slide1
Download
Skip this Video
Download Presentation
能源消费水平的高低,是衡量一个国家在一定时期内经济技术发展水平的重要标志。

Loading in 2 Seconds...

play fullscreen
1 / 37

能源消费水平的高低,是衡量一个国家在一定时期内经济技术发展水平的重要标志。 - PowerPoint PPT Presentation


  • 85 Views
  • Uploaded on

第 九 章 能 源 化 学. 能源消费水平的高低,是衡量一个国家在一定时期内经济技术发展水平的重要标志。. 9.1 能源概述. 9.2 常规能源. 9.3 新 能 源. 9.4 化学电池. 9.1 能 源 概 述. 能源是指能够转换成热能、光能、电磁能、机械能、化学能等各种能量形式的资源。 能源的形式有多种,如燃料、核能、太阳能、水力、地热、风能、潮汐能等等。 能源的分类很多 : 一次能源;二次能源。 常规能源;新能源。. 风 能. 风 能. 新疆羊八井地热. 9.2 常 规 能 源.

loader
I am the owner, or an agent authorized to act on behalf of the owner, of the copyrighted work described.
capcha
Download Presentation

PowerPoint Slideshow about ' 能源消费水平的高低,是衡量一个国家在一定时期内经济技术发展水平的重要标志。' - vinaya


An Image/Link below is provided (as is) to download presentation

Download Policy: Content on the Website is provided to you AS IS for your information and personal use and may not be sold / licensed / shared on other websites without getting consent from its author.While downloading, if for some reason you are not able to download a presentation, the publisher may have deleted the file from their server.


- - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - E N D - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - -
Presentation Transcript
slide1

第 九 章

能 源 化 学

能源消费水平的高低,是衡量一个国家在一定时期内经济技术发展水平的重要标志。

slide2

9.1能源概述

9.2 常规能源

9.3新 能 源

9.4化学电池

slide3

9.1能 源 概 述

能源是指能够转换成热能、光能、电磁能、机械能、化学能等各种能量形式的资源。

能源的形式有多种,如燃料、核能、太阳能、水力、地热、风能、潮汐能等等。

能源的分类很多:

一次能源;二次能源。

常规能源;新能源。

slide7

9.2 常 规 能 源

9.2.1煤炭

1.煤的发热量:单位质量的煤完全燃烧所能使放

出的最大热量。

衡量燃料作为能源的一个指标。

通常煤完全燃烧所能放出的发热量为30kJ·g-1

缺点:

a.固体燃料,燃烧速率慢,利用效率低,运输不变。

b.燃烧时产生有毒气体(SO2, SO3,CO),污染大气。

slide8

褐煤是质地最差、发热量最低的一类煤,但它可以提炼成焦炭、煤焦油和焦炉气却是极好的化工原料。塑料和染料就是的褐煤“作品”。褐煤是质地最差、发热量最低的一类煤,但它可以提炼成焦炭、煤焦油和焦炉气却是极好的化工原料。塑料和染料就是的褐煤“作品”。

slide9

2.煤的气化:

C(s) + H2O (g) = CO (g) + H2(g);

ΔHθm ( 298.15K ) = 131.3kJ.mol-1

C (s) + O2 (g) = CO2 (g)

ΔHθm (298.15K) = - 393.5kJ.mol-1

CO (g) + H2 (g) = CH4 (g) + H2O (l)

ΔHθm (298.15K) = - 250.2kJ.mol-1

人工合成天然气

slide10

3.煤的液化:通过化学反应改变煤炭中的碳氢比例,3.煤的液化:通过化学反应改变煤炭中的碳氢比例,

使煤变成较轻的液态碳氢化合物。

(1) 直接液化法:将煤在高温,高压和催化剂存在

下加氢液化的方法。   

(2) 间接液化法:先将煤气化,然后再合成液体燃

料的方法。

在101.325Pa ,200oC,催化剂存在下:

6CO + 13H2 = C6H14 + 6H2O

8CO + 17H2 = C8H18 + 8H2O

8CO + 4H2 = C4H8 + 4CO2

slide11

9.2.2石油和天然气

1.石油:多种碳氢化合物的混合物。既是优良

的燃料也是重要的化工原料。

原油 脱水脱盐 分馏 精制

汽油中最有代表性的是辛烷C8H18

催化裂解:

C16H34 C8H18 + C8H16

十六烷

辛烷 辛烯

slide14

2.天然气:一种低分子量烃类混合物。

优制的气体燃料也是重要的化工原料。

主要成分是甲烷。

CH4 (g) + 2O2 (g) = CO2 (g) + 2H2O (l)

