化学与生活重点

化学与生活题型：1.填空题 25分，0.5分一个，共50题2.选择题 24分，2分一个，共12题3.简答题 21分，3分一个，共7题4.论述题 30分，1题第1章化学与能源能源是指可以直接或经转换提供人类所需的光、热、动力等任一形式能量的载能体资源。

能源是人类生存和发展的重要物质基础，是从事各种经济活动的原动力，也是社会经济发展水平的重要标志。

能源的常见分类方法如下图所示：（必考！！）(如水能等)常规能源(如煤炭，石油，天然气，核裂变燃料等) 一次能源可再生能源(如太阳能，风能，生物质能等)新能源非再生能源(如核裂变燃料，油页岩，油砂等)能源煤制品──洗煤，焦炭，煤气等二次能源石油制品──汽油，煤油，柴油，燃料油，液化石油气等电力，氢能，余热，沼气，蒸气等能源利用史（四个时期及时间:柴草时期、煤炭时期、石油时期、新能源时期）（必考！！）柴草时期：从火的发现到18世纪产业革命期间，树枝杂草一直是人类使用的主要能源。

煤炭时期：18世纪中叶。

18世纪60年代从英国开始的产业革命促使世界能源结构产生转变——从薪柴转向煤炭。

石油时期：第二次世界大战之后，在美国、中东、北非等地区相继发现了大油田及伴生的天然气。

到20世纪60年代初期，石油和天然气的消耗量开始超过煤炭而居首位。

新能源时期：随着化石能源的枯竭，太阳能、物体运动能、原子能、氢能等新型能源将取代煤炭、石油和天然气成为人类的主要能源。

世界能源消费概况（50%）表1-1 世界能源消费量和构成在消费中所占比例/%年份煤炭石油天然气水电、核电、风电1960 1970 1980 1990 1996 1997 1998 2001 200449.5 33.5 30.8 27.3 26.9 27.0 26.2 24.7 27.2 33.3 44.0 44.2 38.6 39.6 39.9 40.0 38.5 36.8 15.1 20.1 21.5 21.7 23.5 23.2 23.8 23.7 23.7 2.1 2.4 3.5 12.4 10.0 9.9 10.0 13.1 12.3 从表1-1数据一方面可以看到从1950至2007年的57年间各种能源在消费中所占百分比有明显变化：1.煤的比例下降，石油和天然气、水电和核电都呈增长趋势。

2.1960年时，在能源总消费中，煤占49.5％，石油和天然气占48.4％，相差无几，此后石油和天然气的比例增大而居领先地位，3.目前，世界能源消费已呈现多种能源互补的局面。

我国能源资源的特点：（6条）1.我国能源资源总量多，人均少，人均耗能及人均电力都大大低于世界平均水平。

2.能源分布很不均衡，煤炭探明储量约60.8％集中在华北，水能资源70％集中在西南，远离消费中心，数量庞大的石油和液化石油气使铁路运输不堪重负。

能源资源、能源生产和经济布局不协调，北煤南运、西电东送、西气东输将是长期的格局。

加快西部能源资源开发，实施西电东送、西气东输战略，是实现更大范围资源优化配置的客观要求。

虽然“稳定东部，发展西部”取得了很大成效，但西北地区气候恶劣，地质情况复杂，生态环境脆弱，交通、通讯基础设施落后，油气开发需要更多的技术和资金投入。

3.以煤为主的能源结构面临严峻挑战。

煤和石油资源在地球上的分布是不均匀的，我国的煤炭资源比较丰富，石油资源则比较贫乏。

我国是世界上少数以煤炭为主要能源的国家，与世界能源结构相比，我国严重缺石油、天然气，石油和天然气储量的人均值仅分别为世界平均值的11％和4％。

我国石油消费的增长速度大大高于石油生产的增长速度，石油供应前景严峻。

自1993年起我国已成为石油的净进口国，预计到2010年我国原油的缺口将达1亿吨，约为国内原油产量的1/3，而受到国力和外汇的限制，我国很难支持这样大规模的石油进口。

