四川大学文化素质公选课 化学与现代生活 期末开卷考所用的PPT Lecture-7_Energy
2024年化学与生活课件(含多场景)
化学与生活课件(含多场景)化学与生活课件一、引言化学，作为一门自然科学，研究物质的组成、结构、性质、变化规律及其在生产和生活中的应用。
它与我们的生活息息相关，无论是食物、衣物、住房，还是交通工具、医疗保健、环境保护，都离不开化学的身影。
本课件旨在探讨化学与生活的紧密联系，帮助大家更好地理解化学在生活中的重要作用。
二、化学与食物1.营养成分：食物中的蛋白质、脂肪、糖类、维生素、矿物质等营养成分，都是化学物质。
它们为人体提供能量，维持生命活动。
2.食品添加剂：为了改善食品的色、香、味、保质期等，化学家们研发了各种食品添加剂。
合理使用食品添加剂，有助于提高食品质量，满足人们的生活需求。
3.食品安全：化学在食品安全检测中发挥着重要作用。
通过分析食物中的有害物质，确保人们“舌尖上的安全”。
三、化学与衣物1.纤维素：衣物的主要成分是纤维素，它是一种天然高分子化合物。
化学家们通过研究纤维素的性质，发明了各种合成纤维，如聚酯、尼龙等，丰富了人们的穿着选择。
2.染料：化学染料使衣物呈现出五颜六色。
染料的选择和搭配，关系到衣物的美观和舒适度。
3.防护功能：化学技术在衣物防护功能方面也取得了显著成果。
如防水、防油、防紫外线等，提高了衣物的实用价值。
四、化学与住房1.建筑材料：水泥、钢材、玻璃等建筑材料，都是化学产品。
化学家们通过研究材料的性能，不断优化建筑材料，提高住房质量。
2.室内环境：化学技术在室内环境污染治理方面具有重要意义。
如空气净化、甲醛治理等，有助于改善居住环境，保障人们的身体健康。
3.节能减排：化学技术在建筑节能领域也发挥着重要作用。
如研发新型保温材料、提高建筑隔热性能等，有助于降低能源消耗，减少碳排放。
五、化学与交通1.燃料：化学技术在燃料研发方面取得了巨大成就。
如汽油、柴油、天然气等，为交通工具提供动力。
2.车辆材料：化学材料在车辆制造中具有重要地位。
如塑料、橡胶、金属等，用于制造车身、轮胎、发动机等部件。
化学与生活全章PPT课件(3份) 人教版2
二、有机合成材料之三——合成橡胶
合成橡胶与天然橡胶比，具有高弹性、绝缘性、 耐油和耐高温等性能。如：丁苯橡胶、顺丁橡胶和 氯丁橡胶等。
学生实验： 拉扯橡皮筋，你发现橡胶具有 高弹 性。 用砂纸打磨网球鞋底，你发现橡胶具有 耐磨 性。 燃烧车轮外胎碎片，你发现 耐高温 。 实验桌面上铺了一层橡胶，是因为 耐腐蚀。
• 电木插座破裂后能否热修补？ 不能
阅读下列信息，谈谈你的见解：
塑料是由石油炼制的产品制成的，塑料 的制造成本低，而且耐用、防水，大部分塑 料的抗腐蚀能力强，不与酸碱反应，一般不 导热、不导电，是电的绝缘体，塑料容易被 塑制成不同形状的日常用品。有些塑料容易 燃烧，并且产生有毒气体，大部分塑料不会 腐烂，也不能被细菌分解，容易造成“白色 污染”，回收利用废弃塑料时，分类十分困 难，而且经济上不合理……。
（3）污染水资源。垃圾中的有害成份易经雨水冲入 地面水体，在垃圾堆放或填坑过程中还会产生大量 的酸性和碱性有机污染物，同时将垃圾中的重金属 溶解出来。垃圾直接弃入河流、湖泊或海洋，则会 引起更严重的污染。
（4）引发火灾。垃圾中含有大量可燃物，在天然堆 放过程中会产生甲烷等可燃气，遇明火或自燃易引 起火灾。
4、使用一些新型的可降解的塑料.
