【课件二】91能源的综合利用27页PPT

[问题探究] 生活中你还见过哪些化学电池？你能简单说明右图中的
反响现象及化学原理吗？
[思考交流]
第9章 化学与社会开展
[归纳提升]
电池是将化学能直接转化为电能的装置，是一种高效率 的能量转换器。使用化学电池的优点是提高能源的利用率， 减少大气污染物的排放；缺点是如果不注意废旧电池的回收， 就会对土壤和水资源造成污染。
第9章 化学与社会开展
[归纳提升]
根据能源的利用角度可分为常规能源和新能源；根据能 源能否再生的角度，可分为可再生能源和不可再生能源。由 于目前使用的能源主要是化石能源，而化石能源又是不可再 生的能源。因此，从根本上解决人类面临的能源短缺问题， 一要节约能源，二要进一步开发、利用新能源。开发的新能 源主要有：太阳能、核能、风能、地热能、潮汐能、氢能等。
[应用例如]
例1 能源问题是当今世界三大问题之一。以下有关 能源的表达中不正确的选项是( )
A．乙醇汽油中添加的乙醇属于可再生能源 B．人类通过化石燃料获得能量的过程是物理变化 C．将煤球制成“蜂窝煤〞是为了增大与空气的接触面 积，使其燃烧更充分 D．我国南海海底储藏了大量“可燃冰〞，它将成为替 代化石燃料的新能源
方法一：光_—__热__转__换____，其根本原理是利用太阳辐射能加 热物体而获得热能，如温室、太阳能热水器等。
方法二：_光__—__电__转__换__，即把太阳能直接转换成电能。 方法三：太阳能 光―合―作→用 生物质能(淀粉、纤维素)。
第9章 化学与社会开展
五 、化学能转化为电能的装置——化学电池
[解析] B 人类通过化石燃料获得能量利用的是燃烧，属于 化学变化。
第9章 化学与社会开展
例2 节选能源与环境已成为人们日益关注的问题。 (1)目前人们利用最多的能源是煤、__________和天然气 等化石燃料。 (2)人们正在利用和开发其他能源，如太阳能、______、 ________ 等。

氢的同位素氘和氚聚合成氦核
①储藏量丰富，几乎是取之不尽；
②废料是氦，更清洁、安全。
这就是世界各国尤其是发达国家不遗余力地研究聚变能的原因。
（3）发展
①不可控核聚变 人类早在20世纪50年代就实现了核聚 变——氢弹，但这样的核聚变过程是不 可控制的。
②可控核聚变 “国际热核聚变实验堆计划”
该计划的七个成员是欧盟、中国、韩 国、俄罗斯、日本、印度和美国，覆盖 的人口接近全球的一半。
由于地壳运动，被埋藏在地 下，在缺氧的条件下，经过复杂 的变化，逐步形成煤。
世界煤炭分布
石油和天然气 石油是埋藏在地下的一种可燃性液 体能源，是由多种物质组成的混合物。 烷烃、环烷烃、芳香烃等。 我们平时使用的汽油、煤油和柴油 等都是从石油中提炼出来的。
天然气是多种成分组成的混合气体 燃料，主要成分是甲烷。
1.我国的能耗明显高于西方发达国家的原因有哪些？怎样提 思考与讨论：
高我国的能源利用率？
原因：①能源利用的技术水平较低；②节约能源及充分利用能源的意 识不够；③高耗能产业偏多。
方法：发展科技，推广节能技术；提高节能意识；改善产业结构。 2.列举家庭节能省电的几种方法。
随手关灯，尽量用节能灯，将长期不用的或处于待机状态的电器彻底 关闭电源，夏天可以将空调温度调得高些，冬天可以将空调温度调得低些， 尽可能手洗衣服等，多步行或骑自行车，乘坐公共交通工具等。
课堂小结
4．如图是2016年我国和世界能源消费结构图。我国的能源消费结 构与世界能源消费结构有什么异同？与世界能源消费结构相比较， 我国的能源消费结构有什么不合理的地方？
共同点：能源消费种类相同，且都以煤炭和石油为主要能源。 不同点：我国能源消费结构以煤炭为主（占61.8％），世界 能源消费结构较为均衡。 不合理的地方：煤炭消费比例过大。煤炭作为能源，它存储 量大，相对便宜，但燃烧后造成的污染也较严重。

氢的同位素氘和氚聚合成氦核
①储藏量丰富，几乎是取之不尽；
②废料是氦，更清洁、安全。
这就是世界各国尤其是发达国家不遗余力地研究聚变能的原因。
（3）发展
①不可控核聚变 人类早在20世纪50年代就实现了核聚 变——氢弹，但这样的核聚变过程是不 可控制的。
②可控核聚变 “国际热核聚变实验堆计划”
该计划的七个成员是欧盟、中国、韩 国、俄罗斯、日本、印度和美国，覆盖 的人口接近全球的一半。
（四）风能
风具有能量，是一种天然能源。空气流动速度越快，风能就越大。
1.风力发电 利用风力推动叶轮转动，然
后叶轮带动发电机转动产生电能。 2.优点
风力发电无污染；建造风力
在风力发电场上安装多台大型风力 发电机，并根据地形和主风向排列，共 同向电网供电。
发电厂比较方便，很少占用土地 资源。是最廉价的发电方式之一。
使生物质能得到充分利用。
（六）未来的理想燃料——氢
1.优点 ①燃烧后的产物只是水，是无污染的燃料。 ②氢的热值高，液态氢燃烧时放出的热量，几乎是同体积汽油的3倍。 ③制取氢的原料极为丰富。 2.利用 氢具有其他能源物质无法比拟的优势。人们首先将 它使用在汽车上，以氢为燃料，汽车在低温下也能发动。 液态氢是导弹、火箭和宇宙飞船的最佳燃料。
（三）潮汐能
海洋的潮汐中蕴藏着巨大的能量。 1.概况
在涨潮的过程中，汹涌而来的 海水具有很大的动能，而随着海水 水位的升高，就把海水的巨大动能 转化为势能；在落潮的过程中，海 水奔腾而去，水位逐渐降低，势能 又转化为动能。
2.潮汐发电
利用海湾、河口等有利地形， 建筑水坝，形成水库，大量蓄积 海水，并利用安装在大坝中的水 轮发电机进行发电。
新疆达坂城的风力发电站

