新能源:
     在合理开发、综合利用化石能源的同时，积极开发氢能、核能．太阳能、生物质能(沼气)、风能、水能、地热能、潮汐能等新型能源，以应对能源危机，减轻环境污染，促进社全可持续发展.

几种常见的新能源: 
(1)车用乙醇汽油
将乙醇液体中含有的水进一步除去，再添加适量的变性剂可形成变性燃料乙醇，将其与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，因此它完全燃烧后排放的尾气中污染物少，有利于保护环境，所以乙醇汽油是较清浩的能源。掺有10％乙醇的汽油燃烧可使CO排放量减少30％，碳氢化合物排放量减少10％，这种燃料不仅可以节省石油资源和有效地减少汽车尾气的污染，还可以促进农业生产。目前在我国的一城市正在逐步推广使用乙醇汽油。

(2)氢能
①氢气作为未来理想能源的优点
a．氢气的来源广泛，可以由水制得。
b．氢气燃烧的热值比化石燃料高(如下图)．大约是汽油热值的二倍。
c．最突出的优点是燃烧产物是水，不污染环境因此氢能源具有广阔的开发前景。
②氢气的性质
a．氢气的物理性质：通常情况下，氢气是无色、无味的气体，难溶于水，密度是0.089g/L，比空气密度小，是最轻的气体。
b．氢气的化学性质：氢气的可燃性：纯净的氢气在空气中能安静地燃烧，这个反应的化学方程式为2H₂+O₂2H₂O，现象为：产生淡监色火焰，放山热量氢气的还原性：氢气在加热条下，能跟某些金属氧化物反应，夺取金属氧化物中的O，因此，氢气具有还原性，即能使金属的氧化物失去O而还原为金属，氢气是一种重要的还原剂。
如氢气还原氧化铜：H2+CuOCu+H2O
现象：黑色固体粉末逐渐变为红色，试管内壁有水珠产生。
③氢能源的开发
a. 电解水的方法：消耗电量太多，成本高，不经济，不能大规模地制取氢气。
b. 理想的制氢方法：寻找合适的光分解催化剂，使水在太阳光的照射下分解产生氢气、
④氢气的储存：由于氢气是一种易燃易爆的气体，难液化，储存和运输不方便也不安全。如何储存氢气是氢能源开发研究的又一关键问题。目前，人们发现某些金属合金如Ti—Fe、Ti—Mn、La—Ni等具有储氢功能。其中La—Ni合金在常温、0.152MPa下就能放出氢气，已用于氢能汽车和燃料电池中氢气的储存，新型储氢型合金材料的研制和实际应用对氢能源开发具有重要意义

(3)生物质能
指太阳能以化学能形式贮存在生物质中的能量形式，即以生物质为载体的能量。它直接或间接地来源于绿色植物的光合作用，可转化为常规的固态、液态和气态燃料，取之不尽用之不竭，是一种可再生能源。通常包括木材，森林废弃物，农业废弃物，水生植物，油料植物，工业有机废弃物，动物粪便等。具有可再生性、低污染性、分布广泛、总量丰富等特性。
①沼气是有机物质在厌氧条件下经过微生物发酵而生成的一种可燃性气体，其主要成分是CH4。
②沼气的制取
把秸秆、杂草、人类粪便等废弃物放在密闭的沼气池中发酵，就可以产生甲烷。如图：

③发展沼气的意义：解决农村生活的燃料问题，提高农家肥的肥效。减少污染物的排放，保护环境。

(4)其他的新能源
随着社会对能量的需求量越来越大，化学反应提供的能量已经不能满足人类的需求。目前，人们正在开发和利用的新能源有太阳能、核能、风能、水能、地热能和潮汐能等。
①太阳能：地球上最根本的能源是太阳能。太阳能的利用一是通过集热器进行光热转换，如太阳能热水器．二是通过光电池直接转化为电能，如太阳能电池
②核能：来源于原子核的变化，这类变化叫核反应。核反应过程中由于原子核的变化，而伴随着巨大的能量变化，所以核能也叫原子能。
③风能：利用风力进行发电、扬帆助航等技术，也是一种可以再生的清洁能源
④地热能：地壳深处的温度比地面高得多，利用地下热量也时进行发电
⑤海洋能：在地球与长阳、月亮等的相互作用下海水不停地运动。站在海滩上，可以看到滚滚海浪，在其中蕴藏着潮汐能、波浪能、温差能，这些能量总称海洋能。