初放时
1个月
2个月
2.5个月 3个月已降解
1、妈妈从市场上买回一件漂亮的“羊毛衫 ”，回家后怀疑自己上当受骗，你会帮妈 妈鉴别一下真假吗？
2、你知道自己穿的校服是用什么布料做的 吗？你认为这种布料有什么优点、有什 么缺点？
二、有机合成材料之二—合成纤维
现有三种常见的“毛线”，只知道它们分别是羊毛线、人 造羊毛（腈纶）线和棉线。你能鉴别出它们分别是哪种“毛 线”吗？
（1）天然有机高分子材料——棉花、羊毛 、木材、和草类（天然纤维）和天然橡胶
2024版《化学与生活》课件[1]
![2024版《化学与生活》课件[1]](https://img.taocdn.com/s3/m/3c65bd926e1aff00bed5b9f3f90f76c661374c91.png)
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实验二：检测食品中维生素C含量
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实验材料
碘液、淀粉溶液、维生素C片、果蔬样品、研钵、滴管、试 管等。
实验步骤
将果蔬样品研磨成汁，取适量加入试管中，滴加碘液和淀 粉溶液，观察颜色变化，再用维生素C片进行滴定，记录滴 定数据。
维生素C含量计算
根据滴定数据计算食品中维生素C的含量，并评估其营养价 值。
04
化学在医药卫生领域的应 用
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药物合成与研发进展
01
02
03
药物合成方法
包括化学合成、生物合成 等，以及合成过程中的优 化与改进。
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药物研发流程
从药物发现、临床前研究 到临床试验等阶段的研发 过程。
新药创制策略
基于靶点发现、结构优化 等方法的新药创制策略及 案例。
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THANKS
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28
《化学与生活》课件
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1
目录
• 化学与日常生活 • 化学与饮食健康 • 化学与环境保护 • 化学在医药卫生领域的应用
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2
目录
• 绿色化学与可持续发展战略 • 实验：探究生活中的化学奥秘
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3
01
化学与日常生活
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4
日常生活中的化学现象
01
燃烧
火柴、蜡烛、燃气等燃烧产生的 光和热是化学能转化为光能和热
能的过程。
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02
腐蚀
金属生锈、食物腐烂等都是化学 变化，涉及氧化还原反应。
化学与生活选修课精品PPT课件
3、 炒 菜 应 注 意 的 问 题
炒菜时不宜把油烧得冒烟，油在高 温时，容易生成一种多环化合物，一般 植物油含的不饱和脂肪酸，更容易形成 多环化合物，实验证明，多环化合物易 于诱发动物得膀胱癌。一般将油烧至沸 腾就行了，油的“生气”便可以除去。
4、
10 种 食 物 不 宜 多 吃
松花蛋:制作松花蛋需要用一定量的铅，因此， 多食可引起铅中毒，还会造成缺钙。
