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能源化学 第一章 能源简介 能源的分类 能源利用史 能源的作用 能源储量及消费 中国能源的发展 能源化学 能源与材料 能源与环境 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、风能、地热能、水能、核能。 （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： 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）。 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。 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。 能源结构 一次 能源 第一类能源 （来自地球以外） 太阳辐射能 煤、石油、油页岩、天然气、草木燃料、沼气和其它由于光和作用而固定下来的太阳能。 风、流水、海流、波浪、海洋热能、直接太阳能 宇宙射线、流星和其它星际物质带进地球大气的能量 第二类能源 （来自地球内部） 地球热能 地震，火山活动，地下热水和地热蒸气，（包括温泉和沸泉），热岩层 原子能 铀，钍，硼，氘 第三类能源（来自地球和其它天体的相互作用） 潮汐能 二次 能源 电能，氢能，煤油，汽油，柴油，酒精，甲醇，丙烷，苯胺，肼，氨，硝化棉和硝化甘油，黑色火药等。 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