第四单元 太阳能 生物质能和氢能的利用名师教学设计2

教学设计

单元分析

本单元的内容介绍了有关能源利用的问题，包括太阳能、生物质能以及氢能这三种能源的开发、利用和一些相关问题的介绍。本单元内容密切联系社会热点问题和生产生活实际，与化学、物理、生物等学科知识联系紧密，对于复习巩固所学的学科知识、提高社会责任感、提高科学素养具有重要作用。

本单元教材内容在编写上有三个特点：

1.突出开发利用新能源的美好前景，说明新能源的开发利用需要新技术、新办法来克服许多技术难关。例如，教材介绍了氢能的利用前景，也指出要大规模制备和利用氢气，还要解决很多问题，有待进一步研究、试验。

2.强调开发利用新能源体现了科学技术的应用价值。教材介绍沼气的开发和利用就是一例。

3.强调开发和利用新能源，要综合应用化学、物理、生物、材料科学等多种学科的知识和技能。本单元教材的学习内容就体现了各学科之间的横向联系和相互渗透。例如，学习研究生物质能的开发利用需要生物学和化学知识。

本单元的教学分为两课时完成，第一课时讲解太阳能的开发、利用的现状，以及开发利用太阳能的广阔前景和尚未攻克的一些技术难题等知识，第二课时讲解生物质能的利用以及氢能的开发和利用问题。第一课时内容的重点是太阳能利用的现状、开发利用太阳能的广阔前景和尚未攻克的一些技术难题，难点是分析太阳能的利用原理。第二课时的重点是生物质能、氢能利用的现状、开发利用生物质能、氢能的广阔前景和尚未攻克的一些技术难题，难点是生物质能、氢能的利用原理。

总体是通过有关能源问题的文字、图像资料等，结合交流、讨论等多种学习方式，让学生联系并综合运用物理、生物等学科知识，大胆阐述自己的见解，发挥学生学习的主动性。本单元教学的目的是通过世界和我国的能源消费结构及其变化趋势，让学生一方面看到人类面临的能源危机，鼓励学生关心能源问题，认识开发、利用高能、清洁能源的重要性和迫切性；另一方面也看到太阳能、生物质能、氢能等新能源的开发和利用有着诱人的前景，激发学生的求知欲，鼓励学生为全人类的幸福而努力学习。

课时分配

太阳能的利用

1课时

生物质能的利用

氢能的开发与利用

1课时

第一课时

太阳能的利用

整体设计

三维目标

1.知识与技能

（1）简单了解太阳能利用的现状，了解开发利用太阳能的广阔前景和尚未攻克的一些技术难题。

（2）了解化石燃料的不可再生性及其给环境带来的问题，了解现阶段的能源危机。

2.过程与方法

(1)采用阅读资料、收集数据等生动活泼的学习形式，调动学生的学习积极性和主动性。

(2)联系生产、生活实际学习太阳能的利用。

3.情感态度与价值观

认识开发、利用高能清洁能源的重要性和紧迫性，提高学生的科学素养，增强学生的社会责任感。

教学重点

太阳能利用的现状、开发利用太阳能的广阔前景和尚未攻克的一些技术难题。

教学难点

太阳能的利用原理。

整体过程

导入新课

［投影］①世界能源的主要来源的图片。

世界能源的主要来源

现在世界能源消耗中90%以上是不可再生能源。其中：石油大约占40%，煤大约占30%，天然气大约占20%。

［分析］目前，世界所需的能源大多来自于石油、天然气和煤，它们占到现在世界能源消耗中的90%以上。而我们知道这三种化石燃料是由远古生物掩埋在地下深处历经几百万年演

变而形成的，它们都是不可再生能源，而且由于储量有限，很可能在几百年内就被人类耗尽。

［投影］20世纪末统计的非洲、美洲、欧洲和中东地区已经探明的石油储藏量和年平均消耗量数据表。

非洲

美洲

欧洲

中东

石油蕴藏量/t

9.5×109

1.8×1010

3.6×109

6.1×1010

年平均耗油量/t

2.2×108

8.0×108

1.4×108

6.1×108

【提问】请同学们根据20世纪末统计的非洲、美洲、欧洲和中东地区已经探明的石油储藏量和年平均消耗量数据表中的数据，估计一下世界各地区蕴藏的石油可以供各地区使用多少年（不计进出口量）。从估计结果你想到什么？