课题2 厨 房 中 的 化 学
1、 食 物 的 酸 碱 性
研究发现，多吃碱性食物可保持血液呈 弱碱性，使得血液中乳酸、尿素等酸性物质 减少，并能防止其在血管壁上沉积，因而有 软化血管的作用，故有人称碱性食物为"血液 和血管的清洁剂"。
一般地说，大米、面粉、肉类、鱼类、 蛋类等食物几乎都是酸性食物，而蔬菜、水 果、牛奶、山芋、土豆、豆制品及水产品等 则都是碱性食物。
7、 如 何 洗 掉 蔬 菜 上 的 农 药
蔬菜上残留大量的农药，如果不清洗干净的话， 长期食用，对人们的身体损害是非常大的。道理 其实大家都知道，可是有谁能够在洗菜的时候戴 上显微镜呢？洗不干净菜，心里总是别扭的！无 奈，于是现代人们总会以“眼不见为净”的至理 名言来自我安慰一翻。
现在介绍一个办法：在一脸盆水中加入二匙小苏 打，然后将蔬菜浸泡其中五至十五分钟，再用清 水冲洗数次，就可洗去蔬菜上的农药，来吧！放 心的食用新鲜蔬菜吧
烤牛羊肉:牛羊肉在熏烤过程中会产生如苯并 芘这样的有害物质，这是诱发癌症的物质。
腌菜:腌菜如腌制得不好，会含有致癌物质亚 硝酸胺。
油条:油条中的明矾是含铝的无机物，天天吃 油条，铝就很难由肾脏排出，从而对大脑及神 经细胞产生毒害，甚至引发老年性痴呆症。
5、 食 物 中 的 二 氧 化 硫
四川大学文化素质公选课 化学与现代生活 期末开卷考所用的PPT Lecture-4_Art and Jewelry
宝石鉴定
紫外 - 可见分光光度法 (UV-Vis)：各种元素都有自己特 征的吸收光谱，吸收强度和浓度成正比。 X-射线荧光法(XRF)：对样品不损坏。 还有其他一些方法，如红外光谱法 (IR)、激光拉曼光 谱法(Raman)等等。
C. 珠宝 (Gem/Jewelry )
珠宝是个人装饰物的统称。如胸针、戒指、 项链、耳环、手镯。 金属如黄金（ gold ）、铂金（ platinum ）与 银（silver）。 珍珠是砂粒微生物进入贝蚌壳内受刺激分泌 的珍珠质逐渐形成的具有光泽的美丽小圆体 ，化学成分是碳酸钙及少量有机物。 宝石一般指硬度在 7 度以上，色泽美丽，受 大气及药品作用不起化学变化，产量稀少， 极为宝贵的矿物统称。宝石的颜色是由Ti钛 、V钒、Cr铬、Mn锰、Fe铁、Co钴、Ni镍、 Cu铜等致色元素引起的。
植物
菘蓝属植物：蓝色和紫色 藏红花和红花：黄色 茜草属植物：红色 胭脂虫：红色颜料的昆虫 骨螺：紫色颜料的软体动物
动物
人工合成
笔和颜色的化学
笔 铅笔 圆珠笔 钢笔 自来水笔 铱金笔 粉笔 金笔
铅笔 (Pencil)
铅笔芯是由石墨掺合一定比例的粘土制成的 粘土＞石墨：铅笔芯硬度增大 笔上标有H （Hard）。 粘土＜石墨：硬度减小，黑色增强 笔上标有B（Black）。
X-荧光光度法辨别邮票真伪
初版与再版邮票通常是在不同的年份印制的，就是在同一印 刷厂，用同一印模印刷的初版、再版邮票，采用的油墨颜料 (同一色彩)的化学元素的成分，含量不会完全相同；所用纸 张因生产工艺的改变，选用的填料以及纸浆原料中的微量元 素成分，含量也很难完全一致。依据测得的初版、再版邮票 的x荧光能谱，就可以得到不同的元素种类及其含量，从而 可以将它们区分。
四川大学化学分析课件2ppt课件
bc是称为乳剂的展度，它表示乳剂特性曲线直 线部分曝光量的对数范围。
一般地，定量分析时常选用反衬度较高的感光 板，定性分析时常选用灵敏度较高的感光板。
3. 光电法（光子检测器）
a. 单道光子检测器 （1）光电池（硒光电池）：用半导体材料制成。可
当只要求得出试样中各种元素的大致含量 时，可采用发射光谱半定量分析法。
半定量分析一般采用谱线强度比较法，把被 测元素的标准试样配成标准系列（一般浓度相差 2—3个数量级），将试样与标准系列在相同条件 下并列摄于同一感光板上，然后在映谱仪上比较 被测元素灵敏线和标准系列中该元素灵敏线的黑 度，即可得出被测元素的大致含量。
