能源化学概述
化学与能源--能源概述
化学与能源–能源概述引言能源是人类社会发展和生产生活不可或缺的资源之一。
能源的使用和开发在化学领域扮演着重要的角色，通过化学的方法可以开发和利用各种能源，提高能源的利用效率，减少能源的消耗。
本文将从化学的角度总结能源的概述，包括能源的定义、分类、重要性以及化学在能源领域的应用。
能源的定义能源是指能够进行工作和产生热的物质或现象。
它可以转化为不同形式的能量，如热能、光能、电能等，并且可以被人类用来推动社会的发展和进步。
能源是人类社会发展和生产生活的基础，没有能源的支持，人类社会将无法正常运转。
能源的分类根据来源和性质的不同，能源可以分为传统能源和新能源两类：1.传统能源：传统能源主要指石油、煤炭和天然气等化石燃料。
这些能源主要来源于地下的化石燃料储藏，并且在人类社会的发展中发挥着重要的作用。
传统能源的利用也带来了环境污染和全球变暖等问题，因此，研究和开发新能源已成为当前各国普遍关注的方向。
2.新能源：新能源是指利用自然界中可再生资源获得的能源。
主要包括太阳能、风能、水能、地热能等。
新能源具有清洁、可再生和无污染等优点，有望成为未来能源发展的方向。
化学在新能源领域的研究和应用也非常广泛，可以通过化学反应将可再生能源转化为电能或其他可利用的能源形式。
能源的重要性能源在人类社会中的重要性不可忽视。
它是推动社会经济发展的关键因素之一，对于工农业生产、城市建设、交通运输以及人们的日常生活都有着不可或缺的作用。
首先，能源是工业生产的基础。
各个行业的生产都离不开能源的支持，例如，电力是工业生产中最重要的能源之一，其他行业如石化、冶金、建材等也需要大量的能源支持。
其次，能源对于人们的日常生活也有着至关重要的作用。
人们的用电需求越来越大，电力供应对于家庭和社会的稳定运行至关重要。
另外，能源在交通运输领域也扮演着重要的角色。
无论是汽车、飞机、火车，还是船舶等交通工具，都需要能源支持其运行。
因此，能源的供应和利用一直受到各国政府和学术界的高度关注，化学作为能源领域的重要学科之一，发挥着重要的作用。
化学与能源--能源概述PPT(51张)
3 煤的能量来自于太阳能 植物光合作用吸收太阳能，储存了能量，煤化过程释放
b 煤的焦化(干馏）---将煤置于隔绝空气的封闭炼焦炉内加热， 煤分解成固态的焦炭、液态的煤焦油和气态的焦炉气。 焦炭---主要用于炼铁，还可用于制造电石、电极。 煤焦油---黑色油状液体，含苯、酚、萘、蒽等重要化工原 料。 焦炉气---含H2、CO、CO2、CH4、C2H4、NH3、H2S等。
C 煤的液化（人造石油）---原理：煤、石油都含C、H、O，但 煤的分子量是石油的十倍，所以，煤加热裂解，由大变小， 得到燃料油，仍在试验阶段。
• 2 石油的形成
• 石油是远古时代沉积在海底湖泊中的动植物的遗体， 在海洋条件作用下经过千百万年的漫长转化过程而生 成。
3 石油的重要性
石油是国家现代化建设的战略物资，许多国际争端往往同石 油资源有关，现代生活中的衣食住行直接或间接地都与石油 有关。
OPEC—沙特阿拉伯、伊朗、伊拉克、科威特等13个国家成 立了“石油输出国组织欧佩克（OPEC)”。
汽油性能的表征——辛烷值
汽油质量用辛烷值表示，因为汽油燃烧时有爆炸性，会降低 汽油的使用效率，其中以C7-C8为主，抗震性能最好的是异 辛烷，将其辛烷值定标为100，抗震性最差性为正庚烷，定 其辛烷值为0。
93号汽油，辛烷值为93，表示它的抗震性能与93%异辛烷7% 正庚烷的混合物相当（并非一定含93%异辛烷） 辛烷值是汽油抗暴性能的间接量度 提高汽油辛烷值的方法： 1.提高异辛烷的含量（铂铼重整）--直链烃变成带支链的烷 烃异构体； 2.加少量的四乙基铅[Pb(C2H5)2]—1升汽油中加入1ml，辛 烷值可提高10-12。 尾气中的微量含铅混合物已成公害，高度的潜在致癌性。大 气中的铅含量很高，其中97％来自于汽车尾气的排放，目前 市场上主要无铅汽油。
2024能源与化学PPT完整版
能源与化学PPT完整版目录•能源与化学概述•传统能源与化学关系•可再生能源与绿色化学技术•储能技术与新型电池材料研究•节能减排政策背景下产业发展策略•实验设计与安全操作注意事项01能源与化学概述能源定义及分类能源定义指可产生各种能量（如热量、电能、光能和机械能等）或可作功的物质的统称。
能源分类包括一次能源和二次能源。
一次能源又分为可再生能源（水能、风能及生物质能）和非再生能源（煤炭、石油、天然气、油页岩等）。
利用化学反应将能源从一种形式转化为另一种形式，例如燃烧、电解和光合作用等。
能源转化能源储存能源利用通过化学反应储存能量，并在需要时释放能量，例如电池、燃料电池和超级电容器等。
利用化学反应提高能源的利用效率，例如催化剂在燃料燃烧和工业生产中的应用。
030201化学在能源领域应用国内外发展现状与趋势发展现状目前，全球能源消费结构正在经历重大转变，可再生能源和清洁能源的比重逐渐增加。
同时，化学在能源领域的应用也在不断扩展和深化，例如新型电池技术、催化剂设计和合成以及碳捕获和储存等。
发展趋势未来，随着环保意识的提高和技术的不断进步，可再生能源和清洁能源的比重将继续增加。
同时，化学在能源领域的应用也将更加广泛和深入，例如高效催化剂的开发、新型储能技术的探索以及碳循环和碳利用的研究等。
02传统能源与化学关系煤炭资源及其利用技术煤炭资源概述煤炭是一种重要的化石能源，具有储量丰富、分布广泛等特点。
煤炭利用技术包括燃烧、气化、液化等多种技术，广泛应用于电力、化工、冶金等领域。
煤炭利用中的化学原理煤炭的燃烧、气化等过程涉及复杂的化学反应，如碳的氧化、还原等。
03石油天然气利用中的化学原理石油和天然气的加工利用涉及烃类的裂解、重整、合成等化学反应。
01石油天然气资源概述石油和天然气是另一种重要的化石能源，具有高效、清洁等特点。
02石油天然气加工技术包括炼油、石化、天然气处理等加工技术，可获得各种燃料和化工原料。
石油天然气资源及加工技术核能资源及核化学反应原理核能资源概述核能是一种高效、清洁的能源，具有巨大的发展潜力。
能源化学工程专业简介
能源化学工程专业简介能源化学工程专业涉及到物质的转化、能量的转移和利用，这是一个相对复杂的领域，也是当今社会发展重要的领域之一。
其开设的分类还包括能源化学技术和绿色能源化学，在这两大分类下，能源化学工程专业所掌握的知识非常广泛，不仅包括化学和热力学知识，也包括材料化学学科，机械学科等方面的知识。
