化学与能源论文
核能的利用
摘要
中国作为一个能源大国目前依旧面临着巨大的资源与环境挑战，人均资源匮乏，环境堪忧。化石能源开采殆尽，环境愈加恶劣。我们不应该坐以待毙，应当寻找新能源打破当前困境。
新能源有别于传统化石能源，具有清洁无污染、安全高效率等优点。而化学新能源是将化学能直接转化成电能，如锂离子电池、燃料电池、电化学电容器等，具有广阔的应用发展前景。
本文阐述了核能的历史及原理，讨论了核能的优点与广阔应用前景，并且理性的认识和探讨其缺点，希望能为解决当前的能源危机提供一些建议。
一、核能的历史
简史---------------------
19世纪末英国物理学家汤姆逊发现了电子。
1895年德国物理学家伦琴发现了X射线。
1896年法国物理学家贝克勒尔发现了放射性。
1898年居里夫人发现新的放射性元素钋。
1902年居里夫人经过4年的艰苦努力又发现了放射性元素镭。
1905年爱因斯坦提出质能转换公式。
1914年英国物理学家卢瑟福通过实验，确定氢原子核是一个正电荷单元，称为质子。
1935年英国物理学家查得威克发现了中子。
1946年德国科学家奥托哈恩用中子轰击铀原子核，发现了核裂变现象。
1942年12月2日美国芝加哥大学成功启动了世界上第一座核反应堆。
1945年8月6日和9日美国将两颗原子弹先后投在了日本的广岛和长崎。
1957年苏联建成了世界上第一座核电站------奥布灵斯克核电站。
二战后，人类开始将核能运用于军事、能源、工业、航天等领域。美国、俄罗斯、英国、法国、中国、日本、以色
列等国相继展开对核能应用前景的研究。
发展进程---------------
第一代核电站。核电站的开发与建设开始于20世纪50年代。1954年前苏联建成发电功率为5兆瓦的实验性核电站；1957年，美国建成发电功率为9万千瓦的Ship Ping Port 原型核电站。这些成就证明了利用核能发电的技术可行性。
第二代核电站。20世纪60年代后期，在实验性和原型核电机组基础上，陆续建成发电功率30万千瓦的压水堆、沸水堆、重水堆、石墨水冷堆等核电机组，他们在进一步证明核能发电技术可行性的同时，使核电的经济性也得以证明。
第三代核电站。20世纪90年代，为了消除三里岛和切尔诺贝利核电站事故的负面影响，世纪核电业界集中力量对严重事故的预防和缓解进行了研究和攻关，美国和欧洲先后出台了《先进轻水堆用户要求文件》，即URD文件和《欧洲用户对轻水堆核电站的要求》，即EUR文件，进一步明确了预防与缓解严重事故，提高安全可靠性等方面的要求。
第四代核电站。2000年1月，在美国能源部的倡议下，美国、英国、瑞士、南非、日本、法国、加拿大、巴西、韩国和阿根廷共10个有意发展核能的国家，联合组成了“第四代国际核能论坛”，与2001年7月签署了合约，约定共同合作研究开发第四代核能技术。
二、核能发电的原理
1.核能发电的能量来源
核燃料水池核反应堆中可裂变材料(核燃
料)进行裂变反应释放裂变能。裂变
反应指铀-235、钚-239、铀-233等
重元素在中子作用下分裂为两个碎
片，同时放出中子和大量能量的过程。
反应中，可裂变物的原子核吸收一个
中子后发生裂变并放出两三个中子。若这些中子除去消耗，
至少有一个中子能引起另一个原子核裂变，使裂变自持地进
行，则这种反应称为链式裂变反应。实现链式反应是核能发
电的前提。
2.核能发电的过程中能量的转换
核能→水和水蒸气的内能→发电机转子的机械能→电
能。
3.目前核能的获得途径
核能的获得途径主要有两种，即重核裂变与轻核聚变。
核聚变要比核裂变释放出更多的能量。例如相同数量的氘和
铀-235分别进行聚变和裂变，前者所释放的能量约为后者的
三倍多。被人们所熟悉的原子弹、核电站、核反应堆等等都
利用了核裂变的原理。只是实现核聚变的条件要求的较高，
即需要使氢核处于6000度以上的高温才能使相当的核具有
动能实现聚合反应。
●核能的优点：
1.核能发电不像化石燃料发电那样排放巨量的污染物质到大气中，因此核能发电不会造成空气污染。
2.核能发电不会产生加重地球温室效应的二氧化碳。
3.核能发电所使用的铀燃料，除了发电外，没有其他的用途。
4.核燃料能量密度比起化石燃料高上几百万倍，故核能电厂所使用的燃料体积小，运输与储存都很方便，一座1000百万瓦的核能电厂一年只需30公吨的铀燃料，一航次的飞机就可以完成运送。
5.核能发电的成本中，燃料费用所占的比例较低，核能发电的成本较不易受到国际经济情势影响，故发电成本较其他发电方法为稳定。
●核能的缺点：
1.核能电厂会产生高低阶放射性废料，或者是使用过之核燃料，虽然所占体积不大，但因具有放射性，故必须慎重处理，且需面对相当大的政治困扰。
2.核能发电厂热效率较低，因而比一般化石燃料电厂排放更多废热，故核能电厂的热污染较严重。
3.核能电厂投资成本太大，电力公司的财务风险较高。
4.核能电厂较不适宜做尖峰、离峰之随载运转。
5.兴建核电厂较易引发政治歧见纷争。
第1章热化学与能源 一、判断题： 1、热的物体比冷的物体含有更多的热量。（） 2、热是一种传递中的能量。（） 3、同一体系同一状态可能有多个热力学能。（） 4、体系的焓值等于恒压反应热。（） 5、最稳定单质的焓值等于零。（） 6、由于C a C O3分解是吸热的，所以它的标准摩尔生成焓为负值。（） 7、体系的焓等于体系的热量（） 8、实验测定得到的反应热数据都是恒压反应热。（） 二、选择题 1．下列过程是吸热反应的是( ) (A) △S＞0 (B) △H＞0 (C) △G＜0 (D) △H＜0 2．体系对环境作20 kJ的功，并失去10 kJ的热给环境，则体系内能的变化是( ) (A) 30 kJ (B) 10 kJ (C) -10 kJ (D) -30 kJ 三、计算题： 1、某汽缸中有气体1.20L，在97.3 kPa下气体从环境中吸收了800J的热量后，在恒压下体积膨胀 到1.50L，试计算系统的内能变化ΔU。 2、根据Δf H mΘ的值，计算下列反应的Δr H mΘ(298K ) 是多少： （1）4NH3（g）+ 3 O2（g）= 2N2（g）+ 6 H2O（g）； （2）CH4(g) + H2O（g）= CO（g）+ 3 H2（g）。
