能源PPT课件

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（2013年庆阳市）能源问题是现代社会发展的三大基 本问题之一。能源家族中：①煤炭、②核能、③石油、 ④天然气、⑤水能、⑥风能、⑦地热能等，属于不可再
①②③④ ；不是直接或间接来自于太阳的 生的是_____________
②⑦。 (填序号) 是________
（2013日照）煤是一种化石燃料，是一次能源，属于 不可再生（或常规） 能源；已知无烟煤的热值是 _____________________ 3.4×107J/kg，完全燃烧6kg的无烟煤放出的热量是
第二十二章 第１节
能 源
2012年7月4日，三峡水电站32台机组全部投入工作。自 2003年三峡工程正式开始发电，到2012年7月之间，三峡电站 发电量累计达到5 648亿千瓦时，相当于从滚滚长江中捞起了 近2亿吨标准煤，减排二氧化碳4亿吨、二氧化硫500多万吨。
三峡水电站是如何发电的呢？
三峡水电站的发电原理
蒸汽机 为发明为标志，导致 第二次能源革命，以_________
人类的主要能源由柴薪能源转化为化石能源；
核反应堆 的发明为标志，促 第三次能源革命，以___________
使核能在许多经济发达国家成为常规能源。
自学指导（二）
• 请同学们用3分钟快速阅读课本第168 页内容，完成以下思考题： • 1 21世纪能源消耗的趋势？ • 2 解决能源问题的方法？
提高上游水位增 加水的势能 发电机在水轮机 的带动下旋转发 电
高水位的水快速 向下流推动水轮 机转动
电能只是人类生活、生产活动中广为使用的能 量的一种。人类的生活、生产活动，无法离开能量 的使用。
金属的冶炼、机器的运转、汽车和火 车等交通工具的行驶需要能量，生活中 烧饭、取暖、照明等也需要能量。 生产和生活中利用的这些能量，是 通过不同的能源提供的。各种能源的广 泛利用，极大地促进了人类文明的发展。

2 煤的形成 煤是古代植物遗骸埋藏在地下，经过漫长的时间，处于空气 不足的条件下逐渐形成的，历时万万年或者是千万年，短时 间内无法重演，所以煤是不可再生能源。 形成过程：植物残骸堆积、深埋、脱水，形成泥煤，继续失 水，形成褐煤、之后形成烟煤、无烟煤。
3 煤的能量来自于太阳能 植物光合作用吸收太阳能，储存了能量，煤化过程释放
b 煤的焦化(干馏）---将煤置于隔绝空气的封闭炼焦炉内加热， 煤分解成固态的焦炭、液态的煤焦油和气态的焦炉气。 焦炭---主要用于炼铁，还可用于制造电石、电极。 煤焦油---黑色油状液体，含苯、酚、萘、蒽等重要化工原 料。 焦炉气---含H2、CO、CO2、CH4、C2H4、NH3、H2S等。
C 煤的液化（人造石油）---原理：煤、石油都含C、H、O，但 煤的分子量是石油的十倍，所以，煤加热裂解，由大变小， 得到燃料油，仍在试验阶段。
• 2 石油的形成
• 石油是远古时代沉积在海底湖泊中的动植物的遗体， 在海洋条件作用下经过千百万年的漫长转化过程而生 成。
3 石油的重要性
石油是国家现代化建设的战略物资，许多国际争端往往同石 油资源有关，现代生活中的衣食住行直接或间接地都与石油 有关。
OPEC—沙特阿拉伯、伊朗、伊拉克、科威特等13个国家成 立了“石油输出国组织欧佩克（OPEC)”。
汽油性能的表征——辛烷值
汽油质量用辛烷值表示，因为汽油燃烧时有爆炸性，会降低 汽油的使用效率，其中以C7-C8为主，抗震性能最好的是异 辛烷，将其辛烷值定标为100，抗震性最差性为正庚烷，定 其辛烷值为0。
93号汽油，辛烷值为93，表示它的抗震性能与93%异辛烷7% 正庚烷的混合物相当（并非一定含93%异辛烷） 辛烷值是汽油抗暴性能的间接量度 提高汽油辛烷值的方法： 1.提高异辛烷的含量（铂铼重整）--直链烃变成带支链的烷 烃异构体； 2.加少量的四乙基铅[Pb(C2H5)2]—1升汽油中加入1ml，辛 烷值可提高10-12。 尾气中的微量含铅混合物已成公害，高度的潜在致癌性。大 气中的铅含量很高，其中97％来自于汽车尾气的排放，目前 市场上主要无铅汽油。