首先，能源化学工程，就是利用化学方面的知识，将原材料转化为可供人类利用的能源。
在这个领域，我们需要掌握各种原材料的实际性质和化学反应，以及各种反应条件和工程设计等知识。
这样我们才能够合理地设计工艺流程，并制造出能够满足能源供应的产品。
其次，能源化学工程也是为了减少人类对自然资源的依赖而致力于发展绿色能源的领域之一。
作为一名能源化学工程专业的学生，我们需要学习各种绿色能源的技术，例如：太阳能、风能等，以及关于这些能源的化学原理和工程技术知识。
这些技术将有助于我们创造出更加环保的能源，并为保护环境而作出贡献。
对于能源化学工程专业的学生，他们需要掌握的知识非常广泛。
化学原理、数学方面的知识、工程设计方面的知识、物理学方面的知识等，这些知识将会在日后的工作实践中发挥出极其重要的作用。
而对于学生来说，不断学习和探索，才能够拓展自己的视野和能力，才能够在未来迎接更多的挑战。
能源化学工程专业毕业生可以在多个领域从事相关职业，例如：化工公司、石油公司、环保机构、食品生产等。
能源化学工程专业的学生学习的领域非常广泛，且相关行业的发展前景也非常广阔，所以这个专业将成为一个非常有前途的选择。
总之，能源化学工程非常综合和实用，对于环境和能源这样热门的问题，这个专业将成为一个非常有前途的领域。
这个专业需要学生广泛地掌握化学工程、物理学、材料科学等方面的知识，并灵活运用这些知识来解决现实中的实际问题。
对于有志于从事相关工作的同学，这个专业将会给他们提供广阔的发展机会。
能源化学
“能源化学”是掌握煤炭综合利用，了解非煤矿物能源，普及新能源和可再生能源知识、实现能源科学利用和可持续发展的重要科学技术基础。
课程内容能源化学课程是化学工程与工艺类专业的一门技术基础课，是学生学完物理化学、有机化学、化工原理、仪器分析、化工热力学等课程之后的一门限定选修的主干课程。
本课程利用前序课程中有关物理学、物理化学、有机化学等学科的基本理论来学习研究能源的分类、非煤矿物能源和可再生能源的资源特点、性质和一般生产与加工过程；重点研究煤的生成、组成、岩相、性质、分类和结构；研究煤的各种转化过程机理及其理论基础；研究煤的各种加工产物的组成、性质及其应用。
课程目标通过本课程的学习，学生应比较牢固地掌握煤的生成、组成、基本性质、结构及其变化规律，了解和掌握煤加工过程中各种物理、化学、物理化学的反应机理，了解能源的分类、非煤矿物能源和可再生能源的资源特点和一般性质。
为学习相关工艺课程打好理论基础，并使学生能够理论联系实际，提高应用能源化学的知识提出问题、分析问题和解决问题的能力。
课程特色（1）课程内容与中国能源国情紧密结合：能源化学注重基础性、新颖性、科学性和先进性。
针对我国以煤炭为主体，大力发展可再生能源和新能源的能源结构国情，能源化学重点研究煤炭的综合利用，以提高利用效率，提高经济效益和保护环境为目的，系统介绍煤的生成、组成、岩相、性质、分类和结构；煤的气化、液化、焦化、炭素化、煤基化工原料与煤基化学品的转化机理及其理论基础；煤的各种加工产物的组成、性质及其应用。
作为拓展知识，能源化学全面介绍了石油、天然气、天然气水合物等非煤矿物能源和太阳能、风能、地热能、传统生物质能、现代生物质能、海洋能、大型水电能、小水电等可再生能源。
使学生在重点掌握煤化学知识的同时，全面了解能源的整体知识。
（2）课程建设与学科特色建设紧密结合：武汉科技大学化学工程与工艺专业以“焦化”为专业特色。
通过学校、学院、本课程组及相关老师共同努力，武汉科技大学已建成“湖北省煤转化与新型碳材料重点实验室”；“化学工艺”已建成博士学位授权点，并已建成为化学工程与技术为一级学科硕士点，涵盖五个二级学科点，2006年被评为湖北省一级学科。
能源化学专业认识
能源化学专业认识能源化学专业是一门研究能源转化和利用的学科。
随着全球能源需求的不断增长和能源供应的不断改变，能源化学专业在解决能源安全和环境可持续发展等方面起着至关重要的作用。
本文将介绍能源化学专业的基本认识和相关研究领域。
1. 能源化学的定义和目标能源化学是一门综合性的学科，旨在研究能源的转化、储存、利用和节约。
其主要目标是开发高效、低成本、环境友好的能源转化技术，促进能源的可持续发展。
2. 能源化学的研究领域能源化学的研究领域非常广泛，涵盖了许多重要的能源转化和利用技术。
以下是能源化学的一些主要研究领域：•燃料电池技术: 燃料电池是一种将化学能转化为电能的装置，具有高能量密度、低污染和高效率的特点。
能源化学专业研究燃料电池的催化剂设计、电解质材料开发、系统集成等关键技术。
•太阳能转化: 太阳能是一种清洁、可再生的能源。
能源化学专业研究太阳能的光电转化、光催化和光热转化等技术，以提高太阳能的利用效率和降低成本。
•储能技术: 储能技术是解决可再生能源不稳定性和间断性的关键。
能源化学专业研究锂离子电池、钠离子电池、超级电容器等储能装置的材料设计、电极反应机理等方面的问题。
•能源转化与利用: 能源化学专业还研究化石能源的高效利用和低碳转化技术，如石油炼制、煤气化、生物质能转化等。
通过优化能源转化过程，减少能源消耗和排放，达到节能减排的目标。
3. 能源化学专业的就业前景能源化学专业毕业生在能源领域，尤其是新能源领域有很广阔的就业前景。
以下是一些相关的就业方向：•能源研究机构: 毕业生可以到能源研究机构从事能源化学研究和开发工作，参与新能源技术的创新和应用。
•能源公司: 能源化学专业毕业生在能源公司从事燃料电池、太阳能和储能等相关领域的研发、生产和应用工作。
•环保部门: 能源化学专业毕业生可以在环保部门从事能源转化与利用的监测和评估工作，为环境可持续发展做出贡献。
•高校科研院所: 毕业生可以选择在高校和科研院所从事能源化学专业的教学和科研工作，培养和指导更多的专业人才。
能源化学(一)
• 锂离子电池(Li-ion)是锂电池发展而来。 所以在介绍Li-ion之前，先介绍锂电池。 举例来讲，以前照相机里用的扣式电池就 属于锂电池。锂电池的正极材料是二氧化 锰，负极是锂。 • 电池组装完成后电池即有电压,不需充电. 这种电池也可能充电,但循环性能不好,在 充放电循环过程中,容易形成锂枝晶,造成 电池内部短路,所以一般情况下这种电池是 禁止充电的。
CuSO4 Cu + 2 e
2+
-+ . ...+..-...... .- .. --+ ...+ - . ... .. -
. .. ..