3、(本小题10分) SiC 是高温半导体、金属陶瓷和磨料等不可缺少的原料。现在以硅石(SiO2)和焦炭为原料制备 SiC，反应为： (s)+3C(石墨)===SiC(s)+2CO(g) SiO 2 已知298K时各物质的 (s) C(石墨) SiC(s) CO(g) SiO 2 △f H （298K）/kJ·mol-1 -910.94 0 -65.3 -110.525 S（298K）/ J·mol-1·K-1 41.84 5.74 16.61 197.6 （1）计算在298K时反应的△rG，并判断 298K时能否获得 SiC ? （2）估算在标准状态下生产 SiC 最低温度。
（能源化工行业）化学与能源开发鲁教版
课题第九单元第壹节《化学和能源开发》 马艳红 教材分析 本节教学内容鲁教版九年级化学第九单元《化学和社会发展》第壹节的。当今社会人类所使用的能源主要是化石燃料；化石燃料燃烧会放出大量的热，能够转化为电能，同时会产生二氧化硫等污染性气体，这些都是学生们熟悉的。但，化石燃料是有限的，人们对能源的需求是不断增加的，且希望所用的能源来源广泛，产生热量大，没有污染。如何解决这壹矛盾？这需要开发利用新能源。那么什么样的能源能满足人们的需求呢？化学在新能源的开发中起着什么样的作用呢？化学能能够转化为电能吗？这都是本节课要解决的问题，也正是学生关心的问题。本节课的重点是使学生更好的认识氢能的开发的意义，知道化学能能够转化为电能；难点是让学生理解化学能和电能之间的相互转化。
书，分析氢气作为新能源的局限性引导学生提出改进的氢气的不足之处 投影且解释氢能循环系 统 引出电池 展示电池实物且解剖 设问：电池中的电能是如何产生的呢？ 引出化学电池的概念 指导学生完成趣味实验和已经学过的知识壹且联系总结 强化学生环保意识问：材料壹说明了什么？ 【幻灯片】材料二 问：材料二说明了什么？ 【幻灯片】材料三 国际能源机构的统计，地球上的、天然气，石油、 煤供人类开采的年限，分别只有40年、50年和 240年。结合课本66页<地球上化石燃料使用年 限>的图表。 请想象壹下，如果没有新的能源被开发出来，我 们的生活会变成什么样？ 化石燃料储量有限，它们仍曾在什么样的确定 呢？ 【追问】化石燃料储量有限，不可再生，且污染 环境，我们的生活又离不开能源，面对这样的问 题，我们怎么办呢？ 【再问】请结合生活，想想我们已经开发利用的 新能源有哪些呢？ （小结）常见的新能源：风能、水能，太阳能、 地热能、潮汐能等 【过渡】新能源有很多优点，但也有缺点，以风 能为例，见见有哪些缺点？ 受气候影响较大；不能运输；不能随身携带…… 那么有没有这样壹种新能源能克服这些缺点呢？ 【新闻】2003年10月15日，我国自行研制的第 壹颗载人飞行航天器发射成功，将它送上太空的 运载火箭所使用的燃料就是液氢。 氢气作为能源和其他能源相比有什么优点呢？请 结合课本<活动天地>，从三个角度讨论这个问题： 制取氢气的原料 氢气燃烧的产物 氢气燃烧产生的热量。 【小结】氢气作为燃料的优点： 原料来源广泛，能够由水制得； 放热多； 飞机不能使用，电 灯电话不能使 用…… 污染环境 学生回答：开发新 能源 学生纷纷回答。 播报新闻二 学生小组讨论，回 答 见书，思考 做笔记 观察现象且记录。 指针偏转 踊跃发言 学生很感兴趣的 参和实验且观察 实验 电能，光能，热能 启示：电池不能随 便丢弃，集中处理我国的能源结构
化学与能源 一、内容摘要。 化学与能源从各自诞生之日起就起着相互体现相互促进的作用。通过上学期专业选修发电厂导论和本学期从分子水平看世界的课程的学习，对化学与能源的历史发展时期以及每个时期内二者的内容有了全新的认识。当然，具体而深入的研究还得等大二大三随着学习的深入慢慢进行。现在只能凭着浅薄的知识略谈一二，望老师谅解。 二、关键词：化学能源发展火力发电新能源 三、正文。 （一）化学的发展史和能源化学 古时候，为了他们的生存，在与的种种灾难进行抗争中，发现和利用了火。原始人类从用火之时开始，由野蛮进入文明，同时也就开始了用化学方法认识和改造天然物质。燃烧就是一种化学现象。掌握了火以后，人类开始食用熟食；继而人类又陆续发现了一些物质的变化，如发现在翠绿色的等铜矿石上面燃烧炭火，会有红色的铜生成。这样，人类在逐步了解和利用这些物质的变化的过程中，制得了对人类具有的产品。人类逐步学会了制陶、冶炼；以后又懂得了酿造、染色等等。这些有天然物质加工改造而成的制品，成为古代文明的标志。在这些生产实践的基础上，萌发了古代化学知识。后来在中国出现了炼丹术，到了公元前2世纪的时代，炼丹术已颇为盛行，大致在公元7世纪传到国家，与相融合而形成阿拉伯炼丹术，阿拉伯炼丹术于传入欧洲，形成欧洲炼金术，后逐步演进为近代的化学。16世纪开始，欧洲工业生产蓬勃兴起，推动了医药化学和冶金化学的创立和发展，使炼金术转
向生活和实际应用，继而更加注意物质化学变化本身的研究。1775年前后，用定量化学实验阐述了燃烧的，开创了定量化学时期，使化学沿着正确的轨道发展。19世纪初，英国化学家提出近代，突出地强调了各种元素的原子的质量为其最基本的特征，其中量的概念的引入，是与古代原子论的一个主要区别。近代原子论使当时的化学知识和理论得到了合理的解释，成为说明化学现象的统一理论。接着意大利科学家提出分子概念。自从用来研究化学，化学才真正被确立为一门科学。 由此可见，化学一开始的产生就是跟能量、能源有着不可磨灭的千丝万缕的联系了。通过我们专业的发电厂概论的学习我们知道，直到现在，人们主要使用的化石燃料其本质还是利用燃料燃烧产生的热能来加热水产生高温蒸汽，然后利用蒸汽带动汽轮机转动做切割磁感线运动从而产生电能，传送给世界上的千万家庭。燃烧，就是化学中的一个重要现象。当然，实际上的化学能与热能电能之间的转化并没这么简单，我们在转化过程中还得研究如何提高能源转化的效率、如何减少转化过程中对环境的污染、如何在循环工作中保证催化剂和设备等硬件设施的正常运转与保养等等，一系列亟待解决的问题，都跟化学密不可分。 此外，除了火力发电，新能源也是与化学同在的一个新世纪的重要课题。之前的新闻中看到科学家们在致力于研究能将水迅速大量分解为氧气和氢气的催化剂，还有的在研究利用生物质能发电，或者垃圾发电，这些都与化学息息相关。而且我国也在发展新能源尤其是生物质能发电的方面有很大进展，全国很多地方电厂都已经引入这一项技术，诸如利用玉米等作物发电等等，已初见成效。相信随着化学这门基础学科的飞速发展，新能源一定能在未来
