1、燃燒熱張1-2 能源 PPT63 第二節(jié) 燃燒熱 能源 宋末元初，意大利人馬可宋末元初，意大利人馬可波羅在其東方見(jiàn)聞錄中寫(xiě)道：波羅在其東方見(jiàn)聞錄中寫(xiě)道：“契丹契丹(即中國(guó)即中國(guó))全境之中，有一種黑石，采自山中，如同脈絡(luò)，燃全境之中，有一種黑石，采自山中，如同脈絡(luò)，燃燒與薪無(wú)異，其火候且較薪為優(yōu)。蓋若夜間燃火，次晨不熄。其質(zhì)燒與薪無(wú)異，其火候且較薪為優(yōu)。蓋若夜間燃火，次晨不熄。其質(zhì)優(yōu)良，致使全境不燃它物。優(yōu)良，致使全境不燃它物?！瘪R可馬可波羅所說(shuō)的波羅所說(shuō)的“黑石黑石”就是煤炭，就是煤炭，其實(shí)，那時(shí)我國(guó)已經(jīng)使用了其實(shí)，那時(shí)我國(guó)已經(jīng)使用了1 000多年。煤是一種傳統(tǒng)能源，如何多年。煤是一種傳統(tǒng)能源

2、，如何合理地利用這種能源為人類服務(wù)呢？合理地利用這種能源為人類服務(wù)呢？ 1理解燃燒熱的含義，了解其在科學(xué)研究中的意義。理解燃燒熱的含義，了解其在科學(xué)研究中的意義。 2掌握有關(guān)燃燒熱計(jì)算的方法與技巧，進(jìn)一步提高學(xué)生的化掌握有關(guān)燃燒熱計(jì)算的方法與技巧，進(jìn)一步提高學(xué)生的化學(xué)計(jì)算能力。學(xué)計(jì)算能力。 3使學(xué)生進(jìn)一步認(rèn)識(shí)到煤、石油、天然氣是當(dāng)今世界的主要使學(xué)生進(jìn)一步認(rèn)識(shí)到煤、石油、天然氣是當(dāng)今世界的主要能源，能源， 進(jìn)一步培養(yǎng)學(xué)生的節(jié)能意識(shí)和開(kāi)發(fā)新能源的使命感、進(jìn)一步培養(yǎng)學(xué)生的節(jié)能意識(shí)和開(kāi)發(fā)新能源的使命感、責(zé)任感；責(zé)任感；認(rèn)識(shí)化學(xué)知識(shí)與人類生活、生產(chǎn)的密切關(guān)系。認(rèn)識(shí)化學(xué)知識(shí)與人類生活、生產(chǎn)的密切關(guān)系。 課

3、前自主學(xué)習(xí) 隨堂基礎(chǔ)鞏固 課堂互動(dòng)探究 課時(shí)作業(yè) 課前自主學(xué)習(xí)課前自主學(xué)習(xí)01 自主學(xué)習(xí)自主學(xué)習(xí)打基礎(chǔ)打基礎(chǔ) 一、燃燒熱一、燃燒熱 1概念概念 _時(shí)，時(shí)，_純物質(zhì)純物質(zhì)_燃燒生成燃燒生成_時(shí)所時(shí)所放出的熱量。單位：放出的熱量。單位：_。 2意義意義 例如：例如：C2H2的燃燒熱為的燃燒熱為1 299.6 kJmol，表示在，表示在_時(shí)，時(shí)，_C2H2完全燃燒生成完全燃燒生成_和和_時(shí)放出時(shí)放出1 299.6 kJ的熱量。的熱量。 1二、能源二、能源 1定義定義 能提供能提供_的自然資源，它包括化石燃料、的自然資源，它包括化石燃料、_、_、_、_以及柴草等。以及柴草等。 2類型及特點(diǎn)類型及特點(diǎn)

4、(1)化石燃料化石燃料 種類：種類：_、_、_。 ? ?a.蘊(yùn)藏量有限、不能再生蘊(yùn)藏量有限、不能再生? ?缺點(diǎn)缺點(diǎn)? ?b.利用率低利用率低? ?c.污染環(huán)境，特別是會(huì)造成污染環(huán)境，特別是會(huì)造成 和和 ? ? ? ?a.提高燃料提高燃料 ? ?解決燃料枯竭的措施解決燃料枯竭的措施? ?b.節(jié)約現(xiàn)有節(jié)約現(xiàn)有 ? ?c.開(kāi)發(fā)開(kāi)發(fā) ? ?(2)新能源新能源 類型：類型： 太陽(yáng)能、太陽(yáng)能、_、_、_、_和和_等。等。 特點(diǎn)：資源豐富，可以再生，沒(méi)有污染或很少污染。特點(diǎn)：資源豐富，可以再生，沒(méi)有污染或很少污染。 3地位地位 能源是能源是_和和_的重要物質(zhì)基礎(chǔ)，的重要物質(zhì)基礎(chǔ)， 它的開(kāi)發(fā)和利用它的開(kāi)發(fā)和利

