化学与能源化学与能源
《普通化学》课件—10化学与能源
煤焦油：是黑褐色、油状粘稠液体，成分十分复杂，目前以验明的有约 500多种，其中有苯、酚、萘、蒽、菲等含芳香环的化台物和吡啶、喹啉、 噻吩等含杂环的化合物，它们是医药、农药、合成材料等工业的重要原料。
焦炉气：主要成分是H2.CH4.CO等热值高的可燃性气体，它们燃烧方便， 可用作冶金工业燃料和城市居民生活煤气。此外，焦炉气中还含有乙烯、 苯、氮等。焦炉气可用来合成氨、甲醇、塑料、合成纤维等。
褐煤：一般为褐色或黑褐色，合碳量在70一78％之间，挥发分较高，在大气 中易风化破碎，易氧化自燃。一班不宜于远地运输和长久贮存。
烟煤：黑色，与褐煤相比，挥发分较少，吸水性较小，合碳量在78—85％之 间。由于它有一定的粘结性能，适宜于炼焦。焦是冶金工业、动力工业和化 学工业的重要原料和燃料。
无烟煤：灰黑色，有金属光泽，致密、坚硬，挥发分少，吸水性也小， 灰分 和硫分都比较低，炭化程度高，合碳总量一股在85％以上，发热值也最大。
（二）石油的炼制 1.分馏
分馏：将原油用蒸溜的方法分离成为不同沸点范围的蒸馏产物的过程。
根据压力不同可分为常压分馏和减压分馏。
得到汽油、煤油、柴油等多种石油产品
2.裂化
裂化：将碳链较长的重质油在高温和隔绝空气加强热的条件下发生分解而成 为碳原子数较少的轻质油的过程。
裂化分成热裂化和催化裂化。
3.催化重整
（二）煤的主要成分
煤是由有机物和无机物组成的一种混合物，以有机物为主。
碳：是煤的主要可燃元素， 煤的碳化程度越高，它的含碳量越多。
氢：也是煤的主要可燃元素。其发热值为碳的三倍。和C、S、P结合的 H可以燃烧，这种氢叫做“有效氢”；和O结合生成H2O的氢叫做“化合 氢”，不能燃烧。
水分：随煤的碳化程度不同而异，一般泥煤含水分最多，褐煤次之， 无烟煤最少。（一般低于5%）。水分在煤燃烧时会带走热量，相当于带 走煤的可燃质（可燃成分）。
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
针对训练3（2016·威海）燃烧是一类重要的化学 变化，下列关于燃烧的叙述正确的是（ D ） A.燃烧一定有火焰 B.物质在有限的空间内燃烧，一定会发生爆炸 C.物质跟氧气的反应就是燃烧 D.使可燃物温度降低到着火点以下，可以灭火
【火眼金睛】
易错点1 有关着火点、燃烧、爆炸的认识 例 下列说法中正确的是（ D ） A.用水可以灭火，是因为水可以降低物质的着火点 B.爆炸都属于化学变化 C.高层住房着火时，立即打开所有门窗 D.燃烧时一定发光、放热 【点拨】着火点是物质固有的性质，一般不能改变 ；气球的爆炸、轮胎的爆炸都是物理变化。高层住 房着火时，立即打开所有门窗会使室内氧气充足， 燃烧的更旺。
常见的易燃物：硫黄、白磷、红磷、酒精、汽油、煤气 常见的易爆物：H2、CO、CH4、KClO3、NH4NO3 煤：含有碳、氢、氮、硫、氧等元素(煤 三大 气主要成分为H2、CO、CH4等) 化石 石油：主要含有碳和氢两种元素 燃烧与 燃料 石油炼制的燃料主要有：汽油、煤油和柴油 利用 无色无味比空 气轻难溶于水 天然气(主要成分为 CH4 ) 的气体 可燃性： 对环境的影响 清洁能源 新能源
7.几种常见的灭火方法 (1)森林着火，迅速在距离火场不远处伐木，已形成 隔离带。 (2)油锅中油着火，盖上锅盖；用登帽盖灭酒精灯； 酒精在试验台上着火，用湿布盖灭，都是利用了隔 绝空气的原理。 (3)建筑物着火，用高压水枪灭火。 (4)常见的灭火器的适用范围：①液态CO2灭火器 扑灭图书、珍贵设备的失火；②干粉灭火器 扑灭 油、气等失火；③泡沫灭火器 扑灭木材、布料 的失火；④含有水的灭火剂，不能用来扑灭电器的 火灾。
[学以致用] 氢氧化铝作为阻燃剂受热分解时吸收热量，同时生 成耐高温的氧化铝和大量水蒸气，起到防火作用。 下列叙述错误的是 ( A ) A.反应吸热，降低了可燃物的着火点 B.生成氧化铝覆盖在可燃物表面，隔绝空气 C.生成大量水蒸气，降低可燃物周围氧气的浓度 D.反应能够降低温度，可燃物不易达到着火点
