自然科學(xué)第五章

第五章資源、能源及其利用第一節(jié)地球上的資源自然資源的概念和類型土地資源水資源其他自然資源一、自然資源的概念和類型概念：自然資源是指自然環(huán)境中人類現(xiàn)在和將來可以直接獲得或加以利用，可用于生產(chǎn)和生活的物質(zhì)、能量和條件。自然環(huán)境的組成部分可利用的部分其范圍隨著人類利用能力的增強(qiáng)而擴(kuò)大類型自然要素分類： 土地資源、水資源、生物資源、礦產(chǎn)資源再生性質(zhì)分類：不可更新的資源（礦產(chǎn)） 可更新的資源（水、森林、土壤） 永可更新的資源（太陽能、風(fēng)能）資源問題1、兩層含義：可再生資源被強(qiáng)烈破壞和過度利用，再生速度和能力逐漸降低，導(dǎo)致環(huán)境質(zhì)量下降不可再生資源隨著人類工業(yè)活動(dòng)的不斷加強(qiáng)，變得越來越少2、造成原因是資源供需方面的兩種“不平衡”造成的第一種：是人類發(fā)展對(duì)自然資源的總需求和地球能夠提供的自然資源總量之間第二種：是資源供需上的地區(qū)不平衡二、土地資源土地資源具有雙重屬性的獨(dú)特資源

既有自然因素的一面，也越來越受到社會(huì)經(jīng)濟(jì)因素的影響。土地資源的特點(diǎn)：

絕對(duì)數(shù)量大，人均相對(duì)數(shù)量少。

土地類型面積（萬平方千米）世界地位（第幾位）中國(guó)人均（平方米）世界人均（平方米）總面積耕地林地草原960395.1 4128.6 5313.3 381008021085264427762250171706235土地資源的特點(diǎn)：土地類型多種多樣土地資源的特點(diǎn)：山地多，平地少，耕地、林地比重低。中國(guó)土地資源利用類型圖水田插秧長(zhǎng)江中下游平原的耕地東北大平原的耕地敦煌附近的戈壁荒漠羌塘高原上的草原（西藏自治區(qū)的那曲與阿里兩地區(qū)）呼倫貝爾草原大興安嶺的樟子松海南島熱帶季雨林耕地——主要分布在半濕潤(rùn)和濕潤(rùn)的平原、盆地和低緩的丘陵地區(qū)。草地——主要分布在北方干旱和半干旱的高原和山地以及青藏高原區(qū)。林地——主要分布在東北、西南交通不便的深山區(qū)和邊疆地區(qū)以及東南部的山地。塔里木盆地中的沙漠水土流失

我國(guó)是世界上最早開始農(nóng)業(yè)耕種的國(guó)家，水土流失已經(jīng)使一部分地區(qū)幾乎變成不毛之地了，中國(guó)的黃土高原上的千溝萬壑，是水土流失的最典型的事例。據(jù)估計(jì)，我國(guó)水土流失面積達(dá)150萬平方千米，每年流失土壤約50億噸。僅黃河水系每年流失土壤就達(dá)16億噸之多。如果將這些流失的泥土堆成高寬各1米的堤壩，就可以繞地球20圈以上。土地荒漠化