5、用情況可以衡量一個(gè)國(guó)家和地區(qū)的經(jīng)濟(jì)發(fā)展和科學(xué)技術(shù)水平。情況可以衡量一個(gè)國(guó)家和地區(qū)的經(jīng)濟(jì)發(fā)展和科學(xué)技術(shù)水平。 答案答案 一、一、1.25 、101 kPa 1 mol 完全完全 穩(wěn)定的氧化物穩(wěn)定的氧化物 1 225 、101 kPa 1 mol CO2 液態(tài)水液態(tài)水 二、二、1.能量能量 陽(yáng)光陽(yáng)光 風(fēng)力風(fēng)力 流水流水 潮汐潮汐 2(1)煤煤 石油石油 天然氣天然氣 酸雨酸雨 溫室效應(yīng)溫室效應(yīng) 利用率利用率 能源能源 新能源新能源 (2)氫能氫能 地?zé)崮艿責(zé)崮?風(fēng)能風(fēng)能 海洋能海洋能 生物質(zhì)能生物質(zhì)能 3國(guó)民經(jīng)濟(jì)國(guó)民經(jīng)濟(jì) 社會(huì)發(fā)展社會(huì)發(fā)展 kJmol 課堂互動(dòng)探究課堂互動(dòng)探究02 課堂探究課堂探究

6、提能力提能力 正確理解燃燒熱正確理解燃燒熱 1正確理解燃燒熱正確理解燃燒熱 (1)燃燒熱一般是由實(shí)驗(yàn)測(cè)得的。物質(zhì)燃燒時(shí)放出的熱量多少燃燒熱一般是由實(shí)驗(yàn)測(cè)得的。物質(zhì)燃燒時(shí)放出的熱量多少與外界條件與外界條件(如溫度、壓強(qiáng)如溫度、壓強(qiáng))有關(guān)有關(guān)(如果未注明條件，就是指如果未注明條件，就是指25、101 kPa時(shí)的熱量時(shí)的熱量)，還與反應(yīng)物和生成物的聚集狀態(tài)有關(guān)。，還與反應(yīng)物和生成物的聚集狀態(tài)有關(guān)。 (2)定義中的定義中的“1 mol物質(zhì)物質(zhì)”是指是指1 mol純凈物純凈物(單質(zhì)或化合物單質(zhì)或化合物)。 (3)定義中定義中“完全燃燒生成穩(wěn)定的氧化物完全燃燒生成穩(wěn)定的氧化物”是指單質(zhì)或化合物是指單質(zhì)或化

7、合物燃燒后變?yōu)樽罘€(wěn)定的氧化物。燃燒后變?yōu)樽罘€(wěn)定的氧化物。 完全燃燒時(shí)，下列元素要生成對(duì)應(yīng)的氧化物：完全燃燒時(shí)，下列元素要生成對(duì)應(yīng)的氧化物： CCO2 HH2O SSO2 CCO不是完全燃燒，不是完全燃燒，而而SSO3不是燃燒產(chǎn)物，不是燃燒產(chǎn)物，生成的水為生成的水為液態(tài)，不能是氣態(tài)。液態(tài)，不能是氣態(tài)。 (4)因?yàn)槲镔|(zhì)燃燒都是放熱反應(yīng)，因?yàn)槲镔|(zhì)燃燒都是放熱反應(yīng)， 所以表達(dá)物質(zhì)燃燒熱時(shí)的所以表達(dá)物質(zhì)燃燒熱時(shí)的 H均為負(fù)值，即均為負(fù)值，即 H0。 (5)燃燒熱是以燃燒熱是以1 mol物質(zhì)完全燃燒所放出的熱量來(lái)定義的，物質(zhì)完全燃燒所放出的熱量來(lái)定義的， 因因此在書(shū)寫(xiě)表示燃燒熱的熱化學(xué)方程式時(shí)，此在書(shū)寫(xiě)表