化学与能源
化学与能源化学与能源化学和能源是紧密相连的两个领域。
化学为能源的研究和开发提供了理论基础和技术支持，而能源则是化学研究的重要应用领域。
本文将探讨化学与能源的关系，以及化学在能源领域中的应用。
化学是研究物质变化的科学。
它研究物质的性质、组成、结构和变化规律，以及在不同条件下物质之间的相互作用。
化学在能源领域中的应用主要体现在能源转化和利用的过程中。
通过化学反应，可以将不同的能源形式（如化石燃料、核能、太阳能等）转化为人类所需的能量形式（如电能、热能等）。
能源是人类社会发展的重要物质基础。
它广泛应用于工业、农业、交通运输、建筑等领域，支撑着人类的经济发展和社会进步。
能源的研究和开发是化学领域的重要方向之一。
化学家们通过研究能源转化和利用的机理，开发出高效的能源转化技术和能源利用方式，为人类的能源利用提供了重要的技术支持。
化学在能源领域中的应用非常广泛。
以下是一些具体的例子：1、化石燃料：化石燃料是当前人类使用的主要能源之一。
化学家们通过研究化石燃料的组成和结构，开发出高效的燃烧方式和催化剂，提高了化石燃料的利用效率，减少了环境污染。
2、太阳能电池：太阳能电池是一种将太阳能转化为电能的装置。
化学家们通过研究光电转换的机理，开发出高效的光电转换材料和电池，提高了太阳能的利用效率，为可再生能源的发展提供了技术支持。
3、燃料电池：燃料电池是一种将化学能直接转化为电能的装置。
化学家们通过研究燃料电池的电极反应和电解质传输机理，开发出高效的燃料电池，为可再生能源的发展提供了新的技术途径。
4、储能电池：储能电池是一种将电能转化为化学能的装置。
化学家们通过研究储能电池的电极材料和电解质传输机理，开发出高效的储能电池，提高了电能的利用效率，为可再生能源的发展提供了技术支持。
总之，化学与能源是密不可分的两个领域。
化学为能源的研究和开发提供了理论基础和技术支持，而能源则是化学研究的重要应用领域。
未来，随着人类对能源需求的不断增加和环保意识的不断增强，化学在能源领域中的应用将会更加广泛和深入。
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。
化学与能源 (1)
设计课时数
教学过程
教具
（一）创设情境，导入新课
导入：展示《中国节能标志》图片，图片中包含哪些含义？节能的意义是什么？
（二）合作交流，解读探究
1．能源的种类
观察、联想、讨论、交流你知道的能源有哪几种？能源给人类带来哪些好处？如果失去能源世界将变成什么样？
小结当今能源主流是煤、石油、天然气等化石能源，随着社会快速发展，化石能源消耗速度加快，化石能源这一不可再生的能源日趋枯萎，能源危机的出现迫切需要我们开发新能源，如氢能源、核能、太阳能；提高能源的利用率；降低能耗，节约能源。
通过硫酸铜与锌反应，将化学能转化为电能。日常生活中的干电池、电动车上用的电池、航天器上燃料电池等都是将化学能直接转化为电能。
观察、思考化学电源（即电池）的工作原理是什么？这一过程中能量转化率是否高？使用化学电源的优点是什么？
小结化学电池将化学能直接转化成电能，能量转化率较高，这是提高能源利用率的好方法；能减少大气污染物。如宇宙飞船上常采用氢氧燃料电池。
讨论人类要解决能源危机从哪几个方面着手？
结论解决能源危机的方法有：提高能量转化的效率；研制、使用节能产品；开发新能源。
讨论交流日常生活中你有哪些节能方法？
点拨随手关灯、使用太阳能热水器、夏天将空调的温度调得高一点，或尽量不使用空调等。
3．化学能转化为电能的装置——化学电源
演示实验化学能转化为电能的实验
交流讨论虽然使用电池能减少大气污染物和能量转化率较高，但随意丢弃废旧电池会导致哪些环境问题？你认为废弃电池应如何处理？
点拨化学电源中使用了重金属盐作为电解质，废弃电池随意丢弃会导致固体废物和重金属离子对环境的污染。废弃电池应回收并集中处理，有些超市、学校、街道设立了废弃电池回收箱，山东省济南市还通过废电池换食品的方法鼓励市民回收废弃电池。
第9章 第一节 化学与能源
讨论
化石燃料的大量使用存在哪些危害? 如何解决这些问题?