化学与能源开发 第九章第一节化学与能源 课题化学与能源氢气的制法课型新授第一课时 教 学 目 标知识 与 技能1.知道氢气的制取和收集方法 2.认识氢能是一种理想的能源 过程 和 方法 1.积极主动与他人进行交流和讨论，清楚地表达自己的观点，培养学生辩证看待化学物质的能力 2.学会运用比较的方法对信息进行加工 情感 态度 与价 值观 1.通过对氢能是理想的能源的认识感受化学对改善个人生活和促进社会发展的积极作用 2.对学生进行社会责任感和使命感的教育
重点氢气的制法、氢能源 难点氢气的制法、验纯 课 前 准 备教师：有关氢气制取、收集所需药品、仪器 学生：查阅有关氢能源的资料 教学环节教师调控学生活动设计意图 引课 一、氢气的制取让学生回忆从含氢化合物中制取氢气的方法回忆、书写方程式、交流巩固学生对知识的记忆 二、实验室制取氢气让学生在所回忆的方法中分析、比较、选取适合在实验室制取的方法交流、讨论、比较、分析让学生表达自己的观点，锻炼自己的能力，运用比较的方法作判断 指导学生讨论： （1）如何检验气密性 （2）如何验纯 （3）夹紧导气管上的夹子时，试管中的硫酸的液面为什么会下降？讨论参与讨论，激发积极性，活跃思维，锻炼表达能力 指导学生完成制取氢气并验纯与他人合作共同完成氢气的制取和验纯培养学生团结协作的能力
引导学生讨论：氢气的贮存、运输、使用中应该注意什么问题？讨论在互相交流中互相学习 三、氢能源大屏幕展示对氢能源的认识交流、分析通过交流分析培养正确看待化学物质的能力 小结 练习1.实验室制取氢气的反应原理； 2.用于实验室制取氢气的发生装置与前面学习过的制取相似； 3.如何大量、廉价地制取氢气是各国正努力研究的课题。日本科学家最近开发出一种含镍氧化物半导体粉末，将少量这种粉末放入水中，用波长为402nm的可见光照射，能够不断地将水分解成氢气和氧气。在上述过程中，这种氧化物粉末的作用是， 该反应的方程式。 检测 1.氢气作为新能源有哪些优点 2.液氢可做推进火箭的燃料，这是因为（） A氢气难溶于水B氢气没有颜色 C氢气燃烧时放热多D氢气没有气味 3.若用锌和一种酸反应制出的氢气中含有氯化氢气体，则发生装置中盛放的酸是 作业 据报纸登载，深圳某商场开业庆典时，店外挂的氢气球因人群拥挤而
第十章化学与能源 思考题与习题解答 1. 下列说法是否正确？如不正确，请说明原因。 （1）煤的气化是指在隔绝空气条件下加强热，使煤中有机物转化成焦炭和可燃性气体的过程。 答：错，煤的气化是指在氧气不足的条件下进行部分氧化，使煤中有机物转化成可燃性气体的过程。 （2）煤炭在燃烧过程中产生的主要污染物为CO和SO2，石油（汽油）在燃烧过程中产生的主要污染物为CO，因此石油产生的污染比煤炭轻。 答：不确切，煤炭在燃烧过程中产生的主要污染物为SO2、NO x和CO，石油（汽油）在燃烧过程中产生的主要污染物为CO、NO x和HC，相对而言，石油产生的污染比煤炭轻。（3）汽油的辛烷值分布在0~100之间，并对应于汽油的标号，80号的汽油表示汽油中含有80%辛烷和20%的其他烃类。 答：错，汽油的辛烷值可衡量汽油的抗震性，并对应于汽油的标号，80号的汽油表示该汽油的抗震性相当于80%异辛烷和20%的正庚烷混合物的抗震性。 （4）为了避免含铅汽油对大气的污染，近年来世界各国普遍采用了甲基叔丁基醚（MTBE）、甲基叔戊基醚（TAME）取代四乙基铅作汽油添加剂。 答：不确切，甲基叔丁基醚（MTBE）添加剂在某些国家（如美国）已被禁止使用。（5）发展核能是解决目前能源危机的重要手段，近年来北欧和我国政府均采取了积极的态度，加快核电站的建设。 答：不确切，欧美大部分发达国家，基本上停建核电站或提前关闭核电站，北欧国家甚至通过立法，要求在2010年前关闭已有核电站。 （6）能引起环境污染的电池主要有铅蓄电池、镉镍电池、氧化汞电池等，由于锌、锰元素对环境的危害很小，因此锌锰电池是无污染电池。 答：错，在生产的锌锰电池时，为了防止电池中锌溶解释放氢气，常在电池糊状液中放入氯化汞。 （7）在燃料电池中并没有发生直接的燃烧反应，它通过原电池原理不断的将燃料直接转变为电能，这种电池能量转换效率高，理论上可达100%。 答：正确 2. 填空题 （1）化石燃料包括煤、石油和天然气，我国是以煤消费为主的国家。（2）煤是由古代植物转化而来的，煤的煤化过程包括了植物残骸→腐殖质→泥煤→褐煤→烟煤→无烟煤阶段，若根据煤化的程度不同可将煤分为四类，若根据煤炭中硫的含量不同又可将煤分为泥煤、褐煤、烟煤和无烟煤四类。
化学与能源论文 核能的利用 摘要 中国作为一个能源大国目前依旧面临着巨大的资源与环境挑战，人均资源匮乏，环境堪忧。化石能源开采殆尽，环境愈加恶劣。我们不应该坐以待毙，应当寻找新能源打破当前困境。 新能源有别于传统化石能源，具有清洁无污染、安全高效率等优点。而化学新能源是将化学能直接转化成电能，如锂离子电池、燃料电池、电化学电容器等，具有广阔的应用发展前景。 本文阐述了核能的历史及原理，讨论了核能的优点与广阔应用前景，并且理性的认识和探讨其缺点，希望能为解决当前的能源危机提供一些建议。
