在合理開發(fā)、綜合利用化石能源的同時(shí)，積極開發(fā)氫能、核能．太陽(yáng)能、生物質(zhì)能(沼氣)、風(fēng)能、水能、地?zé)崮堋⒊毕艿刃滦湍茉�，以�?yīng)對(duì)能源危機(jī)，減輕環(huán)境污染，促進(jìn)社全可持續(xù)發(fā)展.
幾種常見的新能源:
(1)車用乙醇汽油
將乙醇液體中含有的水進(jìn)一步除去，再添加適量的變性劑可形成變性燃料乙醇，將其與汽油以一定的比例混合形成乙醇汽油。酒精中不含氮、硫等元素，因此它完全燃燒后排放的尾氣中污染物少，有利于保護(hù)環(huán)境，所以乙醇汽油是較清浩的能源。摻有10％乙醇的汽油燃燒可使CO排放量減少30％，碳?xì)浠衔锱欧帕繙p少10％，這種燃料不僅可以節(jié)省石油資源和有效地減少汽車尾氣的污染，還可以促進(jìn)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)。目前在我國(guó)的一城市正在逐步推廣使用乙醇汽油。
(2)氫能
①氫氣作為未來理想能源的優(yōu)點(diǎn)
a．氫氣的來源廣泛，可以由水制得。
b．氫氣燃燒的熱值比化石燃料高(如下圖)．大約是汽油熱值的二倍。
c．最突出的優(yōu)點(diǎn)是燃燒產(chǎn)物是水，不污染環(huán)境因此氫能源具有廣闊的開發(fā)前景。
②氫氣的性質(zhì)
a．氫氣的物理性質(zhì)：通常情況下，氫氣是無色、無味的氣體，難溶于水，密度是0.089g/L，比空氣密度小，是最輕的氣體。
b．氫氣的化學(xué)性質(zhì)：氫氣的可燃性：純凈的氫氣在空氣中能安靜地燃燒，這個(gè)反應(yīng)的化學(xué)方程式為2H2+O2
2H2O，現(xiàn)象為：產(chǎn)生淡監(jiān)色火焰，放山熱量氫氣的還原性：氫氣在加熱條下，能跟某些金屬氧化物反應(yīng)，奪取金屬氧化物中的O，因此，氫氣具有還原性，即能使金屬的氧化物失去O而還原為金屬，氫氣是一種重要的還原劑。
如氫氣還原氧化銅：H2+CuO
Cu+H2O
現(xiàn)象：黑色固體粉末逐漸變?yōu)榧t色，試管內(nèi)壁有水珠產(chǎn)生。
③氫能源的開發(fā)
a. 電解水的方法：消耗電量太多，成本高，不經(jīng)濟(jì)，不能大規(guī)模地制取氫氣。
b. 理想的制氫方法：尋找合適的光分解催化劑，使水在太陽(yáng)光的照射下分解產(chǎn)生氫氣、
④氫氣的儲(chǔ)存：由于氫氣是一種易燃易爆的氣體，難液化，儲(chǔ)存和運(yùn)輸不方便也不安全。如何儲(chǔ)存氫氣是氫能源開發(fā)研究的又一關(guān)鍵問題。目前，人們發(fā)現(xiàn)某些金屬合金如Ti?Fe、Ti?Mn、La?Ni等具有儲(chǔ)氫功能。其中La?Ni合金在常溫、0.152MPa下就能放出氫氣，已用于氫能汽車和燃料電池中氫氣的儲(chǔ)存，新型儲(chǔ)氫型合金材料的研制和實(shí)際應(yīng)用對(duì)氫能源開發(fā)具有重要意義
(3)生物質(zhì)能
指太陽(yáng)能以化學(xué)能形式貯存在生物質(zhì)中的能量形式，即以生物質(zhì)為載體的能量。它直接或間接地來源于綠色植物的光合作用，可轉(zhuǎn)化為常規(guī)的固態(tài)、液態(tài)和氣態(tài)燃料，取之不盡用之不竭，是一種可再生能源。通常包括木材，森林廢棄物，農(nóng)業(yè)廢棄物，水生植物，油料植物，工業(yè)有機(jī)廢棄物，動(dòng)物糞便等。具有可再生性、低污染性、分布廣泛、總量豐富等特性。
①沼氣是有機(jī)物質(zhì)在厭氧條件下經(jīng)過微生物發(fā)酵而生成的一種可燃性氣體，其主要成分是CH4。
②沼氣的制取
把秸稈、雜草、人類糞便等廢棄物放在密閉的沼氣池中發(fā)酵，就可以產(chǎn)生甲烷。如圖：
③發(fā)展沼氣的意義：解決農(nóng)村生活的燃料問題，提高農(nóng)家肥的肥效。減少污染物的排放，保護(hù)環(huán)境。
(4)其他的新能源
隨著社會(huì)對(duì)能量的需求量越來越大，化學(xué)反應(yīng)提供的能量已經(jīng)不能滿足人類的需求。目前，人們正在開發(fā)和利用的新能源有太陽(yáng)能、核能、風(fēng)能、水能、地?zé)崮芎统毕艿取?