化石燃料燃烧与环境污染
化学能转化为电能
燃料电池 燃料电池中氢气、甲烷、甲醇、一氧化碳、 乙醇等燃料与氧化剂发生反应将化学能直 接转化为电能。 燃料电池的优点： １ 能量转化率高 ２ 不产生污染性气体 ……
交流与讨论
虽然使用电池能减少大气污染物和 提高能量的转化效率,但随意丢弃废旧电 池,会导致固体废弃物和重金属离子对环 境的污染.你认为废弃电池应如何处理? 请与同学们交流讨论.
(2)在点燃氢气前为什么要检 查氢气的纯度?如何检查? (3)氢气储存时为什么要远离火源?
课堂练习
B
A
1 实验室制取氧气的发生装置应选 A 择______，收集装置应选择 DE ______。
D C
2 实验室制取氢气的发生装置应选 BC 择______，收集装置应选择 EF ______。 3 实验室制取二氧化碳的发生装置 BC 应选择______，收集装置应选择 D ______。
①
②
③
• 3.现以锌和稀盐酸为原料制取和收集纯净、干燥的 氢气。(1)写出图中发生装置中标号的仪器名称： 长颈漏斗 试管 铁架台 ①________，②______，③______。 (2)制取的氢气中常含有少量HCl气体和水分，可 使用下列装置对气体进行净化。 • 气体进出的正确顺序是(填导管口的标号)： a→( d )→ ( e )→( b )→( c ) A • (3)收集氢气应选用上图装置中的(填标号)____。
E
F
2、此实验室制取氢气的装置图有哪些错误？ 为什么？请改正？
1 2
3
3.用电解方法可以使水分解为氢气和氧气, 但要消耗大量的能源.科学家正致力于研究 用其他方法从水中制取氢气,试说明利用太 阳能获得氢气的优点.
化学与能源认识化学在能源领域的应用和发展
化学与能源认识化学在能源领域的应用和发展化学与能源：认识化学在能源领域的应用和发展概述：化学作为一门探索物质结构、性质和变化的科学，对于能源领域的应用和发展起着重要的推动作用。
本文将详细介绍化学在能源领域中的应用，包括化学能的转化、化学储能技术、化学能源的发电方式和新能源的开发等方面，旨在探讨化学在能源领域中的重要作用以及对未来能源形势的影响。
一、化学能的转化化学能的转化是能源领域中的重要过程，常见的化学能转化包括燃烧、电化学反应和核能反应等。
1. 燃烧反应燃烧反应是化学能转化的常见形式，通过燃烧可以将化学能转化为热能和光能。
例如，化石燃料的燃烧可以产生大量的热能，用于供暖、发电和工业生产等方面。
同时，燃烧也伴随着废气的产生，其中包括二氧化碳等温室气体，对环境造成了不可忽视的影响。
2. 电化学反应电化学反应是将化学能转化为电能的过程，主要包括电池和燃料电池两种形式。
电池通过化学反应产生电流，常见的例子包括锂电池、铅酸电池和锌锰电池等。
燃料电池则通过氧化还原反应将燃料化学能直接转化为电能，具有高效能、环境友好的特点。
目前燃料电池已在交通运输、电力供应等领域得到广泛应用。
3. 核能反应核能反应是将核能转化为热能或电能的重要途径，核能在能源领域中具有巨大的潜力。
核裂变反应是目前主要的核能来源，通过分裂重核使核能释放，产生大量的热能和中子。
核聚变反应则是模仿太阳的能源产生过程，将轻核聚变为重核，释放巨大的能量。
虽然核能具有巨大的储能量，但也存在核废料处理和安全性等问题。
二、化学储能技术化学储能技术是指将化学能转化为可存储的形式，以便在需要时进行释放和利用。
常见的化学储能技术包括电池、超级电容器和化学储氢等。
1. 电池电池是一种将化学能转化为可用电能的储能装置，广泛应用于移动设备、交通运输和可再生能源等领域。
随着科技的进步，电池的技术也在不断发展，新型电池如锂空气电池、固态电池等正在研究和开发中，具有更高的能量密度和更长的寿命。
化学与能源的关系
化学与能源的关系
化学与能源存在密切的关系。
能源可以通过化学反应得到或者用于促使化学反应发生。
以下是化学与能源的几个方面关系的例子：