+ + . + .. .. . . +. . + .+ .. .. . ...ห้องสมุดไป่ตู้
ZnSO4 Zn
2+ + 2e
Cu
Zn
二、化学电源 1、干电池
铜帽 ... .. ..
碳棒 锌壳 糊状Z nCl2和N H4Cl
粉状M nO2
NH 干电池结构：（—） Zn ZnCl2， 4Cl MnO2 C（ +） （—）Zn + （ + ） 2 NH4 + 2 e H2 + MnO2 Zn
2+ + 2e 2 NH3 +
H2 H2O + MnO
+ 2 NH4 + MnO 2+ 2 e 2NH3+ H2O + MnO
• 锂离子电池目前有液态锂离子电池（LIB） 和聚合物锂离子电池（PLIB）两类。其 中，液态锂离子电池是指以 Li＋嵌入化合 物为正负极的二次电池。 • 正极采用锂离子化合物 LiCoO2，LiNiO2 或 LiMn2O4 ，负极采用锂-碳层间化合物 LixC6 电解质为溶解有锂盐LiPF6,LiAsF6 等有机溶剂。
能源化学知识点总结
能源化学知识点总结能源化学是化学学科的一个重要分支，它主要研究能源的转化、储存和利用。
随着全球能源需求的不断增长和能源资源的日益枯竭，能源化学正日益成为人们关注的焦点之一。
在这篇文章中，我们将总结一些能源化学的重要知识点，包括能源源、能源转化和储存，以及相关的化学原理和技术。
1. 能源源能源源是指能够供给人类社会所需能量的自然资源或设备。
常见的能源源包括化石能源（煤、石油、天然气等）、可再生能源（太阳能、风能、水能等）和核能等。
其中，化石能源是目前主要的能源源，但由于其资源有限和环境污染等问题，可再生能源和核能正成为人们关注的热点。
在能源化学中，我们需要了解不同能源源的化学组成、转化方式以及利用技术。
2. 能源转化能源转化是指能源从一种形式转变为另一种形式的过程。
常见的能源转化包括化石能源的燃烧、太阳能的光电转换、风能的风力发电等。
在能源化学中，我们需要了解不同能源转化的化学反应过程、能量转化效率以及相关的化学原理和技术。
3. 能源储存能源储存是指将能源暂时储存起来，以便在需要时进行使用的过程。
常见的能源储存方式包括化石能源的燃料储存、太阳能的光热储存、电能的电池储存等。
在能源化学中，我们需要了解不同能源储存方式的化学原理、储存效率以及相关的化学技术。
4. 化石能源化石能源是指来自地下埋藏的化石燃料，包括煤、石油和天然气等。
由于其含能量高、易获取、价格低廉等优点，化石能源一直是人们主要的能源源之一。
但由于其资源有限和环境污染等问题，化石能源逐渐受到人们的关注，并且可再生能源和核能正成为替代化石能源的热点。
5. 可再生能源可再生能源是指来自自然界中不断再生的能源，包括太阳能、风能、水能等。
与化石能源相比，可再生能源具有资源丰富、环境友好、可持续利用等优点，因此正成为人们关注的热点。
在能源化学中，我们需要了解太阳能的光电转换、风能的风力发电、水能的水力发电等技术，以及相关的化学原理和材料。
6. 核能核能是指来自核裂变或核聚变反应中释放的能量。
能源化学工程专业
能源化学工程专业介绍编辑本段专业概述能源化学工程（代码 081106S）属于工学大类，化工与制药类。
本专业为2011年新增专业。
能源化学工程属于一个全新的专业，之前只在化学工程与工艺这个专业里涵盖过一点，主要关注怎么利用能源、对大自然造成较少的伤害。
主要研究方向：能源清洁转化、煤化工、环境催化、绿色合成、新能源利用与化学转化环境化工。
能源化学作为化学的一门重要分支学科，是掌握煤炭综合利用，了解非煤矿物能源，普及新能源和可再生能源知识、实现能源科学利用和可持续发展的重要科学技术基础。
它利用化学与化工的理论与技术来解决能量转换、能量储存及能量传输问题，以更好地为人类经济和生活服务。
化学变化都伴随着能量的变化，而能源的使用实质就是能量形式的转化过程。
能源化学因其化学反应直接或者通过化学制备材料技术间接实现能量的转换与储存。
该专业开展化石资源优化利用的基础与应用基础研究，重点解决高效新型催化剂研制及其工业放大等重大问题；研发高效、低成本、上规模、环境友好的非石油基醇醚酯合成工艺路线；清洁能源的制备、存储及其转化。
研制基于液相反应的新型超级电容器；研发锂离子电池、燃料电池和太阳能电池的新型材料。
编辑本段培养目标培养掌握化学和能源转化与利用的基本理论、基本知识和基本技能，培养具有良好科学素养、基础扎实、知识面宽，具有创新精神和国际视野的高级专门应用型人才，具备在煤炭行业、电力行业、石油石化行业、生物质转化利用行业从事低碳能源清洁化、可再生能源利用以及能源高效转化、化工用能评价等领域进行科学研究、生产设计和技术管理的能力。
通过学习，将具备以下几方面的能力：1. 掌握能源化学学科的基本理论及基础知识，掌握先进的设计方法及工程技术，具有基本的专业素质；2. 掌握清洁能源的制备、存储及其转化的基本技能；3. 掌握能源的清洁利用技术、可再生能源的开发利用等方面的技能；4. 掌握通过现代技术获得最新科技信息的手段，了解能源工程发展的最新动态，具有一定调查研究与决策能力、组织管理能力，具有较强的语言表达能力；5. 具有熟练使用计算机系统解决实际问题的基本能力。
能源化学归纳
煤：“工业的粮食”，是人类历史上最古老的化石燃料之一。
