《化学与人类文明》作业格式.doc

化学与人类文明装订线 化学与人类文明结课论文题目：论化学在解决能源危机中的重要作用学 院 外国语学院 专 业 英语 年 级 2011级 学 号 2011415088 姓 名 余瑶瑶 3年 5月 27日论化学在解决能源危机中的重要作用摘要化学与能源自诞生之日起便有着千丝万缕的联系，一方面，化学是开发能源的手段，利用能源的途径。另一方面来说，在给能源带来了危机的同时，化学中也有解决能源危机的机遇。通过这一个学期的学习，我对化学与能源的发展历史及二者的关系有了进一步的了解。本文将从化学的发展史、能源化学、能源产业的发展和化学的关系以及新能源时期的化学等方面，阐述化学在解决能源危机中的重要作用。 关键词：化学与能源、能源危机、新能源 正文： （一）化学的发展史和能源化学在几百万年以前，人类过着极其简单的原始生活，靠狩猎为生，吃的是生肉和野果。火山爆发、雷电袭击、陨石落地、长期干旱都可能产生火。人类的祖先在漫长的岁月中逐渐接触火并认识到：火可以带来光明、取暖御寒、烧烤食物、驱走野兽。于是从野火中引来火种，并努力维持火种，使它为人类服务。掌握了火以后，人类开始食用熟食；继而人类又陆续发现了一些物质的变化，并逐步学会了制陶、冶炼；以后又懂得了酿造、染色等等。在这些生产实践的基础上，萌发了古代化学知识。16世纪开始，欧洲工业生产蓬勃兴起，推动了医药化学和冶金化学的创立和发展，继而更加注意物质化学变化本身的研究。1775年前后，拉瓦锡用定量化学实验阐述了燃烧的氧化学说，开创了定量化学时期，使化学沿着正确的轨道发展。19世纪初，英国化学家道尔顿提出近代原子学说，突出地强调了各种元素的原子的质量为其最基本的特征，其中量的概念的引入，是与古代原子论的一个主要区别。近代原子论使当时的化学知识和理论得到了合理的解释，成为说明化学现象的统一理论。接着意大利科学家阿伏加德罗提出分子概念。自从用原子-分子论来研究化学，化学才真正被确立为一门科学。由此可见，化学一开始的产生就是跟能量、能源有着不可磨灭的千丝万缕的联系了。直到现在，人们主要使用的化石燃料其本质还是利用燃料燃烧产生的热能来加热水产生高温蒸汽，然后利用蒸汽带动汽轮机转动做切割磁感线运动从而产生电能，传送给世界上的千万家庭。燃烧，就是化学中的一个重要现象。当然，实际上的化学能与热能电能之间的转化并没这么简单，我们在转化过程中还得研究如何提高能源转化的效率、如何减少转化过程中对环境的污染、如何在循环工作中保证催化剂和设备等硬件设施的正常运转与保养等等，一系列亟待解决的问题，都跟化学密不可分。此外，新能源也是与化学同在的一个新世纪的重要课题。我国在发展新能源尤其是生物质能发电的方面有很大进展，全国很多地方电厂都已经引入这一项技术，诸如利用玉米等作物发电等等，已初见成效。相信随着化学这门基础学科的飞速发展，新能源一定能在未来的能源领域里唱起主角戏。 （二）能源产业发展和化学的关系 能源工业在很大程度上依赖于化学过程，能源消费的90以上依靠化学技术。怎样控制低品位燃料的化学反应，使我们既能保护环境又能使能源的成本合理是化学面临的一大难题。化石能源的转化及综合利用至关重要。所谓能源是指提供能量的自然资源。人类的文明始于火的使用，燃烧现象是人类最早的化学实践之一，燃烧把化学与能源紧密地联系在一起。人类巧妙地利用化学变化过程中所伴随的能量变化，创造了五光十色的物质文明。一开始是属于柴草时期。从火的发现到18世纪产业革命间，树枝杂草一直是人类使用的主要能源。柴草不能烧烤食物，驱寒取暖，还被用来烧制陶器和冶炼金属。紧接而来的是步入了煤炭时期。煤炭的开采始于13世纪，而大规模开采并使其成为世界的主要能源则是18世纪中叶的事了。1769年，瓦特发明蒸汽机，煤炭作为蒸汽机的动力之源而受到关注。第一次产业革命期间，冶金工业、机械工业、交通运输业、化学工业等的发展，使煤炭的需求量与日俱增，直至20世纪40年代末，在世界能源消费中煤炭仍占首位。现在我们处在第三阶段，石油时期。第二次世界大战之后，在美国、中东、北非等地区相继发现了大油田及伴生的天然气，每吨原油产生的热量比每吨煤高一倍。石油炼制得到的汽油、柴油等是汽车、飞机用的内燃机燃料。世界各国纷纷投资石油的勘探和炼制，新技术和新工艺不断涌现，石油产品的成本大幅度降低，发达国家的石油消费量猛增。到60年代初期，在世界能源消费统计表里，石油和天然气的消耗比例开始超过煤炭而居首位。现在全球的趋势是石油使用居多，但是目前中国由于国内的资源配置等原因，火力发电主要原料仍为煤炭，火力发电也是国内产生电能的主要方式。炭火发电会带来诸多方面的副作用。这些问题不仅给电厂设备、工人健康带来危害，甚至会对整个地球的环境带来诸多不利的影响。 （三）新能源时期的化学新能源又称非常规能源。是指传统能源之外的各种能源形式。指刚开始开发利用或正在积极研究、有待推广的能源，如太阳能、地热能、风能、海洋能、生物质能和核聚变能等。在新时期新能源的开发中，化学的作用照样至关重要。化学在能源和资源的合理开发和高效安全利用中起关键作用。在能源和资源方面，未来化学要研究高效洁净的转化技术和控制低品位燃料的化学反应；新能源如太阳能以及高效洁净的化学电源与燃料电池等都将成为21世纪的重要能源，这些研究大多都需要从化学基本问题做起，否则，很难取得突破。以太阳能发电技术为例，太阳能发电技术是利用太阳能来生产电力的技术。根据现在人们的认识，有三种途径实现这一目的：一种是把太阳能转换为热能，利用热能发电；另一种是直接把太阳能转换为电能，它是利用特殊半导体材料的光生伏打效应将太阳能直接转换成电能，其能量转换的器件称为太阳电池；还有一种是通过太阳能-化学能转换，将水分解成氢和氧，利用氢来发电。从近几年的发展来看，通过太阳电池实现太阳能发展的技术进展较快，属于21世纪较有发展前景的技术。通过学习化学与人类文明这堂课，我学到了化学与人类生活的密切关系，它对于我们了解社会有一个很好的作用。通过学习现代化学与生命、能源、材料、食品、药物、环境、人类生活等众多学科知识的交叉、渗透和融合的关系，我更加了解了我们丰富多彩的世界。让我们更加了解生活现象，用科学来解释我们身边发生的现象，避免不必要行为产生。化学是你，化学是我。化学在我们生活中很多重要方面起着举足轻重的作用。参考资料：1. 化学与人类文明 杨天林，中国社会科学出版社，2011年第一版2. 可持续能源的前景，(美) Edward S. Cassedy著 段雷, 黄永梅 译北京大学出版社，20023. 化学与能源，潘鸿章，北京师范大学出版社，2012年4.http:/zhidao.baidu.c