上海交通大学：《生物质能源转化与利用》课程教学资源（PPT课件）第3讲 生物质构建与组成

生物质构建与组成 Fibres Cell wall structure Wood vessels Hemicellulose Tree trunk Cellulose Lignin Extractives

生物质构建与组成

能量转换传递 物质构建转化 生长机理 种类组分 转化原理 应用系统 基本的光合作用 光 二氯化碳 热能 木材 Natural Gas Supply Typical CHP System 热电联供 光 氧 二氧化碳 00 水 叶绿素等 生物乙醇 分解) 卡尔文循环 葡糖 甘蔗 ADP ATP- Pi 生物柴油 光反应 暗反应 交通运输 油菜 生物柴油

木材 甘蔗 油菜 热能 生物乙醇 生物柴油 热电联供 交通运输 生长机理 种类组分 转化原理 应用系统 能量转换传递 物质构建转化

背景知识

背景知识

太阳能是 如何储存 H0 在植物中 植物中能量是如何释放出来的 为什么会排放污染物 Ca 为什么会结渣 植物是如何生长的

植物是如何生长的 植物中能量是如何释放出来的 为什么会排放污染物 为什么会结渣

能量的本质 S 力 运动 用力F推动一个物体移动 一段距离S所做功W为： 能量是做功的能力 W=F·S

能量的本质 F S W = F · S 用力F推动一个物体移动 一段距离S所做功W为： 能量是做功的能力

库仑定律 分子的形成 (+q IFoal=IFak Iqx Ql r2 氢原子 共享 电子 共用的电子受原子核的吸引(4绿线) 电子之间和原子核之间互相排斥(2红线) 氢分子 原子本身并不稳定，不能以孤立的原子存在，而要通过化学键结合形成稳定的分子形式存在

分子的形成 原子本身并不稳定，不能以孤立的原子存在，而要通过化学键结合形成稳定的分子形式存在。 共用的电子受原子核的吸引（4绿线） 电子之间和原子核之间互相排斥（2红线） 库仑定律

碳在氧气中燃烧放出热量 热的本质是分子的运动 氧 力和运动 碳 化学反应是旧键 的断裂和新键的 形成，总是伴随 能量的变化。 02 cO +

氧 碳 碳在氧气中燃烧放出热量 O2 C ＋ 化学反应是旧键 的断裂和新键的 形成，总是伴随 能量的变化。 力 和 运 动 热的本质是分子的运动

+ Transition state Activation H 0 energy -OH HO K313u3 螚 周同 ⊙6 -OH Substrate H OH (ground state) 断健所需能量 O用 00⊙-6 组键放出能量 H Change in energy GLUCOSE between substrate 新键平组 旧键断裂 and product Product 净放出能量 0⊙-0 Course of the reaction (Reaction coordinate)

植物通过光合作用储存能量并生长 光能 C02+H20 (CH20)+02 0=C=0 植物细胞 化学键形式 键能(kJ/mol) C=0 795 H-0-H H-O 460 C-H 385 0=0 485 化学键 反应物 产物 C=0 2 1 H-O 2 0 0=0 0 1 0=0 C-H 0 2 总键能 2510kJ/mol 2050kJ/mol

CO2+H2O （CH2O）+O2 光能 植物细胞 化学键形式 键能（kJ/mol） C=O 795 H-O 460 C-H 385 O=O 485 化学键 反应物 产物 C=O 2 1 H-O 2 0 O=O 0 1 C-H 0 2 总键能 2510kJ/mol 2050kJ/mol H-O-H O=O 植物通过光合作用储存能量并生长

光合作用过程

光合作用过程