石油：“工业的血液”天然气：地下自然形成的可燃性气体，主要成分是甲烷（CH4)二泥盆纪腐泥煤石煤石炭纪腐殖煤菌解阶段：泥炭化阶段煤化作用阶段：褐煤阶段变质阶段：烟煤及无烟煤阶段煤的元素组成：煤中有机质是复杂的高分子有机化合物，主要由碳、氢、氧、氮、硫和磷等元素组成，而碳、氢、氧三者总和约占有机质的95%以上；煤中的无机质也含有少量的碳、氢、氧、硫等元素。
碳是煤中最重要的组分，其含量随煤化程度的加深而增高。
泥炭中碳含量为50%～60%，褐煤为60%～70%，烟煤为74%～92%，无烟煤为90%～98%。
煤中硫是最有害的化学成分。
煤燃烧时，其中硫生成SO2，腐蚀金属设备，污染环境。
煤中硫的含量可分为 5 级：高硫煤，大于4%；富硫煤，为2.5%～4%；中硫煤，为1.5%～2.5%；低硫煤，为1.0%～1.5%；特低硫煤，小于或等于1%。
煤中硫又可分为有机硫和无机硫两大类。
煤气（Coal gas）从字面意思上讲是与煤有关的气体，但是在不同的使用环境下，煤气具有不同的解释：在石油化学工程中，煤气指干馏煤炭所得到的作为燃料的气体，其主要成分是氢、甲烷、乙烯、一氧化碳、石脑油，另外还有少量的氮和二氧化碳等不可燃烧的杂质，现在多称为“煤制气”水煤气水煤气是由水蒸汽和高温碳反应而获得的。
由于反应为吸热反应，为维持炉温，必须间隙生产．所得煤气中CO 和H2 均较高，煤气发热值较高，但热效率低，约54%左右，成本高设备复杂。
一般作为合成氨原料气使用，作工业燃料气使用的较少。
有时，在制水煤气过程中加入少量空气，制得的煤气称为半水煤气。
三石油：赋存在地壳岩石隙孔中天然生成的、以液态烃为主的可燃有机矿产。
石油从地下开采出来，没有经过加工提炼之前通常称之为原油（crude oil）天然气：广义：自然界存在的一切气体。
狭义：地壳岩石孔隙中天然生成的、以烃类为主的可燃气体石油的成分：☆石油实际上是多种有机化合物的混合体。
能源化学工程专业介绍
能源化学工程专业介绍
能源化学工程是一门涉及能源生产、转换、存储和利用的工程
学科。
它结合了化学工程、材料科学、环境科学和能源科学的知识，旨在研究和开发新型能源技术以应对日益严重的能源危机和环境污
染问题。
首先，能源化学工程涉及到能源生产的方方面面。
这包括传统
能源如石油、天然气和煤炭的开采、提炼和加工，以及新能源如太
阳能、风能和生物质能的生产和利用。
学生将学习如何设计和优化
能源生产过程，以提高能源利用效率和减少环境影响。
其次，能源化学工程也涉及能源转换技术的研究和开发。
这包
括燃烧、化学反应、电化学和热力学等方面的知识，旨在将原始能
源转化为可用的能量形式，如电力或热能。
学生将学习如何设计和
优化能源转换系统，以提高能源利用率和降低排放。
此外，能源化学工程还包括能源存储和输送技术的研究。
这涉
及到电池、超级电容器、燃料电池等能量储存技术的开发，以及管道、输电线路等能源输送技术的设计和优化。
最后，能源化学工程也关注环境保护和可持续发展。
学生将学
习如何评估能源系统的环境影响，并设计环保的能源生产和利用方案，以实现能源可持续发展和减少对环境的负面影响。
总的来说，能源化学工程是一门综合性的学科，涉及能源生产、转换、存储和利用的方方面面，旨在培养学生成为具有广泛知识和
综合能力的能源工程技术人才。
希望这个介绍能够帮助你更好地了
解能源化学工程专业。
能源化学工程专业认识
能源化学工程专业认识能源化学工程是一门应用化学和工程学的交叉学科，主要研究如何合理、高效地利用和转化能源资源，以满足人类社会日益增长的能源需求。
本文将介绍能源化学工程专业的基本概念、重要性以及相关的学科内容。
一、专业概述能源化学工程是以化学原理和工程技术为基础，研究能源转化与利用的学科。
该专业着重研究能源产业链中的各个环节，包括能源的获取、储存、转化和利用等方面。
其目标是通过提高能源利用效率，减少能源资源的浪费，推动可持续发展。
二、专业重要性能源是现代社会的基础，对人类社会的发展至关重要。
然而，能源资源有限，且部分能源的使用还会产生环境污染和气候变化等问题。
能源化学工程专业的出现和发展，就是为了应对这些挑战。
通过研究能源化学工程，我们可以深入理解能源的来源、转化和利用过程，有效提高能源利用效率，减少能源损失，并寻找替代能源，将对环境和人类社会造成的影响降到最低。
三、学科内容能源化学工程专业涉及多个学科领域，包括但不限于以下内容：1.化学原理：学习化学反应、化学平衡和热力学等基本原理，了解不同能源间的相互转化过程。
2.能源转化与利用：研究各种能源的转化与利用技术，比如化石能源（如石油、天然气）、核能和可再生能源等。
3.能源储存技术：研究不同类型的能源储存技术，如电池、氢能储存等，以提高能源供应的稳定性和可持续性。
4.环境影响评估：研究不同能源利用方式对环境的影响，并提出相应的环境保护措施。
5.新能源研发：探索新型能源的研发和应用，如太阳能、风能、生物质能等，以减少对传统能源的依赖。
6.能源经济与政策：研究能源相关的经济学和政策学知识，探讨能源市场的运作规律和政府的政策调控。
四、就业前景随着全球能源需求的增长和对可持续能源的需求不断加大，能源化学工程专业的就业前景十分广阔。
毕业生可在能源供应公司、石油化工企业、环境保护机构、新能源企业和科研院所等单位从事能源相关技术与管理工作。
此外，能源化学工程专业的人才在国家能源安全战略规划、环境保护和能源政策研究等领域也有很大的需求。
化学与能源
03 化石燃料及其利 用
化石燃料种类与特性
煤炭
天然气
形成于地下深处，由古代植物遗体经 过复杂的地质化学变化而成。具有高 碳含量、高热值和丰富的储量。