2.2.2 分光系统（略）
棱镜单色器光路图
光栅单色器光路图
2.2.3 检测器
原子发射光谱法中常用的检测方法有： 目视法 摄谱法 光电法
1. 目视法
用眼睛来检测、观察谱线强度的方法 称为看谱法 (仅适用于可见光段)。
常用的仪器为看谱镜。
2. 摄谱法
摄谱法是用感光板来记录光谱。将光谱感光 板置于摄谱仪焦面上，接受被分析试样的光谱的 作用而感光，再经过显影、定影等过程后，制得 光谱底片，其上有许许多多黑度不同的光谱线， 然后用映谱仪观察谱线的位置及大致强度，进行 光谱定性分析及半定量分析，采用测微光度计测 量谱线的黑度，进行光谱定量分析。
2.2
仪器装置
原子发射光谱仪主要由激发光源、分光 系统和检测器三部分组成。
2.2.1 激发光源 激发光源的作用：使试样蒸发、解离、原 子化、激发、跃迁产生光辐射
1. 直流电弧光源
特点： 电极头温度比其它激发光源高，试样易蒸发，适用于 难挥发试样分析； 但电极温度高试样损耗多； 弧层较厚，容易产生自吸现象，不适于高含量分析； 弧焰温度较低，激发能力差，不利于激发电离电位高 的元素； 放电稳定性差，重现性差。 适用于：矿物和纯物质中痕量杂质等试样的定性、定 量分析。
四川大学化学分析课件4ppt课件共53页
学偏离、仪器偏离
4.2 紫外一可见分光光度计
1. 光源
功能：提供能量激发被测物质分子，使之产 生电子光谱谱带（提供宽带辐射）。 连续光源：广泛应用在吸收和荧光光谱中
(气体放电光源) 氘灯、氢灯
紫外可见
氩灯 真空紫外
氙灯 真空紫外、紫外、
可见
(热辐射光源) 区
钨丝灯、卤钨灯 可见光
2. 单色器 功能：从光源辐射的复合光中分出单色 光。
3. 吸收池
功能：盛放分析试样（一般是液体）
4. 检测器 功能：检测光信号，测量单色光透过溶 液后光强度变化的一种装置。
5. 信号显示系统
6. 紫外一可见分光光度计的类型
(1) 单波长单光束分光光度计
缺点：测量结果受电源波动的影响较大， 误差较大。
(2) 单波长双光束分光光度计
优点：除了能自动扫描吸收光谱外，还可自动 消除电源电压波动的影响，减小放大器增益的 漂移。
(3) 双波长分光光度计
优点：在有背景干扰或共存组分的吸收干扰的 情况下，可以对某组分进行定量测定。还可以 获得微分光谱和进行系数倍率法测定。
(4) 多道分光光度计 具有快速扫描的特点
4.3 化合物电ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ光谱的产生
4.3.1 有机化合物的紫外一可见吸收光谱 （一） 跃迁类型
在紫外可见光区范围内，有机化合物的 吸收带主要由*、n*、*和 n*跃迁产生，其相对能量大小次序 为：*>n*>*>n*。
4.3.3 影响吸收谱带的因素
1. 分子结构的变化： （1）饱和化合物中引入生色团和助色团 （2）配位体场的改变：八面体、四面体、
正方平面等等
（3）共轭效应和超共轭效应
由于共轭后的电子的运动范围增大，跃迁所 需的能量变小，所以由共轭作用产生的吸收峰 波长值较大，同时吸收强度增大。共轭的不饱 和健越多，红移现象就越显著。
四川大学物理化学PPT课件
p,
yC )
B (T )
RT
ln
pB p
RT
ln B
逸度系数的计算
单组分非理想气体化学势的计算需要计算非理 想气体的逸度，而逸度实际上是逸度系数的计算， 为了计算逸度系数，引入对比参数，定义如下：
对比压力： pr = p / pc 对比温度： Tr = T / Tc 对比体积： Vr = V / Vc
式中：pc —临界状态压力； Tc —临界状态温度；
Vc —临界状态体积
实验发现，对比参量之间存在一个普遍化的函数关系式：
