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。
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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。