主要成分为甲烷，形成于地下深处， 由古代生物遗体在还原环境下经地质 作用形成。具有清洁、高效、环保等 优点。
石油
由古代海洋或湖泊中的生物遗体在地 下高温高压环境下形成。具有高热值 、易运输和加工成各种燃料和化工原 料的特性。
电动汽车与可再生能源的协同发展
将电动汽车作为移动储能单元，通过智能充电设施与可再生能源发电系统相连，实现电动 汽车与可再生能源的协同发展。例如，在太阳能和风能资源丰富的地区建设充电站，为电 动汽车提供清洁的充电服务。
05 新能源材料在化 学能源中应用
新能源材料种类及特性
锂离子电池材料
01
具有高能量密度、长循环寿命和环保等优点，广泛应用于电动
04 可再生能源与化 学储能技术
可再生能源种类及特点
太阳能
风能
利用光伏效应将太阳能转化为电能，具有 清洁、无限可利用的特点。
通过风力驱动风力发电机产生电能，风能 资源丰富且分布广泛。
水能
生物质能
利用水流驱动水轮机产生电能，水能资源 可再生且对环境影响较小。
利用生物质（如木材、农作物废弃物等） 进行燃烧或发酵产生热能或生物燃料，具 有可再生性和低污染性。
化学反应在能源转换中应用
燃料电池
利用化学反应产生电能，具有高效、环保等优点 ，应用于交通工具、便携式设备等领域。
能源储存与转换材料
研究具有高能量密度、快速充放电等特性的材料 ，如锂离子电池、超级电容器等。
ABCD
太阳能利用
通过光化学反应将太阳能转换为化学能储存，如 光合作用、光催化等。
能源化学概述
能源化学概述第一章能源简介1能源的分类2能源利用史3能源的作用4能源储量及消费5中国能源的进展6能源化学7能源与材料8能源与环境9能源进展趋势第一节能源的分类1 能（量）：能量是物质运动的一种度量，是物体做功的能力。
对应于物质的不一致的运动形态，能量也有不一致的形式。
各类运动形态是能够相互转化的，因此各类形式的能量之间也能够相互转换。
能量是物质的属性，任何物质都具有能量，能本身不是物质，而是指物质的一种状况或者状态。
（2）能的形式：机械能（动能、势能）、热能、化学能、电能、光能、核能（3）能量的性质：状态性；可加性；传递性；转换性；做功性；贬值性。
2 能源国际上，衡量一个国家现代化的程度①能源的人均占有量；②能源构成；③能源使用率；④能源对环境的影响。
（1）什么是能源？能源与能量既有联系又有区别，能量来自能源，但能量本身是量度物质运动形式与量度物体做功的物理量，包含机械能、热能、电能、电磁能、化学能、原子能等。
能源是可从其获得热、光与动力之类能量的资源。
《科学技术百科全书》能源是一个包含着所有燃料、流水、阳光与风的术语，人类用适当的转换手段便可让它为自己提供所需的能量。
《大英百科全书》能源是能够直接或者经转换提供人类所需的光、热、动力等任一形式能量的载能体资源。
《能源百科全书》（2）能源的形式：石油、天然气、煤、生物质能、太阳能、风力能、地热能、水力能、核能、丙烷（3）能源的分类①能源按其形成方式分为：➢一次能源：直接从自然界取得的以自然形态存在的能源。
如：煤炭、石油、天然气、风能、水能、太阳能、地热能、核能、生物质能、化学能等。
➢二次能源：由一次能源通过加工或者转换得到的能源。
如：焦炭、汽油、重油、煤气、热能、机械能、电能等。
二次能源是联系一次能源与能源用户的中间纽带。
一次能源地球上的一次能源来源于三个方面：1)地球以外天体中的太阳辐射能（包含直接的太阳辐射能外，还包含间接来自太阳能能源，如化石能源、生物能、水能、风能、海洋能等）。
能源化学工程概论
能源化学工程概论
能源化学工程是现代化工工程的重要分支之一，也是构建能源转
型和清洁能源体系的重要领域。
它主要研究涉及各种化学反应过程的
能源系统设计和开发，以期提高能源利用效率、降低能源消耗和污染
排放，实现可持续发展。
在能源化学工程领域，主要应用的化学原理包括热力学、反应动
力学、传递过程及其模型等，涉及的技术手段包括催化反应、燃烧反应、化学吸附、甲烷化、氧化甲烷等。
在能源化学工程应用领域，最广泛的是化石能源的生产、转化和
利用，包括石油、天然气、煤炭等。
但是，由于化石能源的限量性质
和其不可持续的影响，目前越来越多的研究和发展转向了可再生能源
的利用，例如可再生能源发电、生物质能源利用等。
在能源化学工程的实际应用中，我们需要充分考虑能源的效益、
环保和安全性。
例如，在设计化学反应是，需要谨慎考虑反应的能量
平衡、原料选择、反应条件、催化剂选择等问题，以提高产出率、降
低成本、减少废水、废气和废物等污染物的排放。
同时，需要注重工
艺流程的可控性、节能性和安全性，在操作过程中严格执行安全规定，并做好事故防范和应急措施的管理。
总之，能源化学工程对于促进能源产业的可持续发展、推动经济
的发展和生态环境的改善有着非常重要的作用。
我们应该在推动能源
技术创新的基础上，合理设计能源化学工程的应用，做好科学管理和
实践应用，为我们未来的生活和工业化发展创造更加美好和持久的发展前景。
能源化学课程
能源化学课程
能源化学是一门研究能源转化与储存的学科。
在能源化学课程中，学生通常会学习以下内容：
1. 化石燃料和可再生能源的基本原理和性质，包括石油、天然气、煤炭、生物质和太阳能等能源的来源、开发和利用。
2. 能源转化和储存技术，如电池、燃料电池和储氢技术，以及相关的反应机制和材料设计。
3. 能源转化过程中的反应动力学和热力学，包括能源转化反应的速率、能量变化以及熵变等概念。