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2.能源计量单位和能源当量单位
（1）能源计量单位（unit of energy）：能源的 量的计量单位。具有确切定义和当量值的能
源（能量）单位主要有焦耳（J）、千瓦时（
KWh）、千卡（Kcal）和英热单位（Btu）。 • 直接用热量作单位：
焦耳（J）（我国法定计量单位） 卡（cal） （我国法定计量单位）
【新能源】是指人类新近才开发利用或正在研 究开发，今后可以广泛利用的能源，如太阳 能、风能、地热能、海洋能等。
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能源种类
煤炭 石油 天然气 核裂变 核聚变 太阳能 风能 生物质能 小水电 地热能
传统 能源
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能源分类
新能源 可再生 能源
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（3）能源安全事关经济安全和国家安全
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（4）能源消耗对生态环境的影响日益突出
化石燃料的使用是CO2等温室气体增加的主要来源。 全球变暖对地球自然生态系统和人类赖以生存环境产 生负面影响。 小资料：资源诅咒 /v_show/id_XMTg1ODMzNDk2.html
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• 发达国家能源消费增速低于发展中国家
• 终端能源消费呈现清洁化趋势。
煤炭直接用于终端消费比重下降；天然气作为相对
清洁、低碳的优质能源受到越来越多的重视。
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3.能源平衡表的使用方法
1）能源平衡表
能源平衡表（energy balance sheet）是在社会经济发 展中，具体反映能源平衡的形式。从数量上较为直 观地揭示能源的资源、转换和终端消费间的平衡关 系。

• 煤是黑色黄金。
（2）煤的成因
煤是怎样形成的？
在地质历史上，沼泽森林覆盖了大片 土地，包括菌类、蕨类、 灌木、乔木等 植物。但在不同时代海平面常有变化....
当水面升高时，植物因被淹而死 亡。 如果这些死亡的植物被沉积物覆盖而不透 氧气，植物就不会完全分解，而是在地下 形成有机地层。随着海平面的升降，会产 生多层有机地层。
•特点：挥发分低、比重大、 硬度高、燃烧时烟少、火苗短、 火力强。
• 无烟煤通常作民用和动力燃 料；质量好的无烟煤可作气化 原料、高炉喷吹和烧结铁矿石 的燃料以及作铸造燃料等；用 优质无烟煤还可以制造碳化硅、 碳粒砂、人造刚玉、人造石墨、 电极、电石和炭素材料。
中国无烟煤需求行业
•烟煤：燃烧时火焰较长而有烟的煤，煤化程度较大
LHV（ MJ/kg ） 26~33 20~33 10~17
煤种 无烟煤
贫煤 低挥发分烟煤 高挥发分烟煤
褐煤
干燥无灰基挥发分含量（%） ≤9 9~19
19~30 30~40 40~50
LHV（ MJ/kg ） ＞ 20.9 ＞ 18.4 ＞16.3 ＞15.5 ＞ 11.7
拓展---各煤种的用途
• 无烟煤：是煤化程度最高的 煤，含碳量90%以上。
的煤。外观呈灰黑色至黑色，粉末从棕色到黑色。由 有光泽的和无光泽的部分互相集合合成层状，沥青、 油脂、玻璃、金属、金刚等光泽均有，具明显的条带 状、凸镜状构造。该种煤含碳量为75％～90％，不含 游离的腐殖酸。大多数具有粘结性；发热量较高。燃 烧时火焰长而多烟。多数能结焦。
• 根据挥发分含量、胶质层厚度或工艺性质，可分为 长焰煤、气煤、肥煤、焦煤、贫煤、瘦煤等。
（1）煤的元素组成
• 煤是由有机物质和无机物质混合组成的。煤中有机物 质主要由碳（C，82%~93%）、氢（H， 3.6%~5%）、氧（O，1.3%~10%）、氮（N， 1%~2%）四种元素构成，还有一些元素则组成煤中 的无机物质，主要有硫（S）、磷（P）以及稀有元 素等 。