沼气与天然气的区别：
沼气和天然气的主要成分一样，都是CH4，但沼气并不是天然气。天然气是化石能源，属于不可再生能源，沼气是可再生能源。

节能:
(1)解决人类能源短缺的途径
①节约能源；
②开发利用新能源，

(2)节约能源的途径
①充分燃烧燃料：如使煤粉碎或气化后燃烧；
②充分利用热能：如综合利用；
③变废物为能源：如沼气。

(3)节能标志

中国节能标志由“energy”的第一个字母e构成一个圆形图案，中间包含了一个变形的汉字“节”．寓意为 “节能”。缺口的外圆又构成“China”的第1个字母 “C”．“节”的上半部分简化成一段古长城的形状，与下半部构成一个烽火台的图案，一起象征着中国。“节” 的下部又是“能”的汉语拼音第1个字母“N”，整个图案中包含了中英文，有利于与国际接轨。
可燃冰:
   可燃冰是甲烷水合物，外观像冰。它由甲烷分子和水分子组成，还含有少量二氧化碳等其他气体。可燃冰在低温高压条件下形成，1体积可燃冰可储载100 一200倍体积的甲烷气体，具有能量高、热值大等优点。目前发现的可燃冰储量大约是化石燃料总和的2 倍，它将成为替代化石燃料的新能源。但是，可燃冰埋藏于海底的岩石中，目前开采在技术上还存在很大困难。如果在开采时甲烷气体大量泄漏到大气中，造成的温室效应将比二氧化碳更加严重。

燃料电池:
    燃料电池是一种化学电池，它将物质发生化学反应时释放出的能量直接转变为电能。燃料电池与普通化学电池不一样，它工作时需要外界连续地向其供给燃料和氧化剂。正是由于它是把燃料进行化学反应释放出的能量变为电能输出，所以被称为燃料电池-- 燃料电池在结构上与蓄电池相似，由正极、负极和电解液组成．两极多是由钦、镍等惰性微孔材料制成，它们确利于气体燃料及空气或氧气通过，但不参与化学反应。以氢氧燃料电池为例，电池工作时，从负极将氢气输送进去，从正极将氧气输送进去，氢气和氧气在电池内部发生电化学反应，使燃料的化学能转变为电能。除了氢气，甲烷、煤气等也可作为燃料电池的燃料。目前。已研制成功铝空气燃料电池，它是用纯铝作负极，空气作正极，铝空气电池可以代替汽油提供汽车动力，这种电池还能用于收音机、照明设备、野营炊具、野外作业工具等。燃料电池具有能量转化率高，对环境污染小，工作时安静且无机械磨损等许多优点，在汽车、通信等许多方面得到了应用。

氢能源循环体系:
     下图是一种最理想的氧能源循环体系，太阳能和水是用之不竭的，而且价格低廉。极需研究的是寻找合适的光分解催化剂，它能在光照下使水的分解速率加快。当然，氢发电机的反应器和燃料电池也是需要研究的领域。实现这一良性循环．将使人类可以各取所需地消耗电能。


太阳能的利用方式:
日前太阳能的利用方式是光热转换和光电转换两种方式。
(1)光热转换方式
太阳能的热利用是通过集热器进行光热转化的，集热器也就是太阳能热水器。它的板芯由涂了吸热材料的铜片制成，封装存玻璃钢外壳中。铜片只是导热体，进行光热转化的是吸热涂层，这是特殊的有机高分子化合物。封装材料也很讲究，既要有高透光率，又要有良好的绝热性：随涂层、材料、封装技术和热水器的结构设计等不同，终端使用温岌较低的在200℃以下，可供生活热水、取暖等；中等温在存200～800℃之间，可供烹调、工业用热等；高温的可达800℃以上。可以供发电站使用。20世纪70年代石油危机之后，这类热水器曾有蓬勃发展，特别是在美国、以色列、日本、澳人利亚等国家，安装家用太阳能热水器的件它很多 (1()％～35％)。20世纪80年在美国已建成若干示范性的太阳能热发电站，用特殊的抛物面反光镜聚集热量获得高温蒸汽送到发电机进行发电。

(2)光电转换方式
太阳能也可通过光电池直接变成电能，这就是太阳能电池。其具有安全可靠、无噪、无污染、：不需燃料、无需架设输电网、规模可大叫可小等优点，但需要占用较大的面积。因此比较适合阳光充足的边远地区的农牧民或边防部队使用。已有使用价值的光电池种类不少．如多晶硅(Si蜥)、单晶硅(掺入少量硼、砷)、碲化镉 (cdTe)、础化铜钢(culnSe)等都是制造光电池的半导体材料，它们能吸收光子使电子定向流动而形成电流光电池应用范围很广，大的可用于微波中继站、卫星地面站、农村电话系统，小的可用于太阳能手表、太阳能计算器、太阳能充电器等，这些产品已有广大市场。