4. 使用化学方法和催化剂提高能源转化效率的方法，如催化剂表面活性、选择性和稳定性的研究。
5. 能源系统的可持续性和环境影响，包括能源利用对环境和气候变化的影响，以及可持续能源技术的发展。
6. 新兴能源技术的研究进展，如太阳能电池、燃料电池、水分解等，以及与化学相关的能源领域的前沿研究。
在能源化学课程中，学生通常会进行实验和研究项目，以提高他们的实验技能和科学研究能力。
此外，他们也会学习使用计算机模拟和分析工具来解决能源化学中的问题。
能源化学专业本科课程设置
能源化学专业本科课程设置1. 引言能源化学是一门研究能源转化、储存和利用的学科。
随着全球对清洁能源的需求不断增长，能源化学专业在现代能源领域起着重要的作用。
为了培养高素质的能源化学人才，本科教育的课程设置至关重要。
2. 专业核心课程2.1 物理化学 - 介绍化学基础理论和实验技术。
- 深入讨论能量转化的原理以及能源化学的相关应用。
2.2 有机化学 - 掌握有机化合物的结构、性质和反应规律。
- 研究有机化合物在能源转化和储存中的应用。
2.3 无机化学 - 研究无机化合物的结构和性质。
- 探究无机材料在能源储存和转化中的应用。
2.4 分析化学 - 学习化学分析的基本原理和方法。
- 研究能源化学中的分析技术和仪器。
2.5 材料化学 - 学习材料的结构和性质。
- 探索材料在能源领域的应用和研发。
2.6 能源化学导论 - 介绍能源化学基本概念和原理。
- 分析能源转化和利用的可行性。
3. 专业选修课程3.1 新能源材料与技术 - 研究新型能源材料的合成、性质和应用。
- 探讨新能源技术的前沿发展。
3.2 可再生能源 - 学习可再生能源的分类和特点。
- 分析可再生能源的利用方式和关键技术。
3.3 能源储存技术 - 研究能源的储存和释放方式。
- 探究不同储能技术的原理和应用。
3.4 能源转化与利用 - 学习能源转化的机理和技术。
- 分析不同能源转化方式的效率和环境影响。
4. 实践教学环节•实验教学：开设相关实验课程，培养学生实验操作和数据处理能力。
•实习实训：组织学生参与能源化学相关的实习实训活动，提升实践能力和综合素质。
•毕业设计：要求学生完成与能源化学相关的研究项目，培养科研能力和创新意识。
5. 总结能源化学专业的本科课程设置旨在培养具备坚实的化学基础知识和专业技能的能源化学人才。
通过理论学习和实践教学的有机结合，学生将能够全面了解能源化学领域的发展趋势和实际应用，为国内外能源领域的发展和创新做出贡献。
2023年能源化学专业介绍及就业方向
2023年能源化学专业介绍及就业方向能源化学是化学的一个分支，研究能源的化学产物及其合成、储存、转化、利用等方面的科学问题，涉及化学、物理、工程学等多个学科。
能源化学在现代能源技术中扮演着重要的角色，其研究成果直接关系着人类的能源安全和可持续发展。
一、课程设置能源化学专业主要课程包括基础化学、物理化学、有机化学、无机化学、分析化学、化工原理、新能源材料、电化学能源、燃料电池及其应用等，其中，新能源材料、电化学能源等课程涉及到当前最前沿的科学研究领域。
除此之外，学生还需进行实验课程，培养科学研究实践能力。
二、就业方向1. 能源材料领域：能源材料是能源领域的重要分支，其研究重点是新型材料的发现、合成、制备工艺的研究，以及在新能源器件中的应用。
能源化学专业毕业生可在研究机构、电池制造企业、材料制造企业等领域中从事新能源材料研究、开发和制造，从事新能源设备中的材料选型、性能优化、制备和应用等方面的工作。
2. 新能源设备领域：随着新能源技术的不断发展，新能源设备已成为一个重要的就业领域。
能源化学专业毕业生可在新能源发电设备生产厂家、能源综合利用企业、航空航天、交通运输等行业单位中从事研究、开发和应用等方面的工作。
3. 能源相关研究领域：能源化学专业毕业生可在研究机构、大专院校、政府部门中从事相关能源问题的研究和政策制定工作，为能源领域的发展和国家能源保障作出贡献。
三、未来发展趋势随着全球能源问题的加剧和可再生能源的不断发展，能源化学专业已成为未来科技领域中不可或缺的一部分。
能源化学专业的未来发展趋势主要在以下几个方面：1. 增强新能源利用方面的研究：随着新能源技术的不断发展，能源化学将放到更加重要的位置，对于新型能源材料的开发和应用将有更多探索。
2. 加强环境保护方面的研究：能源化学将会更加注重环保方面的研究，探索新型节能材料、清洁燃料等等。
3. 与其他领域相结合：能源化学将和其他相关学科如材料科学、纳米科学等协同发展，形成跨学科的研究模式，为未来的科技发展提供更多的支持。
能源化学工程介绍
能源化学工程介绍
能源化学工程是中国普通高等学校本科专业，属于化工与制药类（化工类）专业，基本修业年限为四年，授予工学学士学位。
该专业主要培养学生掌握能源化学工程、电化学工程及催化技术等方面的基础理论和基础知识，以及新能源、能量储存与转换的理论基础。
该专业学生需要掌握的技能包括但不限于化石能源的清洁利用技术，燃料电池系统与氢能利用，电化学功能材料与能源储存转换技术，以及可再生能源（太阳能、风能、生物质能、海洋能等）的利用途径。
他们需要能在新能源的利用和转化领域内从事专业经营管理和科研开发。
具体来说，学生需要学习化学电源与物理电源（燃料电池、锂电池、Ni-H 电池、太阳能电池、生物电池等）的利用技术，学习能源材料与能源转换材料（储能材料、电极材料、光电转换材料等）的设计与合成，以及燃料化学与工程中催化剂、添加剂、高能碳氢燃料等新型燃料或能提高燃料利用效率的技术。
