本试题 “化学就在我们身边，它能改善我们的生活。(1)从氮气、氦气、氧气、氯化钾、硝酸钾、葡萄糖六种物质中选择适当的物质，按下列要求填空。①农田施用的复合肥是___...” 主要考查您对六大营养素
化肥
氧气的用途
稀有气体的性质和用途
燃料的利用和新能源的开发
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- 六大营养素
- 化肥
- 氧气的用途
- 稀有气体的性质和用途
- 燃料的利用和新能源的开发
人类需要的营养素：
人类为了维持生命和健康，必须摄取食物。食物的成分主要有蛋白质、糖类、油脂、维生素、无机盐和水六大类，通常称为六大基本营养素。
六大营养素的特性：
1．蛋白质
蛋白质是构成细胞的基本物质，是机体生长及修补受损组织的主要原料。
(1)蛋白质的多样性：蛋白质是由多种氨基酸构成的极为复杂的有机化合物，相对分子质量很大，从几万到几百万。构成氨基酸的基本元素有氢、氧、碳、氮，但不同种类的蛋白质中可能含有其他元素，如血红蛋白。
(2)蛋白质的存在：主要存在于动物肌肉、皮肤、毛发、蹄、角、血液和各种酶中，许多植物(如大豆、花生) 的种子里也含有丰富的蛋白质。
(3)氨基酸在人体内的转化：人体通过食物获得的蛋白质在胃肠道里与水发生反应，生成氨基酸。氨基酸通过肠壁进入血液循环，一部分氨基酸被氧化，生成尿素、二氧化碳和水等排出体外，同时放出热量供人体活动的需要。每克蛋白质完全氧化放出约18kJ的能量。另一部分氨基酸再重新形成人体所需要的各种蛋白质，维持人体的生长发育和组织更新。
(4)蛋白质的功能：
a. 血红蛋白的作用：人体内氧气的传输者，起载体作用。正常呼吸时，在肺部，血红蛋白中血红素的Fe2+与氧结合成为氧合血红蛋白，随着血液流到机体的各个组织和器官，放出氧气，供体内氧化用。同时血红蛋白结合血液中的二氧化碳，携带到肺部呼出。人的呼吸作用就是这样反复进行的过程。血红蛋白+O2→氧合血红蛋白血红蛋白也能与一氧化碳结合，而且结合能力很强，大约是氧气的200～300倍。结合了一氧化碳的血红蛋白很难再与氧气结合，人就会因缺氧而中毒，甚至窒息死亡。
b. 酶的作用：酶是一类重要的蛋白质，是生物催化剂，能催化生物体内的反应。一种酶只能催化一类反应，而且反应一般是在体温和接近中性的条件下进行的。酶的催化具有专一性、高效性的特点。
(5)蛋白质的变性当蛋白质分子受到某些物理因素(如高温、紫外线、超声波、高电压等)和化学因素(如酸、碱、有机溶剂、重金属盐等)的影响时，其结构会被破坏，导致其失去生理活性(称为蛋白质的变性)。如甲醛(防腐剂福尔马林的主要成分)会与蛋白质中反应，使蛋白质分子结构发生变化，从而失去生理活性并发生凝固。
(6)蛋白质与健康
a．蛋白质缺乏成年人：肌肉消瘦、机体免疫力下降、贫血，严重者将发生水肿。成人每天需从食物中摄取60.70g的蛋白质。未成年人：生长发育停滞、贫血、智力发育差、视觉差。。青少年每天需从食物中摄取75—90g的蛋白质。
b．蛋白质过量蛋白质在体内不能储存，多了机体无法吸收，过量摄入蛋白质，将会因代谢障碍产生蛋白质中毒甚至死亡。
2．糖类
(1)糖类的组成糖类是人类食物的重要成分，由C、H、O三种元素组成，又称碳水化合物。
(2)糖类的生理功能为机体活动提供能量，糖类所提供的能量占人类食物所提供的总能量的60％～70％；构成机体的重要物质；调节食品风味；维持大脑功能必需的能量；调节脂肪代谢；提供膳食纤维。
(3)食物中的糖类分成两类：人可以吸收利用的有效糖类如单糖，多糖，双糖和人不能消化的无效糖类如纤维素。