一、核能的历史 简史--------------------- 19世纪末英国物理学家汤姆逊发现了电子。 1895年德国物理学家伦琴发现了X射线。 1896年法国物理学家贝克勒尔发现了放射性。 1898年居里夫人发现新的放射性元素钋。 1902年居里夫人经过4年的艰苦努力又发现了放射性元素镭。 1905年爱因斯坦提出质能转换公式。 1914年英国物理学家卢瑟福通过实验，确定氢原子核是一个正电荷单元，称为质子。 1935年英国物理学家查得威克发现了中子。 1946年德国科学家奥托哈恩用中子轰击铀原子核，发现了核裂变现象。 1942年12月2日美国芝加哥大学成功启动了世界上第一座核反应堆。 1945年8月6日和9日美国将两颗原子弹先后投在了日本的广岛和长崎。 1957年苏联建成了世界上第一座核电站------奥布灵斯克核电站。 二战后，人类开始将核能运用于军事、能源、工业、航天等领域。美国、俄罗斯、英国、法国、中国、日本、以色
列等国相继展开对核能应用前景的研究。 发展进程--------------- 第一代核电站。核电站的开发与建设开始于20世纪50年代。1954年前苏联建成发电功率为5兆瓦的实验性核电站；1957年，美国建成发电功率为9万千瓦的Ship Ping Port 原型核电站。这些成就证明了利用核能发电的技术可行性。 第二代核电站。20世纪60年代后期，在实验性和原型核电机组基础上，陆续建成发电功率30万千瓦的压水堆、沸水堆、重水堆、石墨水冷堆等核电机组，他们在进一步证明核能发电技术可行性的同时，使核电的经济性也得以证明。 第三代核电站。20世纪90年代，为了消除三里岛和切尔诺贝利核电站事故的负面影响，世纪核电业界集中力量对严重事故的预防和缓解进行了研究和攻关，美国和欧洲先后出台了《先进轻水堆用户要求文件》，即URD文件和《欧洲用户对轻水堆核电站的要求》，即EUR文件，进一步明确了预防与缓解严重事故，提高安全可靠性等方面的要求。 第四代核电站。2000年1月，在美国能源部的倡议下，美国、英国、瑞士、南非、日本、法国、加拿大、巴西、韩国和阿根廷共10个有意发展核能的国家，联合组成了“第四代国际核能论坛”，与2001年7月签署了合约，约定共同合作研究开发第四代核能技术。 二、核能发电的原理
第一章 热化学与能源 重点内容概要 1、热力学基本概念： 系统与环境 (1)定义：人为地（根据研究的需要（如弹式量热器要把反应系统和水合起来作为系统）） 将一部分物质与其余物质分开（可以是实际的，也可以是假想的），被划定的研究对象称为系统；系统以外，与系统密切相关、影响所能及的部分称为环境。 (2)按系统与环境有无物质和能量交换分成：封闭系统、孤立系统、敞开系统；若按相的 组成来分为：单相系统和多相系统(第3章分别讲单相和多相离子平衡)。（在使用某些概念定律时要注意其适用的系统类型及原因，比如反应热的测定，根据测定原理要求系统必须使系统与环境之间无能量交换（孤立系统）才能准确。） 状态与状态函数 (1)定义：系统的状态是指用来描述系统的诸如压力（p）、体积(V)、温度（T）、质量（m）和组成等各种宏观性质的综合表现。用来描述系统状态的物理量称为状态函数. （2）状态函数性质：状态一定，其值一定；状态发生变化，其值也要发生变化（不一定所有的状态函数都变，只要有一个状态函数改变，状态就发生了变化）；状态函数的变化值只决定于系统的始态和终态，而与如何实现这一变化的途径无关。 （3）状态函数按其性质分为两类： 广度性质（又称容量性质）——具有加和性，即其量值与系统中物质的量成正比。如：V、m 、U 、S 、G 、H 、热容（C b） 强度性质——不具有加和性。即其量值与系统中物质的量多寡无关。如：压力p、密度ρ、粘度、浓度、摩尔体积、摩尔质量、摩尔分数、摩尔焓、比热容（c）（广度性质除以物质的量或质量或任两个广度性质量相除之后就成为强度性质） 过程与途径 (1)系统发生的任何变化称为过程。实现这个过程的具体步骤称为途径。 （2）热力学可逆过程——（定义） 可逆过程特点：系统与环境双复原（定义）；是在无限接近平衡的状态下发生的无限缓慢的过程；是最经济、效率最高的过程；是一种理想的过程，实际过程都是不可逆过程。 研究意义：一些重要的热力学函数增量只有通过可逆过程求得（物理化学这方面的计算要求高，普化阶段重点理解可逆过程的特点及应用，以及那些公式要求必须满足是可逆过程） 化学计量数和反应进度 对于一般反应∑ = B B B ν B ν——物质B的计量数，反应物取负值，生成物取正值 反应进度ξ定义： B B dn d1- =ν ξ或)] 0( ) ( [1 B B B n n- =-ξ ν ξ 注意理解：ξ与反应方程式写法（或说 B ν）有关；对于具体的反应与取反应式中哪种物质计算无关。 2、定容热效应、摩尔反应热、热化学方程式 弹式量热计是精确测定反应热的装置，测定的是等容热效应q v。 T C m c q b O H V ? + - =} { ) (2 摩尔反应热ξ/q q m =摩尔反应热与反应方程式写法（或说Bν）有关。 注意与反应方程式写法有关的量，在标出时一定要有对应的化学反应方程式。 3、热力学第一定律（热化学定律） w q U+ = ?(封闭系统成立) w——包括体积功和非体积功 体积功的计算：恒外压膨胀或压缩w= -p△V 外压不定的膨胀或压缩w=?-21V V pdV （物理化学要求功的计算，普化不是重点） 焓：H = U+PV
化学与能源开发 ——问题导思合作探究发挥学生主体地位 [情景说明] 本节课的教学内容主要包括：氢能是未来理想的新能源，理想的氢能源循环体系，化学电池，化学反应中能量的转化。在本节课的教学中，通过分析化学与能源开发的的密切关系，使学生知道自然资源并不是取之不尽，用之不竭的，认识到人类要合理地开发和利用能源，树立保护环境、与自然和谐相处的意识，保证社会的可持续性发展。通过分析氢气用作燃料的优点和尚需解决的问题，让学生认识到氢气是未来社会最理想的能源，通过引导学生设计实验方案小组合作探究“化学能能否转化为电能”，树立能量之间可以相互转化的观点，并借此培养学生的科学探究能力。其中，氢气用作燃料的知识和探究实验的方案设计和实施是本节课的教学重点。在教学中要引导学生理论联系实际增强学生的能源意识强化学生关心自然，关心社会的责任感。再试验探究中，要注意指导学生科学探究的一般思路和方法，要指导学生合理分工，协作完成，提高效率。 [教学过程] 一、创设问题情景，引入课题。 教师投影现有化石燃料的储量和使用年限，让学生观察投影，说出自己的感想. 学生甲：化石燃料并不是取之不尽，用之不竭的，我们应该节约能源. 学生乙：光节约现有能源是远远不够的，我们还应该想办法开发新能源。 教师：有哪些能源能够开发和利用？ 学生：太阳能、水能、风能、地热、潮汐、氢能、核能。 教师：下面我们就来研究一下其中的氢能源。请同学们写出氢气燃烧的化学方程式，并描述其现象。学生回答问题。 二、讨论交流，认识清洁高效的氢能源。 多媒体展示几种燃料燃烧热值的比较。 教师：根据同学们已经掌握的知识，结合几种燃料燃烧热值的比较请大家思考氢气作为能源有哪些优点。 学生思考讨论总结出氢气作为能源的优点：用水作原料来制取，有广泛的来源；氢气燃烧时产生的热量多；燃烧产物是水，不污染环境。 多媒体展示火箭发射和氢能汽车的图片。 教师：氢气是一种理想的新能源，已用于火箭发射，氢能汽车开始出现，但是同学们在马路上见过多少氢能汽车？氢气作为燃料优点明显，但为什么到目前为止还没有广泛使用呢？ 学生思考讨论分析后回答：用电解水的方法制取氢气，消耗电能太多，成本太高，并且不容易储存和运输。 教师：要想使氢气这一理想能源广泛应用，更好地为人类服务，就要想办法解决这些问题。 学生阅读课本67页理想的氢能源循环体系图片，让学生讨论分析其原理及该燃料电池的优点，并用自己的语言描述出来。 教师指导学生阅读课本67页多识一点，了解氢气的储存知识，以拓展学生的知识面。 三、小组合作，实验探究化学电池中的能量转化。 1、教师引导学生以小组为单位实验探究。 探究过程为：
第一节化学与能源 一、【学习内容】 请参照教材学习以下内容 （一）．化学能转化为电能 1.常用能源的分类： 不可再生:________________________________________________。 可再生：________________________________________________。 点拨：能举例说明即可。不可再生主要是指矿产 2.我国在生产和日常生活中使用的电能，大多是通过燃烧 ___________ ，由 __________ 转变而来 的。燃烧化石燃料存在着浪费自然资源、产生大气污染物和能量转化效率低等问题。 点拨：要让学生知道当今世界能源仍主要是化石燃料，其燃烧的产物是环境污染的主要来源 3.________________是一种将化学能直接转化成为电能的装置。它通过化学反应，消耗某种化学物质，输出电能。常见的 __________________大多是化学电源。 4.用砂子擦去铜片和锌片表面的氧化膜，用导线将铜片和锌片分别连接到电流计的正、负极，然后把锌 片和铜片一起插入盛有硫酸铜溶液的烧杯中。发现电流计指针发生偏转。请回答： 电流计指针发生偏转的原因是什么？实验中发生了什么形式的能量转化？ 5.电池作为电源的优缺点及废弃电池应如何处理？ 优点：_____________________________。缺点：__________________________________。 处理方法：____________________________________________。 点拨：注意废旧电池处理的目的是避免污染土壤和水源 （二）．氢能 1.氢能源的优点：_________________________________________________。 2．氢能源没有应用的原因：________________________________________。 3．实验室制备氢气： （1）药品的选择：_____________________________（填名称） （2）原理：_________________________________________（填化学方程式） （3）装置：a 发生装置_________________________ b 收集方法___________________ c 步骤：______________________________________。 d 检验纯度 点拨：有关氢气的实验室制法，应参照制取氧气及二氧化碳的方法。 4．在点燃氢气以前为什么要检查氢气的纯度？如何检验氢气的纯度？ 【训练】： 1．近年来，我国许多城市禁止使用含铅汽油，主要是为了（） A..提高汽油燃烧效率 B 减少铅资源损耗 C 降低汽油成本 D 避免给环境造成铅污染 2．废旧电池集中处理的首要原因是（） A 回收电池中的石墨电极 B 回收电池外壳金属材料 C 防止电池中汞、铜等金属对土壤和水源的污染 D 防止电池中的渗出液腐蚀其他物品
第46讲化学与能源专题 （建议1 课时） [考试目标] 1．了解能源是人类生存和社会发展的重要基础。 2．了解化学在解决能源危机中的重要作用。 3．了解煤、石油、天然气等能源及海水资源的综合利用。 [要点精析] 一、能源的分类 ⑴从使用程度分 常规能源：煤、石油、天然气（矿物燃料）、水力。 新能源: 太阳能、风能、潮汐能、地热能、核能等。 ⑵从能源再生性分 可再生能源：使用后会在短期内重新形成的能源,如：风能、水能、潮汐能、太阳能。 不可再生能源：不可能在短期内重新产生出来的能源：核能、煤、石油、天然气等 （已探明储量仅用百年）。 ⑶从能源的原有形态是否改变分 一级能源：直接提供能量的能源。如风、水、太阳、煤、石油、天然气燃烧。 二级能源：由一级能源转化形成的能源。如电能、煤气、汽油、酒精等。 ⑷从对环境影响分 绿色能源：在释放能量的过程中对环境不造成化学污染的能源。如氢能、潮汐能、太阳能。清洁能源: 对环境污染小的能源，如核能、天然气。 不清洁能源：对环境污染大的能源，如煤直接燃烧。 二、石油、煤和天然气的综合利用 1．石油——主要是由各种烷烃、环烷烃和芳香烃所组成的混合物，是一种极其重要的资源。（1）石油化工——由石油产品和石油气（炼厂气、油田气、天然气）做原料来生产化工产品的工业简称。 （2）分馏——利用沸点不同将石油分成不同沸点范围的蒸馏产物的方法。分馏分为常压分馏和减压分馏两种。分馏是一种物理方法。 ①常压分馏——常压下分离出低沸点的烃如溶剂油、汽油、煤油、柴油等轻质油。 ②减压分馏——利用外界压强对物质沸点的影响，用降低分馏塔内压强的方法，能使重 油的沸点随压强降低而降低，达到分离的效果 （3）馏分——分馏出来的各种成分。每一种馏分都是混合物。 石油分馏的产品：溶剂油（C5～C630～150℃）、汽油（C5～C11220℃C以下）、煤油（C11～C16 180～310℃）、柴油（C15～C18 200～360℃）、凡士林（C16～ C20 360℃以上）、石蜡（C20～C30360℃以上）、沥青（C30～C40360℃以上）。（4）裂化——将长链烃断裂成短链烃的化学反应。分为热裂化和催化裂化两种。目的是提高轻质油的产量，特别是汽油的产量。如：
