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文檔簡介

第二節(jié)化石燃料的利用能源的分類常規(guī)能源:在現(xiàn)有經(jīng)濟和技術(shù)條件下,已經(jīng)大規(guī)模生產(chǎn)和廣泛使用的能源。煤、石油、天然氣、水能1.從能源利用角度分為:常規(guī)能源和新能源新能源:近些年才逐漸開始使用的能源。太陽能、氫能、風能、核能、地熱能、潮汐能、海洋波浪能、生物能、可燃冰等。2.從能源是否可以循環(huán)再生可以分為可再生能源和不可再生能源可再生能源:太陽能、風能、海洋能、氫能等不可再生能源:煤、石油、天然氣、核能、油頁巖等所謂一次能源是指直接取自自然界沒有經(jīng)過加工轉(zhuǎn)換的各種能量和資源,它包括:原煤、原油、天然氣、油頁巖、核能、太陽能、水力、風力、波浪能、潮汐能、地熱、生物質(zhì)能和海洋溫差能等等.

由一次能源經(jīng)過加工轉(zhuǎn)換以后得到的能源產(chǎn)品,稱為二次能源,例如:電力、蒸汽、煤氣、汽油、柴油、重油、液化石油氣、酒精、沼氣、氫氣和焦炭等等.

一次能源可以進一步分為再生能源和非再生能源兩大類.再生能源包括太陽能、水力、風力、生物質(zhì)能、波浪能、潮汐能、海洋溫差能等等.它們在自然界可以循環(huán)再生.而非再生能源包括:的煤、原油、天然氣、油頁巖、核能等,它們是不能再生的,用掉一點,便少一點.一、化石燃料的燃燒1、煤2、石油3、天然氣1.三大化石燃料“工業(yè)的糧食”黑色的金子“工業(yè)的血液”主要成分是甲烷(CH4)煤的形成在沼澤和森林生長的植物死后,就會腐爛,并被泥沙覆蓋起來。經(jīng)過一段時間,新的植物又開始在上面生長。這些植物死后,又被泥沙覆蓋。這樣周而復始,經(jīng)過數(shù)百年的時間,就形成很多層的腐化植物層和泥沙層。經(jīng)過數(shù)百萬年,這些腐化植物層屢受到地熱和細菌分化作用,就成為煤層。石油和天然氣的形成過程海中的浮游生物埋于地下數(shù)百萬年,受到壓力和高溫,便會轉(zhuǎn)化成石油和天然氣。我國是世界上用煤最早的國家,開采石油、天然氣最早的國家。

我國化石燃料資源較為豐富,但分布不平衡。◆煤炭資源主要分布在山西、內(nèi)蒙古、河北、山東、安徽、江蘇等省和自治區(qū)?!羰唾Y源主要分布在華東、華北、新疆等地及我國近海?!籼烊粴赓Y源有60%分布在我國的中西部地區(qū),如新疆、四川天然氣的儲量很大。因此我國提出“西氣東輸”工程。煤在燃燒的過程中會產(chǎn)生大量的CO2(溫室氣體)、煙塵、SO2等有害氣體,嚴重污染環(huán)境。石油產(chǎn)品的使用也會造成大氣污染,如汽車排出的尾氣中含有燃油燃燒生成的CO、SO2、NO等有害氣體。天然氣:與煤和石油相比,由于天然氣主要成分(甲烷,CH4)的含碳量相對較小,容易燃燒充分,燃燒產(chǎn)物是二氧化碳和水,所以它對大氣造成的污染較小,通常稱為清潔能源。2.化石燃料燃燒及對環(huán)境的影響煤、石油、天然氣都是由碳氫化合物組成的。碳氫化合物是由碳元素和氫元素組成的高能量物質(zhì),這類物質(zhì)在空氣或氧氣中充分燃燒時,碳原子和氫原子分別與氧原子結(jié)合,形成二氧化碳和水,同時以光能和熱能的形式釋放出能量。當今世界,人類利用的能量主要來自化石燃料的燃燒。

溫室效應三、大氣污染主要是由于燃料燃燒時產(chǎn)生的二氧化硫、一氧化碳、粉塵等。大氣污染酸雨的危害熱污染燃燒放熱

火電站發(fā)電所?!坝酂帷北慌懦龅胶恿?、湖泊、大氣或海洋中,使局部區(qū)域的水溫上升,嚴重時會導致魚類等水生物的大量死亡。例如,這種廢熱水進入水域時,其溫度比水域的溫度平均要高出7-8℃,以致明顯改變原有的生態(tài)環(huán)境。熱污染3.選擇燃料要考慮的因素熱值單位價格內(nèi)的熱值越高越好是否生成污染氣體會剩下多少灰燼會產(chǎn)生多少煙使用它是否安全是否易儲存和運輸是否易點燃和穩(wěn)定燃燒環(huán)境安全、方便價格來源、是否易得二、化石燃料的綜合利用1.煤的綜合利用煤的氣化:煤在氧氣不足的情況下發(fā)生不完全燃燒,轉(zhuǎn)化為既可作燃料氣,又可作化工原料的CO、CH4、H2等氣體。煤的焦化(又稱為煤的高溫干餾):把煤隔絕空氣加強熱,將煤分解為焦炭、煤焦油、焦爐氣(含CO、CO2、CH4、H2)的過程。煤的液化(又稱人造石油技術(shù)):高溫高壓下,在催化劑等作用下使煤發(fā)生裂解并加氫。(將煤分裂成小分子,再用催化劑向小分子中加氫,得到燃料油。)化學變化?。?!焦炭+煤焦油+焦爐煤氣隔絕空氣加強熱煤黑色固體焦炭黑色油狀物煤焦油可燃氣體焦爐煤氣2.石油的綜合利用

