内容正文:
第一节 化学与能源开发
思考:当今人类生产生活中应用最广泛的能源有哪些?
煤
石油
天然气
化 石 燃 料
按照全世界对化石燃料的消耗速度计算,这些能源可供人类使用的时间大约还有:
储量有限的化石燃料
解决能源危机的一般方法
节约能源
开发新能源
提高能源转化率
解决能源危机的一般方法
节约能源
开发新能源
提高能源转化率
中国节能标志
说明: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”,代表能源(能源的英文单词energy的第一个字母)。整体图案为蓝色,象征着人类通过节能活动还天空和海洋于蓝色。
太
阳
灶
太阳能发电装置
太阳能
航天器
太阳能汽车
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优点:太阳能资源丰富,既可免费使用,又无需运输,对环境无任何污染。
太阳能发电站
太阳能路灯
太阳能热水器
太阳能计算器
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我国首台自动跟踪太阳能高效发电站在泉城济南省科技馆门前安装完成。
太阳能
风能
优点:风能高效清洁,发展潜力巨大。对沿海岛屿、边远山区、草原牧场,远离电网的农村、边疆,是解决生产和生活能源的一种可靠途径。
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生物能
生物能蕴藏量极大,是世界第四大能源。农、林业残剩物,食品和林产品加工的下脚料,城市固体废弃物,生活垃圾、污水和水生植物等蕴藏着大量的生物能。
沼气池原理是利用植物体或粪便,经密封发酵后产生出可燃气体。在农村特别适用。
沼气池
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阿里地区地热田
冰岛地热
羊八井地热电站
地热能的利用可分为直接利用 (温泉沐浴和医疗,地下热水取暖、建农作物温室、水产养殖及烘干谷物等)和地热发电两大类。
地热能
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济钢温泉度假村
德州齐河温泉度假村
潮汐能成因示意图
江厦潮汐试验电站
海洋能是海水中的能量。它包括潮汐能、波浪能、海洋温差能、海洋盐差能和海流能等。广义的海洋能还包括海洋上空的风能、海洋表面的太阳能以及海洋生物能等,全球海洋能的总量约为766亿千瓦。
海洋能
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水能
可燃冰
“可燃冰”(CH4·nH2O)是由天然气和水在高压低温条件下形成的冰状固体。这种天然气水合物燃烧产生的能量比同等条件下的煤或石油产生的热量多得多,而且在燃烧后几乎不产生任何残渣或废气。
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大亚湾核电站
氢动三号亮相长城
新能源
太阳能 水能 风能 氢能
核能 潮汐能 地热能 生物质能
清洁高效的氢能
自从1965年美国开始研制液氢发动机以来,相继研制成功了各种类型的喷气式和火箭式发动机。1960年液氢首次用作航天动力燃料。1970年美国反射的“阿波罗”登月飞船使用的起飞火箭也是用液氢作燃料。
我国长征2号、3号也使用液氢做燃料。
1、氢气作为能源,有哪些优点?
2、氢能源还没有得到广泛应用的原因
它有以下优点:
(1)原料不受限制(来源广)
(2)燃烧放出热量多(热值高)
(3)生成物不污染环境。(无污染)
(最大优点)
氢能是一种极其理想的能源,具有广阔的开发前景。
(1)易燃、易爆
(2)难以液化
(3)储存和运输不安全、不方便
(4)制备氢气消耗电能大,成
本高。
氢燃料汽车
氢能源为什么没有被广泛使用?
活动天地
最理想的氢能源循环体系
讨论你对此图的理解
太阳能
光催化剂
2H2O = 2H2 + O2
燃料电池
能量
小结:
一、氢能源的优点:
1.燃烧放热多
2.原料来源广
3.燃烧产物不污染环境
二、大量使用氢能源要解决的问题:
1.氢气的存储和运输问题
2.用水制备氢气的能耗问题
化学能转化为电能
干电池
锂电池
汽车用的蓄电池
电池的特点:
体积小
电容量大
移动方便
化学反应能否产生电能?
(1)观察干电池的结构
实验探究
(2)把一块锌片和铜片平行插入盛有稀硫酸的烧杯中。观察现象并做解释。
现象:锌片表面有气泡生成,铜片无变化。
锌片
铜片
实验步骤:分别将铜片和锌片放入盖子的两个卡口中,用一根导线将盖子的一个电极与电流表的一个电极连接,另一根导线将盖子上的另一个电极与电流表的另一个电极连接,盖上盖子,两个金属片同时接触稀硫酸,观察硫酸中的现象和电流表的变化。
(3)化学能转化为电能的实验
实验仪器:铜片、锌片、导线若干、电流计、稀硫酸溶液
化学电源:是一种将化学能直接转化为电能的装置。常见的电池大多是化学电源。
电流计的指针发生偏转,碳棒表面