《能源化学一》PPT课件

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1、第三章能源与化学第一节、能源一、能源的分类能源是指可能为人类利用，以获取有用能量的各种来源。像化石燃料、核能、太阳能、风力、水力及地热能等等。能源分一次能源和二次能源。一次能源：指从自然界获得，而且可以直接应用的热能和动力。包括：煤、石油、天然气等燃料（又称矿物燃料）以及水能、核能、地热能、太阳能、风能等。石油、煤、天然气大约占总能耗的85%。二次能源：指依靠其他能源而获得的能源。如：电能、汽油、氢能等。应用较普通煤、石油、天然气、水力为常规能源。新近才利用或正在开发研究的能源—核裂变、核聚变、太阳能、风能、氢能、地热能称为新能源。煤、石油是污染型能源；水

2、力、氢能、燃料电池、太阳能、风能为清洁型能源。二、我国能源的现状和未来1、能源总量丰富、人均不足煤炭探明储量1.5Tt(Tt=1012t)，居世界第三位；石油7.0Gt（Gt=109t），第六位；天然气33.3Tm3,十六位；水力资源及水电第一位。G千兆，109；T兆兆，1012商品能源人均耗量800kg标准煤，仅为世界平均值的1/3。而单位国民生产总值能耗则是世界最高的国家之一。造成能源短缺，利用率低、浪费严重、污染成害。2、改善能源结构、提高能源利用率煤炭仍然是我国的主要能源，民用煤的利用率只相当发达国家的四分之一。能源生产和使用面临经济发展需求和环境

3、质量改善的双重压力，能源短缺和浪费同时存在。能源政策重点：改善能源结构、增加清洁能源比重，提高煤炭转换成电能的比重。加快水电和核能的建设，开发太阳能、风能、地热能、潮汐能和生物能等清洁能源，加强对煤的综合利用，大力提倡节约能源。地球煤开采只能维持200年左右；石油天然气只能维持50年左右。三、煤的综合利用煤浑身是宝。煤的直接燃烧只利用煤热值10%。综合利用：将煤隔绝空气在1000—1300度的高温干馏，可得焦炭、煤气和煤焦油。焦炭：炼铁、铸造、制造电石（CaC2）、生成乙炔（C2H2）乙炔：切割、焊接金属煤气主要成分：氢气、甲烷、一氧化碳及其他碳氢化合物。

4、用于民用、农业、冶金、化工。煤焦油：成分非常复杂，含500多种物质。主要为苯、甲苯、苯酚、吡啶、萘和蒽。可作染料、医药、农药及纤维等。煤的综合利用大有好处，大有前途。四、石油的化学成分和分馏产物原油—从油田开采出来未经加工的石油。一般为褐红色至黑色的粘稠液体，有特殊气味。相对密度0.75-1.0，不溶于水。化学成分比较复杂，多至上百种，而且因产地而异。大庆、玉门含饱和链烃；辽宁盘锦含环烷烃；台湾含芳烃分馏很难分离成个别的化合物，一般按挥发性的大小分段收集油品主要成分沸点范围（度）用途备注石油气C1-C4常温以下燃料石油醚C5-C630-60溶剂粗汽油C7-

5、C870-120汽油C6-C1270-200飞机、汽车燃料航空汽油C10-C15150-250航空燃料煤油C12-C416200-270灯火燃料柴油C15-C18270-340发动机燃料润滑油C16-C20300度以上润滑机器、防锈重油液体石蜡C18-C24缓泻剂凡士林半固体软膏基质固体石蜡C25-C34固体制造蜡烛沥青C30-C40残渣铺马路、漆屋顶总称轻油液体和固体石蜡混合物八、天然气的化学成分及用途开采石油时，还同时获得大量的石油气。若开采时没见石油只有气体就称为天然气。天然气主要是甲烷CH4按体积80-90%多者近98%其它有少量乙烷、丙烷、丁烷和

6、戊烷。分两种：干天然气：甲烷86-99%湿天然气：甲烷60-70%，含乙烷、丙烷、丁烷等。煤气25-50%甲烷，空气中5-14%时，遇火爆炸（剧烈氧化），矿井爆炸事故多属甲烷引起。沼气也含有多量甲烷，天然气可用作燃料和化工原料。第二节、氧化还原反应和原电池：化学反应：非氧化还原反应氧化还原反应氧化还原反应：参加反应的原子或离子的氧化数发生变化的一类化学反应，叫氧化还原反应。一、原电池基本概念1、氧化剂、还原剂：任何氧化还原反应，无论简单与复杂，都有相同的特点，比如一种（或几种）原子的氧化数升高，另一（些）原子的氧化数必然降低。例如：O*2+2H*2==2H

7、2O2、离子方程式：对于水溶液中进行的氧化还原反应，离子是可以自由运动的，有些离子与氧化数的变化有关，而有些离子与氧化数的变化无关。这样，可以简化方程式。例如：Cl**2+2NaOH==NaCl+NaClO+H2OCl**2+2OH-==Cl-+ClO-+H2O3、原电池：由化学反应产生电流的装置。置换反应：Zn+Cu2+→Cu+Zn2+(反应快、现象明显)，是一个氧化还原反应，从原理上来说，Zn失去电子，传递给Cu2+，这种传递过程是在Zn板和Cu2+溶液界面上直接进行的。丹尼尔设计了一个特殊的装置，是电子的传递通过外电路进行。称为丹尼尔电池。原则上，任

8、何氧化还原反应的原理都是传递电子，因此一般来说，任何氧化还原反应都