(4)常见的糖类物质
a. 淀粉：它是绿色植物光合作用的产物，化学式为（C6H10O5）n。
b.葡萄糖
葡萄糖的化学式为C6H12O5。葡萄糖经过肠壁吸收进入血液成为血液，输送到人体的各个组织和器官，为人体组织提能量．又在酶的作用下，转变为糖原贮藏在肝脏和肌肉中。在人体组织里，葡萄糖在酶的作用下经缓慢氧化转变成二氧化碳和水，同时放出能量，机体活动和维持恒定体温的需耍。
注意:葡萄糖与新制Cu(OH)2悬浊液反应生成红色氧化亚铜沉淀．医疗上用此反应原理检验血糖。
c.蔗糖
(5)糖类与健康
人体中缺乏糖类会导敛全身无力、头帚、心悸、脑功能障碍等，低血糖严重者会导致昏迷。因为葡萄糖不经过转化即可为人体吸收，所以低血糖患者可利用静脉注射葡萄糖溶液的方法迅速补允营养，时间允许时可以服用蔗糖水临水临时代替。当糖类过多时，人体组织吸收不了，就会转化成脂肪储存于体内，使人过于肥胖而诱发各种疾病，如高血脂、冠心病等。
3．油脂
(1)油脂的分布在常温下，植物油脂呈液态，如花生油、豆油等；动物油脂呈固态，如牛油等。
(2)功能：油脂是重要的供能物质，每克油脂在人体内完全氧化时放出约39kJ的能量，比糖类多一倍以上，因此它是重要的供能物质。在正常情况下，每人每日需摄人50～60g油脂，它供给人体每日所需能量的 20％～25％。
(3)油脂与健康
一般成人体内贮存的脂肪约占人体质量的10％～20％，它是维持生命活动的备用能源。当人进食量小、摄入食物的能量小足以支付机体消牦的能量时，就要消耗自身的脂肪来满足机体的需要，此时人就会消瘦。但是过多地摄入油脂容易诱发心脑血管疾病、肥胖症，还会诱发高血压、糖尿病等。
4. 维生素
注意：维生素并非“多多益姜”
维牛素A超量摄入的副作用：导致中毒，急性中毒表现为头晕、嗜睡、头痛、呕叶、腹泻等症状。超量服用维生素B。在200mg以上，将会产生药物依赖，严重者能出现步态不稳、手足麻木等。
维生素C如果每次服用超过1g时，就可能为病毒提供养料，可谓得不偿失，还可能导致腹痛、腹泻、尿频，影响儿童生长发育、影响孕妇的胎儿发育，甚至患先天性坏血病等。
维生素D长期超量服用在1800mg后，就会出现生长停滞，影响儿童生长发育。
维生素E每日用量400～800mg后，可引起视力模糊，乳腺肿大，头痛，头晕，恶心等。长期服用超过800mg，将改变分泌代谢，免疫功能下降等。
5．无机盐
(1)人体内无机盐的作用无机盐是人体内的营养元素之一，含量虽少但对正常生理活动有重要影响。主要有以下作用：为构成人体组织的重要成分；维持机体的渗透压和体液酸碱平衡；维持神经细胞兴奋性；构成酶的成分或激活酶的活性；参与体内物质代谢等。
(2)人体内无机盐的获取及缺乏症机体在新陈代谢过程中，随时都有一定量的矿物质以不同的途径排出体外，如汗液、尿液，因此必须及时适量补充。矿物质在食物和水中广泛存在，一般不易引起缺乏。不同的生理状况和不同的地理环境或其他特殊件会引起某些元素的缺乏或过量，导致诸如克山病、骨节病等地方病的发生。
6．水
(1)水在人体内的作用水在人体中的功能是维持细胞状态，增强代谢能，调节血液的正常循环，溶解营养素，使之易于吸收和运输；水还能帮助机体排泄废弃物，散发热量，调节体温，并使血液保持酸碱平衡；水在食物消化、促进血液循环、润滑关节和各内脏器官保持它们正常的生理机能中起着重要作用；人体内的水还能使体内器官减缓震荡。
(2)人体内水的流失和获取途径
a．人体内水的流失途径：排尿、呼吸、体表排汗排粪。
b．人体内水的获取途径：饮水、食物、体内物代谢。