8、示燃燒熱的熱化學(xué)方程式時(shí)， 應(yīng)以燃燒應(yīng)以燃燒1 mol物質(zhì)為標(biāo)物質(zhì)為標(biāo)準(zhǔn)來(lái)配平其余物質(zhì)的化學(xué)計(jì)量數(shù)，準(zhǔn)來(lái)配平其余物質(zhì)的化學(xué)計(jì)量數(shù)， 故在其熱化學(xué)方程式中常出現(xiàn)分故在其熱化學(xué)方程式中常出現(xiàn)分?jǐn)?shù)。數(shù)。 例例 如如 ，C8H18燃燃 燒燒 的的 熱熱 化化 學(xué)學(xué) 方方 程程 式式 ：2C8H18(l)25O2(g)=16CO2(g)18H2O(l) H11 036 kJ/mol，C8H18的的燃燒熱為燃燒熱為5 518 kJ/mol，而不是，而不是11 036 kJ/mol，表示，表示C8H18燃燒熱燃燒熱25的熱化學(xué)方程式：的熱化學(xué)方程式：C8H18(l)O2(g)=8CO2(g)9H2O(l)

9、H25 518 kJ/mol。 2燃燒熱和中和熱的異同燃燒熱和中和熱的異同 1氫氣的燃燒熱氫氣的燃燒熱 H285.8 kJmol1，想一想，下面表示，想一想，下面表示氫氣燃燒熱的熱化學(xué)方程式正確嗎？氫氣燃燒熱的熱化學(xué)方程式正確嗎？ H2(g)1/2O2(g)=H2O(g) H285.8 kJmol1 答：答：不正確。燃燒熱測(cè)得數(shù)據(jù)的條件是不正確。燃燒熱測(cè)得數(shù)據(jù)的條件是25 ，此時(shí)水應(yīng)該是，此時(shí)水應(yīng)該是液態(tài)。液態(tài)。 2燃燒熱與反應(yīng)熱燃燒熱與反應(yīng)熱 H 有何關(guān)系？有何關(guān)系？ 答：答：反應(yīng)熱范圍廣，包括中和熱、燃燒熱、溶解熱等所有化反應(yīng)熱范圍廣，包括中和熱、燃燒熱、溶解熱等所有化學(xué)反應(yīng)中的熱量變化，

10、學(xué)反應(yīng)中的熱量變化，而燃燒熱只是反應(yīng)熱的一種形式；而燃燒熱只是反應(yīng)熱的一種形式；反應(yīng)熱反應(yīng)熱有吸熱與放熱之分，而燃燒只能放熱，即有吸熱與放熱之分，而燃燒只能放熱，即 H0。可用以下圖示表?？捎靡韵聢D示表示：示： 【例【例1】 分析以下幾個(gè)熱化學(xué)方程式，其中表示燃燒熱的熱分析以下幾個(gè)熱化學(xué)方程式，其中表示燃燒熱的熱化學(xué)方程式的是化學(xué)方程式的是( ) 1AC(s)O2(g)=CO(g) H110.5 kJ/mol 2BC(s)O2(g)=CO2(g) H393.5 kJ/mol C2H2(g)O2(g)=2H2O(l) H571.6 kJ/mol 1DH2(g)O2(g)=H2O(g) H241.

11、8 kJ/mol 2 【思路分析】【思路分析】 解析】解析】 A項(xiàng)中項(xiàng)中C(s)燃燒未生成穩(wěn)定氧化物燃燒未生成穩(wěn)定氧化物CO2(g)，故其反，故其反應(yīng)熱不能叫燃燒熱；應(yīng)熱不能叫燃燒熱；B項(xiàng)符合燃燒熱的定義；項(xiàng)符合燃燒熱的定義；C項(xiàng)項(xiàng)H2雖然轉(zhuǎn)變成雖然轉(zhuǎn)變成了穩(wěn)定的氧化物了穩(wěn)定的氧化物H2O(l)，但由于其反應(yīng)熱表示的是，但由于其反應(yīng)熱表示的是2 mol H2完全完全燃燒時(shí)的熱量變化，故不能叫燃燒熱；燃燒時(shí)的熱量變化，故不能叫燃燒熱；D項(xiàng)參加燃燒的項(xiàng)參加燃燒的H2雖然是雖然是1 mol，但其生成，但其生成H2O(g)，而不是，而不是H2O(l)，故它的反應(yīng)熱也不是，故它的反應(yīng)熱也不是H2的燃燒熱