1. 化石燃料：石油、天然气和煤炭是重要的化学燃料，它们在燃烧时产生能量。
这些能源在工业、交通和家庭等领域中广泛应用。
2. 可再生能源：可再生能源包括太阳能、风能、水能等，它们可以通过化学反应来转化为电能或热能。
例如，太阳能电池利用光能将光子转化为电子，从而产生电能。
3. 电池和燃料电池：电池是一种将化学能转化为电能的装置，常见的电池有干电池和蓄电池。
燃料电池则利用氢气或其他可燃气体与氧气的化学反应产生电能。
4. 化学反应与能量转化：化学反应中的能量转化常常与能源有关。
例如，爆炸是一种释放大量能量的化学反应，火箭燃料的燃烧产生的大量气体推动火箭飞行。
5. 微观角度：在微观层面上，化学反应涉及原子和分子之间的相互作用和能量转化。
化学键的形成和断裂以及反应物和生成物之间的能量变化，都可以影响化学反应的热力学性质和速率。
综上所述，化学与能源之间存在广泛而密切的关系，化学反应
可以产生能量或使能源转化为其他形式的能量，同时探索和创新化学反应也为能源领域的发展提供了重要的支撑。
高中化学之化学与能源、化学资源的开发利用知识点
高中化学之化学与能源、化学资源的开发利用知识点
1.从使用程度分
（1）常规能源：指已经大规模生产和广泛利用的能源，如煤、石油、天然气（矿物燃料）、水力。
（2）新型能源：利用先进技术所获得的能源，如太阳能、风能、潮汐能、地热能、核能等
2.从能源再生性分
（1）可再生能源：在短时间内可连续再生利用的一次能源。
例如：水能、风能。
（2）不可再生能源：经过亿万年形成的，短期内无法恢复的能源。
例如：煤、石油、天然气等。
3.从能源的原有形态是否改变分
（1）一次能源：指在自然界中能以现成形式提供的能源，例如：天然气、煤、石油、水能、太阳能、风能。
（2）二次能源：指需要依靠其他能源（也就是一次能源）的能量间接制取的能源，例如：电能、煤气、沼气等。
4.从对环境的影响分
（1）绿色能源：在释放能量的过程中对环境不造成化学污染的能源。
如氢能、潮汐能、太阳能。
（2）清洁能源: 对环境污染小的能源，如核能、天然气。
（3）不清洁能源：对环境污染大的能源，如煤直接燃烧。
1.石油
（1）石油的分馏：物理变化，得到石油气、汽油、煤油、柴油、重油等。
（2）石油的裂化：化学变化，获得更多的轻质油，特别是汽油。
（3）石油的裂解：化学变化，获得主要有机化工原料，如乙烯、丙烯、甲烷等。
2.煤
（1）煤的干馏：化学变化，隔绝空气加强热，得到焦炉气、煤焦油、焦炭等。
（2）煤的气化：将煤转化为可燃性气体的过程主要是C（s）＋H2O（g）CO（g）＋H2（g）。
（3）煤的液化：把煤转化为液体燃料的过程，如甲醇。
化学与能源的关系
化学与能源的关系能源是现代社会发展和生活运转的基础，而化学作为一门研究物质变化的学科，与能源密切相关。
化学在能源生产、转化和利用的各个环节都起着重要的作用。
本文将从化学与能源的关系、化学在能源生产中的应用以及化学在能源转化和利用中的作用等方面进行探讨。
一、化学与能源的关系能源是指能够产生运动、发光和产热等形式的物质或者物理现象。
而化学主要研究物质的组成、结构、性质及其变化规律，因此化学与能源之间存在着密切的关系。
首先，能源的产生与化学反应密切相关。
许多能源的产生都与化学反应有关，例如化石燃料的燃烧、核能的裂变和聚变以及化学电池的放电等过程。
这些能源的产生都基于化学反应中产生的能量。
其次，能源的转化与化学变化息息相关。
在能源的转化过程中，往往需要通过化学反应来实现能量的转化。
例如太阳能光电池将光能转化为电能，化学电池将化学能转化为电能，燃料电池将燃料的化学能转化为电能等。
最后，能源的有效利用也需要借助化学的手段。
化学技术可以提高能源的利用效率，减少能源的浪费。
例如通过催化剂的应用，可以促进燃烧反应的进行，提高能源的利用率。
化学还可以研究和开发新型的节能材料和技术，以降低能源的消耗。
二、化学在能源生产中的应用化学在能源生产中扮演着重要的角色。
