《工程化学》课程教学资源_课件_2020-上半年_第6章化学与能源

47山东理工大军6化学化工学院YSHANDONG UNIVERSITY OF TECHNOLOGY第6章化学与能源

1 第6章 化学与能源 - 1 -

山东理工大客SHANDONGUNIVERSITYOFTECHNOLOGY·6.1 概述·6.2化学使古老的能源焕发青春·6.3化学是开发新能源的源泉

2 - 2 - • 6.1 概述 • 6.2 化学使古老的能源焕发青春 • 6.3 化学是开发新能源的源泉

山东理工大客6.1 概述SHANDONGUNIVERSITYOETECHNOLOGY定义：自能源是指能为人类提供热、光、动力等有用能量的物质或物质运动的统称。能量是人类生存和发展的重要物质基础，是从事各种经济活动的原动力，也是社会经济发展水平的重要标志。能源利用的广度和深度是衡量一个国家生产力水平的重要标志之一。新能源的开发与利用是急需解决的重大课题

3 - 3 - 6.1 概述 定义：能源是指能为人类提供热、光、动力等有用能量的物质 或物质运动的统称。 能量是人类生存和发展的重要物质基础，是从事各种经济活动的原动力， 也是社会经济发展水平的重要标志。 能源利用的广度和深度是衡量一个国家生产力水平的重要标志之一。 新能源的开发与利用是急需解决的重大课题

山东理工大家6.1. 1能源利用的历史进程SHANDONGUNIVERSITYOFTECHNOLOGY6.1.1能源利用的历史进程（1）柴薪时代柴薪是人类第一代主体能源原始社会：原始人学会使用主食和取暖。“摩擦生火第一次是人支配

4 6.1.1 能源利用的历史进程 - 4 - 6.1.1能源利用的历史进程 （1）柴薪时代 柴薪是人类第一代主体能源。 原始社会：原始人学会使用火之后，开始使用树枝、杂草等作为燃料用于 主食和取暖。 “摩擦生火第一次是人支配了一种自然能力，从而最终把人同动物分开。 ” -恩格斯

山东理工大客6. 1.1能源利用的历史进程SHANDONGUNIVERSITYOFTECHNOLOGY（2）煤炭时代煤炭是第二代主体能源，公元前500年发现了黑石头（煤）到17世纪中叶，煤炭逐步代替木炭18世纪60年代从英国开始的产业革命，主体能源从柴薪转向煤炭19世纪电磁感应现象的发现，使作为一次能源的煤炭转换为二次能源的电能。至1900年，世界能源消费总量为12亿吨标准煤，其中煤占80%

5 - 5 - （2）煤炭时代 煤炭是第二代主体能源。 公元前500年发现了黑石头（煤） 到17世纪中叶，煤炭逐步代替木炭 18世纪60年代从英国开始的产业革命，主体能源从柴薪转向煤炭 19世纪电磁感应现象的发现，使作为一次能源的煤炭转换为二次 能源的电能。 至1900年，世界能源消费总量为12亿吨标准煤，其中煤占80%。 6.1.1 能源利用的历史进程

山东理工大客6. 1. 1能源利用的历史进程SHANDONGUNIVERSITYOETECHNOLOGY（3）石油时代石油是第三代主体能源公元前250年，中国人就发现了石油是一种可燃的液体。助品1782年-1853年，石油发挥的功能20世纪20年代，从煤炭转向石油禾1965年，全球石油的消费量首次走三代主体能源

6 - 6 - （3）石油时代 石油是第三代主体能源。 公元前250年，中国人就发现了石油是一种可燃的液体。 1782年-1853年，石油发挥的功能—照明。 20世纪20年代，从煤炭转向石油和天然气。（首先在美国出现） 1965年，全球石油的消费量首次超过煤炭，比重达到39.4%，成为第 三代主体能源。 6.1.1 能源利用的历史进程

山东理工大客6. 1. 1能源利用的历史进程SHANDONGUNIVERSITYOFTECHNOLOGY（4）核能开发1942年12月2日，美国科学家费米等在芝加哥大学建成了世界上第一座人工核反应堆（功率只有0.5W）标志着人类从此进入了核能时代目前，全世界核电装机容量已超过4.3亿千瓦，核发电总量约占总发电量的30%。人类在能源开发的过程中，还逐渐发现了利用天然气、水能、风能太阳能等。7

7 （4）核能开发 1942年12月2日，美国科学家费米等在芝加哥大学建成了世界上第一 座人工核反应堆（功率只有0.5 W），标志着人类从此进入了核能时代。 目前，全世界核电装机容量已超过4.3亿千瓦，核发电总量约占总发 电量的30%。 人类在能源开发的过程中，还逐渐发现了利用天然气、水能、风能、 太阳能等。 6.1.1 能源利用的历史进程 - 7 -

山东理工大客6.1.2能源分类SHANDONGUNIVERSITYOETECHNOLOGY6. 1. 2 自能源分类一次能源直接从自然界取得的能源按照产生的方式煤、石油、天然气是一次能源的三大支柱二次能源一次能源经过加工、转换得到的能源从是否可再利用的角度可分为：可再生能源和不可再生能源，常规能源一次能源中的可再生水力资源和不可再生的煤炭、石油、天然气等资源使用性质新型能源在新技术基础上加以开发利用的可再生资源。8

8 6.1.2 能源分类 6.1.2 能源分类 按照产生的方式 从是否可再利用的角度可分为：可再生能源和不可再生能源。 使用性质 一次能源 二次能源 直接从自然界取得的能源 煤、石油、天然气是一次能源的三大支柱 一次能源经过加工、转换得到的能源 常规能源 新型能源 一次能源中的可再生水力资源和不可再生的 煤炭、石油、天然气等资源。 在新技术基础上加以开发利用的可再生资源。 - 8 -

山东理工大客6.1.2能源分类SHANDONGUNIVERSITYOFTECHNOLOGY此外，根据能源在使用过程中产生的污染程度不同绿色能源例如氢能、太阳能、风能等污染型能源煤炭、石油等10

9 此外，根据能源在使用过程中产生的污染程度不同 绿色能源 例如氢能、太阳能、风能等 污染型能源 煤炭、石油等 6.1.2 能源分类 - 10 -

山东理工大客6.1.3 自能源危机和环境污染SHANDONGUNIVERSITYOFTECHNOLOGY6.1.3能源危机和环境污染0能源危机：据统计，人类近30年向地球索取了80亿吨石油根据国际能源机构的统计，石油、天然气、煤炭能供人类开采的年限分别为40年、50年和240年。环境污染：“温室效应加剧”大气污染、“酸雨”其中煤炭燃烧的污染是最严重的，11

10 6.1.3 能源危机和环境污染 能源危机： 据统计，人类近30年向地球索取了80亿吨石油。 根据国际能源机构的统计，石油、天然气、煤炭能供人类开采的年 限分别为40年、50年和240年。 环境污染： 大气污染、 “酸雨” 、 “温室效应加剧” 其中煤炭燃烧的污染是最严重的。 6.1.3 能源危机和环境污染 - 11 -