［结论］非洲43年、美洲22.5年、欧洲25.7年、中东100年。世界能源出现了很大的危机。

［分析］化石燃料是不可再生能源。科学家对全球化石燃料何时会被耗尽作了估计，其预测结果是——煤227年，石油40年，天然气61年。

［投影］能源危机图

［分析］能源危机给人类社会带来的影响是我们难以承受的。而且随着现代工业的高速发展，人类对能源的需求量越来越大。

［投影］我国和世界能源消耗的趋势图

能源消耗速度加快

［分析］全球能源问题越来越受到人们的关注，而且燃烧化石燃料带来的环境污染问题，如酸雨、温室效应等，也越来越严重，对人类生存环境的破坏越发严重。因此，开发和利用清洁、高效的新能源已成为人类共同关注的重大课题。

【提问】同学们知道的新能源有哪些呢？

［交流、讨论］太阳能、氢能、风能、海洋能等。

［投影］新能源图

推进新课

［分析］在新能源中，太阳能、生物质能、氢能和风能、海洋能、地热能等都是可再生能源。现在，世界各国都在致力于开发和利用这些洁净、高效的新能源，而太阳能是最诱人的。

[板书]一、太阳能的利用

［分析］地球上最根本的能源是太阳能。太阳每年辐射到地球表面的能源约为5×1019kJ，相当于目前全世界年能耗的1.3万倍，可谓“取之不尽，用之不竭”，因此太阳能的利用前景是非常诱人的。如何利用这些能量，是人类特别是科学家们十分关心的问题。

[板书]1.太阳能是地球上最基本的能源

［投影］太阳能的转化图

太阳能的转化

【提问】太阳能可以转化成各种不同的能量，如热能、风能、生物质能等。那么，迄今为止，自然界中利用太阳能最重要也是最成功的途径是什么呢？

［回答］自然界中利用太阳能最重要也是最成功的途径是植物的光合作用。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，把光能转化为化学能；动物摄入体内的淀粉、纤维素能水解转化为葡萄糖，葡萄糖氧化生成水和二氧化碳，释放出热量，供给生命活动的需要。

[板书]2.大自然利用太阳能最成功的途径——植物的光合作用

（1）光能转化为化学能。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。

C6H12O6＋6O2

6H2O＋6CO2叶绿素光（2）化学能转化为热能。动物体内的淀粉、纤维素在酶的作用下，水解生成葡萄糖，葡萄糖氧化生成二氧化碳和水，又释放出热量。

(C6H10O5)n＋nH2O

催化剂

nC6H12O6

C6H12O6(s)＋6O2(g)6H2O(l)＋6CO2(g)

ΔH＝－2 804 kJ·mol-1

［分析］科学家估计，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。

【提问】大自然通过光合作用利用太阳能是如此的成功和美妙。那么，人类是通过什么方式开发和利用太阳能的呢？你知道有哪些途径，已经取得哪些成就吗？请同学们阅读教材P48“拓展视野”。