12、。的燃燒熱。 【答案】【答案】 B 25、101 kPa下，碳、氫氣、甲烷和葡萄糖的燃燒熱依次是下，碳、氫氣、甲烷和葡萄糖的燃燒熱依次是393.5 kJ/mol、285.8 kJ/mol、890.3 kJ/mol、2 800 kJ/mol，則下列，則下列熱化學(xué)方程式正確的是熱化學(xué)方程式正確的是( ) 1AC(s)O2(g)=CO(g) 2 H393.5 kJ/mol B2H2(g)O2(g)=2H2O(g) H571.6 kJ/mol CCH4(g)2O2(g)=CO2(g)2H2O(g) H890.3 kJ/mol 1D. C6H12O6(s)3O2(g)=3CO2(g)3H2O(l) 2

13、H1 400 kJ/mol 解析：解析：燃燒熱是指在燃燒熱是指在25、101 kPa下，下，1 mol純物質(zhì)完全燃純物質(zhì)完全燃燒生成穩(wěn)定化合物時(shí)所放出的熱量，需要注意的是水為液態(tài)時(shí)穩(wěn)燒生成穩(wěn)定化合物時(shí)所放出的熱量，需要注意的是水為液態(tài)時(shí)穩(wěn)定。在熱化學(xué)方程式中定。在熱化學(xué)方程式中 H0表示吸熱，故在題表示吸熱，故在題給選項(xiàng)中給選項(xiàng)中A、B、C錯(cuò)誤，故正確答案為錯(cuò)誤，故正確答案為D。 答案：答案：D 燃燒熱的計(jì)算方法燃燒熱的計(jì)算方法 1燃燒熱是以燃燒熱是以1 mol物質(zhì)完全燃燒所放出的熱量來(lái)定義的，物質(zhì)完全燃燒所放出的熱量來(lái)定義的，因此計(jì)算燃燒反應(yīng)釋放的熱量時(shí)先應(yīng)計(jì)算出可燃物的物質(zhì)的量因此計(jì)算燃燒

14、反應(yīng)釋放的熱量時(shí)先應(yīng)計(jì)算出可燃物的物質(zhì)的量n(可燃物可燃物)， 然后根據(jù)該可燃物的燃燒熱然后根據(jù)該可燃物的燃燒熱 HC計(jì)算燃燒反應(yīng)所釋放計(jì)算燃燒反應(yīng)所釋放的熱量。其計(jì)算公式為：的熱量。其計(jì)算公式為：Q放放n(可燃物可燃物) HC。 2有關(guān)燃燒熱的混合物的計(jì)算方法有關(guān)燃燒熱的混合物的計(jì)算方法 (1)列方程組法。列方程組法思路簡(jiǎn)單，應(yīng)用普遍，但求解過(guò)列方程組法。列方程組法思路簡(jiǎn)單，應(yīng)用普遍，但求解過(guò)程繁雜。程繁雜。 (2)十字交叉法。十字交叉法。 (3)估算法：該方法適用于選擇題，抓住選項(xiàng)的特點(diǎn)，分析估估算法：該方法適用于選擇題，抓住選項(xiàng)的特點(diǎn)，分析估算，求解快捷。算，求解快捷。 故解此類題目時(shí)，

15、可根據(jù)實(shí)際情況選擇快而準(zhǔn)確的解法。故解此類題目時(shí)，可根據(jù)實(shí)際情況選擇快而準(zhǔn)確的解法。 【例【例2】 已知已知2H2(g)O2(g)=2H2O(l) H571.6 kJ/mol。C3H8(g)5O2(g)=3CO2(g)4H2O(l) H2 220 kJ/mol。設(shè)有氫氣和丙烷的混合氣體。設(shè)有氫氣和丙烷的混合氣體5 mol，完全燃燒時(shí)放出熱量，完全燃燒時(shí)放出熱量為為3 847 kJ，則混合氣體中氫氣與丙烷的體積比是，則混合氣體中氫氣與丙烷的體積比是( ) A1C1 3 B34 D11 1 【思路分析】【思路分析】 本題為反應(yīng)熱和混合物的計(jì)算問(wèn)題。本題為反應(yīng)熱和混合物的計(jì)算問(wèn)題。 【解析】【解析】

16、 方法一：方法一：常規(guī)解法常規(guī)解法列方程。列方程。設(shè)混合氣體中氫氣設(shè)混合氣體中氫氣和丙烷分別為和丙烷分別為x mol和和y mol， 由燃燒的熱化學(xué)方程式可知由燃燒的熱化學(xué)方程式可知H2的燃的燃燒熱為燒熱為285.8 kJ/mol，則可得下列方程式：，則可得下列方程式： ? ? ?xy5? ? ? ?285.8 kJ/molx mol2 220 kJ/moly mol3 847 kJ 聯(lián)立解得聯(lián)立解得x3.75，y1.25。 所以混合氣體中氫氣和丙烷分別為所以混合氣體中氫氣和丙烷分別為3.75 mol和和1.25 mol， 故二故二者的體積比為者的體積比為3 1。故選。故選B。 方法二：估算法