①太陽(yáng)能：地球上最根本的能源是太陽(yáng)能。太陽(yáng)能的利用一是通過集熱器進(jìn)行光熱轉(zhuǎn)換，如太陽(yáng)能熱水器．二是通過光電池直接轉(zhuǎn)化為電能，如太陽(yáng)能電池
②核能：來源于原子核的變化，這類變化叫核反應(yīng)。核反應(yīng)過程中由于原子核的變化，而伴隨著巨大的能量變化，所以核能也叫原子能。
③風(fēng)能：利用風(fēng)力進(jìn)行發(fā)電、揚(yáng)帆助航等技術(shù)，也是一種可以再生的清潔能源
④地?zé)崮埽旱貧ど钐幍臏囟缺鹊孛娓叩枚�，利用地下熱量也時(shí)進(jìn)行發(fā)電
⑤海洋能：在地球與長(zhǎng)陽(yáng)、月亮等的相互作用下海水不停地運(yùn)動(dòng)。站在海灘上，可以看到滾滾海浪，在其中蘊(yùn)藏著潮汐能、波浪能、溫差能，這些能量總稱海洋能。
沼氣與天然氣的區(qū)別：
沼氣和天然氣的主要成分一樣，都是CH4，但沼氣并不是天然氣。天然氣是化石能源，屬于不可再生能源，沼氣是可再生能源。
節(jié)能:
(1)解決人類能源短缺的途徑
①節(jié)約能源；
②開發(fā)利用新能源，
(2)節(jié)約能源的途徑
①充分燃燒燃料：如使煤粉碎或氣化后燃燒；
②充分利用熱能：如綜合利用；
③變廢物為能源：如沼氣。
(3)節(jié)能標(biāo)志
中國(guó)節(jié)能標(biāo)志由“energy”的第一個(gè)字母e構(gòu)成一個(gè)圓形圖案，中間包含了一個(gè)變形的漢字“節(jié)”．寓意為 “節(jié)能”。缺口的外圓又構(gòu)成“China”的第1個(gè)字母 “C”．“節(jié)”的上半部分簡(jiǎn)化成一段古長(zhǎng)城的形狀，與下半部構(gòu)成一個(gè)烽火臺(tái)的圖案，一起象征著中國(guó)�！肮�(jié)” 的下部又是“能”的漢語(yǔ)拼音第1個(gè)字母“N”，整個(gè)圖案中包含了中英文，有利于與國(guó)際接軌。
可燃冰:
可燃冰是甲烷水合物，外觀像冰。它由甲烷分子和水分子組成，還含有少量二氧化碳等其他氣體。可燃冰在低溫高壓條件下形成，1體積可燃冰可儲(chǔ)載100 一200倍體積的甲烷氣體，具有能量高、熱值大等優(yōu)點(diǎn)。目前發(fā)現(xiàn)的可燃冰儲(chǔ)量大約是化石燃料總和的2 倍，它將成為替代化石燃料的新能源。但是，可燃冰埋藏于海底的巖石中，目前開采在技術(shù)上還存在很大困難。如果在開采時(shí)甲烷氣體大量泄漏到大氣中，造成的溫室效應(yīng)將比二氧化碳更加嚴(yán)重。
燃料電池:
燃料電池是一種化學(xué)電池，它將物質(zhì)發(fā)生化學(xué)反應(yīng)時(shí)釋放出的能量直接轉(zhuǎn)變?yōu)殡娔堋Ｈ剂想姵嘏c普通化學(xué)電池不一樣，它工作時(shí)需要外界連續(xù)地向其供給燃料和氧化劑。正是由于它是把燃料進(jìn)行化學(xué)反應(yīng)釋放出的能量變?yōu)殡娔茌敵�，所以被稱為燃料電池-- 燃料電池在結(jié)構(gòu)上與蓄電池相似，由正極、負(fù)極和電解液組成．兩極多是由欽、鎳等惰性微孔材料制成，它們確利于氣體燃料及空氣或氧氣通過，但不參與化學(xué)反應(yīng)。