[板书] 3.利用太阳能的一般方式

［课件展示］

能量转化方式

光能转化为热能，基本原理是将太阳辐射能收集起来

光—热—电转换，其原理是太阳能利用的实例

地膜、大棚、温室；太阳能热水器；反射式太阳灶；高温太阳炉等

太阳辐射能直接利用

光能转化利用太阳辐射能发电，一般是由太阳能集热器发电，太太阳能发电

阳能集热器吸收的热能使水转化为水蒸气，再驱动汽轮为电能

机发电。

光—电直接转换，其原理是根据光电效应，将太阳辐射能直接转换为电能

利用太阳辐射能和催化剂可以使水分解光能转化为化学能

（光解水）制得氢气

光能转化为生物质能，其本质也是光—化学能转换

地球上众多植物的光合作用：

太阳能电池

C6H12O6＋6O2

6H2O＋6CO2叶绿素光太阳辐射能间接利用

太阳能间接转化为机械能和电能，原理是太阳辐射能使地表水分蒸发形成云雨，下水力发电

雨之后江、河上游的水位提高形成落差，推动水轮机而发电

矿物燃料。由远古时代的生物质能转化而来，归根到底是由太阳能转化而来。

太阳能间接转化为化学能

【提问】请同学们思考一下，人们在太阳能的开发和利用方面还存在哪些困难和问题？

［结论］首先要深入研究出绿色植物光合作用的机理，弄清楚叶绿素的催化原理，以及光合作用发生的温度等外界条件，创造出类似于叶绿素的催化剂，并创造出适合的外界条件。

［评价］这些尚未攻克的难题都需要同学们的不懈努力。同学们可以发挥自己的创造力，课

后去查阅一些相关资料，对此问题再做进一步研究和讨论。

课堂小结

未来能源的发展之路，必将是一条在稳步发展和高效利用常规能源的基础上，综合化学、材料、物理等多学科的优势不断开发新技术，利用新能源，注重洁净能源和可再生能源的可持续发展之路。太阳能是地球上最根本的能源，它是一种高能、清洁、可再生能源，太阳能的利用前景是十分诱人的。目前对太阳能的收集和利用主要有三种方式：光—化学转换、光—热转换和光—电转换。

布置作业

1.下列能源中，属于“无污染能源”的是（

）

A.煤气

B.核能

C.太阳能

D.石油

2.下列属于直接利用太阳能辐射能的方式是（

）

①光—热转换

②光—电转换

③光—化学能转换

④光——生物质能转换

A.①②③

B.①③④

C.①②④

D.①②③④

3.下列关于能源和作为能源使用的物质的叙述中错误的是（

）

A.化石燃料物质内部储存着能量

B.太阳能不能直接转化为化学能

C.物质的化学能可能在不同条件下转化为热能、电能为人类所用

D.绿色植物发生光合作用时，将太阳能转化为化学能储存起来

[答案] 1.C

2.D

3.B 板书设计

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.太阳能是地球上最基本的能源。

2.大自然利用太阳能最成功的途径——植物的光合作用。

（1）光能转化为化学能。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。

C6H12O6＋6O2

6H2O＋6CO2叶绿素光（2）化学能转化为热能。动物体内的淀粉、纤维素在酶的作用下，水解生成葡萄糖，葡萄

糖氧化生成二氧化碳和水，又释放出热量。

(C6H10O5)n＋nH2O

催化剂

nC6H12O6

－C6H12O6(s)＋6O2(g)3.利用太阳能的一般方式

6H2O(l)＋6CO2(g)

ΔH＝－2 804 kJ·mol1

教学反思

本节课教学中首要问题是如何激发学生学习的积极性，针对这点，新课导入就显得非常重要，本课用大量图片和直观的数据让学生一下感受到人类面临着严重的能源危机，调动学生的学习热情，再从太阳能的多种转化形式以及它的强大能量，让学生感受到开发、利用太阳能的诱人前景，激发学生的求知欲。在教学过程中，围绕学习主题，组织学生进行讨论，发动、鼓励学生联系并综合利用各学科的知识，在讨论中大胆阐述自己的观点，互相启发交流，让学生成为课堂的主角。