目前，我國(guó)沙漠、戈壁及沙漠化土地面積已達(dá)149.6萬平方千米，占我國(guó)國(guó)土面積的15.5％。也就是說我國(guó)960萬平方千米的土地上，超過1/7的土地已沙化。另外，尚有15.8萬平方千米的土地正在沙化，其中包括393萬公頃農(nóng)田和493萬公頃草場(chǎng)。據(jù)專家估計(jì)，目前我國(guó)的沙漠正以每年1560平方千米的速度繼續(xù)擴(kuò)大。寧夏有全國(guó)著名的牧區(qū)，曾有草木比較茂盛的草場(chǎng)，放牧業(yè)是當(dāng)?shù)卦S多群眾的主業(yè)。然而，最近幾十年來，寧夏的許多草場(chǎng)都在程度不同地退化，除封育草場(chǎng)外，很少有恢復(fù)好轉(zhuǎn)的。鹽池縣是集中連片較大的草場(chǎng)，也恰恰是退化較嚴(yán)重的地方。據(jù)寧夏畜牧局一位官員說，鹽池縣90％的草原沙化，其中不少地塊已嚴(yán)重沙化，我國(guó)四大沙漠之一毛烏素沙漠邊緣就地處鹽池縣。然而，那里的羊只卻有增無減，放牧業(yè)卻不見收斂。超載，加劇了草場(chǎng)的退化，也限制了畜牧業(yè)的發(fā)展。寧夏畜牧局要求鹽池、同心、海原、靈武等草地牧業(yè)縣要更新觀念，推行集約化生產(chǎn)，改變傳統(tǒng)的畜牧業(yè)生產(chǎn)方式，大力推廣舍飼養(yǎng)羊，提高經(jīng)濟(jì)效益，保護(hù)生態(tài)環(huán)境。草場(chǎng)退化砍伐森林

我國(guó)的草場(chǎng)過渡放牧問題十分嚴(yán)重，草場(chǎng)的退化也因而十分嚴(yán)重。據(jù)我國(guó)北方和青藏高原等10個(gè)牧業(yè)省區(qū)統(tǒng)計(jì)，建國(guó)后，牧場(chǎng)放養(yǎng)牧畜頭數(shù)增加了2～3倍，而草場(chǎng)面積卻在減少。嚴(yán)重地過度放牧，使我國(guó)的草場(chǎng)退化問題十分嚴(yán)重。

我國(guó)的森林資源日益減少，從1952年至1985年人口由5.7億增加到了10.59億，幾乎增加了1倍，而同期我國(guó)的森林實(shí)際消耗量大約為60～80億立方米，相當(dāng)于現(xiàn)有森林都已采伐了一遍。例如，新中國(guó)成立初期，東北地區(qū)有成熟的原始森林資源約3.1億立方米，目前已減少2/3，有些地區(qū)已到了無林開采的地步。沙漠邊緣的防風(fēng)林帶水資源水資源概況基本特征：淡水資源所占比例小水資源是可再生的自然資源水資源與人類關(guān)系最密切發(fā)展工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)黃河之水天上來，奔流到海不復(fù)回。

那么是不是我們國(guó)家就不缺水了呢？航運(yùn)事業(yè)的興起養(yǎng)殖業(yè)的發(fā)展生活用水生命起源于水生活中處處都離不開水我國(guó)水資源的特點(diǎn)：用水需求與水資源狀況之間存在許多矛盾總量豐富，但人均數(shù)量少空間分布不均勻時(shí)間上分配不均 我國(guó)目前水資源情況

按水資源量大小排列,中國(guó)水資源蘊(yùn)涵量占全球第四位,若按人均占有量來算,中國(guó)人均水資源量相當(dāng)于世界人均量的1/4。

缺少淡水會(huì)帶來哪些后果？土地沙漠化，樹木枯死，經(jīng)濟(jì)發(fā)展

受到制約，人類生存受到威脅等。動(dòng)動(dòng)腦中國(guó)水的焦點(diǎn)問題

中國(guó)水的焦點(diǎn)問題,主要集中在以下三方面：1、洪水災(zāi)害損失日趨嚴(yán)重。

1993年-1998年全國(guó)洪災(zāi)的直接經(jīng)濟(jì)損失為9000億元，相當(dāng)于同期財(cái)政收入的1/5，1998年洪災(zāi)直接經(jīng)濟(jì)損失2551億元。2、缺水問題十分突出。3、水環(huán)境日趨惡化。從全球來說,水資源的污染問題十分突出。目前,全世界約有1/10的河流都受到了不同程度的污染,全世界有29億人喝不上干凈的水。經(jīng)水傳染的疾病每年使1500萬人喪生，其中大部分是兒童。在我國(guó)農(nóng)村，目前有3000多萬人和幾千萬頭牲畜吃水困難。全國(guó)1/4人口的飲水不衛(wèi)生，影響健康。我國(guó)國(guó)內(nèi)的水污染情況