ΔHθm(298.15K) = - 890 kJ.mol-1

slide15

9.3新 能 源

9.3.1核 能

核能是原子核结构发生变化时放出的能量,核能是一种优质能源,能量密度大,便于存储和运输。核能分为核裂变能与核聚变能。

△E =△m · c2

爱因斯坦公式

△E:表示系统能量改变量;

△m:表示系统质量改变量;

c:表示光速( 3108 m ·s-1 )。

slide17

1. 核裂变能 ______ 在中子(10n)轰击下使较重的原子核分裂成较轻的原子核的反应所放出的能量。核裂变反应是目前所有运转的核电站的基础。

裂变产物非常复杂,已知至少有35种元素(从 30Zn 到 64Gd)。

1g U-235 放出的能量为 8107 kJ

核裂变产物大多具有放射性。

slide21

2. 核聚变能 ______ 轻原子核在异常高的温度下(约108 C)聚合成较重原子核时,放出的巨大能量。

核聚变能比核裂变能威力大的多,它是一种最理想的清洁能源,是开发核能的主攻方向。

核聚变产物不是放射性的。

slide22

9.3.2太 阳 能

核聚变能

太阳能的利用:

1.光__热转换:通过聚光器或集热器将太阳辐射能直接转换成热能。

2.光__电转换:利用太阳能光电池的半导体效应将太阳辐射能直接转换为直流电。

3.光__化学转换:利用太阳光能将CO2和H2O转换成碳水化合物和O2。

slide23

卫星升空后太阳照射在卫星的太阳能电池上,太阳能代替蓄电池成为永不枯竭的能源。卫星升空后太阳照射在卫星的太阳能电池上,太阳能代替蓄电池成为永不枯竭的能源。

slide25

9.3.3氢 能

氢能是指以氢作为燃料时释放出来的热能。

1. 氢气的制取

(1)电解法:借助电能使水分解产生氢气。

(2)光催化分解法:使用半导体为基础的催化体系,

利用太阳光直接分解水。

(3)光合作用:借助某些特殊植物,利用光合作用

将水转变为氢。

slide26

(200 - 300)KPa

LaNi5 + 3H2 LaNi5H6

微热

2. 氢气的储存

氢气的密度很低,运输和储存较为不易,目前最理想的储氢方法是利用金属氢化物。

3. 氢气的利用

氢气燃烧温度高,燃烧纯净,是一种优良的燃料,同时可利用氢氧燃料电池将氢能转化为电能使用。

slide27

9.4化 学 电 池

化学电池是以氧化剂作正极, 还原剂作负极, 在一定介质条件下,利用自发进行的氧化—还原反应, 将化学能直接转变为电能的装置。

slide28

9.4.1 化学电池的分类

一次电池(原电池)

二次电池(充电电池)

燃料电池

1. 一次电池

活性物质放电后不能再生、充电的电池。根据电解质类型分为酸性和碱性两类。

slide29

(1)酸性锌锰干电池

(-) Zn | ZnCl2, NH4Cl(糊状) | MnO2 | C (+)

(2)碱性锌锰干电池

slide30

绝缘体

钢套的锌壳

多孔隔离物

Hg (或汞齐)

Zn(OH)2 和HgO在KOH

溶液中的糊状物

      • (3)锌汞电池
  • (-) Zn (Hg) | KOH(糊状,含饱和ZnO)
  • | HgO | Hg(+)
slide31

密封接线柱

封接口

阴极材料

阳极栅网

不锈钢外壳

(4) 锂碘电池

(-) Li | LiI | I2(不锈钢)(+)

slide32

2. 二次电池

活性物质具有充放电可逆性,放电使用完可充电再生,循环使用。

slide33

(1)铅蓄电池

(-) Pb | H2SO4(1.25~1.30g·cm-3) | PbO2 (+)

slide34

(2)镍氢电池(-) C | H2 | KOH | NiOOH (+)

(3)钠硫电池

(-) Na | β—Al2O3 | S+Na2Sx | C (+)

slide35

3.燃料电池

把能源中燃料燃烧反应的化学能直接转化为电能。

能量转化率实际约为80%。

正极(空气极)

氧化剂:氧气,空气

组成

负极(燃料极)

还原剂:氢气,甲烷,煤气,天然气

电解质溶液

slide36

(-) C | H2 | KOH(aq) | O2 | C (+)

氢氧燃料电池示意图

ad