c．如果身体摄入水分不足，开始时人体可通过节机体减少水分的排出量，保持机体水平衡，但严重不足时，自身就无法控制了。当体内水分减少达体重的2％时，身体可因脱水而造成代谢障碍；减少7％—14% 时，出现严重的脱水症状；减少15％以上，即有生命危险。
知识点拨：
1. 纤维和纤维素：
很多学生常常存在一个认识上的误区，认为“纤维：纤维素”，其实这是两个不同的概念。纤维素是指一种特定的化学物质。纤维素通常为白色、无臭、无味、不溶于水，也不溶于一般的有机溶剂，其化学式为 (C6H10O5)n，属于多糖物质。纤维素广泛存在于自然界的植物体中，木材中有一半是纤维素，棉花是自然界中较纯粹的纤维素，脱脂棉和滤纸差不多是纯粹的纤维素纤维是指细而柔软的一类物质，分为天然纤维和化学纤维：天然纤维有植物纤维、动物纤维和矿物纤维化学纤维分为人造纤维和合成纤维。人造纤维是指利用含有纤维素的原料经化学处理和机械加工而制成的纤维。合成纤维是指利用石油、灭然气、煤为原料制成单体，再经聚合反应而生成的高分子化合物最后经拉丝工艺获得的纤维。
2. 人不能消化纤维素的原因
纤维素[(C6H10O5)n]也属于糖类，主要存存于植物体内．如树木的茎主要成分是纤维素，棉花的主要成分也是纤维素。同样是糖类，人可以从食物中摄食淀粉，并在体内将淀粉最终消化成葡萄糖加以吸收利用，但人不能消化纤维素，原因在于人体内没有纤维素酶，不能使纤维素在人体内水解。
3. 几种维生素的生理功能及来源
知识拓展：
1. 食品添加剂：
(1)食品添加剂的界定根据1962年FAO／WHO食品法典委员会(CA 对食品添加剂的定义，食品添加剂是指：有意识地一以少量添加于食品，以改善食品的外观、风味和组织构或贮存性质的非营养物质。
(2)分类根据我国的《食品添加剂使用卫生标准》将其为：防腐剂、抗氧化剂、发色剂、漂白剂、酸味剂、凝剂、疏松剂、增稠剂、消泡剂、甜味剂、着色剂、乳化剂品质改良剂、抗结剂、增昧剂、酶制剂、被膜剂、发泡剂保鲜剂、香料、营养强化剂以及其他添加剂。
2. 认识服装的标签
当你买衣服时，怎样知道服装面料的种类呢?看服装上的标签。服装标签一般包括服装的型号、面料的纤维种类及含量、洗涤熨烫说明等内容。如果服装面料是由一种纤维材料制成的，则用“纯×”或“100％ x”来表示，如“纯棉…‘纯毛”或“100％毛”；如果服装是由两种或两种以上的纤维制成的，标签上应注明每种纤维的含量，如“涤纶20％、棉80％”等。
3. 各种纤维素的燃烧鉴别法
人类为了维持生命和健康，必须摄取食物。食物的成分主要有蛋白质、糖类、油脂、维生素、无机盐和水六大类，通常称为六大基本营养素。
六大营养素的特性：
1．蛋白质
蛋白质是构成细胞的基本物质，是机体生长及修补受损组织的主要原料。
(1)蛋白质的多样性：蛋白质是由多种氨基酸构成的极为复杂的有机化合物，相对分子质量很大，从几万到几百万。构成氨基酸的基本元素有氢、氧、碳、氮，但不同种类的蛋白质中可能含有其他元素，如血红蛋白。
(2)蛋白质的存在：主要存在于动物肌肉、皮肤、毛发、蹄、角、血液和各种酶中，许多植物(如大豆、花生) 的种子里也含有丰富的蛋白质。
(3)氨基酸在人体内的转化：人体通过食物获得的蛋白质在胃肠道里与水发生反应，生成氨基酸。氨基酸通过肠壁进入血液循环，一部分氨基酸被氧化，生成尿素、二氧化碳和水等排出体外，同时放出热量供人体活动的需要。每克蛋白质完全氧化放出约18kJ的能量。另一部分氨基酸再重新形成人体所需要的各种蛋白质，维持人体的生长发育和组织更新。
(4)蛋白质的功能：