在学习过程中，学生的学习热情比较高，较好地完成了本节课的教学目标。

备课资料

1.太阳能的利用

太阳能是各种可再生能源中最重要的基本能源，生物质能、风能、太阳能、海洋能、水能等都来自太阳能。广义地说，太阳能包含以上各种可再生能源。太阳能作为可再生能源的一种，则是指太阳能的直接转化和利用。通过转换装置把太阳辐射能转换成热能利用的属于太阳能热利用技术，再利用热能进行发电的称为太阳能热发电，也属于这一技术领域；通过转换装置把太阳辐射能转换成电能利用的属于太阳能光发电技术，光电转换装置通常是利用半导体器件的光伏效应原理进行光电转换的，因此又称太阳能光伏技术。

20世纪50年代，太阳能利用领域出现了两项重大技术突破：一是1954年美国贝尔实验室研制出6％的实用型单晶硅电池；二是1955年以色列Tabor提出选择性吸收表面概念和理论并研制成功选择性太阳吸收涂层。这两项技术的突破，为太阳能利用进入现代发展时期奠定了技术基础。

2.国内太阳能利用概况

煤炭巨量消费已成为我国大气污染的主要来源。我国具有丰富的太阳能、风能、生物质能、地热能和海洋能等新能源和可再生能源资源，开发利用前景广阔。太阳能光伏发电应用始于70年代，真正快速发展是在80年代。在1983年—1987年短短的几年内先后从美国、加拿大等国引进了七条太阳能电池生产线，使我国太阳能电池的生产能力从1984年以前的

年产200千瓦跃到1988年的4.5兆瓦。目前太阳能电池主要应用于通信系统和边远无电县、无电乡村、无电岛屿等边远偏僻无电地区，年销售约1.1兆瓦，成效显著。

(1）建成了40多座县、乡级小型光伏电站，光伏电池总装机容量约600 KW，其中西藏最多，达450多千瓦；1998年10月建成我国最大的西藏那曲安多县光伏电站的光伏电池装机容量高达100 KW。

（2）家用光伏电源在青海、内蒙古、新疆、甘肃、宁夏、西藏以及辽宁、吉林、河北、海南、四川等地广泛应用。

（3）在22所农村学校建立了光伏电站，光伏电池组件的总装机容量为57 KW。

（4）1998年中国通信史上建成难度最大的兰—西—拉光缆干线工程，有26个光缆通信站采用光伏电池作电源，其海拔高度多在4 500 m以上，光伏电池组件的总功率达100 KW。

（5）1996年建成了塔中4—轮南输油输气管道阴极保护光伏电源系统，总功率为

40 KW。该系统横贯环境恶劣复杂的塔克拉玛干大沙漠，总长达300 km。

（6）1995年，63个国家重点援藏项目——西藏广播电视发射接收工程采用光伏电池供电，共建成216套卫视接收站和多套调频发射站光伏电池供电系统，总功率为300多KW。