在今后几十年内，我国能源需求的增长仍将主要靠煤炭来满足，而大幅度增加煤炭生产和利用将对环境和运输造成越来越大的压力。

我国经济的快速发展迫切要求解决石油和天然气的缺口问题。

4.能源利用率低，单位产值能耗高。

中国的能源一方面很紧张，人均能耗低；另一方面，单位产值的能耗又很高，能耗利用率很低，造成能源的极大浪费。

从单位国民生产总值的能耗水平来看，中国在世界上仅居第133位，即使与发展中国家相比，中国也是比较落后的。

5.能源消费结构不合理，工业消耗能源占有较大比重。

近年来我国的能源消费结构正在发生积极的变化。

中国高度重视优化能源消费结构，煤炭在一次能源消费中比重由1980年的72.2%下降到2006年的69.4%，其他能源比重由27.8%上升到30.6%。

其中可再生能源和核电比重由4.0%提高到7.2%，石油和天然气有所增长。

终端能源消费结构优化趋势明显，煤炭能源转化为电能的比重由20.7%提高到49.6%，商品能源和清洁能源在居民生活用能中的比重明显提高。

6.农村商业能源短缺。

所谓商业能源，即商业贸易的能源，主导着能源的舞台。

化石燃料──石油、天然气和煤，大约占全世界商业性能源需要量的90％。

商业能源不包括木材、泥煤和牲畜粪便。

我国8.5亿农村居民的生活用能中有70％依靠生物质能。

薪柴消耗超过合理采伐量，造成大面积森林植被破坏，水土流失加剧。

而大量秸秆不能还田，导致土壤有机质含量减少，地力下降。

世界各国所需的燃料几乎全部来自化石燃料，即煤、石油和天然气煤：分布不均匀，绝大部分都埋藏在北纬30°以上地区。

我国的煤炭储量排名世界第二。

煤炭作为化石燃料是非再生能源，按现在的开采速度估计，煤只能用几百年。

煤的主要类型：无烟煤、烟煤、褐煤、泥煤。

（可能会考）煤的化学组成（必考，最多6个）：碳、氢、氧、氮、硫、磷、氯煤的干馏产物如下所示：（记住3-5个）焦炉气、煤焦油、焦炭焦炉气（含H2、CO、CO2、CH4、C2H4、NH3、H2S、N2、O2及苯蒸气等）干馏单环芳烃（苯、二甲苯、酚等）煤−−−→煤焦油稠环芳烃（萘、蒽、菲等）沥青焦炭−−→冶金、电极、电石石油有“工业的血液”、“黑色的黄金”等美誉、香水:液体钻石、古董我国油田（必考）：大庆油田、胜利油田、春晓油田世界两大产油带：一个叫长科迪勒地带，北起阿拉斯加和加拿大经美国西海岸到南美委内瑞拉、阿根廷；另一个叫特提斯地带，从地中海经中东到印度尼西亚。

石油输出国组织(OPEC)（知道OPEC是什么）石油分馏的产品：表1-6 石油分馏的产品和用途石油气14-164~-11 ℃化工原料溶剂油C5~C630～180 ℃在油脂、橡胶、油漆生产中作溶剂汽油C5~C1130~205 ℃飞机、汽车以及各种汽油机燃料煤油C11~C16180～310 ℃拖拉机用燃料、工业洗涤剂柴油C15~C18200～350 ℃重型汽车、军舰、轮船、坦克、拖拉机、各种高速柴油机燃料重油润滑油(锭子油、机油、汽缸油等)C16~C20350 ℃以上润滑、密封、冷却、防锈凡士林液态烃和固态烃的混合物防锈、润滑、补裂等石蜡C20~C30化工原料、蜡质、车蜡等沥青C30~C40沥青纤维、铺路、炼焦、防腐、涂料石油焦主要成分是碳作增碳剂、电极汽油牌号的根据——辛烷值一般规定，具有很高抗爆性的异辛烷的辛烷值为100，最容易产生爆震的正庚烷的辛烷值0。

