能源的充分利用(王飞2013123)

1、能源的充分利用能源的充分利用王飞王飞 2013.12.22013年年12月月2日凌晨日凌晨1：30分，搭载分，搭载“嫦娥三号嫦娥三号”的的“长征三号乙长征三号乙”运载火箭在西昌卫星发射中心发射升运载火箭在西昌卫星发射中心发射升空。空。能源1.1.什么是能源？什么是能源？是可以提供能量的自然资源。是可以提供能量的自然资源。2.2.常见的能源有哪些？常见的能源有哪些？主要包括：化石燃料、太阳能、风能、水能、主要包括：化石燃料、太阳能、风能、水能、潮汐能、核能等潮汐能、核能等1.1.按来源分：按来源分：2.2.按形成分按形成分能源是如何分类的？来自太阳辐射的能源：太阳能、风能、水能、生物质能、海来自

2、太阳辐射的能源：太阳能、风能、水能、生物质能、海洋能以及煤、石油、天然气等化石能源。洋能以及煤、石油、天然气等化石能源。来自地球内部的能源：地热能、核能、火山能、地震能来自地球内部的能源：地热能、核能、火山能、地震能来自天体引力的能源：潮汐能来自天体引力的能源：潮汐能一次能源：分为常规能源（可再生能源：水能；不可再生能一次能源：分为常规能源（可再生能源：水能；不可再生能源：煤、石油、天然气等化石能源）和新能源（可再生能源：源：煤、石油、天然气等化石能源）和新能源（可再生能源：太阳能、风能、地热能、潮汐能、生物质能；不可再生能源：太阳能、风能、地热能、潮汐能、生物质能；不可再生能源：核能）核能）

3、二次能源：电能、焦炭、汽油、煤气、工业余热、酒精、氢二次能源：电能、焦炭、汽油、煤气、工业余热、酒精、氢能、蒸汽等。能、蒸汽等。火山能火山能地震能地震能潮汐能潮汐能核能核能风能风能太阳能太阳能生物质能生物质能水能水能衡量燃料燃烧效能的物理量衡量燃料燃烧效能的物理量定义：在定义：在101kPa时，时，l g物质物质完全燃烧完全燃烧所放出的所放出的热量热量.1、定义：在、定义：在101kPa时，时，l mol物质物质完全燃烧完全燃烧的反的反应热。应热。完全燃烧的含义是什么？完全燃烧的含义是什么？ 压强为压强为 101kPa SSO2(g) 非非S 、SO3 C CO2(g) 非非CO H H2O(

4、l) 非非H2O(g) N N2 (g) 非非NO或或NO2 P P2O5 (s) 非非P2O3 (S)如：如：H2(g)+ 1/2 O2(g) = H2O(l); H =285.8 kJ/mol【思考思考】燃烧放出的热量与标准燃烧热有什么不同？燃烧放出的热量与标准燃烧热有什么不同？ 燃烧放出的热量与物质的多少有关，燃烧的物质越燃烧放出的热量与物质的多少有关，燃烧的物质越 多，放出的热量就越多，而标准燃烧热规定是多，放出的热量就越多，而标准燃烧热规定是1 mol 的可燃物；的可燃物； 研究燃烧放出的热量并未限定燃烧产物的形态，而研究燃烧放出的热量并未限定燃烧产物的形态，而 研究标准燃烧热必须是

5、生成稳定的氧化物。研究标准燃烧热必须是生成稳定的氧化物。 所以，不同量的同一物质完全燃烧，放出的热量所以，不同量的同一物质完全燃烧，放出的热量 可能不同，但标准燃烧热是一定的。可能不同，但标准燃烧热是一定的。【概念辨析概念辨析】1.下列各组物质的标准燃烧热相等的是下列各组物质的标准燃烧热相等的是：（：（ ）A.碳和一氧化碳碳和一氧化碳 B.1mol碳和碳和2mol碳碳C.1mol乙炔和乙炔和2mol碳碳 D.淀粉和纤维素淀粉和纤维素BH2(g)+1/2O2(g)=H2O(l)； = -285.8 kJ/molHH2(g)+1/2O2(g)=H2O(g)； = -241.8 kJ/molH2H2

