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基础化学第14章教学课件基础化学基础化学 第14章 化学与社会14.1 环境与化学14.2 能源与化学 水污染及其治理水污染及其治理 14.1.114.1 环境与化学水污染及其分类水污染及其分类1.（1）无机污染物（2）有机污染物 废水处理废水处理2.（3）三级处理（1）一级处理 （2）二级处理14.1 环境与化学 14.1 环境与化学 14.1 环境与化学 14.1 环境与化学 大气污染及其治理大气污染及其治理 14.1.2（1）对流层（2）平流层大气圈的结构与组成大气圈的结构与组成1.14.1 环境与化学 14.1 环境与化学 大气主要污染物及其危害大气主要污染物及其危害2.14.1 环境与化学 （1）大气污染按污染物的来源可分为一次污染物和二次污染物。一次污染物是由污染源直接排入大气中产生的，二次污染物是一次污染物在大气中进行热或光化学反应后的产物，危害往往更大。（2）按污染物的种类可分为以下几类：颗粒物。SOx。NOx。CO和CO2。烃类。氟里昂和苯并芘。大气污染问题大气污染问题3.（1）酸雨（2）光化学烟雾（3）臭氧层的耗损（4）温室效应14.1 环境与化学 大气污染的控制和防治大气污染的控制和防治4.14.1 环境与化学 目前采用的控制与防治的措施主要有两种方法。一种方法是在源头上限制污染物的形成和排放。一种方法就是对已经形成的污染的治理，如消烟除尘。固体废弃物及其资源化处理固体废弃物及其资源化处理 14.1.3固体废弃物对环境的污染固体废弃物对环境的污染1.14.1 环境与化学 固体废弃物大概可分为工业废弃物和城市垃圾两大类。固体废弃物堆放会对土壤、大气和水体产生严重的污染。固体废弃物的处置固体废弃物的处置2.（2）转化处置利用途径（3）城市垃圾分选发酵法处置（1）处置途径14.1 环境与化学 14.1 环境与化学 14.2 能源与化学 能源与社会进步能源与社会进步 14.2.1能源的基本概念和分类能源的基本概念和分类1.能源是指提供能量的物质资源。按照其来源可分为一次能源（天然能源）和二次能源。一次能源是指存在于自然界，可直接获得而无须改变其形态和性质的能源，二次能源则是一次能源再加工的产品，它与矿物能源（如煤炭、石油、天然气和核燃料等）被称为非再生能源。根据消耗后能否造成环境污染，可将能源区分为污染型能源和洁净型能源。14.2 能源与化学 能源与社会进步能源与社会进步2.14.2 能源与化学 以信息、生物和新材料技术为标志的第三次工业革命为新能源技术创造了机遇和条件，使氢能、太阳能、核能和天体运动能逐渐成为代替化石燃料的新能源。化石燃料化石燃料 14.2.2煤与洁净煤技术煤与洁净煤技术1.（1）煤的组成与结构14.2 能源与化学 煤是储量最丰富的化石燃料。煤炭是一类具有高碳氢比的有机聚合物与无机矿物构成的复杂混合物。煤的有机元素包括碳、氢、氧、氮和硫，它们占煤炭有机组成的99%以上。（2）洁净煤技术简介14.2 能源与化学 石油和天然气石油和天然气2.（2）石油的炼制（1）石油和天然气的主要成分（3）石油化工14.2 能源与化学 可燃冰可燃冰3.14.2 能源与化学 可燃冰是天然气的一种存在形式，是天然气的水合物。它是一种白色固体物质，外形像冰雪，有极强的燃烧力，可作为上等能源。化学电源化学电源 14.2.314.2 能源与化学能量转换的速率快，以保证较大的电流电池活性物质的化学能不通过外电路的自放电小。较高的电动势。电池容量大。能在较宽的温度范围内正常工作。（5 5）（4 4）（3 3）（2 2）（1 1）一次性电池一次性电池1.