化石燃料是目前主要的能源来源之一，而其生产和利用过程中都需要借助于化学技术。
石油、天然气和煤炭等化石燃料是化学反应的产物，其形成是数亿年来有机物质在地壳深处长时间作用下的结果。
在石油和天然气的提取和加工过程中，化学工艺被广泛应用。
例如，采用化学溶剂萃取可以提高原油中有价值组分的含量；利用化学反应可以将天然气中的硫化氢转化为硫磺，减少对环境的污染。
此外，化学还在新能源的开发和利用中发挥着重要的作用。
例如太阳能电池利用光的能量直接转化为电能，其中的主要工作原理基于光生电化学反应。
化学技术还可以应用于风能、水能等可再生能源的利用过程中，例如储能材料的研发和制备以及能量转化的催化剂设计等。
化学与能源
化学与能源1．常规能源——矿物燃料常规性能源主要为矿物燃料的煤、石油、天然气等。
煤在国民经济中占有很重要的地位，被称为“黑色的金子”、“现代工业的粮食”。
它是由有机物和无机物组成的复杂混合物，主要含有C元素。
煤的主要加工方式是把它隔绝空气加热，使其分解生成焦炭、煤焦油和焦炉气等。
焦炭是冶金工业的重要原料，煤焦油是重要的化工原料，而焦炉气则是重要的燃料。
在加工煤炭以及使用煤作燃料的过程中，对于所产生的煤灰、煤渣、“废气”、“废液”都应加以合理的处理和利用，一定要做到消除污染，保护环境。
石油被称为“现代工业的血液”，也是一种混合物，主要含有碳、氢两种元素，同时还有少量的S、O、N等元素。
因其成分复杂，很少直接使用，一般须进行炼制，通过炼制可以获得汽油、煤油、柴油等燃料和各种机器所需的润滑油以及许多气态烃等产品。
在大力发展石油工业的过程中，我们必须高度重视石油炼制、石油化工等工业产生的“废水”、“废气”和“废渣”以及海底采油、油船运输等对大气、地面和江河湖海的污染。
天然气是当今世界上最重要的气体矿物燃料，主要成分为甲烷，是蕴藏在地下的一种重要能源。
也是一种污染比较小的燃料。
2．绿色能源——太阳能太阳能是个巨大的能源，可以通过四个渠道被人类利用：(1) 通过大气和水分的升腾循环，再通过风、流水、波浪、海流等以风能、水能等形式表现出来。
(2) 被海洋吸收，成为海洋内能，再以潮汐能的形式释放出来。
(3) 通过植物的光合作用把太阳能转化和储存起来，再以草木、沼气、煤、石油、天然气等燃料的形式释放出来。
(4) 通过转换成电能被人们直接使用，如：太阳能照相机，太阳能电话，太阳能冰箱，太阳能电视机，太阳能住宅。
3．其它能源——氢能、核能氢气作为正在崛起的新型能源，引起人们的高度重视。
其主要的优点在于：(1) 矿物资源是有限的，而氢气可以用水作原料来制取，有广泛的来源。
(2) 氢气燃烧时放出的热量多，每千克氢气燃烧发热量高达143000千焦，为同质量汽油的三倍。
2024年化学与能源-(目录版)
化学与能源-(目录版)化学与能源一、引言能源是现代社会的基石，化学作为一门研究物质的组成、结构、性质以及变化规律的基础科学，与能源的开发、利用和转化密切相关。
化学在能源领域的应用，不仅关系到国家能源战略的实施，而且对推动我国能源结构的优化调整、促进经济社会可持续发展具有重要意义。
本文将从化学与能源的关系、化学在能源领域的应用、以及化学在新能源开发中的挑战与机遇等方面进行探讨。
二、化学与能源的关系1.化学是能源转化的基础能源转化是指将一种形式的能量转换为另一种形式的过程，如化石燃料的燃烧、太阳能电池的光电转换等。
化学作为能源转化的基础，涉及到能源的储存、释放、传输和转换。
化学原理和技术在能源转化过程中发挥着关键作用，如催化剂、电池、燃料电池等。
2.化学促进能源利用效率的提高能源利用效率是衡量能源使用过程中能量损失程度的指标。
化学在提高能源利用效率方面具有重要作用，如通过化学合成制备高效催化剂，提高燃料的燃烧效率；通过化学原理优化电池结构，提高电池的能量密度和充放电性能等。
3.化学在新能源开发中的应用新能源是指传统能源之外的各种形式的能源，如太阳能、风能、生物质能等。
化学在新能源开发中发挥着关键作用，如通过化学方法制备高性能的太阳能电池、燃料电池等。