第一章热化学与能源 复习思考题解答 1 区别下列概念： (1)系统与环境； (2)比热容与热容； (3)定容反应热与定压反应热； (4)反应热效应与焓变； (5)标准摩尔生成焓与反应的标准摩尔焓变； (6)污染型能源与清洁型能源； (7)常规能源与新能源； (8)有序能与无序能。 答: (1)系统：人为地将一部分物质与其余物质分开，被划定的研究对象称为系统。系统以外并与系统有相互作用的部分称为“环境”。 (2)热容的定义是系统吸收的微小热量δQ除以温度升高dT，即C= δQ/dT，其SI单位为J.K-1；比热容的定义是热容C除以质量，即c=C/m，SI单位为J.kg-1.K-l。 (3)定容反应热：在恒容、不做非体积功条件下的化学反应热。而定压反应热：顾名思义，恒压不做非体积功条件下的反应热。 (4)化学反应时放出或吸收的热叫做反应热效应，简称反应热。焓H=U+Pv，△H即焓的增量称为焓变。只有在恒压，只做体积功条件下，反应热q等于焓变△H。 (5)标准摩尔生成焓是指在恒温标准状态下，由指定单质生成单位物质的量的纯物质时的反应焓变，记作Δf Hθ,mT。反应的标准摩尔焓变(Δr Hθ,m)是指在标准状态时反应的摩尔焓变，它等于同温度下各参加反应物质的标准生成焓与其化学计量数乘积的代数和。 (6)根据能源消费后是否造成环境污染，能源可分为污染型能源和清洁型能源。如煤和石油类能源是污染型能源；水力、电能等是清洁型能源。 (7)常规能源指已广泛应用的能源，现阶段是指煤、石油、天然气和水能等；新能源是目前尚未大规模利用而有待一步研究、开发和利用的能源。 (8)无序能指物质内部分子杂乱无章的热运动能；有序能指物质内部分子按一定的顺序有规律的运动能，如电能、化学能等。 2 何为化学计量数？化学计量数与化学反应方程式的写法有何关系？ 答:对于一般化学反应方程式0=∑νB中，v B B就是B的化学计量数，是量纲为1的量，对反应物取负值，对
目录 摘要………………………………… 关键词……………………………………… 一、化学与能源的关系………………………… 二、世界能源现状………………………………………… 三、我国能源现状…………………………………… 四、未来能源倾向…………………………………………… 五、化学在能源方面的运用…………………………… 1.煤的合理利用…………………………………… 2.太阳能的化学转化和储存……………………………… 3.生物质能的转换及应用…………………………………… 4.氢能的开发及应用………………………………………… 六、总结和展望…………………………………………
化学与能源 化学在能源中运用 【摘要】： 现代化社会是建筑在巨大的能源消耗上的。所以大力开发和合理利用能源,特别是大力开发新能源,乃人类未来之所系,在世界新技术革命浪潮的冲击下,大规模耗能型工业体系终将成为过去,代之以节能型和新能源型生产体系。然而要实现这样一个巨大转变,作为化学工作者肩负着重大的责任，因为化学能是我们经常利用的一种能量形式,因此本文将在世界及我国的能源状况进行分析的基础上，阐述化学在我国能源发展中的重要性，另外本文将重点介绍化学在能源中运用，重点介绍化学煤、太阳能、生物质能，以及氢能等方面的运用。 【关键词】：化学能源运用 一、化学与能源的关系 能源工业在很大程度上依赖于化学过程，能源消费的90％以上依靠化学技术。怎样控制低品位燃料的化学反应，使我们既能保护环境又能使能源的成本合理是化学面临的一大难题。化石能源的转化及综合利用至关重要。可再生新能源的开发离不开以化学为核心的技术的发展。 二、世界能源现状 一方面全球能源生产与能源消费保持持续增长，能源结构也发生着从化石能源向清洁能源的转变，尽管这种变化量依然很小。按照国际统计口径，目前全球能源最新数据的统计节点是2011年，当年全球终端能源消费量达到了8918Mtoe(百万吨油当量)，相比1973年第一次石油危机时，增长了90.8%。对应地，当年的一次能源生产总量达到了13113Mtoe，在1973年的基础上增长了114.7%。受经济发展和人口增长的影响，世界一次能源消费量不断增加。世界经济规模的不断增大，世界能源消费量持续增长，世界能源消费呈现不同的增长模式，发达国家增长速率明显低于发展中国家，能源消费结构趋向优质化，但地区差异仍然很大，虽然经历了两次石油危机，但世界石油消费量却没有丝毫减少的趋势。此后，石油、煤炭所占比例缓慢下降，天然气的比例上升。同时，核能、风能、水力、地热等其他形式的新能源逐渐被开发和利用，形成了目前以化石燃料为主和可再生能源、新能源并存的能源结构格局。世界能源资源虽然仍比较丰富，但能源贸易运输压力增大。 三、我国能源现状 新中国建立以来，中国能源工业在许多领域已接近或赶上世界先进水平，这是值得我们自豪的地方，但是同时我们也应该对中国的资源情况进行客观详实的分析。中国地大物博、资源丰富，自然资源总量排世界第七位，能源资源总量约4万亿吨标准煤，居世界第三位。煤炭保有储量为10024.9亿吨，精查可采储量