我國(guó)水環(huán)境惡化的問題也十分突出,主要表現(xiàn)在以下幾個(gè)方面：一、江河湖泊等水體受到污染二、北方河流斷流的現(xiàn)象加劇,特別是像黃河這樣的大河，也連續(xù)斷流，加重了淤積，排洪能力下降，居民飲水困難，工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)受損。三、大量超采地下水，使局部地區(qū)形成降落漏斗，造成地面下沉，沿海地區(qū)海水入侵。北京地區(qū)地面最大下沉達(dá)0.6米，天津城區(qū)最大下沉2.6米。另外,我國(guó)對(duì)于水土流失的治理緩慢，草原退化、沙漠化面積仍不斷擴(kuò)展。

我國(guó)666個(gè)城市中，有400多個(gè)供水不足，每日缺水1600萬立方米，嚴(yán)重缺水的城市有111個(gè)，每年因缺水影響工業(yè)產(chǎn)值就達(dá)到2000多億元?；蛟S不久的將來，祈求一碗水將會(huì)成為人們的愿望。所以我們應(yīng)該從我做起，自覺加入到保護(hù)水資源的行列。寧夏位于黃河的中下游，俗語稱”天下黃河富寧夏“，”塞北江南“，黃河流經(jīng)寧夏397公里，可是在我們的南部山區(qū)，至今還喝著高氟水，甚至是喝不上水，這是為什么?寧夏缺水的地區(qū)主要是在寧夏的南部山區(qū)，西海固（西吉，海原，固原）地區(qū)。前些年非常缺水。有些地方甚至要買水喝。打水要去幾公里以外的地方。洗衣服的水給羊喝的想象很常見?，F(xiàn)在他們應(yīng)對(duì)缺水的辦法是：在每家每戶的院子里挖一個(gè)大水窖，院子各處都挖有小溝，一下雨院子里包括的水都會(huì)流到水窖里。但是由于院子里不衛(wèi)生，水窖里摻雜著各種家畜的糞便。各種垃圾。喝水必須煮沸。這些年實(shí)行退耕還林，山區(qū)里大部分人都搬到城市郊區(qū)。情況能好一些。但是缺水問題依然嚴(yán)重。！2005年海原大旱170天“北部節(jié)水、中部調(diào)水、南部開源”

寧夏是全國(guó)水資源嚴(yán)重匱乏的地區(qū)之一，人均水資源可利用量?jī)H為全國(guó)平均水平的1/3，經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展用水主要依賴限量分配的黃河水資源。北部以節(jié)水為重點(diǎn)，采取綜合節(jié)水措施，進(jìn)一步完善防洪和灌排工程體系，建設(shè)現(xiàn)代節(jié)水型灌區(qū)；中部調(diào)水和雨水集蓄為重點(diǎn)，加強(qiáng)揚(yáng)黃工程的聯(lián)調(diào)配套，實(shí)現(xiàn)黃河水、當(dāng)?shù)赜旰樗Y源的優(yōu)化配置，有效解決群眾生活、生產(chǎn)和生態(tài)用水；南部黃土丘陵區(qū)以水資源開發(fā)保護(hù)為重點(diǎn)，加快建設(shè)庫壩井窖池工程聯(lián)調(diào)體系，實(shí)現(xiàn)庫井水和雨洪水資源在流域和區(qū)域間的有效利用，提高水資源綜合利用效率和效益。西吉地下水枯竭生物資源1.生物資源的特征:再生性,有限性,多效益性2.森林資源:我國(guó)位世界第五3.草地資源4.野生動(dòng)物資源森林有什么作用？森林資源一畝樹林一天的作用吸收67千克二氧化碳，排出48千克氧氣吸附120萬立方米空氣中的粉塵蒸發(fā)水汽300噸保護(hù)100畝農(nóng)田免受風(fēng)災(zāi)凈化空氣調(diào)節(jié)大氣成分防風(fēng)護(hù)田增加空氣濕度草地資源草地的類型荒漠草地草原草地草甸草地沼澤草地草原危機(jī)——沙化（一）自然因素（1）地質(zhì)構(gòu)造的影響（2）巖性的影響（3）區(qū)域氣候的影響（4）全球溫室效應(yīng)的影響（二）人為因素（1）過渡放牧的影響（2）濫墾挖的影響（3）沼澤疏干的影響（三）鼠蟲危害野生動(dòng)物資源1、當(dāng)前野生動(dòng)物是一種珍貴的自然資源，是人類的寶貴財(cái)富。2、水生動(dòng)物是我們生活中動(dòng)物蛋白質(zhì)的重要來源。3、如果沒有益鳥，益蟲的保護(hù)，農(nóng)業(yè)生產(chǎn)也難以正常進(jìn)行。4、豐富多彩的野生動(dòng)物是一個(gè)龐大無比的天然“基因庫”。當(dāng)前，生物資源的衰退是驚人的，滅絕的速度也越來越快。據(jù)“國(guó)際自然與自然資源保護(hù)同盟”的資料顯示：自1850年以來，人類已使75種鳥類和哺乳動(dòng)物絕種，使359種鳥類和297種獸類動(dòng)物面臨滅絕的危險(xiǎn)。