17、。由題：方法二：估算法。由題：H2的燃燒熱為的燃燒熱為285.8 kJ/mol，C3H8的燃燒熱為的燃燒熱為2 220 kJ/mol；5 mol混合氣體完全燃燒共放出混合氣體完全燃燒共放出3 847 kJ熱量?？芍渲袩崃??？芍?，其中C3H8一定小于一定小于2 mol，則，則H2一定大于一定大于3 mol，H2與與C3H8的體積比一定大于的體積比一定大于3 2，故選，故選B。 方法三：方法三： 混合物計(jì)算的另一種常規(guī)思維方法是平均值法混合物計(jì)算的另一種常規(guī)思維方法是平均值法 十十字交叉法。字交叉法。把把5 mol混合氣體看做純凈氣體，混合氣體看做純凈氣體，該氣體的平均燃燒熱該氣體的平均燃燒熱

18、為為3 847 kJ/5 mol769.4 kJ/mol，有：，有： 【答案】【答案】 B 在一定條件下，在一定條件下，CO和和CH4燃燒的熱化學(xué)方程式如下：燃燒的熱化學(xué)方程式如下： 2CO(g)O2(g)=2CO2(g) H566 kJ/mol CH4(g)2O2(g)=CO2(g)2H2O(l) H890 kJ/mol 由由1 mol CO和和3 mol CH4組成的混合氣體在上述條件下完全組成的混合氣體在上述條件下完全燃燒時(shí)，放出的能量為燃燒時(shí)，放出的能量為( ) A2 912 kJ B2 953 kJ C3 236 kJ D3 867 kJ 解析：解析：根據(jù)熱化學(xué)方程式可知，根據(jù)熱化學(xué)

19、方程式可知，1 mol CO完全燃燒放出的能完全燃燒放出的能量為量為566 kJmol0.5 mol283 kJ, 3 mol CH4完全燃燒放出的能完全燃燒放出的能量為量為890 kJmol3 mol2 670 kJ，總共放熱，總共放熱2 670 kJ283 kJ2 953 kJ。 11答案：答案：B 能源及其分類能源及其分類 1能源的概念能源的概念 能源就是能提供能量的資源，它包括化石燃料能源就是能提供能量的資源，它包括化石燃料(煤、石油、天煤、石油、天然氣然氣)、光能、風(fēng)能、水能、海洋能等。、光能、風(fēng)能、水能、海洋能等。 2分類分類 (1)按形式分類按形式分類 來(lái)自太陽(yáng)輻射來(lái)自太陽(yáng)輻射

20、太陽(yáng)能、風(fēng)能、水能、生物太陽(yáng)能、風(fēng)能、水能、生物的能量的能量 來(lái)自地球內(nèi)部來(lái)自地球內(nèi)部的能量的能量 來(lái)自天體引力來(lái)自天體引力的能量的能量 質(zhì)能、煤、石油、天然氣質(zhì)能、煤、石油、天然氣 地?zé)崮堋⒑四?、火山、地震地?zé)崮?、核能、火山、地?潮汐能潮汐能 3.能源的重要地位能源的重要地位 能源是國(guó)民經(jīng)濟(jì)和社會(huì)發(fā)展的重要物質(zhì)基礎(chǔ)，能源是國(guó)民經(jīng)濟(jì)和社會(huì)發(fā)展的重要物質(zhì)基礎(chǔ)， 它的開(kāi)發(fā)和利用它的開(kāi)發(fā)和利用情況，可以用來(lái)衡量一個(gè)國(guó)家或地區(qū)的經(jīng)濟(jì)發(fā)展和科學(xué)技術(shù)水平。情況，可以用來(lái)衡量一個(gè)國(guó)家或地區(qū)的經(jīng)濟(jì)發(fā)展和科學(xué)技術(shù)水平。 4解決能源危機(jī)的方法解決能源危機(jī)的方法 (1)科學(xué)地控制燃燒反應(yīng)，使燃料充分燃燒，提高能源