有关能源的几种常见概念：
（1）一级和二级能源
一级能源是直接开采或直接被利用的能源．如煤、石油、天然气、水能等
二级能源是由一级能源转化产生的能源，如水电、火电、酒精等汽油、柴油等石油产品都是由石油分馏产生的，因此属于二级能源

（2）绿色能源和清洁能源
绿色能是指对环境无影或影响很小的能源：如：电能、光能、潮汐能、氢能等
清洁能源是指使用时不产生污染环境的物质，但产物排放过多会对环境有影响的能源，如乙醇、甲烷等燃料燃烧产生的CO₂，空气中CO₂过多会产生温室效应

（3）可再生能源和不可再生能源
通过大自燃的循环可不断转化的能源称为可再生能源。如水能、氢能、乙醇等，要通过几百万年才能形成的能源、用一点少一点，这样的能源称为不可再生能源．如化石燃料

（4）化学能、物理能、核能
化学能：通过化学反应中获得的能量，如化石燃料和其他燃料燃烧产生的能量。
物理能：不通过化学反应直接获得的能量．如水能、地热能、潮汐能、风能。
核能：通过原子核变化获得的能量，如原子弹、氢弹爆炸释放的能量，核反应堆中产生的能量。

金属单质
1. 金属元素的结构特点：最外层大多少于4个电子；一般较易失去电子，表现还原性
2. 金属在自然界中的存在形式
（1）游离态：化学性质不活泼的金属,在自然界中能以游离态的形式存在
【举例】Au Ag Pt Cu
（2）化合态：化学性质比较活泼的金属,在自然界中能以化合态的形式存在
【举例】Al Na
【说明】少数金属在自然界中能以游离态的形式存在;而大多数的金属在自然界中能以化合态的形式存在.

非金属单质
1．概述
(1)位置及其原子结构 位置：位于元素周期表的右上角。把6种稀有气体除外，一般所指的非金属元素就只有16种。
原子结构：最外层电子数较多，原子半径较小，化学反应中容易结合电子，显示负化合价。
(2)单质的晶体类型
分子晶体：H2、X2、O2、O3、S8、N2、P4、稀有气体。
原子晶体：金刚石、Si、B。
(3)单质的同素异形体
氧族、卤族及氮没有同素异形体。
由同种原子组成的晶体，晶格不同，形成不同的单质。如金刚石和石墨。
由同种原子组成的分子，其原子个数不同，形成不同的单质。如O2、O3。
由同种原子组成的分子，其晶格不同，原子个数也不同而形成不同的单质。如白磷和红磷。


金属单质性质：
一、金属单质的物理性质
（1）大多呈银白色，有金属光泽 金属单质金属单质(18张)
【特例】Cu为红色，Au为黄色
（2）常温大多固体
【特例】Hg(水银)是液体
（3）有导电性、导热性、延展性

二、金属的化学性质
（1）与非金属单质（O2、Cl2、S、I2等）的反应
（2）金属与H₂O的反应
（3）与酸的反应：金属单质+酸→盐+氢气（置换反应）
（4）金属与氧化物的反应
（5）与盐的反应：金属单质+盐（溶液）→另一种金属+另一种盐

非金属单质的性质：
一、非金属单质的物理性质：
1、常温常压下非金属单质的状态
属于分子晶体的，在同类单质中分子量较小(范氏力较小)为气态(F2、Cl2、O2、N2、H2)，较大的为液态(Br2)，固态(S、P、I2)。 属于原子晶体的是固态(金刚石、硅、硼)。

2、单质的熔、沸点
属于分子晶体的由于分子间力较小，故熔、沸点较低。具有相似结构的同类晶体中，一般是分子量越大，其熔、沸点较高。 属于原子晶体的由于共价键的键能大，牢固，所以熔点很高，如金刚石，硬度大。