以氫氧燃料電池為例，電池工作時(shí)，從負(fù)極將氫氣輸送進(jìn)去，從正極將氧氣輸送進(jìn)去，氫氣和氧氣在電池內(nèi)部發(fā)生電化學(xué)反應(yīng)，使燃料的化學(xué)能轉(zhuǎn)變?yōu)殡娔堋３藲錃�，甲烷、煤氣等也可作為燃料電池的燃料。目前。已研制成功鋁空氣燃料電池，它是用純鋁作負(fù)極，空氣作正極，鋁空氣電池可以代替汽油提供汽車動(dòng)力，這種電池還能用于收音機(jī)、照明設(shè)備、野營(yíng)炊具、野外作業(yè)工具等。燃料電池具有能量轉(zhuǎn)化率高，對(duì)環(huán)境污染小，工作時(shí)安靜且無機(jī)械磨損等許多優(yōu)點(diǎn)，在汽車、通信等許多方面得到了應(yīng)用。
氫能源循環(huán)體系:
下圖是一種最理想的氧能源循環(huán)體系，太陽(yáng)能和水是用之不竭的，而且價(jià)格低廉。極需研究的是尋找合適的光分解催化劑，它能在光照下使水的分解速率加快。當(dāng)然，氫發(fā)電機(jī)的反應(yīng)器和燃料電池也是需要研究的領(lǐng)域。實(shí)現(xiàn)這一良性循環(huán)．將使人類可以各取所需地消耗電能。
太陽(yáng)能的利用方式:
日前太陽(yáng)能的利用方式是光熱轉(zhuǎn)換和光電轉(zhuǎn)換兩種方式。
(1)光熱轉(zhuǎn)換方式
太陽(yáng)能的熱利用是通過集熱器進(jìn)行光熱轉(zhuǎn)化的，集熱器也就是太陽(yáng)能熱水器。它的板芯由涂了吸熱材料的銅片制成，封裝存玻璃鋼外殼中。銅片只是導(dǎo)熱體，進(jìn)行光熱轉(zhuǎn)化的是吸熱涂層，這是特殊的有機(jī)高分子化合物。封裝材料也很講究，既要有高透光率，又要有良好的絕熱性：隨涂層、材料、封裝技術(shù)和熱水器的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)等不同，終端使用溫岌較低的在200℃以下，可供生活熱水、取暖等；中等溫在存200～800℃之間，可供烹調(diào)、工業(yè)用熱等；高溫的可達(dá)800℃以上�？梢怨┌l(fā)電站使用。20世紀(jì)70年代石油危機(jī)之后，這類熱水器曾有蓬勃發(fā)展，特別是在美國(guó)、以色列、日本、澳人利亞等國(guó)家，安裝家用太陽(yáng)能熱水器的件它很多 (1()％～35％)。20世紀(jì)80年在美國(guó)已建成若干示范性的太陽(yáng)能熱發(fā)電站，用特殊的拋物面反光鏡聚集熱量獲得高溫蒸汽送到發(fā)電機(jī)進(jìn)行發(fā)電。
(2)光電轉(zhuǎn)換方式
太陽(yáng)能也可通過光電池直接變成電能，這就是太陽(yáng)能電池。其具有安全可靠、無噪、無污染、：不需燃料、無需架設(shè)輸電網(wǎng)、規(guī)�？纱蠼锌尚〉葍�(yōu)點(diǎn)，但需要占用較大的面積。因此比較適合陽(yáng)光充足的邊遠(yuǎn)地區(qū)的農(nóng)牧民或邊防部隊(duì)使用。已有使用價(jià)值的光電池種類不少．如多晶硅(Si蜥)、單晶硅(摻入少量硼、砷)、碲化鎘 (cdTe)、礎(chǔ)化銅鋼(culnSe)等都是制造光電池的半導(dǎo)體材料，它們能吸收光子使電子定向流動(dòng)而形成電流光電池應(yīng)用范圍很廣，大的可用于微波中繼站、衛(wèi)星地面站、農(nóng)村電話系統(tǒng)，小的可用于太陽(yáng)能手表、太陽(yáng)能計(jì)算器、太陽(yáng)能充電器等，這些產(chǎn)品已有廣大市場(chǎng)。