另據(jù)報(bào)道，歐洲大雷鳥正在急劇衰落，澳洲鴨嘴獸所剩無幾，阿拉伯長(zhǎng)角羚羊已接近絕種，鯨類正茍延殘喘，朱禧鹮全世界目前僅有15只。礦產(chǎn)資源1、礦產(chǎn)資源的特點(diǎn):

(1)在地區(qū)分布上不均勻

(2)屬不可再生資源,數(shù)量是有限的

(3)具有伴生性2、礦產(chǎn)資源現(xiàn)狀我國(guó)的礦產(chǎn)資源分布廣泛又相對(duì)集中北方煤、鐵、石油多南方有色金屬多我國(guó)礦產(chǎn)資源相對(duì)集中，有利于資源大規(guī)模開采，但同時(shí)也造成不同地區(qū)礦產(chǎn)資源的流通交換加重運(yùn)輸負(fù)擔(dān)。鞍山本溪遼寧遷安武安河北馬鞍山安微大冶湖北白云鄂博內(nèi)蒙古鏡鐵山甘肅攀枝花四川石碌海南我國(guó)鐵礦資源的分布鐵礦是鋼鐵工業(yè)的“糧食”；鋼鐵工業(yè)又是衡量一個(gè)國(guó)家工業(yè)發(fā)展水平的標(biāo)志；我國(guó)河北、遼寧、四川三省的鐵礦儲(chǔ)量最多。白云鄂博內(nèi)蒙古招遠(yuǎn)山東金金昌甘肅鎳稀土攀枝花四川釩鈦個(gè)舊云南錫銅仁平果水口山大余德興錫礦山貴州湖南江西廣西鋁土汞銻鉛鋅銅鎢我國(guó)有色金屬的分布我國(guó)有色金屬中的鎢、銻、鈦、釩、稀土等儲(chǔ)量居世界首位。我國(guó)三大伴生礦的分布鐵礦中伴生稀土白云鄂博內(nèi)蒙古甘肅金昌鎳礦中伴生多種金屬攀枝花四川鐵礦中伴生釩、鈦?zhàn)匀辉蛉藶樵蛭覈?guó)某些礦種貧礦多，富礦少，加重開采運(yùn)輸負(fù)擔(dān)和分選冶煉困難。亂采濫挖，破壞環(huán)境，浪費(fèi)嚴(yán)重。解決對(duì)策合理利用礦產(chǎn)資源，開展綜合利用，提高礦產(chǎn)資源的經(jīng)濟(jì)效益。利用礦產(chǎn)資源存在的主要問題研究、利用新材料。用以代替非可再生的金屬礦產(chǎn)材料。第二節(jié)地球上的能源能源問題及其分類幾種能源1、能源問題一方面：面臨著能源的日益短缺另一方面：對(duì)能源的需要不斷增長(zhǎng)，且要解決污染問題能源問題及其分類解決方法：