石油不易點燃,而且燃燒時會產(chǎn)生大量黑煙,所以要將石油精煉后才可使用。石油的分餾:利用石油組分中各物質(zhì)的沸點不同,用加熱、冷凝的方法使其各成分分離的過程。產(chǎn)品:石油氣(液化氣)、汽油、煤油、柴油、潤滑油、石蠟、瀝青等。(前幾個為輕質(zhì)石油,潤滑油、石蠟、瀝青被稱為重質(zhì)石油。)思考1

石油的分餾屬于物理變化還是化學變化?石油的裂化:在一定條件下,把相對分子質(zhì)量大、沸點高的烴斷裂為相對分子質(zhì)量小、沸點低的烴的過程。產(chǎn)品用途:合成橡膠、合成纖維、塑料等。思考2

石油的裂化屬于物理變化還是化學變化?補充:石油的裂解:裂解是深度的裂化。也是化學變化。

石油的綜合利用石油的綜合利用3.天然氣的綜合利用

天然氣是一種生態(tài)型能源或理想的城市能源??梢岳锰烊粴獍l(fā)電、城市居民生活用氣、壓縮天然氣汽車及其它化工工業(yè)。

目前我國正在實施“西氣東輸”工程,以緩解東部地區(qū)燃料緊張的困境。西氣東輸:西氣東輸主干線西起新疆塔里木盆地的輪南油氣田,向東途經(jīng)九個省區(qū),最終到達上海,輸氣管道全長4200多千米,橫跨9個省、市、自治區(qū),這一工程完成后,我國東部沿海地區(qū)就可以用天然氣作為主要燃料。節(jié)約用電;節(jié)約用煤;研制節(jié)能產(chǎn)品,減少能源消耗;2、提高燃料的利用率改進燃料燃燒設(shè)備和技術(shù),使燃料充分燃燒;對燃料進行深加工后綜合利用;3、開發(fā)和利用新能源如:太陽能、氫能、風能、核能、地熱能、潮汐能、水能、海洋波浪能、生物能、可燃冰等。如何解決能源危機?節(jié)能徽記1、節(jié)約能源三、開發(fā)新能源太陽能、氫能、風能、核能、地熱能、潮汐能、海洋波浪能、生物能、可燃冰等。

開發(fā)新能源實現(xiàn)人類可持續(xù)發(fā)展思想太陽能氫動三號亮相長城氫能風能風力發(fā)電清華大學核物理研究中心原子彈爆炸

目前的核能發(fā)電主要是利用熱中子堆,全世界正在運行的400多座核電站的反應堆中,絕大多數(shù)都是這種類型。但它只能利用鈾資源的1-2%,所以各國都在積極開發(fā)利用快中子增殖反應堆,以便使鈾資源得到充分利用。核能地熱能地熱能潮汐能

海洋波浪能。這是一種取之不盡、用之不竭的無污染可再生能源。據(jù)科學家推測,地球上海洋波浪蘊藏的電能高達90萬億千瓦。海洋波浪能

生物能是太陽能以化學能形式貯存在生物中的一種能量形式,一種以生物質(zhì)為載體的能量,它直接或間接地來源于植物的光合作用,在各種可再生能源中,生物質(zhì)是獨特的,它是貯存的太陽能,更是一種唯一可再生的碳源。生物能可燃冰

可燃冰的學名為“天然氣水合物”,化學式為CH4·H2O,可直接點燃,燃燒后幾乎不產(chǎn)生任何殘渣,污染比煤、石油、天然氣都要小得多。西方學者稱其為“21世紀能源”或“未來能源”。

乙醇俗稱酒精,化學式為C2H5OH,可通過高粱、玉米等谷物發(fā)酵制得。替代能源鞏固練習1、下列觀點你不贊成的是()A煤為人類提供能源的同時,也埋下了禍根;B氫氣讓人歡喜讓人憂;C煤氣能提高市民的生活質(zhì)量,同時也潛伏著無形殺手D煤、石油、天然氣等資源雖然取之不盡,但也應注意節(jié)約使用;2、隨著經(jīng)濟的發(fā)展,能源與環(huán)境問題成為人們?nèi)找骊P(guān)注的熱點。從發(fā)展的角度看,你認為下列燃料中最理想的是()A煤B石油C天然氣D氫氣DD3、用乙醇(C2H5OH)汽油代替車用汽油是目前緩和石油緊張的有效辦法。用乙醇汽油代替車用汽油不具有的優(yōu)點是:()A改善空氣質(zhì)量B有效抑制溫室效應C避免石油過度開采D拓展農(nóng)產(chǎn)品綜合利用空間4、三峽工程是目前世界上最大的水利工程。他所提供的清潔、廉價的電能相當于每年燃燒5000噸原煤的火力發(fā)電廠產(chǎn)生的電能,因此三峽工程的建成和使用有助于減少()①酸雨的形成②溫室效應③白色污染④硫、氮氧化物的排放A①

②B①②③C①②④D①②③④BC達標檢測1.下列過程屬于物理變化的是()A.石油分餾B.煤的干餾C.石油裂化D.乙烯聚合A2、隨著“西氣東輸”工作的開展,在許多城市的公交車和出租車上印有“CNG”標志,代表它們是以天然氣代替汽油為燃料的汽車。試回答:(1)“西氣東輸”所輸送的氣體主要成分是指______(填名稱)。(2)天然氣主要成分燃燒的化學表達式___________________________________;(3)推行這項改革有什么重要意義:________

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