第二课时

生物质能的利用

氢能的开发与利用

整体设计

三维目标

1.知识与技能

简单了解生物质能、氢能利用的现状，了解开发利用生物质能、氢能的广阔前景和尚未攻克的一些技术难题。

2.过程与方法

(1)采用阅读资料、收集数据等生动活泼的学习形式，调动学生的学习积极性和主动性。

(2)联系生产、生活实际学习生物质能、氢能的利用。

3.情感态度与价值观

认识开发、利用高能清洁能源的重要性和紧迫性，提高学生的科学素养，增强学生的社会责任感。

教学重点

生物质能、氢能利用的现状、开发利用生物质能、氢能的广阔前景和尚未攻克的一些技术难题。

教学难点

生物质能、氢能的利用原理。

教学过程

知识回顾

上节课我们讨论学习了有关太阳能的利用，知道现阶段人类对太阳能的利用方式一般有以下三种：1、光能—化学能转换，2.光能—热能转换，3.光能—电能转换。

导入新课

除了太阳能以外，还有其他的洁净、高效的新能源吗？在所有的可利用的能源中，有一种能源可以被描述成是一种古老而年轻的能源，那就是我们今天所要学习的生物质能。

推进新课

[板书]二、生物质能的利用

【提问】生物质能来源于哪里呢？生物质包括哪些呢？请同学们阅读教材P49“生物质能的利用”第一自然段，回答这些问题。

［结论］生物质能来源于植物及其加工产品所贮存的能量。

生物质包括农业废弃物（如植物的秸秆、枝叶）、水生植物、油料植物、城市与工业有机废弃物、动物粪便等。这些物质中蕴藏着丰富的生物质能。

［讨论］同学们知道人类是如何来利用生物质能的吗？

［结论］植物的秸秆、枝叶等农业废弃物可以用来燃烧而产生热量；将植物的秸秆、枝叶、杂草和人畜粪便加入发酵池中，可以用来制造沼气，供人们使用。

［投影］生物质能的利用图（ppt）

[板书]1.生物质能的利用方式

(1)直接燃烧

(C6H10O5)n＋6nO2点燃6nCO2＋5nH2O

纤维素

［分析］燃烧植物的枝叶获得热量是远古时期人类就利用的取热方法。但是把生物质直接燃烧有一个很大的缺点，因为生物质燃烧过程的生物质能的净转化效率只在20%—40％之间，这造成了能量的重大浪费。对于生物质能的利用还有其他的方式，如生物化学转换、热化学转换。

[板书] (2)生物化学转换

①制沼气

［投影］沼气的制备及利用图

［分析］沼气是应用十分广泛的气体燃料，在农村建造沼气池，不仅能有效地利用生物质能，发酵生成沼气后的残余物还可以综合利用，作为饲料和优良的肥料等，一举两得。

②制乙醇

(C6H10O5)n＋nH2OnC6H12O6

C6H12O6发酶2C2H5OH＋2CO2↑

［投影］使用乙醇汽油的汽车图片

[板书](3)热化学转换

［分析］生物质能的热化学转换就是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。

[板书]生物质可燃气体

复杂的化学反应酶nC6H12O6

(C6H10O5)n＋nH2O纤维素

催化剂

C6H12O6＋2H2O2CH4↑＋4CO2↑＋4H2↑

酶【提问】通过以上对生物质能的利用的学习，同学们能不能谈一谈生物质能有什么优点呢？

［结论］生物质能可再生、储量大、污染低。

[板书]2.生物质能的优点：

(1)可再生

(2)储量大

(3)污染低

［讨论］请同学们阅读课本P50“拓展视野”，讨论与传统的填埋方法相比，用焚烧的方法处理垃圾，优点有哪些？

［结论］用焚烧的方法处理垃圾，可以把大量生活垃圾中的生物质能转化为热能、电能，不造成能源的浪费，同时减轻了垃圾占地给城市造成的压力，大大改善了城市环境，增强了市民的环保意识。