開源：用再生資源和原子核能代替礦產(chǎn)能源

節(jié)流：節(jié)約能源，特別重視節(jié)約礦物燃料,提高利用率,控制人口增長(zhǎng)2、能源分類一次能源二次能源再生能源和非再生能源常規(guī)能源和新能源第一、第二、第三能源鶴崗雞西黑龍江霍林河?xùn)|勝石嘴山內(nèi)蒙古阜新遼寧開灤峰峰河北徐州江蘇陽泉西山大同山西平頂山河南淮北安徽神府陜西六盤水貴州攀枝花四川我國(guó)煤炭資源的分布我國(guó)的煤炭資源不僅在我國(guó)的能源中其儲(chǔ)量和產(chǎn)量居首位，而在世界上其產(chǎn)量也居第一位。煤、石油、天然氣、核能等均是來自地球的能源1、煤主要問題：供應(yīng)不足、使用浪費(fèi)、造成污染合理使用途徑：

干餾：

氣化：得到無公害的煤氣（脫硫、脫氮、除塵等）

液化：人造石油高溫干餾（1000℃）：得到焦炭、煤焦油、焦?fàn)t氣低溫干餾（600℃）：得到焦油幾種能源2、石油和天然氣石油成分：各種碳?xì)浠衔铮ㄍ闊N、環(huán)烷烴和芳香烴）石油煉制：

分餾：原理：按沸點(diǎn)不同在分餾塔的不同部位出口

產(chǎn)物：汽油、煤油和輕柴油

裂化和裂解：目的不同 提高汽油的產(chǎn)量和質(zhì)量 （500℃以下）得到石油化工原料

重整：改變汽油成分，提高汽油質(zhì)量石油的形成大慶黑龍江遼河遼寧華北河北勝利山東中原河南瀘州四川玉門甘肅克拉瑪依塔中新疆我國(guó)的石油，天燃?xì)夥植?、核能裂變：重原子核分裂成兩個(gè)中等質(zhì)量的原子核聚變：兩個(gè)氫原子核聚合成一個(gè)較重的原子核原子彈爆炸1千克鈾的原子核所釋放出來的熱量，大約相當(dāng)于3570噸（3570000千克）煤燃燒時(shí)所放出的熱量。建造一座發(fā)電量為100萬千瓦的電站，如果是核電站，每年需要補(bǔ)充的核燃料為30噸，六輛解放牌載重汽車就可運(yùn)進(jìn)。如果是燒煤的火力電站，每年要消耗300多萬噸煤。運(yùn)輸這些煤炭，平均每天要開三列火車，每列火車掛40節(jié)車皮；或是每天要開一艘萬噸級(jí)的輪船。核能發(fā)電示意圖英國(guó)的原子能發(fā)電站秦山核電站4、太陽能（來自地球以外的能源）

是再生資源優(yōu)點(diǎn): 能量很大 沒有污染缺點(diǎn)： 受晝夜和天氣影響 目前利用成本高太陽能利用

將太陽能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能：太陽能熱水器等

將太陽能直接轉(zhuǎn)化為電能：太陽能電池

將太陽能轉(zhuǎn)化為生物能：光合作用太陽灶太陽能熱水器太陽能發(fā)電裝置太陽能計(jì)算器航天器太陽能汽車太陽能發(fā)電站其他能源風(fēng)能澳大利亞風(fēng)力發(fā)電風(fēng)能水能生物能地?zé)崮馨⒗锏貐^(qū)地?zé)崽锏責(zé)崮鼙鶏u地?zé)岬責(zé)崮芪鞑匮虬司責(zé)犭娬?，是我?guó)最大的地?zé)犭娬境毕艹毕艹梢蚴疽鈭D:濤之起也，隨月盛衰

潮汐能潮汐能浙江溫嶺江廈潮汐發(fā)電站，是世界第三大潮汐發(fā)電站。第三節(jié)能量及其轉(zhuǎn)化氧化作用機(jī)械能、內(nèi)能及其轉(zhuǎn)化熱力學(xué)第一定律電功、功率及代謝率電流的效應(yīng)能的轉(zhuǎn)化和守恒定律