有關(guān)能源的幾種常見概念：
（1）一級(jí)和二級(jí)能源
一級(jí)能源是直接開采或直接被利用的能源．如煤、石油、天然氣、水能等
二級(jí)能源是由一級(jí)能源轉(zhuǎn)化產(chǎn)生的能源，如水電、火電、酒精等汽油、柴油等石油產(chǎn)品都是由石油分餾產(chǎn)生的，因此屬于二級(jí)能源
（2）綠色能源和清潔能源
綠色能是指對(duì)環(huán)境無影或影響很小的能源：如：電能、光能、潮汐能、氫能等
清潔能源是指使用時(shí)不產(chǎn)生污染環(huán)境的物質(zhì)，但產(chǎn)物排放過多會(huì)對(duì)環(huán)境有影響的能源，如乙醇、甲烷等燃料燃燒產(chǎn)生的CO2，空氣中CO2過多會(huì)產(chǎn)生溫室效應(yīng)
（3）可再生能源和不可再生能源
通過大自燃的循環(huán)可不斷轉(zhuǎn)化的能源稱為可再生能源。如水能、氫能、乙醇等，要通過幾百萬(wàn)年才能形成的能源、用一點(diǎn)少一點(diǎn)，這樣的能源稱為不可再生能源．如化石燃料
（4）化學(xué)能、物理能、核能
化學(xué)能：通過化學(xué)反應(yīng)中獲得的能量，如化石燃料和其他燃料燃燒產(chǎn)生的能量。
物理能：不通過化學(xué)反應(yīng)直接獲得的能量．如水能、地?zé)崮�、潮汐能、風(fēng)能。
核能：通過原子核變化獲得的能量，如原子彈、氫彈爆炸釋放的能量，核反應(yīng)堆中產(chǎn)生的能量。
相關(guān)初中化學(xué)知識(shí)點(diǎn)：酸雨
概念：
酸雨是指PH值小于5.6的雨雪或其他形式的降水。雨、雪等在形成和降落過程中，吸收并溶解了空氣中的二氧化硫、氮氧化物等物質(zhì)，形成了pH低于5.6的酸性降水。酸雨主要是人為的向大氣中排放大量酸性物質(zhì)造成的。我國(guó)的酸雨主要是因大量燃燒含硫量高的煤而形成的，多為硫酸雨，少為硝酸雨，此外，各種機(jī)動(dòng)車排放的尾氣也是形成酸雨的重要原因。
酸雨形成的化學(xué)反應(yīng)過程：
(1)酸雨多成于化石燃料的燃燒：
含有硫的煤燃燒生成二氧化硫 S+O2
SO2 二氧化硫和水作用生成亞硫酸 SO2+H2O==H2SO3
亞硫酸在空氣中可氧化成硫酸 2H2SO3+O2→2H2SO4
(2)氮氧化物溶于水形成酸：雷雨閃電時(shí)，大氣中常有少量的二氧化氮產(chǎn)生。
閃電時(shí)氮?dú)馀c氧氣化合生成一氧化氮 N2+O2
2NO 一氧化氮結(jié)構(gòu)上不穩(wěn)定，空氣中氧化成二氧化氮 2NO+O2=2NO2
二氧化氮和水作用生成硝酸 3NO2+H2O=2HNO3+NO
(3)酸雨與大理石反應(yīng)：
CaCO3+H2SO4==CaSO4+H2O+CO2↑ CaSO3+SO2+H2O==Ca(HSO3)2
(4)此外還有其他酸性氣體溶于水導(dǎo)致酸雨，例如氟化氫，氟氣，氯氣，硫化氫等其他酸性氣體。
酸雨防治：
（1）開發(fā)新能源，如氫能，太陽(yáng)能，水能，潮汐能，地?zé)崮艿取?