a. 血红蛋白的作用：人体内氧气的传输者，起载体作用。正常呼吸时，在肺部，血红蛋白中血红素的Fe2+与氧结合成为氧合血红蛋白，随着血液流到机体的各个组织和器官，放出氧气，供体内氧化用。同时血红蛋白结合血液中的二氧化碳，携带到肺部呼出。人的呼吸作用就是这样反复进行的过程。血红蛋白+O2→氧合血红蛋白血红蛋白也能与一氧化碳结合，而且结合能力很强，大约是氧气的200～300倍。结合了一氧化碳的血红蛋白很难再与氧气结合，人就会因缺氧而中毒，甚至窒息死亡。
b. 酶的作用：酶是一类重要的蛋白质，是生物催化剂，能催化生物体内的反应。一种酶只能催化一类反应，而且反应一般是在体温和接近中性的条件下进行的。酶的催化具有专一性、高效性的特点。
(5)蛋白质的变性当蛋白质分子受到某些物理因素(如高温、紫外线、超声波、高电压等)和化学因素(如酸、碱、有机溶剂、重金属盐等)的影响时，其结构会被破坏，导致其失去生理活性(称为蛋白质的变性)。如甲醛(防腐剂福尔马林的主要成分)会与蛋白质中反应，使蛋白质分子结构发生变化，从而失去生理活性并发生凝固。
(6)蛋白质与健康
a．蛋白质缺乏成年人：肌肉消瘦、机体免疫力下降、贫血，严重者将发生水肿。成人每天需从食物中摄取60.70g的蛋白质。未成年人：生长发育停滞、贫血、智力发育差、视觉差。。青少年每天需从食物中摄取75—90g的蛋白质。
b．蛋白质过量蛋白质在体内不能储存，多了机体无法吸收，过量摄入蛋白质，将会因代谢障碍产生蛋白质中毒甚至死亡。
2．糖类
(1)糖类的组成糖类是人类食物的重要成分，由C、H、O三种元素组成，又称碳水化合物。
(2)糖类的生理功能为机体活动提供能量，糖类所提供的能量占人类食物所提供的总能量的60％～70％；构成机体的重要物质；调节食品风味；维持大脑功能必需的能量；调节脂肪代谢；提供膳食纤维。
(3)食物中的糖类分成两类：人可以吸收利用的有效糖类如单糖，多糖，双糖和人不能消化的无效糖类如纤维素。
(4)常见的糖类物质
a. 淀粉：它是绿色植物光合作用的产物，化学式为（C6H10O5）n。
| 存在 | 植物种子或块茎中，如水稻，小麦，马铃薯等 |
| 消化 | 食物淀粉在人体内经酶的作用，与水作用最终变成葡萄糖，然后再被人体吸收 |
| 检验 | 淀粉遇到碘单质（常用碘水或碘酒做试验）会变蓝色，以此检验淀粉的存在 |
葡萄糖的化学式为C6H12O5。葡萄糖经过肠壁吸收进入血液成为血液，输送到人体的各个组织和器官，为人体组织提能量．又在酶的作用下，转变为糖原贮藏在肝脏和肌肉中。在人体组织里，葡萄糖在酶的作用下经缓慢氧化转变成二氧化碳和水，同时放出能量，机体活动和维持恒定体温的需耍。
注意:葡萄糖与新制Cu(OH)2悬浊液反应生成红色氧化亚铜沉淀．医疗上用此反应原理检验血糖。
c.蔗糖
| 存在 | 贮藏在某些植物(如甘蔗、甜菜等)中，化学式为C12H22O11 |
| 用途 | 日常生活中常用的白糖、冰糖和红糖的主要成分就是蔗糖，它是食品中常用的甜味剂 |
(5)糖类与健康
人体中缺乏糖类会导敛全身无力、头帚、心悸、脑功能障碍等，低血糖严重者会导致昏迷。因为葡萄糖不经过转化即可为人体吸收，所以低血糖患者可利用静脉注射葡萄糖溶液的方法迅速补允营养，时间允许时可以服用蔗糖水临水临时代替。当糖类过多时，人体组织吸收不了，就会转化成脂肪储存于体内，使人过于肥胖而诱发各种疾病，如高血脂、冠心病等。
3．油脂
(1)油脂的分布在常温下，植物油脂呈液态，如花生油、豆油等；动物油脂呈固态，如牛油等。