三、化学在能源领域的应用1.化石能源的化学利用化石能源包括煤炭、石油和天然气等，化学在化石能源的利用过程中发挥着重要作用。
如通过化学方法制备高效催化剂，提高燃料的燃烧效率；通过化学合成制备新型燃料，如生物乙醇、生物柴油等，以替代传统化石燃料。
2.化学在核能利用中的应用核能是一种清洁、高效的能源形式，化学在核能利用中发挥着重要作用。
如通过化学方法处理核燃料，提高核燃料的利用率；通过化学方法处理核废水，降低核废水对环境的影响等。
3.化学在可再生能源开发中的应用可再生能源包括太阳能、风能、水能、生物质能等，化学在可再生能源开发中具有广泛应用。
如通过化学方法制备高性能的太阳能电池、燃料电池等；通过化学合成制备生物乙醇、生物柴油等生物质能源；通过化学方法优化风能、水能等能源的利用效率等。
化学与能源知识点总结
化学与能源知识点总结一、化学与能源的关系1. 化学是能源的生产者和消费者化学反应是能源转化的重要方式，许多化学反应都伴随着能量变化。
例如，燃烧、发酵和电化学反应等都是化学能转化为其他形式能的过程。
另一方面，化学也是能源的生产者，化学反应可以用来合成各种燃料、电池和储能材料等。
2. 化学能源和可再生能源化学能源是指储存在化学结合能中的能量，例如燃料、电池和化学储能材料等。
化学能源有些是可再生的，如生物质燃料和氢能，有些是非可再生的，如石油和天然气。
可再生能源是指来自自然界能源循环中能够不断再生的能源，如太阳能、风能和水能等。
3. 化学能源与环境化学能源的使用与环境问题密切相关。
一方面，石油、天然气等燃料的燃烧会产生大量的二氧化碳等温室气体，导致全球变暖，破坏生态平衡；另一方面，化学能源的开发和利用也会对环境造成损害，例如石油开采所产生的污染和酸雨。
二、化学能源的利用1. 燃烧燃烧是最常见的化学能源的利用方式，利用燃料燃烧产生热能和动力。
燃料的种类很多，包括煤炭、石油、天然气、木材、生物质等。
其中，煤炭是目前世界上使用最广泛的燃料，但在燃烧过程中会产生大量的二氧化碳和其他有害物质，对环境造成严重污染。
2. 化学电池化学电池是利用化学能转化为电能的装置。
它由阳极、阴极和电解液组成，阳极和阴极之间的化学反应产生电子流，从而产生电能。
化学电池广泛应用于电子设备、交通工具和储能系统等领域。
不同种类的化学电池有不同的工作原理和适用范围，如铅酸电池、镍镉电池、锂离子电池和燃料电池等。
3. 化学储能化学储能是把能源以化学形式储存在某种材料中，待需要时再释放出来进行能量转化。
目前比较常见的化学储能方式包括氢能、气化炼油、冷藏与解冻、蓄电池等。
其中，氢能作为清洁能源备受关注，不仅可以用来作为燃料，还可以存储和输送能源。
4. 生物质能生物质能是指来自生物体的能源，主要包括木材、秸秆、粪便、沼气、生物柴油和生物醇等。
生物质能是一种可再生的能源，它不仅能够提供热能和动力，还能减少温室气体排放，有利于环境保护。
初中化学化学与能源知识点的全面归纳
初中化学化学与能源知识点的全面归纳化学与能源知识点的全面归纳能源是社会发展和人类生活不可或缺的重要资源，而化学作为一门科学，对能源的产生、转化和利用有着深远的影响。
在初中化学课程中，学生会接触到与能源相关的知识点，本文将对这些知识点进行全面归纳。
首先，我们来了解一下能源的分类。
常见的能源包括化石能源、可再生能源和核能。
化石能源主要是指石油、天然气和煤炭等石化燃料，这些能源主要来源于古代植物和动物的化石。
可再生能源主要包括太阳能、风能、水能和生物质能等，这些能源可以通过自然过程再生产。
核能则是通过核反应释放出的能量。
接下来，让我们了解一下化学在能源方面的应用。
第一个知识点是化学反应与能量变化的关系。
化学反应中，往往伴随着能量的吸收或释放。
例如，燃烧是一种常见的化学反应，燃烧过程中会释放出能量，这也是我们使用化石燃料作为能源的原因之一。
而电池则是通过化学反应将化学能转化为电能。