f ( Tr , pr , Vr ) = 0 —— 对比状态原理
对于处在相同对比状态的气体，它们的许多性质 都有简单的关系，一般说来，结构、大小、组成相 似的物质能较好地服从对比状态原理
普遍化逸度系数法
d (T , p) Vm*dp
将Vm = ZRT / p代入上式，得
*(T , p) θ (T ) RT p Z dp p p
*(T , p) (T ) RT ln( p p ) RT ln
ln
pZ
p
p
dp ln p
T一定 (平衡)
pB kc,BcB
pB kb,BbB
气体B的溶解平衡
注意：( pB kx,B xB )
1 pB为组分B在气体中的分压。
2 溶质在气相和在溶液中的分子状态必 须相同。
3 浓度越稀，对亨利定律符合的越好。 对气体溶质，升高温度或降低压力， 降低了溶解度，能更好服从亨利定律。
U nB
S ,V ,nCB
H nB
T ,V ,nCB
(推荐)《现代化学与生活》PPT课件
塑料的分类 P266
• 1. 根据各种塑料不同的理化特性，可以把塑料分为热塑性塑料和热固性 塑料两种类型
热
热固
塑
性塑
性
料
塑
料
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“不粘锅”与“塑料王”
• 聚四氟乙烯有优异的热性 能、化学性能、易清洁性 能和无毒性能，具有良好 的耐化学腐蚀和耐老化的 性能，“王水”也难以腐 蚀。
16
【实验9-4】 不同塑料燃烧的比较
•
与食品接触的是 A．聚乙烯
（BA.聚苯）乙烯
C.酚醛树脂 D.聚氯
乙烯
21
• •
4．下列有关塑料问题的叙述不正确的是 A．塑料是人工合成的高分子材料
（C）
• B．废塑料的焚烧会产生大量污染物
• C．普通地膜碎片在土壤中很快就会被降解
• D．废旧塑料的分类困难是回收和再利用的一大障碍
• 5．塑料的主要成分是 合成树脂
巩固基础
• 1. 下列产品所用的塑料，具有热固性的是 • A．电木盒 B.雨衣 C.食品袋 D.浴帽
（
A）
• 2．“白色污染”在某些城市屡禁不止，所谓“白色污染”
是指C
（）
A.工厂烟囱冒出的白色烟尘 B.建筑工地中的白色废弃物
C.塑料制品产生的生活垃圾 D.石灰窑产生的白色粉尘
• 3．下列是几种塑料制品的主要成分，其中可以用于包装或
• 石器时代 • 青铜器时代 • 铁器时代 • 高分子材料时代 • 复合材料时代
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纳米材料
• 定义：纳米(nm)和米、微米等单位一样，是一种长度单 位。纳米材料是指三维空间尺度至少有一维处于纳米量 级（ 1 ～ 100nm ）的材料，它是由尺寸介于原子、分子 和宏观体系之间的纳米粒子所组成的新一代材料。
四川大学化学分析课件1ppt课件
1.2.2. 分子光谱：
在辐射能作用下，分子内能级间的跃迁产生的光 谱称为分子光谱。但分子内部的运动所涉及的能级 变化比原子光谱复杂，一个分子的总能量为：
E = Ee + Ev + Er + En + Et + Ei 因为在一般的化学实验条件下，核能En不发生变 化，分子平动能Et，内旋转能量 Ei很小，分子在辐 射能的作用下能量的改变（ΔE）为：
线光源： 广泛应用于原子吸收光谱、荧光光谱和拉曼 光谱中
汞蒸气灯和钠蒸气灯
紫外可见
空心阴极灯和无极放电灯
激光光源：应用于发射光谱、分子吸收光谱、拉曼光 谱、傅立叶变换红外光谱等
（二）单色器
单色器：是一种把来自光源的复合光分解为单色光，并 分离出所需要波段光束的装置。（从连续光源的辐射中 选择合适的波长频带）。 单色器的主要组成 入射狭缝：限制杂散光进入； 准直镜：把来自狭缝的光束转化为平行光； 色散元件：将复合光分解为单色光； 聚焦透镜或凹面反射镜：将来自于色散元件的平行光 束聚焦于出射狭缝上； 出射狭缝：将额定波长范围的光射出单色器。 单色器的核心部件是色散元件,通常有:棱镜,光栅。
