化学与能源--能源概述PPT课件( 51页)

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化石燃料的利用与环境保护
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化石燃料的种类与性质
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煤
主要由碳、氢、氧、氮、 硫等元素组成的固体燃料， 具有高热值和丰富的化学 反应性。
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石油
由多种烃类化合物组成的 液态燃料，主要成分包括 烷烃、环烷烃和芳香烃等。
天然气
主要成分为甲烷，是一种 清洁、高效的气体燃料。
热化学转化
利用热能驱动化学反应，实现能量的转化 和利用，如热解、气化等。
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能源储存技术
机械储能
通过机械装置将能量 储存为机械能，如抽 水蓄能、压缩空气储
能等。
电化学储能
利用电化学反应将电 能储存为化学能，如 电池储能、超级电容
器等。
热储能
将热能储存起来，以 便在需要时释放利用， 如显热储能、潜热储
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生物质能的利用
生物质燃料
利用生物质（如木材、农作物废 弃物等）作为燃料。
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生物质发电
通过生物质燃烧产生热能，再转化 为电能。
生物质气化
将生物质转化为可燃气体，用于供 暖和发电。
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其他新能源的简介
地热能
利用地球内部的热能进行发电和供暖。
潮汐能
利用潮汐涨落产生的动能进行发电。
核能
通过核裂变或核聚变释放的能量进行发电和供热。
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能源转化与储存技术
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能源转化技术
燃烧反应
通过燃烧将化学能转化为热能，是传统的 能源转化方式。

煤燃烧
灯泡发光
电解器电解
生活中的化学
热力学第一定律
能量可以从一种形式转化为另一种形式，在转化过程 中能量既不会消失也不会增加。
数学表达式：△U=Q+W
△U—体系内能的变化 Q—体系从外界吸收的热量 W—外界对体系所做的功
生活中的化学
1.1.3 能源利用史
火的发现
柴草 时期
18世纪中 叶
煤炭 时期
生活中的化学
煤的干馏产物
生活中的化学
（3）煤的液化
煤具有战略意义的另一种转换 。 将煤炭转换成可替代石油的液体燃料和 用于合成的化工原料。
生活中的化学
煤的液化
直接液 化法
2007
在较高温度（大于400℃）和较高压力（大
于10MPa）的条件下，通过溶剂和催化剂
对煤进行加氢裂解而直接获得液化油。
使煤气化得到CO和H2等气体小分子，然后 在一定的温度、压力和催化剂的作用下合成
生活中的化学
1.2 化石燃料
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。
表 1-3 化石燃料所含的能量
燃料
化学方程式
释放出的热能
煤 天然气* 石油**
C+O2→CO2 CH4+2O2→CO2+2H2O 2C8H18+25O2→16CO2+18H2O
393.3 千焦/摩，32.6 千焦/克燃料 882.8 千焦/摩，55.2 千焦/克燃料 5451.8 千焦/摩，47.7 千焦/克燃料
表 1-1 世界能源消费量和构成
石油
27.2 33.3 44.0 44.2 38.6 39.6 39.9 40.0 38.5 36.8 36.4 35.6

拉
60、生活的道路一旦选定，就要勇敢地 走到底 ，决不 回头。 ——左
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
化学与能源能源概述
26、机遇对于有准备的头脑有特别的 亲和力 。 27、自信是人格的核心。
28、目标的坚定是性格中最必要的力 量泉源 之一， 也是成 功的利 器之一 。没有 它，天 才也会 在矛盾 无定的 迷径中 ，徒劳 无功。- -查士 德斐尔 爵士。 29、困难就是机遇。--温斯顿．丘吉 尔。 30、我奋斗，所以我快乐。--格林斯 潘。

能源与化学PPT完整版目录•能源与化学概述•传统能源与化学关系•可再生能源与绿色化学技术•储能技术与新型电池材料研究•节能减排政策背景下产业发展策略•实验设计与安全操作注意事项01能源与化学概述能源定义及分类能源定义指可产生各种能量（如热量、电能、光能和机械能等）或可作功的物质的统称。

能源分类包括一次能源和二次能源。

一次能源又分为可再生能源（水能、风能及生物质能）和非再生能源（煤炭、石油、天然气、油页岩等）。

利用化学反应将能源从一种形式转化为另一种形式，例如燃烧、电解和光合作用等。

能源转化能源储存能源利用通过化学反应储存能量，并在需要时释放能量，例如电池、燃料电池和超级电容器等。

利用化学反应提高能源的利用效率，例如催化剂在燃料燃烧和工业生产中的应用。

030201化学在能源领域应用国内外发展现状与趋势发展现状目前，全球能源消费结构正在经历重大转变，可再生能源和清洁能源的比重逐渐增加。

同时，化学在能源领域的应用也在不断扩展和深化，例如新型电池技术、催化剂设计和合成以及碳捕获和储存等。

发展趋势未来，随着环保意识的提高和技术的不断进步，可再生能源和清洁能源的比重将继续增加。

同时，化学在能源领域的应用也将更加广泛和深入，例如高效催化剂的开发、新型储能技术的探索以及碳循环和碳利用的研究等。

02传统能源与化学关系煤炭资源及其利用技术煤炭资源概述煤炭是一种重要的化石能源，具有储量丰富、分布广泛等特点。

煤炭利用技术包括燃烧、气化、液化等多种技术，广泛应用于电力、化工、冶金等领域。

煤炭利用中的化学原理煤炭的燃烧、气化等过程涉及复杂的化学反应，如碳的氧化、还原等。

03石油天然气利用中的化学原理石油和天然气的加工利用涉及烃类的裂解、重整、合成等化学反应。

01石油天然气资源概述石油和天然气是另一种重要的化石能源，具有高效、清洁等特点。

02石油天然气加工技术包括炼油、石化、天然气处理等加工技术，可获得各种燃料和化工原料。

石油天然气资源及加工技术核能资源及核化学反应原理核能资源概述核能是一种高效、清洁的能源，具有巨大的发展潜力。