氧化作用

劇烈氧化、緩慢氧化和生物氧化

從能量轉(zhuǎn)化角度來理解：劇烈氧化（爆炸、燃燒）：反應(yīng)速度快，化學(xué)能轉(zhuǎn)化成大 量的光和熱緩慢氧化（自燃）：反應(yīng)速度慢，化學(xué)能轉(zhuǎn)化成熱生物氧化：屬緩慢氧化（有酶參與）

機(jī)械能

動(dòng)能、重力勢(shì)能和彈性勢(shì)能（相互轉(zhuǎn)化）機(jī)械能轉(zhuǎn)化和守恒定律——在重力勢(shì)能和動(dòng)能相 互轉(zhuǎn)化過程中，總機(jī)械能不變

理解機(jī)械能、內(nèi)能及其它們之間的轉(zhuǎn)化動(dòng)能：物體由于運(yùn)動(dòng)反映出它做功的本領(lǐng)

EK=1/2mv02 質(zhì)量跟它的速度平方的乘積的一半勢(shì)能（重力勢(shì)能）：物體因?yàn)橄鄬?duì)于地球的位置而具有的能

EP=GH=mgh

等于物體的質(zhì)量、重力加速度跟它的高度的乘積當(dāng)物體自由下落時(shí)，勢(shì)能轉(zhuǎn)化為動(dòng)能

分子動(dòng)能和分子勢(shì)能溫度影響分子動(dòng)能、體積影響分子勢(shì)能內(nèi)能是物體固有的屬性

改變內(nèi)能的方法：

做功：鉆頭鉆孔、活塞壓縮空氣、電流通過電阻絲

熱傳遞：灼熱的火爐

內(nèi)能的表示： 做功的大小、熱量的交換

對(duì)系統(tǒng)做功或?qū)ο到y(tǒng)傳遞熱量，系統(tǒng)內(nèi)能增加； 系統(tǒng)對(duì)外做功或向外界傳遞熱量，系統(tǒng)內(nèi)能減少

內(nèi)能下圖表示撐桿跳運(yùn)動(dòng)的幾個(gè)階段：助跑、撐桿起跳、越橫桿。試定性地說明在這幾個(gè)階段中能量的轉(zhuǎn)化情況。

運(yùn)動(dòng)員助跑階段，身體中的化學(xué)能轉(zhuǎn)化為人和桿的動(dòng)能。起跳時(shí)，運(yùn)動(dòng)員的動(dòng)能和身體中的化學(xué)能轉(zhuǎn)化為人的重力勢(shì)能和動(dòng)能，使人體升高至橫桿上。越過橫桿后，運(yùn)動(dòng)員的重力勢(shì)能轉(zhuǎn)化為動(dòng)能。

能的轉(zhuǎn)化和守恒定律大量事實(shí)證明：各種形式的能都可以相互轉(zhuǎn)化，并且在轉(zhuǎn)化過程中守恒。內(nèi)容：能量既不會(huì)憑空產(chǎn)生，也不會(huì)憑空消失，它只會(huì)從一種形式轉(zhuǎn)化為另一種形式，或者從一個(gè)物體轉(zhuǎn)移到另一個(gè)物體，在轉(zhuǎn)化或轉(zhuǎn)移的過程中，能量的總保持不變。公式：△E增=△E減(1)能量守恒定律普遍適用。在形形色色的自然現(xiàn)象中，只要有能量的轉(zhuǎn)化，就一定服從能量守恒規(guī)律。從物理的、化學(xué)的現(xiàn)象到地質(zhì)的、生物的現(xiàn)象，大到宇宙天體的演變，小到原子核內(nèi)部粒子的運(yùn)動(dòng)，都服從能量守恒的規(guī)律。(2)能量守恒定律反映了自然現(xiàn)象的普遍聯(lián)系。自然界的各種現(xiàn)象都不是孤立的，而是相互聯(lián)系的。電燈發(fā)光跟電流有聯(lián)系，電能轉(zhuǎn)化為光能反映了這種聯(lián)系。植物生長(zhǎng)更不是孤立的，要靠陽光進(jìn)行光合作用才能生長(zhǎng)，光能轉(zhuǎn)化為化學(xué)能反映了這種聯(lián)系。意義：(3)能量守恒定律是人類認(rèn)識(shí)自然的重要依據(jù)。人類認(rèn)識(shí)自然，就要根據(jù)種種自然現(xiàn)象，總結(jié)規(guī)律，能量守恒定律就是人類總結(jié)出的規(guī)律之一，而且人類認(rèn)識(shí)的其他規(guī)律也必定符合能量守恒定律。1933年意大利科學(xué)家費(fèi)米，在研究β衰變的過程中發(fā)現(xiàn)，能量不守恒。于是他根據(jù)能量守恒定律大膽預(yù)言了還有一種未發(fā)現(xiàn)的粒子，這就是現(xiàn)在已被科學(xué)界公認(rèn)的中微子。這一事例說明了能量守恒定律，已成為人類認(rèn)識(shí)自然的重要依據(jù)。