（2）使用燃煤脫硫技術(shù)，減少二氧化硫排放。
（3）工業(yè)生產(chǎn)排放氣體處理后再排放。
（4）少開車，多乘坐公共交通工具出行。
（5）使用天然氣等較清潔能源，少用煤。
知識(shí)拓展：
1. 酸雨區(qū)
某地收集到酸雨樣品，還不能算是酸雨區(qū)，因?yàn)橐荒昕捎袛?shù)十場(chǎng)雨，某場(chǎng)雨可能是酸雨，某場(chǎng)雨可能不是酸雨，所以要看年均值。目前我國(guó)定義酸雨區(qū)的科學(xué)標(biāo)準(zhǔn)尚在討論之中，但一般認(rèn)為：年均降水pH高于5.65，酸雨率是0-20%，為非酸雨區(qū)；pH在5.30--5.60之間，酸雨率是10--40%，為輕酸雨區(qū)；pH在5.00--5.30之間，酸雨率是30-60%，為中度酸雨區(qū)；pH在4.70--5.00之間，酸雨率是50-80%，為較重酸雨區(qū)；pH小于4.70，酸雨率是70-100%，為重酸雨區(qū)。這就是所謂的五級(jí)標(biāo)準(zhǔn)。其實(shí)，北京、拉薩、西寧、蘭州和烏魯木齊等市也收集到幾場(chǎng)酸雨，但年均pH和酸雨率都在非酸雨區(qū)標(biāo)準(zhǔn)內(nèi)，故為非酸雨區(qū)。
2. 我國(guó)三大酸雨區(qū)
我國(guó)酸雨主要是硫酸型
我國(guó)三大酸雨區(qū)分別為：
（1）西南酸雨區(qū)：是僅次于華中酸雨區(qū)的降水污染嚴(yán)重區(qū)域。
（2）華中酸雨區(qū)：目前它已成為全國(guó)酸雨污染范圍最大，中心強(qiáng)度最高的酸雨污染區(qū)。
（3）華東沿海酸雨區(qū)：它的污染強(qiáng)度低于華中、西南酸雨區(qū)。
相關(guān)初中化學(xué)知識(shí)點(diǎn)：氫氣的性質(zhì)
氫氣:
氫氣（Hydrogen）是世界上已知的最輕的氣體。它的密度非常小，只有空氣的1/14，即在標(biāo)準(zhǔn)大氣壓,0℃下，氫氣的密度為0.0899g/L。所以氫氣可作為飛艇的填充氣體（由于氫氣具有可燃性，安全性不高，飛艇現(xiàn)多用氦氣填充）。氫氣主要用作還原劑。
氫氣的性質(zhì):
1、氫氣的物理性質(zhì)
在通常狀況下，氫氣是一種無色、無味的氣體。氫氣難溶于水。氫氣是所有氣體中密度最小的一種氣體。標(biāo)準(zhǔn)狀況下，氫氣的密度是0.0899克/升。在101kPa下，溫度為-252.87℃時(shí)，氫氣可轉(zhuǎn)變?yōu)闊o色的液體；-259.1℃時(shí)變?yōu)檠罟腆w。
2、氫氣的化學(xué)性質(zhì)（可燃性）
①純凈的氫氣在空氣中可以安靜的燃燒，產(chǎn)生淡藍(lán)色火焰，罩在火餡上方的干冷燒杯壁上有水霧出現(xiàn)，接觸燒懷的手感到發(fā)燙，說明該反應(yīng)生成水，并放出大量熱。
反應(yīng)的化學(xué)方程式為2H2+O2
2H2O ②不純的氧氣(混有空氣或氧氣)點(diǎn)燃時(shí)極易爆炸，因此使用氫氣時(shí)一定要注意安全，點(diǎn)燃前一定要先檢驗(yàn)氫氣的純度
氫氣和氧氣的比較：
| 類別 | 氫氣 | 氧氣 |
| 物理性質(zhì) | 無色、無味、氣體 比空氣小，氫氣是最輕的氣體 難溶于水 | 無色、無味、氣體 比空氣略大 不易溶于水 |
| 檢驗(yàn) | 點(diǎn)然時(shí)，發(fā)出淡藍(lán)色火焰，罩在火焰上方的干冷燒杯內(nèi)壁上出現(xiàn)水珠 | 用帶火星的木條檢驗(yàn)，木條復(fù)燃 |
| 化學(xué)性質(zhì) | ①常溫下性質(zhì)穩(wěn)定 ②可燃性：在點(diǎn)燃條件下燃燒，但不能支持燃燒 | ①化學(xué)性質(zhì)比較活潑 ②助燃性：支持燃燒，但其本身無可燃性 ③氧化性：在氧化反應(yīng)中提供氧 |
相關(guān)初中化學(xué)知識(shí)點(diǎn)：氫氣的用途
氫氣的用途:
| 氫氣的性質(zhì) | 氫氣的用途 |
| 密度最小的氣體 | 填充氣球 |
| 燃燒放出大量的熱 | 做高能燃料；作為新能源 |
| 還原性 | 冶煉金屬；做保護(hù)氣；制高純硅 |
| 和多種物質(zhì)反應(yīng) | 做化工原料，如制HCl，NH3等 |
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