《遼寧省凌海市石山初級(jí)中學(xué)九年級(jí)化學(xué)上冊(cè) 燃料的利用和新能源的開(kāi)發(fā)知識(shí)點(diǎn)深度解析 （新版）粵教版》由會(huì)員分享，可在線閱讀，更多相關(guān)《遼寧省凌海市石山初級(jí)中學(xué)九年級(jí)化學(xué)上冊(cè) 燃料的利用和新能源的開(kāi)發(fā)知識(shí)點(diǎn)深度解析 （新版）粵教版（5頁(yè)珍藏版）》請(qǐng)?jiān)谘b配圖網(wǎng)上搜索。

1、燃料的利用和新能源的開(kāi)發(fā) · 新能源: ???? 在合理開(kāi)發(fā)、綜合利用化石能源的同時(shí)，積極開(kāi)發(fā)氫能、核能．太陽(yáng)能、生物質(zhì)能(沼氣)、風(fēng)能、水能、地?zé)崮堋⒊毕艿刃滦湍茉?，以?yīng)對(duì)能源危機(jī)，減輕環(huán)境污染，促進(jìn)社全可持續(xù)發(fā)展. · 幾種常見(jiàn)的新能源:? (1)車用乙醇汽油 將乙醇液體中含有的水進(jìn)一步除去，再添加適量的變性劑可形成變性燃料乙醇，將其與汽油以一定的比例混合形成乙醇汽油。酒精中不含氮、硫等元素，因此它完全燃燒后排放的尾氣中污染物少，有利于保護(hù)環(huán)境，所以乙醇汽油是較清浩的能源。摻有10％乙醇的汽油燃燒可使CO排放量減少30％，碳?xì)浠衔锱欧帕繙p少10％，這種燃料不僅可以節(jié)省石油資源

2、和有效地減少汽車尾氣的污染，還可以促進(jìn)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)。目前在我國(guó)的一城市正在逐步推廣使用乙醇汽油。 (2)氫能? ①氫氣作為未來(lái)理想能源的優(yōu)點(diǎn)? a．氫氣的來(lái)源廣泛，可以由水制得。? b．氫氣燃燒的熱值比化石燃料高(如下圖)．大約是汽油熱值的二倍。? c．最突出的優(yōu)點(diǎn)是燃燒產(chǎn)物是水，不污染環(huán)境因此氫能源具有廣闊的開(kāi)發(fā)前景。 ②氫氣的性質(zhì)? a．氫氣的物理性質(zhì)：通常情況下，氫氣是無(wú)色、無(wú)味的氣體，難溶于水，密度是0.089g/L，比空氣密度小，是最輕的氣體。? b．氫氣的化學(xué)性質(zhì)：氫氣的可燃性：純凈的氫氣在空氣中能安靜地燃燒，這個(gè)反應(yīng)的化學(xué)方程式為2H2+O22H2O，現(xiàn)象為：產(chǎn)生

3、淡監(jiān)色火焰，放山熱量氫氣的還原性：氫氣在加熱條下，能跟某些金屬氧化物反應(yīng)，奪取金屬氧化物中的O，因此，氫氣具有還原性，即能使金屬的氧化物失去O而還原為金屬，氫氣是一種重要的還原劑。 如氫氣還原氧化銅：H2+CuOCu+H2O 現(xiàn)象：黑色固體粉末逐漸變?yōu)榧t色，試管內(nèi)壁有水珠產(chǎn)生。 ③氫能源的開(kāi)發(fā) a. 電解水的方法：消耗電量太多，成本高，不經(jīng)濟(jì)，不能大規(guī)模地制取氫氣。 b. 理想的制氫方法：尋找合適的光分解催化劑，使水在太陽(yáng)光的照射下分解產(chǎn)生氫氣、 ④氫氣的儲(chǔ)存：由于氫氣是一種易燃易爆的氣體，難液化，儲(chǔ)存和運(yùn)輸不方便也不安全。如何儲(chǔ)存氫氣是氫能源開(kāi)發(fā)研究的又一關(guān)鍵問(wèn)題。目前，人們發(fā)現(xiàn)