第二个知识点是化石能源的产生与利用。
化石能源主要是在数百万年前植物和动物尸体的分解过程中形成的。
其中，石油和天然气是通过地壳中的古代生物质经过高温高压形成的，而煤炭则是由古代植物在缺氧条件下残留下来的。
这些化石能源在目前的能源结构中起着重要的作用，但其开采和利用也会产生环境问题。
因此，我们需要加大对可再生能源的利用力度，减少对化石能源的依赖。
第三个知识点是可再生能源的利用。
可再生能源是指能够在人类使用之后通过自然循环再生产的能源。
太阳能是最常见的可再生能源之一，通过太阳能电池板可以将太阳光转化为电能。
风能是指通过风力发电机将风能转化为电能。
水能是指通过水轮发电机将水流的动能转化为电能。
生物质能是指利用农作物秸杆、林木、城市生活垃圾等有机物质进行发电或制造生物燃料。
可再生能源的利用不仅可以减少对有限资源的开采，还能减少对环境的污染，是可持续发展的重要途径。
最后，让我们来了解一下核能的利用。
核能是指核反应产生的能量，通过核反应堆可以将核能转化为电能。
(2024年)化学与能源ppt优秀课件
能源利用
通过化学反应提高能源的利用 效率，如催化剂可以加速化学 反应速率，提高能源的利用率 。
新能源开发
利用化学原理和方法开发新的 能源形式，如太阳能电池利用 光电效应将太阳能转换为电能
。
6
02
化学反应与能源转换
2024/3/26
7
化学反应中能量变化
化学反应中的能量变化表现为吸热或放热，与反应物和生成物的总能量差有关。
随着光伏材料性能提升和制造成本降低，太阳能光伏技术将成为主导未
来能源领域的重要技术之一。
02
风能发电技术
风能作为一种清洁、可再生的能源，其发电技术将不断完善，并在全球
范围内得到广泛应用。
2024/3/26
03
氢能及燃料电池技术
随着氢能储存、运输和应用技术的不断突破，以及燃料电池性能的提高
和成本的降低，氢能及燃料电池技术将在未来能源领域占据重要地位。
化学反应的焓变（ΔH）表示反应过程中的能量变化，正值表示吸热，负值表示放热 。
化学反应中的能量变化可以通过实验测定，如量热法、光谱法等。
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8
燃烧反应与热能转换
燃烧反应是一种放热反应，通常 涉及氧气与可燃物的反应，产生
热能和光能。
热能转换是指将燃烧产生的热能 转换为其他形式的能量，如机械
煤炭液化技术
将煤炭转化为液体燃料， 如煤制油、煤制甲醇等， 实现煤炭的高效利用。
洁净煤技术
采用先进的燃烧和污染控 制技术，减少煤炭燃烧产 生的污染物排放。
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石油清洁高效利用技术
石油炼制技术
通过蒸馏、裂化、重整等工艺， 将原油转化为各种石油产品，如
汽油、柴油等。
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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。
7-3化学与能源-原子能
同位素标记水( 同位素标记水(15O or
19O)研究植物的生化过程 O)研究植物的生化过程
14carbon
研究文物的年代
原子核放射性的发现
什么使未感光的底片感光？ 什么使未感光的底片感光？
α射线： 易被纸， β射线：穿透性较 金属膜、 皮肤等 强，厚的木版、金 阻挡(氦核) 属板阻挡(电子)
γ射线：能穿透大多 数物质，需用厚铅板 或水泥墙阻挡(0.2埃)
Marie Curie’s Notebooks Curie’
Marie Curie died of leukemia(白血病) brought on by her prolonged exposure to radioactivity. The notebooks she used are still radioactive.