D 、 市 场 广阔 ，我国 对能源 的需求 量大
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阅读：我国能源供求面临的五大挑战
挑战之一：人均资源量少。我国煤炭储量居世界第3 位，石油探明可采储量居第11位，天然气可采储量居 第14位，水能资源和太阳能资源蕴藏量分别居世界第 1位和第2位。但是人均煤炭、石油的探明可采量，仅 为世界人均值的1/2和1/10左右。
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阅读P44资料，分析山西煤炭 的市场面临哪些方面的挑战？
山西省应该采取什么对策实现 煤炭工业的持续发展？
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山西煤炭的市场面临的挑战
⑴天然气的冲击 ⑵水电的竞争 ⑶能源结构的调整 ⑷自身成本的提高
•— — 可 见 ， 山西煤 工业将 面临市 场缩小 、其他 能源竞 争的压 力。应 该采取 措施， 及时调 整产业 结构， 山西经 济才有 可能实 现可持 续发展 。
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二 、能源 基地建 设 1、 扩 大 煤 炭 开采量
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二 、能源 基地建 设
1、 扩 大 煤 炭 开采量
大 同平 朔西 山沁 水霍 河西 东
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二 、能源 基地建 设 2、 提 高 晋 煤 外运能 力
山西
陕西
航OU空T
（ 1） 黄 河 在 山西段 位于黄 土高原 ，多峡 谷瀑布 不利于 航运；
转换率
＝ 煤炭总产量
发电+焦炭
能源大省
坑 口电站
经济强省
电力
炼 焦业
焦炭
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二 、能源 基地建 设
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讨 论 :对 于 山 西来说 ，是输 煤好还 是输电 好？
经济效益 环境效益 运输成本 资源消耗

拉
60、生活的道路一旦选定，就要勇敢地 走到底 ，决不 回头。 ——左
【课件二】91能源的综 合利用
6、纪律是自由的第一条件。——黑格 尔 7、纪律是集体的面貌，集体的声音， 集体的 动作， 集体的 表情， 集体的 信念。 ——马 卡连柯
8、我们现在必须完全保持党的纪律， 否则一 切都会 陷入污 泥中。 ——马 克思 9、学校没有纪律便如磨坊没有水。— —夸美 纽斯
10、一个人应该：活泼而守纪律，天 真而不 幼稚， 敢而 鲁莽， 倔强而 有原则 ，热情 而不冲 动，乐 观而不 盲目。 ——马 克思
56、书不仅是生活，而且是现在、过 去和未 来文化 生活的 源泉。 ——库 法耶夫 57、生命不可能有两次，但许多人连一 次也不 善于度 过。— —吕凯 特 58、问渠哪得清如许，为有源头活水来 。—— 朱熹 59、我的努力求学没有得到别的好处， 只不过 是愈来 愈发觉 自己的 无知。 ——笛 卡儿

尽管天然气是无色无味的，然而在送到最终用户之 前，还要用硫醇来给天然气添加气味，以助于泄漏检测。 天然气不像一氧化碳那样具有毒性，它本质上是对人体 无害的。
天然气是较为安全的燃气之一，它不含一氧化碳，也 比空气轻，一旦泄漏，立即会向上扩散，不易积聚形成爆 炸性气体，安全性较高。采用天然气作为能源，可减少煤 和石油的用量，因而大大改善环境污染问题；天然气作为 一种清洁能源，能减少二氧化硫和粉尘排放量近100%，减 少二氧化碳排放量60%和氮氧化合物排放量50%，并有助 于减少酸雨形成，舒缓地球温室效应，从根本上改善环境 质量。但是，对于温室效应，天然气跟煤炭、石油一样会 产生二氧化碳。因此，不能把天然气当做新能源。
氢镍电池的的突出优点是循环寿命长，1977年起在地 球同步轨道条件下寿命超过10年。此外，它承受过充 电和过放电的能力很强。但其成本较高，电池放电速 度较大，以及有爆炸的可能性。尽管如此，氢镍电池 的前景十分乐观，最终将在航天领域内全面取代镉镍 电池。
锂是自然界电池最轻的金属元素，同时它又具有 最低的电负性（-3.045V）。所以选择适当的正极与之 匹配，可以获得较高的电动势，具有最高的比能量， 所谓比能量，即单位重量电极物质所能放出的能量。 由于锂遇水会发生剧烈反应，所以应选用非水电解质 溶液。日本三洋公司首先推出Li/MnO2电池。
的重要原料
焦炉煤气 是
重要的燃料
煤：工业的粮食
2012年9月2日江西安源煤矿瓦斯大爆炸事故
煤矿的矿井中常因含有甲烷、煤尘等物质而发生瓦 斯爆炸，造成人员伤亡。你认为煤矿应采取哪些安全措 施？
严禁烟火，注意通风
石油的形成：石油是由古代动、植物遗体在地壳内 部高温、高压条件下经过非常复杂的化学变化而形 成的各种烷烃、环烷烃和芳烃组成的液态混合物。 其主要成分是多种碳、氢元素组成的有机化合物， 同时含少量硫、氧、氮等元素。