21、的使用科學(xué)地控制燃燒反應(yīng)，使燃料充分燃燒，提高能源的使用效率，是節(jié)約能源的重要措施。效率，是節(jié)約能源的重要措施。 提高燃料燃燒效率的方法有：提高燃料燃燒效率的方法有： 將煤制成蜂窩狀，以增加與空氣的接觸面積。將煤制成蜂窩狀，以增加與空氣的接觸面積。 通過(guò)一定的方法將煤轉(zhuǎn)化為液體燃燒通過(guò)一定的方法將煤轉(zhuǎn)化為液體燃燒(如甲醇如甲醇)。 通過(guò)一定的方法將煤轉(zhuǎn)化為氣體燃料通過(guò)一定的方法將煤轉(zhuǎn)化為氣體燃料(如煤氣如煤氣)。 在農(nóng)村，燃燒秸稈時(shí)，常使用鼓風(fēng)機(jī)在農(nóng)村，燃燒秸稈時(shí)，常使用鼓風(fēng)機(jī)(或風(fēng)箱或風(fēng)箱)，通過(guò)鼓入足，通過(guò)鼓入足量的空氣，使秸稈充分燃燒。量的空氣，使秸稈充分燃燒。 在使用煤氣或天然氣作燃料

22、時(shí)，常通過(guò)調(diào)節(jié)燃?xì)獾倪M(jìn)風(fēng)口，在使用煤氣或天然氣作燃料時(shí)，常通過(guò)調(diào)節(jié)燃?xì)獾倪M(jìn)風(fēng)口，通入足量的空氣，保證氣體的充分燃燒。通入足量的空氣，保證氣體的充分燃燒。 在生產(chǎn)和生活中，還需要充分利用燃料燃燒所放出的能量。在生產(chǎn)和生活中，還需要充分利用燃料燃燒所放出的能量。例如，例如，火力發(fā)電廠會(huì)產(chǎn)生大量的余熱，火力發(fā)電廠會(huì)產(chǎn)生大量的余熱，發(fā)電廠的附近常建有其他工發(fā)電廠的附近常建有其他工廠廠(如水泥廠如水泥廠)，用發(fā)電廠產(chǎn)生的余熱進(jìn)行生產(chǎn)。，用發(fā)電廠產(chǎn)生的余熱進(jìn)行生產(chǎn)。 (2)尋找新的能源，現(xiàn)在正在探索的新能源有太陽(yáng)能、氫能、尋找新的能源，現(xiàn)在正在探索的新能源有太陽(yáng)能、氫能、風(fēng)能、地?zé)崮堋⒑Ｑ竽芎蜕镔|(zhì)能等。

23、它們來(lái)源豐富，可以再生，風(fēng)能、地?zé)崮?、海洋能和生物質(zhì)能等。它們來(lái)源豐富，可以再生，沒(méi)有污染或污染很小。沒(méi)有污染或污染很小。 5新能源的開(kāi)發(fā)新能源的開(kāi)發(fā) 新能源是指以新技術(shù)為基礎(chǔ)，新能源是指以新技術(shù)為基礎(chǔ)，系統(tǒng)開(kāi)發(fā)利用的能源，系統(tǒng)開(kāi)發(fā)利用的能源， 包括太陽(yáng)包括太陽(yáng)能、生物質(zhì)能、風(fēng)能、海洋能、地?zé)崮艿?。能、生物質(zhì)能、風(fēng)能、海洋能、地?zé)崮艿取?1)太陽(yáng)能太陽(yáng)能 將太陽(yáng)能轉(zhuǎn)化為人類可控制的能量一直是科學(xué)家不斷探索的將太陽(yáng)能轉(zhuǎn)化為人類可控制的能量一直是科學(xué)家不斷探索的領(lǐng)域，領(lǐng)域，例如，例如，將太陽(yáng)能轉(zhuǎn)化為電能。將太陽(yáng)能轉(zhuǎn)化為電能。美國(guó)俄亥俄州州立大學(xué)的生物美國(guó)俄亥俄州州立大學(xué)的生物化學(xué)家已成功研制出一種

24、模擬生物體系的光化電池，化學(xué)家已成功研制出一種模擬生物體系的光化電池，該電池用葉綠該電池用葉綠體體轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)化化和和儲(chǔ)儲(chǔ)存存太太陽(yáng)陽(yáng)能能，轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)化化率率接接近近1%(仿仿生生系系統(tǒng)統(tǒng)轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)化化率率為為0.002%)。為了將太陽(yáng)能轉(zhuǎn)化為電能，科學(xué)家研究了許多光電轉(zhuǎn)換。為了將太陽(yáng)能轉(zhuǎn)化為電能，科學(xué)家研究了許多光電轉(zhuǎn)換材料，材料， 如單晶硅材料、如單晶硅材料、 多晶硅材料及非晶硅材料等，多晶硅材料及非晶硅材料等，因采用新技術(shù)，因采用新技術(shù)，光電轉(zhuǎn)化效率增大。光電轉(zhuǎn)化效率增大。 (2)氫能氫能 氫能是人類最理想的能源，氫能是人類最理想的能源， 主要用作高能燃料，主要用作高能燃料， 可應(yīng)用于飛機(jī)、可應(yīng)用于飛機(jī)、汽