(2)功能：油脂是重要的供能物质，每克油脂在人体内完全氧化时放出约39kJ的能量，比糖类多一倍以上，因此它是重要的供能物质。在正常情况下，每人每日需摄人50～60g油脂，它供给人体每日所需能量的 20％～25％。
(3)油脂与健康
一般成人体内贮存的脂肪约占人体质量的10％～20％，它是维持生命活动的备用能源。当人进食量小、摄入食物的能量小足以支付机体消牦的能量时，就要消耗自身的脂肪来满足机体的需要，此时人就会消瘦。但是过多地摄入油脂容易诱发心脑血管疾病、肥胖症，还会诱发高血压、糖尿病等。
4. 维生素
| 种类 | 维生素有20多种，多数在人体内小能合成，需要从食物中摄取 |
| 存在 | 水果、蔬菜、种了食物、动物肝脏、鱼类、鱼肝油、蛋类、牛奶等均含丰富的维生素 |
| 功能 | 调节新陈代谢，预防疾病，维持身体健康。如维生素C有防癌作用，它能促进人体生长发育，增强对疾病的抵抗力 |
| 缺乏的后果 | 缺乏某种维生素会使人患病。如：缺乏维生素A，会引起夜盲症；缺乏维生素C，会引起坏血病；缺乏维生素B，会引起皮炎、贫血、肌肉萎缩等；缺乏维生素D，会使青少年发育不良而得佝偻病，老年人会发生骨质疏松 |
注意：维生素并非“多多益姜”
维牛素A超量摄入的副作用：导致中毒，急性中毒表现为头晕、嗜睡、头痛、呕叶、腹泻等症状。超量服用维生素B。在200mg以上，将会产生药物依赖，严重者能出现步态不稳、手足麻木等。
维生素C如果每次服用超过1g时，就可能为病毒提供养料，可谓得不偿失，还可能导致腹痛、腹泻、尿频，影响儿童生长发育、影响孕妇的胎儿发育，甚至患先天性坏血病等。
维生素D长期超量服用在1800mg后，就会出现生长停滞，影响儿童生长发育。
维生素E每日用量400～800mg后，可引起视力模糊，乳腺肿大，头痛，头晕，恶心等。长期服用超过800mg，将改变分泌代谢，免疫功能下降等。
5．无机盐
(1)人体内无机盐的作用无机盐是人体内的营养元素之一，含量虽少但对正常生理活动有重要影响。主要有以下作用：为构成人体组织的重要成分；维持机体的渗透压和体液酸碱平衡；维持神经细胞兴奋性；构成酶的成分或激活酶的活性；参与体内物质代谢等。
(2)人体内无机盐的获取及缺乏症机体在新陈代谢过程中，随时都有一定量的矿物质以不同的途径排出体外，如汗液、尿液，因此必须及时适量补充。矿物质在食物和水中广泛存在，一般不易引起缺乏。不同的生理状况和不同的地理环境或其他特殊件会引起某些元素的缺乏或过量，导致诸如克山病、骨节病等地方病的发生。
6．水
(1)水在人体内的作用水在人体中的功能是维持细胞状态，增强代谢能，调节血液的正常循环，溶解营养素，使之易于吸收和运输；水还能帮助机体排泄废弃物，散发热量，调节体温，并使血液保持酸碱平衡；水在食物消化、促进血液循环、润滑关节和各内脏器官保持它们正常的生理机能中起着重要作用；人体内的水还能使体内器官减缓震荡。
(2)人体内水的流失和获取途径
a．人体内水的流失途径：排尿、呼吸、体表排汗排粪。
b．人体内水的获取途径：饮水、食物、体内物代谢。
c．如果身体摄入水分不足，开始时人体可通过节机体减少水分的排出量，保持机体水平衡，但严重不足时，自身就无法控制了。当体内水分减少达体重的2％时，身体可因脱水而造成代谢障碍；减少7％—14% 时，出现严重的脱水症状；减少15％以上，即有生命危险。
知识点拨：
1. 纤维和纤维素：