(4)能量守恒定律是人類利用自然的重要武器?？v觀人類科學(xué)技術(shù)進(jìn)步的歷史，也是一部認(rèn)識(shí)能量、利用能量、實(shí)現(xiàn)能量轉(zhuǎn)化的歷史。從原始人鉆木取火，到水能利用；從蒸汽機(jī)發(fā)明，到電能的利用；從太陽能，到核能的利用。人類總是在認(rèn)識(shí)、利用能源，逐步實(shí)現(xiàn)能量的轉(zhuǎn)化。第四節(jié)原材料的開發(fā)利用無機(jī)物原材料

金屬材料

合成高分子材料

無機(jī)物原材料

1、合成氨工業(yè)重點(diǎn)：結(jié)合合成氨工業(yè)反應(yīng)搞清影響化學(xué)反應(yīng)速度的因素和化學(xué)平衡原理N2+3H22NH3+92.3J（可逆反應(yīng)）5000C，3×107Pa催化劑如何使合成氨的產(chǎn)率較高？

影響化學(xué)反應(yīng)速度的因素：

升高溫度、增加壓強(qiáng)、催化劑

影響化學(xué)反應(yīng)平衡的因素

提高溫度和加催化劑：縮短氨的平衡時(shí)間

達(dá)到平衡時(shí)，催化劑對(duì)平衡產(chǎn)率沒有影響

溫度升高：平衡向吸熱方向移動(dòng)

提高壓強(qiáng):平衡向體積減小的方向移動(dòng)從速度考慮要采取高溫、高壓從平衡原理考慮要采取低溫、高壓提高壓力，有利于加快反應(yīng)速度和提高氨的平衡產(chǎn)率。 但要考慮設(shè)備的耐壓和成本。提高溫度，有利于縮短氨的平衡時(shí)間但降低產(chǎn)出率； 選擇催化劑最適合的溫度5000C合成氨最適條件的分析：合成氨工業(yè)是一項(xiàng)基礎(chǔ)化學(xué)工業(yè)，在化學(xué)工業(yè)中占有很重要的地位。合理地利用和控制合成氨生產(chǎn)過程中放出的熱量，不僅可以節(jié)約生產(chǎn)中的能源消耗，降低生產(chǎn)成本，而且可以提高CO變換率及氨的合成率，前者屬于余熱利用，而后者屬于化學(xué)反應(yīng)的熱控制。①回收低溫余熱預(yù)熱助燃空氣，或生產(chǎn)低壓蒸汽作為生產(chǎn)原料；②回收高溫余熱產(chǎn)生中壓蒸汽作為原料蒸汽的補(bǔ)充，或生產(chǎn)高壓蒸汽作為生產(chǎn)的動(dòng)力源；③控制固定床催化反應(yīng)器的化學(xué)反應(yīng)溫度，使其向最佳反應(yīng)溫度曲線無限逼近，從而提高CO變換反應(yīng)器的CO變換率及合成氨塔內(nèi)氨的合成率。2、電解食鹽水重點(diǎn)：電極反應(yīng)和電解產(chǎn)物兩極上分別發(fā)生的氧化、還原反應(yīng)陰極：2H++2e=H2↑（還原） 陽極：2C