25、車(chē)、燃料電池等需要熱能或其他形式能量的設(shè)備中。汽車(chē)、燃料電池等需要熱能或其他形式能量的設(shè)備中。 氫能的特點(diǎn)氫能的特點(diǎn) a氫氣的密度最小，在標(biāo)準(zhǔn)狀況下僅為氫氣的密度最小，在標(biāo)準(zhǔn)狀況下僅為0.089 9 g/L。 b原料來(lái)源廣。地球上分布著大量的水，其組成元素為原料來(lái)源廣。地球上分布著大量的水，其組成元素為H和和O。若把其中的氫提取出來(lái)，其產(chǎn)生的總熱量比地球上所有化石燃。若把其中的氫提取出來(lái)，其產(chǎn)生的總熱量比地球上所有化石燃料燃燒放出的熱量還多料燃燒放出的熱量還多9 000倍倍 c燃燒性能好，與空氣混合時(shí)有廣泛的可燃范圍。燃燒性能好，與空氣混合時(shí)有廣泛的可燃范圍。 d無(wú)污染，氫燃燒產(chǎn)生無(wú)污染，氫燃

26、燒產(chǎn)生H2O，不會(huì)污染環(huán)境。，不會(huì)污染環(huán)境。 e可循環(huán)利用，生成的可循環(huán)利用，生成的H2O再分解為再分解為H2和和O2，可再循環(huán)使，可再循環(huán)使用。可謂取之不盡，用之不竭。用?？芍^取之不盡，用之不竭。 f氫轉(zhuǎn)化可得到的能量的形式多樣，既可燃燒提供熱能，進(jìn)氫轉(zhuǎn)化可得到的能量的形式多樣，既可燃燒提供熱能，進(jìn)一步轉(zhuǎn)化為機(jī)械能及其他能量，一步轉(zhuǎn)化為機(jī)械能及其他能量， 也可以制成燃料電池直接轉(zhuǎn)化為電也可以制成燃料電池直接轉(zhuǎn)化為電能。能。 氫能的利用存在的問(wèn)題氫能的利用存在的問(wèn)題 在目前的條件下，大規(guī)模利用氫氣作為能源還需解決以下問(wèn)在目前的條件下，大規(guī)模利用氫氣作為能源還需解決以下問(wèn)題：題： a廉價(jià)的制氫技

27、術(shù)，因?yàn)闅涫且环N二次能源，它的制取不但廉價(jià)的制氫技術(shù)，因?yàn)闅涫且环N二次能源，它的制取不但需要消耗大量的能量，需要消耗大量的能量，而且目前制氫效率很低，而且目前制氫效率很低，因此尋求大規(guī)模的因此尋求大規(guī)模的廉價(jià)的制氫技術(shù)是各國(guó)科學(xué)家共同關(guān)注的問(wèn)題。廉價(jià)的制氫技術(shù)是各國(guó)科學(xué)家共同關(guān)注的問(wèn)題。 b安全可靠的貯氫和輸氫方法。由于液氫易汽化、著火、爆安全可靠的貯氫和輸氫方法。由于液氫易汽化、著火、爆炸，炸， 因此如何妥善解決氫能的貯存和運(yùn)輸問(wèn)題也就成為開(kāi)發(fā)氫能的因此如何妥善解決氫能的貯存和運(yùn)輸問(wèn)題也就成為開(kāi)發(fā)氫能的關(guān)鍵。關(guān)鍵。 (3)地?zé)崮艿責(zé)崮?世界上地?zé)崮芴N(yùn)藏豐富，相當(dāng)于煤儲(chǔ)量的世界上地?zé)崮芴N(yùn)藏豐富