4、某些金屬合金如Ti—Fe、Ti—Mn、La—Ni等具有儲(chǔ)氫功能。其中La—Ni合金在常溫、0.152MPa下就能放出氫氣，已用于氫能汽車和燃料電池中氫氣的儲(chǔ)存，新型儲(chǔ)氫型合金材料的研制和實(shí)際應(yīng)用對(duì)氫能源開(kāi)發(fā)具有重要意義 (3)生物質(zhì)能 指太陽(yáng)能以化學(xué)能形式貯存在生物質(zhì)中的能量形式，即以生物質(zhì)為載體的能量。它直接或間接地來(lái)源于綠色植物的光合作用，可轉(zhuǎn)化為常規(guī)的固態(tài)、液態(tài)和氣態(tài)燃料，取之不盡用之不竭，是一種可再生能源。通常包括木材，森林廢棄物，農(nóng)業(yè)廢棄物，水生植物，油料植物，工業(yè)有機(jī)廢棄物，動(dòng)物糞便等。具有可再生性、低污染性、分布廣泛、總量豐富等特性。 ①沼氣是有機(jī)物質(zhì)在厭氧條件下經(jīng)過(guò)微

5、生物發(fā)酵而生成的一種可燃性氣體，其主要成分是CH4。 ②沼氣的制取 把秸稈、雜草、人類糞便等廢棄物放在密閉的沼氣池中發(fā)酵，就可以產(chǎn)生甲烷。如圖： ③發(fā)展沼氣的意義：解決農(nóng)村生活的燃料問(wèn)題，提高農(nóng)家肥的肥效。減少污染物的排放，保護(hù)環(huán)境。 (4)其他的新能源 隨著社會(huì)對(duì)能量的需求量越來(lái)越大，化學(xué)反應(yīng)提供的能量已經(jīng)不能滿足人類的需求。目前，人們正在開(kāi)發(fā)和利用的新能源有太陽(yáng)能、核能、風(fēng)能、水能、地?zé)崮芎统毕艿取? ①太陽(yáng)能：地球上最根本的能源是太陽(yáng)能。太陽(yáng)能的利用一是通過(guò)集熱器進(jìn)行光熱轉(zhuǎn)換，如太陽(yáng)能熱水器．二是通過(guò)光電池直接轉(zhuǎn)化為電能，如太陽(yáng)能電池? ②核能：來(lái)源于原子核的變化

6、，這類變化叫核反應(yīng)。核反應(yīng)過(guò)程中由于原子核的變化，而伴隨著巨大的能量變化，所以核能也叫原子能。? ③風(fēng)能：利用風(fēng)力進(jìn)行發(fā)電、揚(yáng)帆助航等技術(shù)，也是一種可以再生的清潔能源? ④地?zé)崮埽旱貧ど钐幍臏囟缺鹊孛娓叩枚?，利用地下熱量也時(shí)進(jìn)行發(fā)電 ⑤海洋能：在地球與長(zhǎng)陽(yáng)、月亮等的相互作用下海水不停地運(yùn)動(dòng)。站在海灘上，可以看到滾滾海浪，在其中蘊(yùn)藏著潮汐能、波浪能、溫差能，這些能量總稱海洋能。 · 沼氣與天然氣的區(qū)別： 沼氣和天然氣的主要成分一樣，都是CH4，但沼氣并不是天然氣。天然氣是化石能源，屬于不可再生能源，沼氣是可再生能源。 節(jié)能:? (1)解決人類能源短缺的途徑? ①節(jié)約能源；?

7、 ②開(kāi)發(fā)利用新能源，? (2)節(jié)約能源的途徑? ①充分燃燒燃料：如使煤粉碎或氣化后燃燒；? ②充分利用熱能：如綜合利用；? ③變廢物為能源：如沼氣。? (3)節(jié)能標(biāo)志 中國(guó)節(jié)能標(biāo)志由“energy”的第一個(gè)字母e構(gòu)成一個(gè)圓形圖案，中間包含了一個(gè)變形的漢字“節(jié)”．寓意為 “節(jié)能”。缺口的外圓又構(gòu)成“China”的第1個(gè)字母 “C”．“節(jié)”的上半部分簡(jiǎn)化成一段古長(zhǎng)城的形狀，與下半部構(gòu)成一個(gè)烽火臺(tái)的圖案，一起象征著中國(guó)?！肮?jié)” 的下部又是“能”的漢語(yǔ)拼音第1個(gè)字母“N”，整個(gè)圖案中包含了中英文，有利于與國(guó)際接軌。 · 可燃冰: ?? 可燃冰是甲烷水合物，外觀像冰。它由甲烷