[例] Na原子谱线 589.0 nm 32S1/2---- 32P3/2 589.6 nm 32S1/2---- 32P1/2
实际上，禁阻跃迁并不是绝对的，只是禁 阻跃迁线的概率要比正常跃迁低得多，谱线的 强度也要弱得多。
e. 能级图
在光谱学中，把原 子中所有可能存在的 能级状态及能级跃迁 用图解的形式表示出 来，这种图称为能级 图。
3P轨道有一个电子 则n=3，L=1，S=1/2，M=2，J=3/2，1/2 所以钠原子第一激发态的光谱项符号为
32P3/2
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化学与现代生活Chemistry in Modern Life and Society Topic 7: Chemistry and Energy化学与能源Dr. Xiaoming Jiang (蒋小明)Analytical & Testing CenterE-mail: jiangxm@按地球上的能量来源分类◆地球本身蕴藏的能源: 核能、地热能等。
◆来自地球外天体的能源：宇宙射线及太阳能以及由太阳能引起的水能、风能、波浪能、海洋温差能等。
◆地球与其它天体相互作用的能源：潮汐等。
按被利用的程度分类◆常规能源：煤炭、石油、天然气、薪柴燃料、水能等。
◆新能源：太阳能、地热能、潮汐能、生物质能、核能等。
按获得的方法分类◆一次能源: 即可供直接利用的能源，如煤、石油、天然气等。
◆二次能源: 即由一次能源直接或间接转换而来的能源，如：电、蒸气、焦炭、煤气等。
按能否再生分类◆可再生能源: 即不会随它本身的转化或人类的利用而日益减少，如：水能、风能、潮汐能、太阳能等。
◆非再生能源: 它随人类的利用而越来越少，如：石油、煤、天然气、核燃料等。
按对环境的污染情况分类◆清洁能源: 对环境无污染或污染很小的能源，如：太阳能、水能、海洋能等。
◆非清洁能源: 对环境污染较大的能源，如：煤、石油等。
能源结构◆20世纪60年代以前：煤、石油、天然气。
◆20世纪70年代末，石油和天然气的消耗量接近全世界能源消耗总量的70%左右。
◆目前在世界一次能源消费结构中，煤、石油、天然气的总和约占95%左右。
煤(Coal)◆煤是一种黑色、像岩石的物质。
◆煤有三种主要类型：褐煤、烟煤、无烟煤。
◆煤除了主要含碳外还含有少量的氢、氮、硫、氧等元素，以及无机矿物质（主要含硅、铝、钙、铁等元素）。
煤是由有机物和无机物所组成的复杂的混合物。
◆除了木材以外，煤是人类最古老的燃料。
煤的利用◆做燃料以获取热量或提供动力。
◆火力发电。
◆煤燃烧残留的煤矸石和灰渣可作建筑材料。
◆煤还是重要的化工材料。
◆炼焦、高温干馏制煤气是煤最为重要的化工应用，还用于民间和制造合成氨原料；低灰、低硫和可磨性好的品种还可以制造多种碳素材料。
煤的利用石油和天然气(Petroleum and Natural Gas)◆石油泛指各种天然形成的可燃性液态碳氢化合物，常含有氧、氮、石蜡及硫等组分。
◆在自然界中，与石油共生的常有天然气，天然气也是非常重要的能源，其成因，开采和利用与石油相似。
石油◆石油是地质历史中由生物遗体经过化学和生物化学变化而形成的。
◆形成石油要具备三个条件：◆一是要有大量的生物遗体；◆二是要有储集石油的地层和保护石油不跑掉的盖层；◆三是还要有有利于石油富集的地质构造。
石油的成分◆石油的化学成分随产地不同而不同。
◆主要含碳和氢两种元素。
两种元素的总含量平均为97％～98％（质量分数），也有达到99％的；同时还含有少量的硫、氧、氮等。
◆石油主要是由各种烷烃、环烷烃和芳香烃所组成的混合物。