缓慢氧化 氧化反应 （放热） 剧烈氧化 （燃烧） 条件：①与氧气接触②温度达到着火点以上 影响因素：与氧气的接触面积大小，氧气的浓度 类型： 一般的燃烧 有限空间内急速燃烧：爆炸 一般情况下：呼吸，金属生锈，食物腐败变质 自燃：产生的热量无法及时扩散，达到着火点 专题一 化学 与能源和资源的利用 【复习目标】 1．认识常见燃料完全燃烧的重要性，了解使用氢气、天然气（或沼气）、液化石油气、煤气、酒精、汽油等燃料对环境的影响，懂得选择对环境污染较小的燃料。 2．认识燃烧、缓慢氧化和爆炸的条件，了解防火灭火、防范爆炸的措施。 3．知道化石燃料是人类社会重要的自然资源，了解海洋中蕴藏着丰富的资源；认识资源综合利用和新能源开发的重要意义。 4．知道石油是由多种有机物组成的混合物及石油加工的主要产品。 【知识要点梳理】 一、燃烧和灭火 1．燃烧：可燃物与氧气发生的一种发光、放热的剧烈的氧化反应。但值得注意的是，有的燃烧不一定需要氧气，如氢气在氯气中燃烧。 2．燃烧的条件：（1）可燃物（2）可燃物与氧气接触（3）温度达到可燃物的着火点，三个条件缺一不可。 3．灭火原理和方法： （1）灭火原理：如果破坏燃烧的条件中任何一个条件，就可以达到灭火的目的。 （2）灭火主要有三种方法： ①清除可燃物或使其余其他物品隔离；②使可燃物与氧气隔绝；③使温度降到可燃物的着火点以下。 4．燃烧、爆炸、缓慢氧化之间的联系与区别： 【注解】 ①物质燃烧的最低温度，叫着火点，它是物质本身具有的固有属性，只与本身的性质和颗粒大小有关，一般不随外界条件而改变。不同可燃物的着火点可能不同。灭火只能降低温度，不能降低着火点。 ②燃烧、缓慢氧化和爆炸，虽然它们的现象不 同，但本质上都是氧化反应。 ③燃烧能否引起爆炸取决于可燃物所处空间大小以及是否有气体生成物产生。 ④并非所有的爆炸都是化学变化引起的，如锅炉爆炸、气球爆炸等就不是化学变化。 二、燃料和能源 1．三大化石燃料：分别是指煤、石油和天然气， 均为不可再生能源。 2．化石燃料比较 【注解】①将煤隔绝空气加热，可以使煤分解成许多有用的物质，如焦炭、煤焦油、煤气等。 ②根据组成石油的各成分的沸点不同，蒸馏制得到各种不同的产品。如：汽油、煤油、柴油、石蜡、沥青等。 ③天然气俗称沼气、瓦斯气；主要成分是甲烷；甲烷是种无色无味的气体，难溶于水，密度比空气小，能燃烧。燃烧时产生明亮的蓝色火焰，放出热量；天然气是一种易燃易爆气体，因此，点燃天然气之前一定要先检验其纯度。 3．化石燃料与环境 （1）煤燃烧时会排放出SO 2等污染物。SO 2溶于雨水，会形成酸雨。 （2）目前，多数汽车使用的燃料是汽油或柴油。它们燃烧时产生的一些物质会直接排放到空气中，对空气造成污染。 4．新能源的开发和利用 （1）酒精：学名乙醇，化学式为C 2H 5OH ； ①酒精的制取：高粱、玉米和薯类经发酵、蒸馏可制得酒精，属于可再生的能源。 ②性质：在空气中燃烧，放出大量的热量：C 2H 5OH+3O 2 2CO 2 +3H 2O 。 ③用途：用做酒精灯、火锅、内燃机等的燃料。它属于再生能源，在汽油中加入适量酒精作为汽车燃料，可节省石油资源，减少汽车尾气的污染。 ④工业酒精：工业酒精约含96％的乙醇，其中含有少量甲醇。甲醇的化学式为CH 3OH ，有酒的气味，有毒。饮用少量就会使人双目失明，量多时可致人 死亡，因此绝对禁止饮用工业酒精勾兑的白酒。 （2）氢气： （3）其他新能源：可燃冰、太阳能、核能、风能、地热能、潮汐能等。 新能源的开发和利用，既解决了化石燃料(能源)面临耗尽的危机，又可减少对环境的污染。 【应用示例】 例1．（2012·陕西中考）据《陕西日报》2012年1月20日报道，铜川市某养殖专业户修建的沼气池，日产沼气600立方米，免费供给村民使用。沼气是用稻草、麦秆、人畜粪便等在密闭的沼气池中发酵 产生的。 （1）沼气作燃料利用其 （选填“物理”或“化不同点： 相同点： 所属物质类别相同---混合物 煤主要含碳元素 石油主要含碳、氢元素
11.1化学与能源开发 一、单选题（共9题；共18分） 1.人类社会的发展离不开能源，下列能源属于可再生能源的是（） A. 石 油 B. 煤 C. 天然 气 D. 乙醇 2.目前，循环经济已经成为经济生活中的热门话题。从物质转化角度看，循环经济是化学物质循环流动性经济，即“资源产品再生资源”；而传统的工业生产是一种单向流动的线形经济，即“资源产品废物”。氢气是未来理想的能源，水是未来氢气之源。理想的氢元素循环如右图所示。氢气是高效清洁的新能源，但近来有研究表明，氢气的大量使用可能会大面积破坏臭氧层。下列观点不正确的是（） A. 推行循环经济有利于解决我国的能源危机、资源短缺、环境污染等问题 B. 化学反应不仅能为人类提供有用的物质，而且能够消除对人类有害的物质 C. 从循环经济的角度看，废物就是放错了位置的资源 D. 在“资源产品废物”的生产过程中，不遵守质量守恒定律
3.下列变化表现为吸收热量的是（） A. 镁和盐酸反应 B. 氢气燃烧 C. 碳和二氧化碳的反应 D. 氢氧化钠固体投入水中 4.胡锦涛在2009年中国国际节能减排和新能源科技博览会上特别强调：“……要注意开展节约资源和保护环境教育，不断增强全社会特别是青少年的节能环保意识……”。下列做法符合上述要求的是 （） A. 用流水漂洗衣 物 B. 在实验中，按任意量取用药品 C. 随意丢弃废旧电 池 D. 提倡使用节能技术和节能用具 5.可燃冰的化学式为CH4?nH2O．下列关于“可燃冰”的叙述中，错误的是（） A. “可燃冰”不是冰，是化合物 B. 因其外观象冰一样而且遇火即可燃烧，所以又被称作“可燃冰 C. “可燃冰”是混合物 D. “可燃冰”有可能成为人类未来的重要能源 6.下列能源中，属于可再生能源的是（） A. 天然气 B. 太阳能 C. 石 油 D. 煤 7.下列属于不可再生能源的是（）