Abraham Lincoln
Nuclear Bombs
Nuclear weapons are the most powerful and destructive explosives in existence. Modern nuclear weapons, which may have the power of several million tons of TNT, generally have 8 to 40 times more explosive power than the “Little Boy” and “Fat Man” bombs that devastated Hiroshima广岛 and Nagasaki长崎 in 1945.
发现自发放射现象
The Nobel Prize in Physics 1903
"in recognition of the extraordinary services they have rendered by their joint researches on the radiation phenomena discovered by Professor Henri Becquerel“
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学习目标 能源定义 一些能源 能源分类
所谓生物质能（biomass energy）就是 太阳能以化学能形式贮存在生物质 （通过光合作用而形成的各种有机体， 包括所有的动植物和微生物 ）中的能 量形式。它直接或间接地来源于绿色 植物的光合作用，可转化为常规的固 态、液态和气态燃料。
学习目标 能源定义 一些能源 能源分类
§9.1 化学与能源
1、你已经知道了哪些方法能制取氢气？ 请你写出制取氢气的化学方程式。
（1）请你利用桌上的实验仪器，搭建一套制取氢 气的制取装置。并思考如何检查这套装置的气密性？
（2）在点燃氢气前，为什么要检验氢气纯度？ 如何来检验氢气纯度？
（3）氢气储存时为什么要远离火源？
§9.1 化学与能源
化学和能源 护漕港中学 饶洪亮
学习目标 能源定义 一些能源
学习目标 能源定义 一些能源 能源分类
按能源的基本形态分类，有一次能源和二次能源。 前者即天然能源，指在自然界现成存在的能源。 后者指由一次能源加工转换而成的能源产品。
下列能源属于一次能源的是
？
属于二次能源的是
？
风能、氢能、水能、潮汐能、汽油、太阳能、 化石燃料、生物质能 、电能
§9.1 化学与能源
分析论证
§9.1 化学与能源
§9.1 化学与能源
1、下图所示的制取氢气的装置中，可随时发生、 也可随时停止的是（ ）
能源还可以分为再生能源和非再生能源。凡是可以 不断得到补充或能在较短周期内再产生的能源称为 再生能源，反之称为非再生能源。
下列能源中属
风能、水能、潮汐能、太阳能、化石燃料、
生物质能
目前我们利用的能源主要有那些种类?
讨论
随着全球能源使用量的增长,化石燃料等不可再 生能源将日趋枯竭.你认为人类如何来解决能源 危机?
解决能源危机的一般方法:1研制使用节能产品 2提高能量转化的效率 3开发新能源
右图是中国节能标志 你能说说这一标志的含义吗?
中间是一个汉字“节”，代表节约；“节”的 “横”和外面的圆圈组成了一个大大 的字母“e” （energy），代表能源。
右图9—3是生活、生产中常 见的几种电池。它们有什么 共同之处？
观察与思考： 电池是怎样产生电能的？
研究表明,一节含汞、镉、铅等金属的电池所 造成的污染可使600t水无法饮用，相当于一 个人一生的饮水量。为了避免水资源受到污 染，防止废旧电池的危害，作为一名中学生 你应该怎样做？
电池回收处理的一般方法 国际上通行的废旧电池处理方式大致有三 种：固化深埋、存放于废矿井、回收利用。