石油的大部分是液态烃，同时在液态烃里溶有气态烃和固态烃。
石油的炼制◆从油田里开采出来没有经过加工处理的石油叫原油。
◆原油成分复杂，还含有水和氯化钙、氯化镁等盐类。
含水多，在炼制时要浪费燃料，含盐多会腐蚀设备。
所以，原油必须先经过脱水、脱盐等处理过程，才能进行炼制。
◆分馏◆裂化石油分馏石油分馏的产品和用途海底石油的形成◆据计算，全世界海洋海平面以下100米厚的水层中的浮游生物，其遗体一年便可产生600亿吨的有机碳，这些有机碳就是生成海底石油和天然气的“原料”。
◆海洋每年接受1604亿吨沉积物，把大量生物遗体一层一层掩埋起来。
被埋藏的生物遗体与空气隔绝，处在缺氧的环境中，再加上厚厚岩层的压力、温度的升高和细菌的作用，便开始慢慢分解，经过漫长的地质时期，这些生物遗体就逐渐变成了分散的石油和天然气。
天然气◆以甲烷为主,不含一氧化碳,相对比较安全。
◆燃气不完全燃烧,生成大量的一氧化碳,使人中毒或受到缺氧窒息的威胁。
◆天然气也属于甲类化学危险品,稍有泄漏很容易与空气混合而形成爆炸性混合气体,遇上明火,会发生威力巨大的爆炸。
化石燃料存在的严重问题◆资源有限◆污染严重◆（1）是温室效应气体CO2的主要来源；◆（2）煤在燃烧过程中产生的SO2、NO2可形成酸雨。
能源危机(Energy Crisis)◆世界已探明的石油储量约为3000亿吨，按现在每年开采40亿吨的水平计算，现有储量只够开采45-50年。
◆煤的可开采储量为6800亿吨，以目前每年消耗煤炭35亿吨计算，可供全世界使用200-220年。
太阳能源于核化学反应◆太阳能是太阳内部连续不断的核聚变反应过程产生的能量。
◆太阳上发生的反应：太阳能◆辐射到大气层的能量仅为其总辐射能量的22亿分之一，但已高达173,000 TW(1015W)，即每秒钟照射到地球上的能量就相当于500万吨煤。
◆风能、水能、海洋温差能、波浪能和生物质能以及部分潮汐能都是来源于太阳。
◆化石燃料（如煤、石油、天然气等）也是远古以来贮存下来的太阳能。
◆广义的太阳能所包括的范围非常大，狭义的太阳能则限于太阳辐射能的光热、光电和光化学的直接转换太阳能的优点◆可再生；◆资源丰富；◆既可免费使用，又无需运输；◆无污染。
太阳能的不足之处◆照射的能量分布密度小，即要占用巨大面积；◆获能同四季、昼夜及阴晴等气象条件有关。
光热利用◆将太阳的辐射能转换为热能，其器件叫“集热器”。
◆集热器有平板式、真空管式、聚焦式等，它可以是直接吸收太阳辐射，也可以是将太阳辐射会聚后集中照射，使传热介质（空气、水或防冻液）升温。
◆用于家庭采暖、供应热水、制冷、烹饪、工业用热、农用温室等。
光电利用◆太阳的辐射能光子通过半导体物质转变为电能的过程，通常叫做“光生伏打效应″。
◆太阳电池◆主要有单晶硅、多晶硅、非晶态硅、硫化镉电池、砷化镓电池等。
◆用于计算器和其他小型电子仪器，人造卫星和宇宙飞船。
光化学利用◆利用光化学反应研制光化学电池。
◆这种电池由半导体材料和电解液组成，当太阳光照射半导体和电解液界面时，产生化学反应，在电解液内形成电流，并使水电离产生氢气而供应用。
◆这是氢能利用的途径之一。
太阳能电池/电站薄如纸片的太阳能电池建于河北满城岭西中学光伏电站地热能来源◆地热能是来自地球深处的可再生热能。
◆来源于熔融岩浆和放射性物质的衰变。
地下水的深处循环和来自极深处的岩浆侵入到地壳后，把热量从地下深处带至近表层。
◆有些地方，热能随自然涌出的热蒸汽和水而到达地面，这种热能的储量相当大。
地热利用◆低温地热用于浴池、空间和某些热处理过程◆干燥的过热蒸汽和高温水发电◆中等温度（100℃）水通过双流体循环发电设备发电◆地热水养殖和种植◆从热水中还可提取盐类和硫磺等。
地热能的优点◆占地很少，◆无废渣、粉尘污染，◆用后的弃（尾）水既可综合利用，又可回注到地下储层，达到增加压力、保护储层、保护地热资源的双重目的。
