化学与能源化学

化学新能源知识点总结

一、化学新能源概述 在面临能源危机和环境污染的背景下，寻求替代传统能源的新能源方案成为了全球范围内的研究热点。化学新能源是其中的一种重要类型，利用化学反应或材料的特性转化为可再生能源。本文将从化学反应和材料两个方面总结高中化学中涉及的化学新能源知识点。

二、化学反应中的新能源 1. 化学储能：化学反应可以将能量储存在化学键中，通过反应释放出来。例如，燃烧反应中的燃料可以释放出大量的热能，供我们使用。电化学储能是化学反应中的一种重要方式，包括电池和燃料电池。电池将化学能转化为电能，燃料电池利用氧化还原反应将燃料中的化学能转化为电能。

2. 光化学储能：光化学反应是一种将光能转化为化学能的过程。光合作用是光化学反应的典型例子，通过光合作用，植物利用太阳能将二氧化碳和水转化为有机物质和氧气，同时储存了太阳能。这为我们提供了一种将太阳能转化为化学能的途径。

三、材料中的新能源 1. 光伏材料：光伏材料是利用光电效应将太阳光转化为电能的材料。硅是最常见的光伏材料，但其他材料如硒化镉、硒化铟等也被广泛研究。光伏材料的应用已经渗透到生活的各个方面，如太阳能电池板、太阳能充电器等。

2. 导电材料：导电材料具有良好的导电性能，可用于制造能量转换和储存设备，如超级电容器。超级电容器具有高能量密度和高功率密度的特点，可以在短时间内释放大量能量，适用于电动汽车等领域。

3. 催化材料：催化材料可以提高化学反应的速率和效率，降低能源转化过程的能量损耗。例如，催化剂在化学反应中起到加速反应速率的作用，提高燃料电池的效率。

四、化学新能源的应用与前景 化学新能源的研究和应用已经取得了显著的进展，成为推动能源革命的重要力量。其中包括太阳能、风能、氢能等多种形式的新能源。

化学新能源的应用前景广泛。在太阳能领域，利用光伏材料和光化学储能技术，可以实现太阳能的高效转化和储存。在风能领域，利用催化材料和导电材料，可以提高风能的利用效率。在氢能领域，研究开发高效催化剂和氢储存材料，可以解决氢能的生产和储存难题。

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化学在解决能源危机中的重要作用

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化学在解决能源危机中的重要作用

摘要： 当今世界开发新能源迫在眉睫，原因是目前所用的能源如石油、天然气、煤，均属不可再生资源，地球上存量有限，而人类生存又时刻离不开能源，所以必须寻找新的能源氢能是高效清洁环保型能源 ,在我国发展氢能源具有重要的战略意义。而且我国氢的来源极为丰富，技术水平也有了一定的基础，水电解制氢、生物质气化制氢等制氢方法，现已形成规模。

关键词: 氢能；新能源；必然性；氢能源的优劣势

一、氢能源

（一）氢能源简介

氢能是一种二次能源，它是通过一定的方法利用其它能源制取的，而不像煤、石油和天然气等可以直接从地下开采、几乎完全依靠化石燃料。随着石化燃料耗量的日益增加，其储量日益减少，终有一天这些资源将要枯竭，这就迫切需要寻找一种不依赖化石燃料的储量丰富的新的含能体能源。氢正是这样一种在常规能源危机的出现和开发新的二次能源的同时，人们期待的新的二次能源。氢位于元素周期表之首，原子序数为1，常温常压下为气态，超低温高压下为液态。作为一种理想的新的合能体能源，它具有以下特点：

l、重量最轻的元素。标准状态下，密度为 0.8999g/l，－252.7℃时，可成为液体，若将压力增大到数百个大气压，液氢可变为金属氢。

2、导热性最好的气体，比大多数气体的导热系数高出10倍。

3、自然界存在最普遍的元素。据估计它构成了宇宙质量的 75％，除空气中含有氢气外，它主要以化合物的形态贮存于水中，而水是地球上最广泛的物质。据推算，如把海水中的氢全部提取出来，它所产生的总热量比地球上所有化石燃料放出的热量还大9000倍。

4、除核燃料外氢的发热值是所有化石燃料、化工燃料和生物燃料中最高的，为142,351kJ/kg，是汽油发热值的3倍。

5、燃烧性能好，点燃快，与空气混合时有广泛的可燃范围，而且燃点高，燃烧速度快。

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～C6 30～150℃）、汽油（C5～C11 220℃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）。

２００８年第１４卷第２０期　中国学术期刊文摘　ｌｌ７　

７ｌ　７　提出了一种可应用于电力系统充裕度分析的快速组合事件概率求　取方法．该方法根据二值决策图的基本原理，采用二叉树作为基　

本数据结构，在电力系统充裕度计算所有可行状态已知的情况下，　

只需一次回代即可求出相应的系统充裕度指标，具有原理清晰、　算法简单、易于实现的特点．理论分析和实际算例表明，其时间　

和空间复杂度都是问题规模的线性函数，有着比经典ｉｎｃｌｕｓｉｏｎ—　

ｘｃｌｕｓｉｏｎ法则更好的计算效率，ＩＥＥＥ　ＲＴＳ一２４节点系统算例的计算　

表明了该算法在实际应用中的正确性和有效性．图６表２参９（蒋汀　

华）　

关键词：电力系统充裕度：组合事件概率；二叉树；二值决策图　

０８２００８５３　４７０・４０　电力变压器局部放电特高频信号外部传播特性研究＝Ｐｒｏｐａｇａｔｉｏｎ　

ｃｈａｒａｃｔｅｒｉｓｔｉｃ　ｏｆ　ｐａｒｔｉａｌ　ｄｉｓｃｈａｒｇｅ　ｕｌｔｒａ　ｈｉｇｈ　ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ　ｓｉｇｎａｌｓ　ｏｕｔｓｉｄｅ　ｔｒａｎｓｆｏｒｍｅｒ［刊，中］／李军浩，司文荣，杨景刚，袁鹏，李延沐，　

李彦明（西安交通大学电气工程学院，西安７１００４９）∥西安交通大　

学学报．一２０ｏ８，４２（６）．一７１８～７２２　针对变压器箱体的接缝处可以衍射出局部放电特高频（ＵＩ－ＩＦ）电磁　波信号的现象，在分析变压器箱体接缝对局部放电特高频电磁波　

传播影响的基础上，探讨了接收天线外部检测特高频信号的可行　

性，并通过实验研究了局部放电特高频电磁波的外传播特性，通　

过对信号进行小波包分析，比较了外部接收和内部接收信号的差　

异．特高频电磁波可以透过变压器箱体接缝衍射出来，且频两者　

谱能量分布并非完全一致，外部检测到的特高频信号距离接缝的　远近具有不同的表现形式，强度随着变压器箱体缝宽增大而增大．　

研究工作为变压器局部放电外部检测提供了理论指导．图４表３参　

９（蒋汀华）　

关键词：局部放电；特高频信号；外部检测；电力变压器