[板书]三、氢能的开发与利用

【提问】通过初中化学的学习，我们就知道了氢能是最好的洁净、高效的新型能源，那么为什么可以这样说呢？氢能有什么优点呢？

［结论］氢能的优点有三个：

①氢气完全燃烧放出的热量是等质量汽油完全燃烧放出热量的3倍多；

②制取它的原料是水，资源不受限制；

③它燃烧产物是水，不会污染环境，是理想的清洁燃料。

[板书] 1.氢能的三大优点：(1)热值高

(2)来源广

(3)无污染

【提问】氢能是一种理想的、极有前途的二次能源，它被人们视为理想的“绿色能源”，大家知道几种产生氢能的方式？这些方式有哪些优点和缺点？

［结论］目前人类制取氢气的方法有：

(1)以天然气、石油和煤为原料，在高温下与水蒸气反应或用部分氧化法制氢气。

(2)电解水制氢气。该方法制备氢气条件比较简单，对环境也不会造成污染，但用该方法来制备氢气需要消耗大量的电能，生产成本太高。

(3)在光分解催化剂存在下，在特定的装置中，利用太阳能分解水制氢气。

(4)利用蓝藻等低等植物和微生物在阳光作用下释放出氢气。

总体来说，考虑到所消耗的代价以及环境保护等问题，后两种应该是最佳方式。

[板书]2.氢能的产生方式

(1)在高温下与水蒸气反应或用部分氧化法制氢气

(2)电解水制氢气

(3)利用太阳能分解水制氢气

(4)利用蓝藻等低等植物和微生物在阳光作用下释放出氢气

【提问】大规模生产氢气的工艺，要求氢气的生产成本低、环境污染少、工艺简单、生产安全等。那么同学们知道目前人类有哪些途径可以来利用氢能呢？

［讨论］①氢气燃烧放热（如以液态氢作为火箭的燃料）；

②用高压氢气、氧气制作氢氧燃料电池；

③利用氢的热核反应释放的核能（如氢弹）。

[板书]3.氢能的利用途径

①氢气燃烧放热（如以液态氢作为火箭的燃料）；

②用高压氢气、氧气制作氢氧燃料电池；

③利用氢的热核反应释放的核能（如氢弹）。

【提问】请同学们阅读教材P51“拓展视野”，了解什么是贮氢合金？它的工作原理是什么？

［结论］贮氢金属材料是指那些具备良好的吸收和释放氢气能力的金属或合金。其工作原理是在一定的温度和压力条件下，贮氢金属吸氢，形成氢化物。改变条件发生逆向反应，再释放出气态氢。这个过程可以循环进行，直至贮氢金属失效。

[板书]4.储氢材料

(1)贮氢金属材料是指具备良好的吸收和释放氢气能力的金属或合金。

(2)工作原理：

贮氢金属氢化物氢气

［投影］碳纳米管储氢材料的图片

碳纳米管储氢材料

一定的温度和压力条件下,吸氢改变条件发生的逆向反应

课堂小结

生物质能和氢能都是非常理想的可再生能源，生物质能还具有低污染性和分布广泛性的特点，生物质能是世界第四大能源,仅次于煤炭、石油和天然气，生物质能高新转换技术不仅能够大大加快村镇居民实现能源现代化进程，满足农民富裕后对优质能源的迫切需求，同时也可在乡镇企业等生产领域中得到应用，研究新型转换技术、开发新型装备既是农村发展的迫切需要，又是减少排放、保护环境、实施可持续发展战略的需要。

布置作业

1.“绿色化学”要求从根本上减少乃至杜绝污染。下列对农作物收割后留下的茎干的处理方法中，不符合“绿色化学”的是（

）

A.就地焚烧

B.发酵后作农家肥

C.加工成精饲料

D.制造沼气

2.下列对于城市废弃物中生物质能的利用不合理的是（

）

A.把废弃物拉到乡下找个地方埋掉

B.对废弃物进行处理后焚烧，利用产生的热能供热和发电

C.把废弃物进行生物化学转化获取甲烷

D.让废弃物在一定条件下发生化学反应，产生热值较高的可燃性气体

3.下列选项中，说明乙醇作为燃料的优点的是（

）

①燃烧时发生氧化还原反应

②充分燃烧的产物不污染大气

③乙醇是一种可再生能源

④燃烧时放出大量热量

A.①②③

B.①②④

C.①③④

D.②③④

[答案]