很多学生常常存在一个认识上的误区，认为“纤维：纤维素”，其实这是两个不同的概念。纤维素是指一种特定的化学物质。纤维素通常为白色、无臭、无味、不溶于水，也不溶于一般的有机溶剂，其化学式为 (C6H10O5)n，属于多糖物质。纤维素广泛存在于自然界的植物体中，木材中有一半是纤维素，棉花是自然界中较纯粹的纤维素，脱脂棉和滤纸差不多是纯粹的纤维素纤维是指细而柔软的一类物质，分为天然纤维和化学纤维：天然纤维有植物纤维、动物纤维和矿物纤维化学纤维分为人造纤维和合成纤维。人造纤维是指利用含有纤维素的原料经化学处理和机械加工而制成的纤维。合成纤维是指利用石油、灭然气、煤为原料制成单体，再经聚合反应而生成的高分子化合物最后经拉丝工艺获得的纤维。
2. 人不能消化纤维素的原因
纤维素[(C6H10O5)n]也属于糖类，主要存存于植物体内．如树木的茎主要成分是纤维素，棉花的主要成分也是纤维素。同样是糖类，人可以从食物中摄食淀粉，并在体内将淀粉最终消化成葡萄糖加以吸收利用，但人不能消化纤维素，原因在于人体内没有纤维素酶，不能使纤维素在人体内水解。
3. 几种维生素的生理功能及来源
| 维生素A (视黄醇) | 促进人体的生长发育和防止角膜炎、夜盲症等疾病 | 鱼肝油、绿色蔬菜 |
| 维生素B1 (硫胺素) | 促进人体发育，帮助消化，防止脚气病、神经炎，可治疗皮肤病 | 酵母、谷类、肝、豆类、瘦肉 |
| 维生索B2 (核黄索) | 可防治口角炎、皮肤炎、舌炎等，能参与体内生物氧化作用 | 酵母、肝、蛋、蔬菜 |
| 维生素C (抗坏血酸) | 降低毛细血管的脆性，促进外伤的愈合，并能增强机体的抵抗力，促进胆固醇代谢 | 新鲜蔬菜和水果 |
| 维生素D (抗佝偻病) | 可预防佝偻病、软骨病和小儿出齿迟，牙齿不健全等疾病，能调节Ca、P 代谢 | 鱼肝油、蛋黄、乳类、酵母 |
| 维生素E (生育酚) | 对防止记忆力减退、抗机体早衰、预防不育症和习惯。降流产有一定作用 | 鸡蛋、肉、肝、鱼、植物油 |
知识拓展：
1. 食品添加剂：
(1)食品添加剂的界定根据1962年FAO／WHO食品法典委员会(CA 对食品添加剂的定义，食品添加剂是指：有意识地一以少量添加于食品，以改善食品的外观、风味和组织构或贮存性质的非营养物质。
(2)分类根据我国的《食品添加剂使用卫生标准》将其为：防腐剂、抗氧化剂、发色剂、漂白剂、酸味剂、凝剂、疏松剂、增稠剂、消泡剂、甜味剂、着色剂、乳化剂品质改良剂、抗结剂、增昧剂、酶制剂、被膜剂、发泡剂保鲜剂、香料、营养强化剂以及其他添加剂。
2. 认识服装的标签
当你买衣服时，怎样知道服装面料的种类呢?看服装上的标签。服装标签一般包括服装的型号、面料的纤维种类及含量、洗涤熨烫说明等内容。如果服装面料是由一种纤维材料制成的，则用“纯×”或“100％ x”来表示，如“纯棉…‘纯毛”或“100％毛”；如果服装是由两种或两种以上的纤维制成的，标签上应注明每种纤维的含量，如“涤纶20％、棉80％”等。
3. 各种纤维素的燃烧鉴别法
| 织物 | 现象 |
| 尼龙 | 易燃，燃烧时有臭味，有火焰，余烬为灰褐色 |
| 涤纶 | 近火焰即熔缩，燃烧时边熔化边冒黑烟，燃烧后呈黑褐色块状．可压碎 |
| 腈纶 | 近火时先收缩，后燃烧，冒黑烟，有臭味，余烬呈黑色圆球 |
| 棉布 | 易燃烧，燃烧时无异味，余烬呈灰白色 |
| 羊毛 | 燃烧时发泡，有火焰，有烧焦羽毛的气味，余烬呈黑褐色 |
| 丝绸 | 燃烧缓慢，有臭味，余烬为黑色小球，容易压碎 |
化学肥料的概念：
化学肥料是指以矿物、空气、水做原料，经过化学加工制成含有植物生长所需的营养元素的物质，简称化肥。农作物所必需的营养元素有碳、氢、氧、氮、磷、钾、钙、镁等，其中氮、磷、钾需要量较大，因此氮肥、磷肥、钾肥是最主要的化学肥料。另外还有同时含有两种或两种以上营养元素的复合肥，植物生长过程中需要量比较少的微量元素肥料。