化学与能源 水工31 南熠 一、引言 我的家在陕西省渭河边上的一个发电厂里，离电厂不远就有一个煤场，从小我每天都能看到有货车把煤运到电厂里，然后经过那些神奇的机器的处理，变成了我们日常生活中用的电，当时我就一直很好奇，其貌不扬的煤是如何变成对于我们的生活至关重要的电的呢？后来，随着我年龄的增长，我学到了能源这个词，也明白了那些货车里拉着的黑色的东西对于人类而言是非常重要的，那就是化石燃料。再后来，当我接触到了化学这门课，我也逐渐解决了小时候的困惑。可以说，从小到大，我都对能源有一种独特的兴趣，在本文中我将从火电厂这一角度切入，谈谈在我眼中化学与能源的关系。 二、目录 1.回答小时候的问题——火力发电厂与化学 2.审视现在——世界能源现状 3.放眼未来——能源开发与化学 三、正文 1、火力发电厂与化学 燃烧是每一个学习化学的人所接触到的第一类化学反应，而火力发电厂，顾名思义，可以说是以燃烧燃料为基础的，自然也就与化学有着千丝万缕的联系，与之相应地，每个火力发电厂也都有一个专门的分厂叫作化学分厂，由此可见化学对于火力发电厂之重要。那么化学究竟在火电厂中究竟起着怎样的作用呢？ （1）发电原理简介 根据我们在高中时物理学过的电磁感应的知识可以知道，磁通量的改变可以产生电流，发电机就是根据这一原理发明的。而发电机都是现成的，所以火电厂做的事情实际上是通过燃烧燃料，带动发电机工作从而发电，那么发电机又是怎么通过燃烧燃料被带动起来的呢？心存这一疑惑，我查阅了相关的资料，也对这一过程有了进一步的了解。 A．发电厂三大主要设备 任何一个火力发电厂都是由锅炉、汽轮机、发电机以及相应的辅助设备组成的，它们通过管道或线路相连构成生产主系统，即燃烧系统、汽水系统和电气系统。 B．燃烧系统 燃烧系统主要包括锅炉的燃烧部分和输煤、除灰和烟气排放系统等。在这一系统中，煤由皮带输送到锅炉车间的煤斗，进入磨煤机磨成煤粉，然后与经过预热器预热的空气一起喷入炉内燃烧，将煤的化学能转换成热能，烟气经除尘器清除灰分后，由引风机抽出，经高大的烟囱排入大气。炉渣和除尘器下部的细灰由灰渣泵排至灰场。 在这一过程中，化学起到了一个提供热量的作用，其主要过程为： 2C + O2 —2CO + Q 2CO + O2 —2CO2 + Q 在化学课中，这可能是最简单的方程式之一了，而它却在火电厂的整个发电过程中起到了一个最基础的作用，化学与能源关系之紧密、化学对于生活的作用之重大也由此可见一斑。
化学与新能源能源工业在很大程度上依赖于化学过程，能源消费的90％以上依靠化学技术。怎样控制低品位燃料的化学反应，使我们既能保护环境又能使能源的成本合理是化学面临的一大难题。化石能源的转化及综合利用至关重要。可再生新能源的开发离不开以化学为核心的技术的发展。 什么是新能源? 1 新能源，包括太阳能、风能、地热能、海洋能、生物质能和其他可再生能源。合理的开发利用新能源，可以改善和优化能源结构，保护环境，提高人民生活质量，促进国民经济和社会可持续发展。 新能源开发利用主要包括新能源技术和产品的科研、实验、推广、应用及其生产、经营活动。新能源的开发利用，应当与经济发展相结合，遵循因地制宜、多能互补、综合利用、讲求效益和开发与节约并举的原则，宣传群众，典型示范，效益引导，实现能源效益、环境效益、经济效益和社会效益的统一。 2 随着科学技术和社会生产力的不断发展，能源的问题显得越来越重要。目前，全世界的能源仍以煤、石油和天然气等化石燃料为主。这些化石燃料储量有限，同时它们又是极其宝贵的化工原料，可以从中提炼和加工出各种化学纤维、塑料、橡胶和化肥等化工产品。将这样重要的化工原料作为能源来使用实在可惜。随着社会生产力的发展和人类生活水平的提高，世界能源的消耗量愈来愈大。据估计，全世界石油、天然气和煤的储量最多只能供给人类使用一、二百年。因此，摆在人类面前的一项紧迫的战略任务就是探索新能源。目前研究开发的新能源主要有以下几种： 1．地热能与潮汐能 可利用的地热资源是地下热水、地热蒸气和热岩层。地下热水层一般在地下两千多米深处，温度80 C左右。将地下热水降低压力使之变成蒸气（在47.34 kPa 时水80 E沸腾），可推动汽轮发电机发电。 潮汐能利用的是海水涨落造成的水位差。此种能量可以作为动力来推动水轮机发电。地球上潮汐涨落中蕴藏的能量是巨大的，但建造大规模的潮汐电站技术上有很多困难，成本也较高。 2．太阳能 太阳每年辐射到地球表面的能量约为5X10A22J，相当于目前世界能量消耗的1.3 万倍，可以说太阳能是取之不尽用之不竭的无污染的理想能源。因此，太阳能的收集利用是
化学与新能源 能源工业在很大程度上依赖于化学过程，能源消费的90％以上依靠化学技术。怎样控制低品位燃料的化学反应，使我们既能保护环境又能使能源的成本合理是化学面临的一大难题。化石能源的转化及综合利用至关重要。可再生新能源的开发离不开以化学为核心的技术的发展。 什么是新能源? 1 新能源，包括太阳能、风能、地热能、海洋能、生物质能和其他可再生能源。合理的开发利用新能源，可以改善和优化能源结构，保护环境，提高人民生活质量，促进国民经济和社会可持续发展。 新能源开发利用主要包括新能源技术和产品的科研、实验、推广、应用及其生产、经营活动。新能源的开发利用，应当与经济发展相结合，遵循因地制宜、多能互补、综合利用、讲求效益和开发与节约并举的原则，宣传群众，典型示范，效益引导，实现能源效益、环境效益、经济效益和社会效益的统一。 2 随着科学技术和社会生产力的不断发展，能源的问题显得越来越重要。目前，全世界的能源仍以煤、石油和天然气等化石燃料为主。这些化石燃料储量有限，同时它们又是极其宝贵的化工原料，可以从中提炼和加工出各种化学纤维、塑料、橡胶和化肥等化工产品。将这样重要的化工原料作为能源来使用实在可惜。随着社会生产力的发展和人类生活水平的提高，世界能源的消耗量愈来愈大。据估计，全世界石油、天然气和煤的储量最多只能供给人类使用一、二百年。因此，摆在人类面前的一项紧迫的战略任务就是探索新能源。目前研究开发的新能源主要有以下几种： 1．地热能与潮汐能 可利用的地热资源是地下热水、地热蒸气和热岩层。地下热水层一般在地下两千多米深处，温度80℃左右。将地下热水降低压力使之变成蒸气(在47.34 kPa 时水80℃沸腾)，可推动汽轮发电机发电。 潮汐能利用的是海水涨落造成的水位差。此种能量可以作为动力来推动水轮机发电。地球上潮汐涨落中蕴藏的能量是巨大的，但建造大规模的潮汐电站技术上有很多困难，成本也较高。 2．太阳能