（2 2）（1 1）（3 3）锌型锌-锰电池铵型锌-锰电池碱性锌-锰电池14.2 能源与化学 蓄电池蓄电池2.（1）铅酸蓄电池（2）碱性蓄电池14.2 能源与化学 锂电池锂电池3.（1）锂原电池（2）锂离子电池14.2 能源与化学 燃料电池燃料电池4.14.2 能源与化学 燃料电池是一种将化学能直接转变为电能的电化学装置。燃料电池的基本结构与一般化学电源相同，由正极(氧化剂电极)、负极(燃料电极)和电解质构成，但其电极本身仅起催化和集流作用。燃料电池的总反应与燃料燃烧反应完全一样。构成燃料电池的关键材料和部件包括电极和隔膜等。燃料电池具有高效、环境友好、输出性能好的特点，既适宜于集中发电，也可以做成各种规格的分散电源和可移动电源。核能核能 14.2.414.2 能源与化学 从1945年起，人类开始了开发和利用核能的新时代。核能包括核裂变能和核聚变能。作为新型能源，核电事业获得了长足发展，成为重要的能源之一，核电站发电量占世界总发电量的16.8%。目前，我国已经运行的核电站有浙江秦山核电站和广东大亚湾核电站。它们均采用世界上流行的压水堆。近年来，我国正致力于600 MW压水堆核电机组国产化、标准化和批量生产，GW级先进压水堆和快中子增殖反应堆及高温气冷反应堆正处于研制阶段。氢能氢能 14.2.514.2 能源与化学 氢能是通过氢气和氧气反应所产生的能量。氢能有可能在21世纪的世界能源舞台上成为一种举足轻重的二次能源。它是一种极为优越的新能源，其主要优点有：燃烧热值高，每千克氢气燃烧后所产生的热量约为汽油燃烧所产生的热量的3倍；燃烧的产物是水，是世界上最干净的能源；氢气资源丰富，可以由水制取，而水是地球上最为丰富的资源，而且能够循环利用、持续发展。氢能源的开发应用必须解决三个关键问题：廉价氢的大批量制备、氢的储运和氢的合理有效利用。太阳能太阳能 14.2.6（1）平板型集热器（3）真空 管集热器 （4）热管式 真空管集热器（2）聚焦型集热器太阳能热利用太阳能热利用1.14.2 能源与化学 太阳热发电太阳热发电2.14.2 能源与化学 利用太阳辐射产生的热能发电的想法在20世纪初即已产生，至20世纪80年代随太阳能材料和系统控制技术的进展，一些国家太阳热发电已实现商业运营。其工作原理是先用聚光镜将太阳光聚集起来，JP2使镁氢化合物分解，产生作为反应媒介的氢气，然后将氢气输回到镁床。在这样连续不断的化学反应过程中产生热量，根据需要随时释放出热量，用以进行发电或供暖。太阳能电池太阳能电池3.14.2 能源与化学 太阳能电池是能有效吸收太阳光辐射能并使之转换成电能的半导体电子器件，一般都由n型半导体和p型半导体构成。当阳光辐照到半导体表面时，材料吸光产生自由正电荷(空穴)和负电荷(电子)，在p-n结附近产生电子-空穴对，并将其分离到材料的不同区域，形成电动势。生物质能生物质能 14.2.7生物质能概述生物质能概述1.14.2 能源与化学 生物质能是指由太阳能转化并以化学能形式贮藏在生物质中的能量。按照资源类型，生物质能包括古生物化石能源、现代植物能源和生物有机质废弃物。生物质的利用生物质的利用2.（1）生物质燃烧技术（2）生物质的气化（3）沼气的制取与应用（4）生物质液化14.2 能源与化学 其他新能源其他新能源 14.2.8风能风能1.14.2 能源与化学 风能主要是利用风力进行发电、提水、扬帆助航，是一种可以再生的干净能源。地热能地热能2.14.2 能源与化学 地壳深处的温度比地面高得多，利用地下热量也可发电。近年来发展最快的是中、低温地热的利用，可用于采暖、洗浴、医疗、旅游、种植业等。海洋能海洋能3.14.2 能源与化学 在地球与太阳、月亮的互相作用下，海水不停地运动。其中蕴藏着潮汐能、波浪能、海流能、温差能等，这些能量总称作海洋能。谢谢观看！