8、分子和水分子組成，還含有少量二氧化碳等其他氣體。可燃冰在低溫高壓條件下形成，1體積可燃冰可儲(chǔ)載100 一200倍體積的甲烷氣體，具有能量高、熱值大等優(yōu)點(diǎn)。目前發(fā)現(xiàn)的可燃冰儲(chǔ)量大約是化石燃料總和的2 倍，它將成為替代化石燃料的新能源。但是，可燃冰埋藏于海底的巖石中，目前開(kāi)采在技術(shù)上還存在很大困難。如果在開(kāi)采時(shí)甲烷氣體大量泄漏到大氣中，造成的溫室效應(yīng)將比二氧化碳更加嚴(yán)重。 燃料電池: ??? 燃料電池是一種化學(xué)電池，它將物質(zhì)發(fā)生化學(xué)反應(yīng)時(shí)釋放出的能量直接轉(zhuǎn)變?yōu)殡娔?。燃料電池與普通化學(xué)電池不一樣，它工作時(shí)需要外界連續(xù)地向其供給燃料和氧化劑。正是由于它是把燃料進(jìn)行化學(xué)反應(yīng)釋放出的能量變?yōu)殡娔茌?/p>

9、出，所以被稱為燃料電池-- 燃料電池在結(jié)構(gòu)上與蓄電池相似，由正極、負(fù)極和電解液組成．兩極多是由欽、鎳等惰性微孔材料制成，它們確利于氣體燃料及空氣或氧氣通過(guò)，但不參與化學(xué)反應(yīng)。以氫氧燃料電池為例，電池工作時(shí)，從負(fù)極將氫氣輸送進(jìn)去，從正極將氧氣輸送進(jìn)去，氫氣和氧氣在電池內(nèi)部發(fā)生電化學(xué)反應(yīng)，使燃料的化學(xué)能轉(zhuǎn)變?yōu)殡娔堋３藲錃?，甲烷、煤氣等也可作為燃料電池的燃料。目前。已研制成功鋁空氣燃料電池，它是用純鋁作負(fù)極，空氣作正極，鋁空氣電池可以代替汽油提供汽車動(dòng)力，這種電池還能用于收音機(jī)、照明設(shè)備、野營(yíng)炊具、野外作業(yè)工具等。燃料電池具有能量轉(zhuǎn)化率高，對(duì)環(huán)境污染小，工作時(shí)安靜且無(wú)機(jī)械磨損等許多優(yōu)點(diǎn)，在汽車、通

10、信等許多方面得到了應(yīng)用。 氫能源循環(huán)體系: ???? 下圖是一種最理想的氧能源循環(huán)體系，太陽(yáng)能和水是用之不竭的，而且價(jià)格低廉。極需研究的是尋找合適的光分解催化劑，它能在光照下使水的分解速率加快。當(dāng)然，氫發(fā)電機(jī)的反應(yīng)器和燃料電池也是需要研究的領(lǐng)域。實(shí)現(xiàn)這一良性循環(huán)．將使人類可以各取所需地消耗電能。 太陽(yáng)能的利用方式: 日前太陽(yáng)能的利用方式是光熱轉(zhuǎn)換和光電轉(zhuǎn)換兩種方式。? (1)光熱轉(zhuǎn)換方式 太陽(yáng)能的熱利用是通過(guò)集熱器進(jìn)行光熱轉(zhuǎn)化的，集熱器也就是太陽(yáng)能熱水器。它的板芯由涂了吸熱材料的銅片制成，封裝存玻璃鋼外殼中。銅片只是導(dǎo)熱體，進(jìn)行光熱轉(zhuǎn)化的是吸熱涂層，這是特殊的有機(jī)高分子