能源化学工程专业的毕业生可以在新能源的利用和转化领域内从事专业经营管理和科研开发，例如在能源企业、科研机构、政府机构等单位工作。
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能源化学第一章能源简介1能源的分类2能源利用史3能源的作用4能源储量及消费5中国能源的发展6能源化学7能源与材料8能源与环境9能源发展趋势第一节能源的分类1 能（量）：能量是物质运动的一种度量，是物体做功的能力。
对应于物质的不同的运动形态，能量也有不同的形式。
各种运动形态是可以相互转化的，所以各种形式的能量之间也能够相互转换。
能量是物质的属性，任何物质都具有能量，能本身不是物质，而是指物质的一种状况或状态。
（2）能的形式：机械能（动能、势能）、热能、化学能、电能、光能、核能（3）能量的性质：状态性；可加性；传递性；转换性；做功性；贬值性。
2 能源国际上，衡量一个国家现代化的程度①能源的人均占有量；②能源构成；③能源使用率；④能源对环境的影响。
（1）什么是能源？能源和能量既有联系又有区别，能量来自能源，但能量本身是量度物质运动形式和量度物体做功的物理量，包括机械能、热能、电能、电磁能、化学能、原子能等。
能源是可从其获得热、光和动力之类能量的资源。
《科学技术百科全书》能源是一个包括着所有燃料、流水、阳光和风的术语，人类用适当的转换手段便可让它为自己提供所需的能量。
《大英百科全书》能源是可以直接或经转换提供人类所需的光、热、动力等任一形式能量的载能体资源。
《能源百科全书》（2）能源的形式：石油、天然气、煤、生物质能、太阳能、风力能、地热能、水力能、核能、丙烷（3）能源的分类①能源按其形成方式分为：➢一次能源：直接从自然界取得的以自然形态存在的能源。
如：煤炭、石油、天然气、风能、水能、太阳能、地热能、核能、生物质能、化学能等。
➢二次能源：由一次能源经过加工或转换得到的能源。
如：焦炭、汽油、重油、煤气、热能、机械能、电能等。
二次能源是联系一次能源和能源用户的中间纽带。
一次能源地球上的一次能源来源于三个方面：1)地球以外天体中的太阳辐射能（包括直接的太阳辐射能外，还包括间接来自太阳能能源，如化石能源、生物能、水能、风能、海洋能等）。
2)地球本身蕴藏的能量资源，诸如地热能、火山能、地震能以及核燃料（铀、钍、钚）等。
3)地球和其他天体相互作用而产生的能量。
如天体运动中，太阳和月亮对地球表面的水有吸引力作用而产生的潮汐能。
这三类能源中，太阳辐射能是最主要的，也是人类利用最多的。
②一次能源按其是否能够再生的性质分为：➢可再生能源：可再生能源是指使用后仍能更新或是再生的能源；如：太阳能、水能、风能、地热能、潮汐能、海洋能、生物质能等。
取之不尽，用之不竭➢不可再生能源：不可再生能源是有限的能源，开采消耗后，短期内无法恢复的能源；如煤炭、石油、天然气、核燃料等。
可再生能源的主要类型和特点：可再生，无污染或污染小，地区分布广，适合就地开发利用。
③能源按其使用性质不同可分为：➢含能体能源：指能够提供能量的物质能源，即储存起来的能源，其特点是可以保存且可运输，如草木燃料、矿物燃料、核燃料、高位水库中的水等。
➢过程性能源：指能够提供能量的物质运动形式，它不能直接储存，存在于“过程”之中，如太阳能、风能、水能、潮汐能、电能等。
④能源按其使用的成熟程度和技术状况可分为：➢常规能源：技术上比较成熟，已被人类广泛利用，在生产和生活中起着重要作用的一次能源。
如煤炭、石油、天然气、水能、核裂变能等。
➢新能源：一般是指在新技术基础上加以开发利用的可再生能源。
如太阳能、生物质能、氢能、地热能、核聚变能等。
⑤能源按其形态方式分为：➢化石能源、（矿物能源）如煤炭、石油、天然气。
➢非化石能源（替代性能源）如太阳能、风能、水能、生物质能、地热能、海洋能等。
⑥能源按其性质可分为：➢燃料能源✧矿物燃料（煤、石油、天然气等）✧生物燃料（柴草、木材、沼气、有机废弃物等）✧化工燃料（丙烷、甲醇、酒精、废旧塑料制品等）✧核燃料（铀、钍、钚、氘等）➢非燃料能源✧多数具有机械能，如风能、水能、潮汐能、波浪能等，✧有的含有热能，如地热能和太阳能等。
⑦根据能源是否流通分为：➢ 商品能源：指经过流通环节大量消费的能源，主要有煤炭、石油、天然气、电力等。
➢ 非商品能源：指不经流通环节而自产自用的能源，如农户自产自用的薪秸秆，牧民自用的牲畜粪便，风能、太阳能等。
（在农村地区开发的为生产和生活使用的能源又叫做农村能源）⑧根据能源消耗后是否造成环境污染可分为：➢ 清洁能源（绿色能源）：利用现代技术开发的干净、无污染的新能源。
如太阳能、氢能、风能、潮汐能等。
“绿色能源”有两层含义：✧ 利用现代技术开发干净、无污染的新能源，如太阳能、氢能、风能、潮汐能等； ✧ 化害为利，将发展能源同改善环境紧密结合，充分利用先进的设备与控制技术来利用城市垃圾、淤泥等废物中所蕴藏的能源，以充分提高这些能源在使用中的利用率。
➢ 非清洁能源：包括煤炭、石油等。
⑨按能源载体同地球构成关系划分➢ 地壳能源：地壳能源是指在地球演变过程中，经过漫长的地质年代逐渐自然形成的载能物体，如煤炭、石油、天然气、油页岩等。
它们的形成与地壳运动、海水进退、气候变化、生物兴衰等息息相关。
➢ 地壳外能源：地壳外能源是指除地壳能源以外的能源，它的形成不是地壳物质，如太阳能、风能等。