核能◆核能是能源家族的新成员，它包括裂变能和聚变能两种主要形式。
◆裂变能是重金属元素的质子通过裂变而释放的巨大能量。
目前已经实现商用化。
◆核聚变是两个轻原子融合成重原子而释放出比核裂变更大的能量。
目前尚未实现商用化。
核能的地位◆石油面临枯竭◆温室效应的危害◆煤对环境的污染核能◆原子核的质量并不等于组成原子核的一个个质子和中子的质量之和。
◆亏损的质量△m对应着释放出相应的能量，△E=△mc2就是核能。
它要比化学能约大280万倍。
反应堆-铀◆压力堆：采用低浓的二氧化铀作燃料，高压水作慢化剂和冷却剂。
◆重水堆：以重水作慢化剂，重水或沸腾轻水作冷却剂，天然铀作燃料。
◆沸水堆：采用低浓的二氧化铀作燃料,沸腾水作慢化剂和冷却水。
◆快中子堆：采用高浓铀作燃料，一般用液态金属钠作冷却剂，不用慢化剂。
核聚变可视为永久能源的聚变堆◆氘和氚是氢的同位素，它们在一定条件下发生聚变反应，释放能量。
◆海水中氘含量为0.034ｇ/kg，而每克氘相当100Ｌ汽油，所以说一旦聚变堆开发成功，将成为永久能源。
核能如何发电◆利用裂变能将水加热为蒸气，蒸气驱动汽轮机组◆核电站的核心是反应堆，反应堆放出的核能以热能形式由一回路的冷却剂带出，通过蒸汽发生器产生蒸气，这整个系统叫做核岛。
核电的优点◆发电成本低◆对环境污染小◆安全核电和火电年供电能力100万千瓦的核电站年供电能力100万千瓦的燃煤火力发电站居民受到辐射剂量0.018毫克/年0.048毫克/年大气污染不会排放任何SOx ,NO x和烟尘每年排放SO x46000 吨, NO x26250吨和烟尘3500吨。
世界电力工业结构中的排名21生物能(Bioenergy)◆以生物为载体将太阳能以化学能形式贮存的一种能量。
◆它直接或间接地来源于植物的光合作用。
◆现阶段：生物能源主要指以淀粉质生物，如粮食、薯类、作物秸秆等为原料生产的石油替代油料，而其中燃料乙醇和生物柴油尤被看好。
发展生物能源，既能控制环境污染，减轻对石油资源的依赖，同时又能推动农业产业链的发展，被认为是解决全球能源危机的最理想途径之一。
◆第四大能源，包括薪柴，农林作物，农业和林业残剩物，食品加工和林产品加工的下脚料，城市固体废弃物，生活污水和水生植物等◆仅地球上的植物，每年生产量就像当于目前人类消耗矿物能的20倍◆可再生，唯一可再生的碳源。
◆转化成常规的固态、液态和气态燃料。
生物能的优点◆(1)提供低硫燃料；◆(2)提供廉价能源；◆(3)将有机物转化成燃料可减少环境公害(例如，垃圾燃料)；◆(4)与其他非传统性能源相比较，技术上的难题较少。
生物能的缺点◆(1)植物仅能将极少量的太阳能转化成有机物◆(2)单位土地面的有机物能量偏低，◆(3)缺乏适合栽种植物的土地，◆(4)有机物的水分偏多(50%～95%)。
沼气◆利用厌氧微生物在密闭条件下分解有机物。
◆将各种复杂的有机物转化为低级脂肪酸，例如丁酸、丙酸、乙酸；◆把上述各类产物继续转化为甲烷和二氧化碳等。
沼气的组成◆甲烷(CH4) 50％-80％；◆二氧化碳(CO2) 20％-40％；◆氮气(N2) 0％-5％；◆氢气(H2) 小于1％；◆氧气(O2) 小于0.4％；◆硫化氢(H2S) 0.1％-3％。
甲烷(Methane)◆无色无味，与适量空气混合后即可燃烧。
◆1立方米沼气完全燃烧后，能产生相当于0.7千克无烟煤提供的热量。
CH4+O2CO2+ H2O + 热量氢能◆一种二次能源，一种理想的新的含能体能源。
◆最丰富的含氢物质是水，其次就是各种矿物燃料（煤、石油、天然气）及各种生物质等。
氢的利用◆优质燃料；◆石油、化工、化肥和冶金工业中的重要原料和物料；◆制成燃料电池可直接发电。
制氢◆太阳能热分解水制氢；◆太阳能发电电解水制氢；◆阳光催化光解水制氢；◆太阳能生物制氢等等。