11、化合物。封裝材料也很講究，既要有高透光率，又要有良好的絕熱性：隨涂層、材料、封裝技術(shù)和熱水器的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)等不同，終端使用溫岌較低的在200℃以下，可供生活熱水、取暖等；中等溫在存200～800℃之間，可供烹調(diào)、工業(yè)用熱等；高溫的可達(dá)800℃以上。可以供發(fā)電站使用。20世紀(jì)70年代石油危機(jī)之后，這類熱水器曾有蓬勃發(fā)展，特別是在美國(guó)、以色列、日本、澳人利亞等國(guó)家，安裝家用太陽(yáng)能熱水器的件它很多 (1()％～35％)。20世紀(jì)80年在美國(guó)已建成若干示范性的太陽(yáng)能熱發(fā)電站，用特殊的拋物面反光鏡聚集熱量獲得高溫蒸汽送到發(fā)電機(jī)進(jìn)行發(fā)電。? (2)光電轉(zhuǎn)換方式 太陽(yáng)能也可通過(guò)光電池直接變成電能，這就是

12、太陽(yáng)能電池。其具有安全可靠、無(wú)噪、無(wú)污染、：不需燃料、無(wú)需架設(shè)輸電網(wǎng)、規(guī)?？纱蠼锌尚〉葍?yōu)點(diǎn)，但需要占用較大的面積。因此比較適合陽(yáng)光充足的邊遠(yuǎn)地區(qū)的農(nóng)牧民或邊防部隊(duì)使用。已有使用價(jià)值的光電池種類不少．如多晶硅(Si蜥)、單晶硅(摻入少量硼、砷)、碲化鎘 (cdTe)、礎(chǔ)化銅鋼(culnSe)等都是制造光電池的半導(dǎo)體材料，它們能吸收光子使電子定向流動(dòng)而形成電流光電池應(yīng)用范圍很廣，大的可用于微波中繼站、衛(wèi)星地面站、農(nóng)村電話系統(tǒng)，小的可用于太陽(yáng)能手表、太陽(yáng)能計(jì)算器、太陽(yáng)能充電器等，這些產(chǎn)品已有廣大市場(chǎng)。 有關(guān)能源的幾種常見(jiàn)概念： （1）一級(jí)和二級(jí)能源 一級(jí)能源是直接開(kāi)采或直接被利用的能源．如

13、煤、石油、天然氣、水能等 二級(jí)能源是由一級(jí)能源轉(zhuǎn)化產(chǎn)生的能源，如水電、火電、酒精等汽油、柴油等石油產(chǎn)品都是由石油分餾產(chǎn)生的，因此屬于二級(jí)能源? （2）綠色能源和清潔能源 綠色能是指對(duì)環(huán)境無(wú)影或影響很小的能源：如：電能、光能、潮汐能、氫能等 清潔能源是指使用時(shí)不產(chǎn)生污染環(huán)境的物質(zhì)，但產(chǎn)物排放過(guò)多會(huì)對(duì)環(huán)境有影響的能源，如乙醇、甲烷等燃料燃燒產(chǎn)生的CO2，空氣中CO2過(guò)多會(huì)產(chǎn)生溫室效應(yīng)? （3）可再生能源和不可再生能源 通過(guò)大自燃的循環(huán)可不斷轉(zhuǎn)化的能源稱為可再生能源。如水能、氫能、乙醇等，要通過(guò)幾百萬(wàn)年才能形成的能源、用一點(diǎn)少一點(diǎn)，這樣的能源稱為不可再生能源．如化石燃料? （4）化學(xué)能、物理能、核能 化學(xué)能：通過(guò)化學(xué)反應(yīng)中獲得的能量，如化石燃料和其他燃料燃燒產(chǎn)生的能量。 物理能：不通過(guò)化學(xué)反應(yīng)直接獲得的能量．如水能、地?zé)崮堋⒊毕?、風(fēng)能。 核能：通過(guò)原子核變化獲得的能量，如原子彈、氫彈爆炸釋放的能量，核反應(yīng)堆中產(chǎn)生的能量。