3、水溶性
氟能与水剧烈反应生成HF和O2；氯能溶于水(歧化反应)，难溶于饱和食盐水；其它单质的水溶性都很小。 

4、非金属单质呈固态时有热脆性，可能透明或半透明。 比重较小，无金属光泽((石墨例外)。导电、导热性差。

二、非金属单质的化学性质
1、化学惰性：稀有气体；
强氧化性：F2、Cl2、Br2、O2；
以还原性为主：H2、C、Si、B、P、As。

2、典型的非金属较易跟金属化合，一般形成离子键，非金属元素得电子，呈负价。

3、典型的非金属能跟氢气以极性共价键化合生成气态氢化物(ⅣA—ⅦA)，共用电子对偏向非金属元素，非金属元素显负价。

4、不同非金属间通过极性键形成化合物，共用电子对偏向吸电子能力强的非金属。

5、非金属氧化物一般为酸性氧化物，其对应的水化物是酸，最高价氧化物对应的水化物酸性越强，则其元素的非金属性也越强。
具体化学性质是：
(1)与金属反应 绝大多数非金属能与金属直接化合生成盐、氧化物、氮化物和碳化物。反应的难易是：强强易，弱弱难。典型的金属与典型的非金属化合形成离子化合物。
2Na＋Cl2＝2NaCl
3Fe＋2O2→Fe3O4
3Mg＋N2→Mg3N2
金属活动顺序表里的金属都能与F2、Cl2反应，除Ag、Pt、Au外都能与Br2、I2反应，除Pt、Au外都能与S反应，以上均生成无氧酸盐。
注意：2Na＋S＝Na2S，Hg＋S＝HgS较易。

(2)与非金属反应
①与H2反应生成气态氢化物(以极性键形成气态氢化物，水是液态)。反应的难易是：强易弱难，强稳定。 即使在温度 H2＋Cl2→2HCl 非金属气态氢化物大多具有还原性，其规律是：强者弱。
②与O2反应生成非金属氧化物，除NO、CO外，皆为成盐氧化物。反应规律是强难弱易，卤素不与氧气直接化合，具有强还原性的非金属与氧气反应容易。大多数非金属氧化物是酸性氧化物，其最高氧化物中除CO2为气体外，其余皆为固体。 S＋O2＝2SO24P＋5O2＝2P2O5 非金属单质形成氧化物的由易到难的程度：P、S、C、Si、N、I、Br、Cl。 40℃左右白磷燃烧，300℃左右煤(C)着火。C、Si可在空气中烧尽，N2在2000℃左右才和氧气化合。I2、Br2、Cl2不与氧气直接化合。
③与其它非金属反应
2P＋3Cl2＝2PCl3
2P＋5Cl2＝2PCl5
Si＋2F2＝SiF4
C＋2S→CS2

(3)与水反应
2F2＋2H2O＝4HF＋O2­(置换)
Cl2＋H2O＝HCl＋HClO(Br2、I2相同)(歧化)
C＋H2O(g)→CO＋H2(水煤气)

(4)与碱溶液反应
X2＋2NaOH(稀)＝NaX＋NaXO＋H2O(注意：F2例外)
3X2＋6NaOH(浓)＝5NaX＋NaXO3＋3H2O(注意：F2例外)
3S＋6KOH(浓)＝2K2S＋K2SO3＋3H2O
Si＋2NaOH＋H2O＝Na2SiO3＋2H2­
P4＋3NaOH＋3H2O→3NaH2PO2＋PH3­

(5)与氧化性酸反应 不太活泼的非金属C、S、P、I2等具有较强还原性，可被硝酸和浓硫酸等强氧化性酸氧化。
C＋2H2SO4(浓)→CO2­＋2SO2­＋2H2O
C＋4HNO3(浓)→CO2­＋4NO2­＋2H2O
S＋2H2SO4(浓)→3SO2­＋2H2O
S＋6HNO3(浓)→H2SO4＋6NO2­＋2H2O
P＋5HNO3(浓)→H3PO4＋5NO2­＋H2O
3P(白磷)＋5HNO3(稀)＋2H2O＝3H3PO4＋5NO­
I2＋10HNO3(浓)＝2HIO3＋10NO2­＋4H2O

(6)与氧化物反应
①与金属氧化物反应(具有还原性的非金属与具有氧化性的金属氧化物发生氧化还原反应。)
C＋2CuO→CO2↑＋2Cu
C＋FeO→CO↑＋Fe
Si＋2FeO→SiO2＋2Fe
H2＋CuOH2→O↑＋Cu
Na2O＋O2＝Na2O2
②与非金属氧化物反应
C＋H2O→CO＋H2
2C＋SiO2→2CO↑＋Si
3C＋SiO2→2CO↑＋SiC
2F2＋2H2O＝4HF＋O2­
C＋CO2→2CO
2SO2＋O2＝2SO3
2NO＋O2＝2NO2

(7)与无氧化酸及无氧酸盐反应 按非金属的活动顺序发生置换反应(强代弱)。
2NaBr＋Cl2＝2NaCl＋Br2
Br2＋2NaI＝2NaBr＋I2
Cl2＋Na2S＝2NaCl＋S
2H2S＋O2＝2H2O＋2S
2H2S＋3O2→2H2O＋2SO2