28、，相當(dāng)于煤儲(chǔ)量的1.7億倍。許多國(guó)家億倍。許多國(guó)家都在進(jìn)行地?zé)峥碧?，已發(fā)現(xiàn)和打出地?zé)崛偷責(zé)峋荚谶M(jìn)行地?zé)峥碧?，已發(fā)現(xiàn)和打出地?zé)崛偷責(zé)峋? 300多處。地多處。地?zé)崮芤驯挥糜诓膳?、育種、溫室、發(fā)電等方面。熱能已被用于采暖、育種、溫室、發(fā)電等方面。 (4)風(fēng)能風(fēng)能 風(fēng)能是太陽(yáng)能的一種轉(zhuǎn)換形式。風(fēng)能是太陽(yáng)能的一種轉(zhuǎn)換形式。 地球一年可利用的風(fēng)能相當(dāng)于地球一年可利用的風(fēng)能相當(dāng)于51014 kWh電能，是目前全世界能量消耗的電能，是目前全世界能量消耗的30倍。倍。 特別提醒：特別提醒：以上四種能源被稱為最有希望的新能源，以上四種能源被稱為最有希望的新能源，因?yàn)樗鼈円驗(yàn)樗鼈儊?lái)源豐富、可再生、對(duì)環(huán)境無(wú)污

29、染或污染很小。來(lái)源豐富、可再生、對(duì)環(huán)境無(wú)污染或污染很小。 1請(qǐng)思考促使燃料充分燃燒的條件有哪些？請(qǐng)思考促使燃料充分燃燒的條件有哪些？ 答：答：燃料充分燃燒需要考慮兩點(diǎn)：燃料充分燃燒需要考慮兩點(diǎn)：一是燃燒時(shí)要有足夠多的空一是燃燒時(shí)要有足夠多的空氣；氣；二是燃料與空氣有足夠大的接觸面積。二是燃料與空氣有足夠大的接觸面積。若空氣不足，若空氣不足，燃料燃燒燃料燃燒就不完全，這樣不僅產(chǎn)生的熱量少，而且產(chǎn)生大量的就不完全，這樣不僅產(chǎn)生的熱量少，而且產(chǎn)生大量的CO等物質(zhì)，等物質(zhì)，這些這些CO及燃燒不完全的顆粒等隨煙氣排出后，及燃燒不完全的顆粒等隨煙氣排出后， 會(huì)污染空氣且危害會(huì)污染空氣且危害人體健康；人體健

30、康；若空氣通入量過(guò)多，若空氣通入量過(guò)多，過(guò)量的空氣會(huì)帶走部分熱量，過(guò)量的空氣會(huì)帶走部分熱量，同樣同樣會(huì)造成浪費(fèi)。會(huì)造成浪費(fèi)。同時(shí)若使用大塊的固體燃料，同時(shí)若使用大塊的固體燃料，塊狀固體與空氣的接觸塊狀固體與空氣的接觸面積有限，燃料往往不能充分燃燒。面積有限，燃料往往不能充分燃燒。 2選擇燃料的標(biāo)準(zhǔn)是什么？選擇燃料的標(biāo)準(zhǔn)是什么？(教材教材“思考與交流思考與交流”) 答：答：(1)物質(zhì)的燃燒熱；物質(zhì)的燃燒熱； (2)燃料的儲(chǔ)量；燃料的儲(chǔ)量； (3)燃料的開(kāi)采、運(yùn)輸；燃料的開(kāi)采、運(yùn)輸； (4)燃料儲(chǔ)存的條件、價(jià)格；燃料儲(chǔ)存的條件、價(jià)格； (5)燃料燃燒時(shí)的產(chǎn)物對(duì)生態(tài)環(huán)境的影響。燃料燃燒時(shí)的產(chǎn)物對(duì)生態(tài)環(huán)境的影響。 例如：液化石油氣中的丙烷燃料熱值高，地下石油儲(chǔ)量豐富，例如：液化石油氣中的丙烷燃料熱值高，地下石油儲(chǔ)量豐富，開(kāi)采較容易，燃燒時(shí)產(chǎn)生開(kāi)采較容易，燃燒時(shí)產(chǎn)生CO2、H2O對(duì)環(huán)境污染小，缺點(diǎn)是儲(chǔ)存、對(duì)環(huán)境污染小，缺點(diǎn)是儲(chǔ)存、運(yùn)輸不方便。運(yùn)輸不方便。 3煤作為燃料存在的問(wèn)題有哪些？煤作為燃料存在的問(wèn)題有哪些？ 答：答：(1)煤是重要的化工原料，把煤作為燃料簡(jiǎn)單燒掉太可惜，煤是重要的化工原料，把煤作為燃料簡(jiǎn)單燒掉太可惜，應(yīng)該綜合利用。應(yīng)該綜合利用。 (2)煤直接燃燒時(shí)產(chǎn)生的煤