汽油的辛烷值等于与其具有相同爆震倾向的参比燃料中所含的异辛烷的体积分数，例如90号汽油就是爆震倾向相当于90％的异辛烷和10％的正庚烷混合的汽油。

汽油牌号的数值和辛烷值相同，而且汽油的牌号越大表示汽油的抗爆性能越好，其质量也越高。

评定柴油抗爆性的指标──十六烷值自燃点为205 ℃的正十六烷是抗爆性很好的柴油机标准燃料，将它的十六烷值定为100；自燃点高达529 ℃的α-甲基萘是抗爆性很差的柴油机标准燃料，将它的十六烷值定为0。

由于α-甲基萘容易氧化变质，现在已选用自燃点为427 ℃的2，2，4，4，6，8，8-七甲基壬烷作为标准燃料，它的十六烷值为15。

柴油的十六烷值是通过各种比例混合的标准燃料在标准的柴油发动机上对比评定而确定的。

轻柴油的十六烷值要求不低于45，重柴油的十六烷值则没有规定。

柴油牌号的根据──凝固点0号表示该号柴油的凝固点是0 ℃，只适用于最低温度在4 ℃以上的地区；－35号表示柴油凝固点是零下35 ℃。

柴油的用量很大，地区性的四季温差又很大，只有根据气温选用不同凝固点的柴油才能既保证供应又合理使用资源。

直馏柴油中可以加入高分子聚合物作降凝剂来降低其凝固点，例如乙烯──醋酸乙烯酯共聚物的作用是使油中的蜡析出时只形成微小的结晶，不会堵塞燃油过滤器，更不会凝固。

一般加入质量分数为0.05％的降凝剂就可使柴油的凝固点降低10～20 ℃。

0号柴油——结块•汽油牌号的根据——辛烷值•评定柴油抗爆性的指标──十六烷值•柴油牌号的根据──凝固点天然气的主要成分是甲烷（CH4）可燃冰：“天然气水合物”、“笼形包合物”可燃冰是以甲烷为主的可燃气体，是由甲烷和水形成的水合物可燃冰在中国的状况：青藏高原、南海西沙海槽等海区。

核能：核裂变核聚变物质——能量转换方程：E=mc2(E为能量，m为质量，c为光速）。

核电站与广岛、长崎的原子弹悲剧的联系与区别原子弹爆炸的能量和核反应堆的能量虽然都来自原子核裂变，但这是两种不完全相同的过程。

如做一个对比，原子弹就好像把一根火柴丢尽一桶汽油中引起猛烈的燃烧和爆炸，而核反应堆犹如将汽油注入汽车发动机慢慢消耗一样。

原子弹是由高浓度(大于93％)裂变物质U-235或钚-239和复杂而精密的引爆系统所组成，通过引爆系统把裂变物质压紧在一起，达到临界体积，于是瞬间形成剧烈的不可控制的链式裂变反应，在极短时间内释放出巨大的能量，从而产生核爆炸。

而核反应堆的结构和特性与原子弹完全相同，反应堆大都采用低浓度裂变物质作燃料，这些燃料都分散布置在反应堆内，在任何情况下都不会像原子弹那样将燃料压紧在一起而发生核爆炸。

而且，反应堆有各种安全控制手段，以实现受控的链式裂变反应。

即当核能意外释放太快，堆芯温度上升太快时，链式裂变反应就会自行减弱乃至停止。

日本：广岛核电站、长崎核电站、近几年核泄漏的福岛核电站中国核电站：广东大亚湾核电站、浙江海盐秦山核电站俄罗斯20多年前爆炸的核电站：切尔诺贝利核电站常用化学电源：锌锰干电池、铅蓄电池、.氢镍电池、锂电池、.燃料电池、水果电池。

新型化学电源（新型电池）：氢镍电池、锂电池、燃料电池、水果电池。

节能标志当代新能源：生物质能、太阳能、地热能、海洋能、风能、氢能共同特点：1、资源丰富2、可以再生3、没有污染或很少污染能源植物（考4-6个）：高粱、甘蔗、木薯、麻风树、光皮树、绿玉树和一些藻类（藻类植物如水藻）石油植物：石油草、柴油树（麻风树）海洋能有哪些？（6个）潮汐能、波浪能、潮流能、海水温差能、海水盐差能和海洋生物能等可再生的自然能源。