6、(g)+O2(g)=2H2O(g)； = -483.6 kJ/molH2H2(g)+O2(g)=2H2O(l)； = -571.6 kJ/molH2.已知热化学方程式：已知热化学方程式：则氢气的则氢气的标准标准燃烧热为：燃烧热为：-285.8 kJ/mol 虽然将煤转化为水煤气再燃烧与直接燃烧煤所获得虽然将煤转化为水煤气再燃烧与直接燃烧煤所获得的能量是一样的，而且将煤转化为水煤气会增加消的能量是一样的，而且将煤转化为水煤气会增加消耗。但将煤转化为水煤气至少有两个优点：耗。但将煤转化为水煤气至少有两个优点：一是将固体煤转化为气体，极大地提高了燃烧效率；一是将固体煤转化为气体，极大地提高了燃烧效率

7、；二是通过转化除去了硫，避免了二是通过转化除去了硫，避免了SO2气体的产生。气体的产生。完成第完成第9页的页的“交流与讨论交流与讨论” 。1、世界上最重要的化石燃料有哪些？有何优点？世界上最重要的化石燃料有哪些？有何优点？2、广义讲，哪些物质可称为燃料？广义讲，哪些物质可称为燃料？煤煤（主要成分（主要成分C C）、）、石油石油（主要为烃的混合物，（主要为烃的混合物，其中重要产物汽油的主要成分为辛烷其中重要产物汽油的主要成分为辛烷C8H18C8H18）、）、天然气天然气（主要成分甲烷）。（主要成分甲烷）。 优点：燃烧热都很高。优点：燃烧热都很高。广义讲，能够发生燃烧，反应放出热量的物质都可称为燃

8、料。广义讲，能够发生燃烧，反应放出热量的物质都可称为燃料。思考下列问题：思考下列问题：3 3、从资源蕴藏、开采、运输、资源综合利用以及环、从资源蕴藏、开采、运输、资源综合利用以及环境保护等方面探讨煤作燃料的利弊。境保护等方面探讨煤作燃料的利弊。 从化学的角度，煤的燃烧热虽高，但燃烧反应速率慢，从化学的角度，煤的燃烧热虽高，但燃烧反应速率慢，热量利用率低；且煤是重要的化工原料，把煤作燃料烧热量利用率低；且煤是重要的化工原料，把煤作燃料烧掉不仅会产生掉不仅会产生SOSO2 2等有害气体和烟尘，而且浪费资源。等有害气体和烟尘，而且浪费资源。 从综合经济效益角度，通过清洁煤技术，如煤的液化从综合经济效

9、益角度，通过清洁煤技术，如煤的液化和气化，及实行烟气净化脱硫等，减少燃烧煤的对环境和气化，及实行烟气净化脱硫等，减少燃烧煤的对环境的污染，提高煤燃烧的热利用率。的污染，提高煤燃烧的热利用率。 资源丰富，可再生，对环境无污染或很少污染。资源丰富，可再生，对环境无污染或很少污染。最有希望的新能源：最有希望的新能源： 太阳能、燃料电池、风能和氢能等。太阳能、燃料电池、风能和氢能等。4、我国能源利用现状？如何调整和优化能源结构的方向？、我国能源利用现状？如何调整和优化能源结构的方向？ 我国是少数以煤为主要能源的国家，且煤燃烧的热利用率较我国是少数以煤为主要能源的国家，且煤燃烧的热利用率较低。低。 我国调整和优化能源结构的方向：一方面，要提高煤燃烧的我国调整和优化能源结构的方向：一方面，要提高煤燃烧的热利用率；另一方面，降低煤在能源结构中的比率，节约油气热利用率；另一方面，降低煤在能源结构中的比率，节约油气资源，加快开发水电、核电和新能源，实现可持续发展。资源，加快开发水电、核电和新能源，实现可持续发展。5 5、新能源的特点？哪些是认为最有希望的新能源？、新能源的特点？哪些是认为最有希望的新能源？在一定条件下，在一定条件下，CO和和 CH4燃烧的热化学方程燃烧的热化学方程式分别为：式分别为： 由由1m