注高效的新能源已成為人類共同關注的重大課題！的重大課題！討討論論同學們知道哪些新能源呢？同學們知道哪些新能源呢？風能風能生物質(zhì)能生物質(zhì)能太陽能太陽能氫能氫能波浪能波浪能地熱能地熱能在新能源中，太陽在新能源中，太陽能，生物質(zhì)

3、能，氫能，生物質(zhì)能，氫能和風能，海洋能，能和風能，海洋能，地熱能等都是可以地熱能等都是可以再生能源。再生能源。其中太陽能是最誘人的其中太陽能是最誘人的太陽能的利用太陽能的利用 1.太陽能是地球上最基本的能源太陽能是地球上最基本的能源太陽是一個巨大、久遠、無盡的能源。盡管太太陽是一個巨大、久遠、無盡的能源。盡管太陽輻射到地球大氣層的能量僅為其總輻射能量陽輻射到地球大氣層的能量僅為其總輻射能量（約為（約為3.751026W）的）的22億分之一，但已高億分之一，但已高達達173,000TW，也就是說太陽每秒鐘照射到，也就是說太陽每秒鐘照射到地球上的能量就相當于地球上的能量就相當于500萬噸煤。下圖是

4、地萬噸煤。下圖是地球上的能流圖。從圖上可以看出，地球上的風球上的能流圖。從圖上可以看出，地球上的風能、水能、海洋溫差能、波浪能和生物質(zhì)能以能、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源于太陽；即使是地球上及部分潮汐能都是來源于太陽；即使是地球上的化石燃料（如煤、石油、天然氣等）從根本的化石燃料（如煤、石油、天然氣等）從根本上說也是遠古以來貯存下來的太陽能，所以廣上說也是遠古以來貯存下來的太陽能，所以廣義的太陽能所包括的范圍非常大，狹義的太陽義的太陽能所包括的范圍非常大，狹義的太陽能則限于太陽輻射能的光熱、光電和光化學的能則限于太陽輻射能的光熱、光電和光化學的直接轉(zhuǎn)換。直接轉(zhuǎn)換。

5、地球上的能流圖（單位106MW） 太陽能的利用太陽能的利用 1.大自然利用太陽能的最成功的途徑大自然利用太陽能的最成功的途徑-植物的光合作用植物的光合作用.光能轉(zhuǎn)化為化學能光能轉(zhuǎn)化為化學能6CO2+6H2O C6H12O6+6O2光光葉綠素葉綠素太陽能的利用太陽能的利用1.大自然利用太陽能的最成功的途徑大自然利用太陽能的最成功的途徑-植物的光合作用植物的光合作用.化學能轉(zhuǎn)化為熱能化學能轉(zhuǎn)化為熱能C6H12O6+6O2 6CO2+6H2O +熱量熱量（C6H10O5）n+nH2O nC6H12O6 催化劑催化劑討論：大家知道日常生活中有哪些利討論：大家知道日常生活中有哪些利用太陽能的實例？用太陽

6、能的實例？ 太陽能光熱轉(zhuǎn)換技術(shù)的產(chǎn)品最多。如熱水器、開水器、干太陽能光熱轉(zhuǎn)換技術(shù)的產(chǎn)品最多。如熱水器、開水器、干燥器、采暖和制冷、溫室與太陽房、太陽灶和高溫爐、海水淡化燥器、采暖和制冷、溫室與太陽房、太陽灶和高溫爐、海水淡化裝置、水泵、熱力發(fā)電裝置及太陽能醫(yī)療器具。裝置、水泵、熱力發(fā)電裝置及太陽能醫(yī)療器具。 太陽能電池的應用范圍很廣。例如人造衛(wèi)星、無人氣象站、太陽能電池的應用范圍很廣。例如人造衛(wèi)星、無人氣象站、通訊站、電視中繼站、太陽鐘、電圍桿、航標燈、鐵路信號燈。通訊站、電視中繼站、太陽鐘、電圍桿、航標燈、鐵路信號燈。2、光熱能轉(zhuǎn)換、光熱能轉(zhuǎn)換 原理：利用太陽輻射加熱物體而原理：利用太陽輻射

7、加熱物體而獲得熱能獲得熱能應用：應用：太陽能熱水器太陽能熱水器 反射式太陽灶反射式太陽灶 高溫太陽爐高溫太陽爐 地膜、大棚、溫室地膜、大棚、溫室二、太陽能的利用方式二、太陽能的利用方式光能光能熱能熱能太陽爐太陽爐太陽灶太陽灶熱水器熱水器大棚大棚3、光電轉(zhuǎn)換、光電轉(zhuǎn)換 原理：根據(jù)光電效應，利用太陽能直接轉(zhuǎn)原理：根據(jù)光電效應，利用太陽能直接轉(zhuǎn)化為電能化為電能應用：應用：為無電場所提供電池，包括移動為無電場所提供電池，包括移動 電電 源和備用電源、太陽能日用電子產(chǎn)品源和備用電源、太陽能日用電子產(chǎn)品 光能光能電能電能太陽能發(fā)電太陽能發(fā)電美國軍用太陽能發(fā)電帳篷美國軍用太陽能發(fā)電帳篷4、光化學能轉(zhuǎn)化、光化

8、學能轉(zhuǎn)化應用：選擇芒硝晶體應用：選擇芒硝晶體(十水合硫酸十水合硫酸鈉晶體鈉晶體)白天吸收熱量溶解白天吸收熱量溶解,晚上放晚上放出熱量結(jié)晶出熱量結(jié)晶.原理原理:光能光能熱能熱能化學能化學能5、光生物質(zhì)能轉(zhuǎn)換、光生物質(zhì)能轉(zhuǎn)換 原理：通過地球上眾多植物的光合作用，將太陽輻射轉(zhuǎn)化為原理：通過地球上眾多植物的光合作用，將太陽輻射轉(zhuǎn)化為生物質(zhì)能生物質(zhì)能化學方程式：化學方程式：6H2O + 6CO2 C6H12O6 +6O2光光葉綠素葉綠素原理原理:光能光能化學能化學能(C6H10O5)n +nH2O nC6H12O6C6H12O6(s)+6O2(g) 6H2O(l)+6CO2(g) H=-2804kJ/mol淀粉、纖維素淀粉、纖維素葡萄糖葡萄糖太陽能的利用太陽能的利用 3.太陽能的利用方式太陽能的利用方式光能化學能光能熱能光能電能光能生物質(zhì)能