（4）分布式能源：分布式能源是一种建在用户端的能源供应方式，既可独立运行，也可并网运行。
分布式能源是相对于传统的集中供电方式而言，是指将冷热电系统以小规模、小容量（数千瓦至50兆瓦）、模块化、分散式的方式布置在用户附近，可独立地输出冷、热、电能的系统。
3能源的评价➢ 储量 ➢ 能量密度 ➢ 储能的可能性与供能的连续性 ➢ 能源的地理分布 ➢ 开发费用和利用能源的设备费用 ➢ 运输费用与损耗➢ 能源的可再生性 ➢ 能源的品位➢ 对环境的影响4 有关能源的国际组织● 国际能源机构（国际能源署、国际能源组织）International Energy Agency, IEA● 世界能源理事会（世界能源委员会）World Energy Council, WEC● 国际原子能机构International Atomic Energy Agency, IAEA● 世界石油大会（世界石油理事会）World Petroleum Congress, WPC● 石油输出国组织Organization of the Petroleum Exporting Countries 简称欧佩克（OPEC ）或油组● 政府间气候变化专业委员会Intergovernmental Panel on Climate Change, IPCC● 经济合作与发展组织Organization for Economic Cooperation and Development, OECD 5 能源计量单位能源计量单位可以有3种表示方法1) 能量单位：用热功单位来表示，如焦耳（J ）、卡（cal ）、千瓦小时（kWh ）；英国热能单位（BTU ）2) 当量单位：用能源的当量值表示，常见的如煤当量和油当量。
3) 能源的实物量单位：用能源的实物量来表示，如煤用吨（t ），石油用（桶），天然气用立方M （m 3）。
6 温度表示方法：华氏温度、摄氏温度、开尔文温度 ()()95 C ⨯-︒32华氏温度＝摄氏温度()32+⨯︒59 F 摄氏温度＝华氏温度()15.273+＝摄氏温度开尔文温度K第二节能源利用史人类对于能源的开发利用大致经历了四个历史时期：1)古代柴草时期；2)新石器时代晚期的煤炭时期；3)19世纪中叶的石油时期；4)始于20世纪中叶的新能源时期。
世界能源结构发生的第一次转变：薪柴→煤炭（英国产业革命）世界能源结构发生的第二次转变：煤炭→石油和天然气（管线焊接技术）世界能源结构发生的第三次转变：石油和天然气→可再生能源（1973年第一次石油危机）第三节能源的作用能源：是人类生存和发展的重要物质基础；是人类从事各种经济活动的原动力；是人类社会经济发展水平的重要标志。
第四节能源储量及消费1 能源储量：世界能源消费结构变化（%）2 能源消费能源强度：亦称能源消费强度，常用单位产值能耗或单位产品能耗表示。
单位产值能耗：是指一个国家或地区、部门或行业单位产值一定时间内消耗的能源量，通常以吨（或公斤）油当量（或煤当量）／美元来表示。
一个国家或地区的能源强度，通常以单位国内生产总值耗能量来表示。
单位产品能耗：是以实物量为单位的能源消费量与对应的产品量之比。
能源强度反映经济对能源的依赖程度，受一系列因素的影响，包括经济结构、经济体制、工艺水平、生产规模、技术水平、能源结构、人口等。
世界能源消费现状及特点1. 受经济发展和人口增长的影响，世界一次能源消费量不断增加2. 世界能源消费呈现不同的增长模式，发达国家增长速率明显低于发展中国家3. 世界能源消费结构趋向优质化，但地区差异仍然很大4. 世界能源资源仍比较丰富，但能源贸易及运输压力增大第五节中国能源的发展中国能源发展回顾：1949年新中国成立时，全国一次能源的生产总量只有2400万吨规范煤。
中国能源生产总量及其构成中国能源消费结构中国的能源特点：“以煤为主，多能互补”1996年，中国成为全球第二大一次能源消费国，同时也是全球第二大能源生产者。
中国的能源发展现状：●能源资源总量丰富：煤炭储量约占世界总储量的12.6%，居第3位。
水力资源占世界总量的30%，居第1位，原油占2.4%，天然气仅占1.2%。
●人均能源资源拥有量较低、分布不均：人均能源资源占有量不到世界平均水平的一半，石油仅为1/l0。
●人均能源消费量低、单位产值能耗高（即能源消费强度，是指单位GDP所投入的能源量。
）●能源资源开发难度大，能源利用效率低●能源安全面临威胁1993年开始成为石油净进口国，2008年石油进口依存度（净进口量与消费量之比）接近52%。
●能源消费以煤为主，环境压力加大，新能源与可再生能源有待大力发展中国能源发展战略：坚持节约优先、立足国内、多元发展、依靠科技、保护环境、加强国际互利合作，努力构筑稳定、经济、清洁、安全的能源供应体系，以能源的可持续发展支持经济社会的可持续发展。
第六节能源化学1 能量转化化学反应中的能量变化通常主要表现为热量的变化：放出热量或吸收热量。
✧如果反应放出的能量大于吸收的能量，则此反应为放热反应。
如燃烧反应、中和反应、化合反应、金属和酸的反应；✧如果反应放出的能量小于吸收的能量，则此反应为吸热反应。
如分解反应、以C、H2、CO为还原剂的反应、铵盐与固体碱的反应。
在化学反应中，拆散化学键需要吸收能量，形成新的化学键放出能量。
热功当量：1 cal = 4.1840 J热力学第一定律：能量可以从一种形式转化为另一种形式．在转化过程中能量既不会消失也不会增加。
热力学第二定律：不可能把热从低温物体传到高温物体，而不引起其它变化。