能源是一种物质资源,是人类生存和发展的物质基础；能量是.pptVIP

能源与化学 能源是一种物质资源，是人类生存和发展的物质基础；能量是人类社会各种经济活动的原动力。能源的开发和利用是社会经济发展水平的重要标志。但是，随着社会的发展，能源的供需矛盾日趋尖锐。因此，如何合理地利用现有能源，开发新的能源是人类必须关注的一个重大社会问题。 第一节? 概? 述 一、能量的形态与转化 ?1. 能量—物质做功的本领。?2. 能量的形态：热、机、生、化、光、电、核 。?3. 能量的转化：能源→热能→其它能 (η100%) 。 二、能源的概念与分类 ?1. 定义：能源—可以从中获得能量的资源。 ?2. 分类:?? 可直接利用的为一次性能源，由其它能源制取的为二次性能源 ，不因人的利用而减少的是再生能源，越用越少的是非再生能源。 第二节? 燃料能源 一、燃料的分类和组成 ??????? 燃料—产生热能或动力的可燃性物质。 ?1. 分类: ?2. 组成: 有机可燃物（有机化合物+高分子化合物）；无机可燃物（可燃物+灰分（盐+氧物））； 水份。 元素组成：C、H、O、N、S、少量金属。 燃料能源以煤为主。但是，它有许多缺点。煤的气化受到人们的重视。天然气在燃料能源中有许多优点。 煤、石油、天然气的形成 煤、石油、天然气的元素组成 煤、石油、天然气的分布 煤、石油、天然气的用途 煤、石油、天然气的热值和燃烧产物比较 化石燃料与环境污染 石油的形成 煤的组成 天然气的组成 天然气主要是由碳和氢组成的气态碳氢化合物，其中最主要的是甲烷（ ） 石油的分馏属于什么变化？ 根据原油中各物质沸点不同进行分离；属于物理变化。 甲烷——沼气 燃料的热值： 是一定量燃料完全燃烧放出的热量。 第三节?? 化学电源 借助于化学变化将化学能转化为电能的装置称化学电源。可分为： 原电池(一次性电池)；蓄电池(二次性电池，可逆电池)；燃料电池 ?1. 锌-锰干电池 电池符号： （－）Zn∣ZnCl2 ，NH4Cl(糊)∣MnO2∣C(石墨)（＋） 电极反应: （－）Zn(s)→ Zn2+ + 2e- （－） （＋）2MnO2(s) + 2NH4+ +2e- → Mn2O3(s) + 2NH3(aq) + 2H2O ??????? 电动势: 1.5V。若用KOH代替NH4Cl制成碱性锌锰电池,可多次充、放电。 ?2.锌-汞电池 电池符号： （－）Zn∣Hg∣KOH(含ZnO)∣HgO∣Hg∣Pt（＋）　 电池反应: （－）Zn(Hg) + 2OH- →ZnO + H2O+ 2e-（＋）HgO（s）+ H2O + 2e- → Hg（l）+ 2OH- 电动势: 1.34V。电压稳定，可做成钮扣电池。 二、蓄电池 ?1.铅蓄电池（铅酸蓄电池） 电池符号：（－）Pb | H2SO4 | PbO2（＋） 充、放电反应: Pb ＋ PbO2 ＋ 2H2SO4 2PbSO4＋ 2H2O 特点：电压2.0V，电流0.5A。可短时大电流放电。 酸易溢出，腐蚀性强。 ?2. 碱性蓄电池 ⑴ 铁-镍蓄电池 电池符号:???（－）Fe∣KOH（30%）∣Ni(OH)3 (＋) 充放电反应： ?Fe ＋ 2Ni(OH)3 Fe(OH)3 ＋ Ni 特点是：重量轻、体积小、抗震好 ⑵ 银-锌蓄电池 电池符号:????? （－）Zn∣KOH(40%)∣Ag2O∣Ag(＋) 充放电反应：Zn ＋ Ag2O ＋ H2O Zn(OH)2 ＋ 2Ag 特点是：电压平稳 三、燃 料 电 池 以可燃物为负极反应物，氧或空气为正极反应物，以燃烧反应为电池反应，如此构成的电池即燃料电池。 ??????? 理论上燃料电池能量转换可达100%，可用于建造大规模电站。是最洁净的电源。 ?1.氢-氧燃料电池 电池符号： （－）C∣H2∣KOH(35%)∣O2∣C(＋) ?2.甲醇-氧燃料电池 电池符号： （－）Pt∣CH3OH∣H2SO4∣O2∣Pt(＋) 电池反应: （＋）3/2O2+6H++6e- → 3H2O（－）CH3OH+H2O →CO2+6H++6e-???????????CH3OH+3/2O2 →CO2+2H2O 可用工业甲醇；可用KOH代硫酸。 ?3. 其它燃料电池 第四节? 新能源 煤、石油、天然气都是非再生的，它们的形成过程十分漫长，而它们的消耗却十分迅速。燃烧化石燃料向大气排放大量的“温室气体” 、形成酸雨，并排放大量的烟尘，对环境造成了严重的破坏。能源危机正在逼近，人们不能不开发新的能源。 一、氢 能 ?1.氢燃料的特点: ⑴无毒、无污染， 最清洁；⑵燃料来自水，燃烧产物是水，可永远循环使用； ⑶点火温度低，燃烧速度快，发热量大;⑷H2可直接利用，也可间接使用，是方便燃料。 ?2.氢燃料的制