1.A

2.A

3.D 板书设计

生物质能的利用

氢能的开发与利用

二、生物质能的利用

1.生物质能的利用方式

(1)直接燃烧(C6H10O5)n＋6nO2点燃6nCO2＋5nH2O

纤维素

(2)生物化学转换

①制沼气

②制乙醇

(C酶6H10O5)n＋nH2OnC6H12O6

C6H12O发酶62C2H5OH＋2CO2↑

(3)热化学转换

(C酶6H10O5)n＋nH2OnC6H12O6

纤维素

CH

催化剂

612O6＋2H2O

2CH4↑＋4CO2↑＋4H2↑

2.生物质能的优点：

(1)可再生

(2)储量大

(3)污染低

三、氢能的开发与利用

1.氢能的三大优点：(1)热值高

(2)来源广

(3)无污染

2.氢能的产生方式

(1)在高温下与水蒸气反应或用部分氧化法制氢气

(2)电解水制氢气

(3)利用太阳能分解水制氢气

(4)利用蓝藻等低等植物和微生物在阳光作用下释放出氢气。3.氢能的利用途径

①氢气燃烧放热

②用高压氢气、氧气制作氢氧燃料电池

能（如氢弹）

③利用氢的热核反应释放的核

4.储氢材料

(1)贮氢金属材料是指那些具备良好的吸收和释放氢气能力的金属或合金。

(2)工作原理：

贮氢金属氢化物氢气

教学反思

在学习本节课前，教师可以利用学校的网络资源，组织学生先对生物质能、氢能的相关资料作收集、了解，拓展学生的知识面，同时也为新课的讲解做好准备。

在教学过程中，教师要充分调动起学生学习的积极性，通过交流、讨论等多种方式，让学生利用所了解的知识，大胆阐述自己的观点，积极投入到课堂学习中来，让学生成为课堂的主角。同时通过学生间的交流讨论，让学生感受到开发、利用生物质能和氢能的美好前景，激发学生学好化学知识、利用知识为人类做贡献的热情，提高学生的社会责任感。

生物质能、氢能的开发利用主要以常识性介绍为主，不宜进行技术细节上的拓展，本节课的学习，意在激发学生的求知欲望。

备课资料

1.储氢材料

氢是一种热值很高的燃料。燃烧1千克氢可放出62.8千焦的热量，1千克氢可以代替3千克煤油。氢氧结合的燃烧产物是最干净的物质——水，没有任何污染。未来最有前途的燃料电池也主要是以氢为能源。目前利用氢能的困难是什么呢？

氢的来源非常丰富，若能从水中制取氢，则可谓取之不尽、用之不竭。氢能的利用，主要包括两个方面：一是制氢工艺，二是储氢方法。

传统储氢方法有两种，一种方法是利用高压钢瓶（氢气瓶）来储存氢气，但钢瓶储存氢气的容积小，瓶里的氢气即使加压到150个大气压，所装氢气的质量也不到氢气瓶质量的1％，而且还有爆炸的危险；另一种方法是储存液态氢，将气态氢降温到－253 ℃变为液体进行储存，但液体储存箱非常庞大，需要极好的绝热装置来隔热，才能防止液态氢不会沸腾汽化。近年来，一种新型简便的储氢方法应运而生，即利用储氢合金（金属氢化物）来储存氢气。

研究证明，某些金属具有很强的捕捉氢的能力，在一定的温度和压力条件下，这些金属能够大量“吸收”氢气，反应生成金属氢化物，同时放出热量。其后，将这些金属氢化物加热，它们又会分解，将储存在其中的氢释放出来。这些会“吸收”氢气的金属，称为储氢合金。

一定的温度和压力条件下，吸氢改变条件发生逆向反应

储氢合金的储氢能力很强。单位体积储氢的密度，是相同温度、压力条件下气态氢的1 000倍，也即相当于储存了1 000个大气压的高压氢气。

目前研究发展中的储氢合金，主要有钛系储氢合金、锆系储氢合金、铁系储氢合金及稀土系储氢合金。

储氢合金不光有储氢的本领，而且还有将储氢过程中的化学能转换成机械能或热能的能量转换功能。储氢合金在吸氢时放热，在放氢时吸热，利用这种放热—吸热循环，可进行热的储存和传输，制造制冷或采暖设备。

储氢合金还可以用于提纯和回收氢气，它可将氢气提纯到很高的纯度。例如，采用储氢合金，可以以很低的成本获得纯度高于99.999 9%的超纯氢。

储氢合金的飞速发展，给氢气的利用开辟了一条广阔的道路。