常见化学肥料：
1、氮肥
①作用：氮是合成蛋白质、核酸和叶绿素的重要元素，氮肥充足会使植物枝繁叶茂、果实硕大。缺少氮元素，会使植物生长发育迟缓或停滞，光合作用减慢等。外观表现为植株矮小，瘦弱，叶片发黄，严重时叶脉为棕色。
②氮肥的特性
a.氮盐与碱混合受热可产生一种无色、有刺激性气味的气体，它能使湿润的红色石蕊试纸变蓝。例如: NaOH+NH4NO3=NaNO3+H2O+NH3↑
检验按根离子(NH4+)时，需有可溶性碱和红色石蕊试纸。
b.氨水是氨气的水溶液，溶于水的氨气大部分与水反应生成一水合氨。一水合氨在水中发生电离，生成铵根离子和氢氧根离子。由于氨水中存在的阴离子全部是OH-，所以氨水呈碱性，一水合氨属于碱类。请注意，通常情况下氨水指氨气溶于水后生成的一水合氨(NH3·H2O)，切勿将氨水的化学式写成NH4OH，因为氨水中没有NH4OH存在。
c.碳酸氢按受热分解:NH4HCO3==NH3↑+ CO2↑+H2O↑。
③氮的固定将氮气转化为氮的化合物的方法。如:豆科植物根部的根瘤菌能把空气中的氮气转化为含氮化合物，这类植物无需或只需少量使用氮肥。
2、磷肥
①作用:磷能促进作物生长，增强抗寒、抗旱能力。若缺乏磷元素，常表现为生长迟缓、产量降低，但磷过量则会引起作物贪青晚熟，结实率下降。外观表现为植株特别矮小，叶片出现紫色。
②常见磷肥有磷矿粉[Ca3(PO4)2]、钙镁磷肥(钙和镁的磷酸盐)、过磷酸钙[磷酸二氢钙Ca(H2PO4)2 和CaSO4的混合物]等。
3、钾肥
①作用:钾肥能保证各种代谢过程的顺利进行、促进植物生民、增强抗病虫害和抗倒伏能力。若缺乏钾元素，常表现为茎秆软弱、容易倒伏、叶片的边缘和尖端呈褐色，并逐渐焦枯。
②常见钾肥有硫酸钾(K2SO4)、氯化钾(KCl)和草木灰(主要成分为K2CO3)等。
(4)复合肥
含两种或两种以土营养元素的化肥。
①特点能同时均匀地供给作物几种养分，充分发挥营养元素间的互补作用，有效成分高。
②种类磷酸按〔磷酸二氢铵NH4H2PO4和磷酸氢二按 (NH4)2HPO4的混合物」、硝酸钾(KNO3)。
常见氮肥及性质:
化肥和农家肥的比较：
使用化肥、农药的利与弊：
①利：化肥、农药对提高农作物的产量具有重要的作用。
②弊：
a.不合理施用化肥会带来很多环境问题，一方面化肥中含有一些重金属元素、有毒有机物和放射性物质，施人后会引起潜在的土壤污染；另一方面化肥在施用过程中，因某些成分的积累、流失或变化，引起土壤酸化，水域中氮和磷含量升高，氮化物和硫化物气体排放等，造成土壤退化和水、大气环境的污染。
b.农药本身有毒，在杀灭病虫害的同时也带来了对自然环境的污染和对人体健康的危害。
使用化肥的注意事项：
①铰态氮肥不能与碱性物质(如碱、草木灰等)一起使用，因为铵态氮肥中的NH4+遇到OH-会生成易挥发的NH3，降低肥效。
②使用氨水或磷酸氢铵时要防止挥发，立即灌溉或用土盖上，人要站在上风口，因氨气对人的眼、鼻等膜有刺激作用。
③硝酸按受热易分解，在高温或猛烈撞击时易发生爆炸。所以当硝酸铵受潮结块时，不要用铁锤砸碎。
④硫酸按不易长时间使用，以免造成土壤酸性增强或土壤板结。
化肥鉴别的方法：
①一看、二闻、三溶看外观，氮肥、钾肥为白色晶体，磷肥是灰白色粉末；闻气味，碳酸氢按有强烈的氨味，可直接将它与其他氮肥相区别；加水溶解，氮肥、钾肥全部溶于水，磷肥大多不溶于水。铵盐的鉴别：(NH4)2SO4、NH4NO3等和熟石灰混合研磨，放出具有刺激性气味的氨气。
②氮肥的简易鉴别氮肥中的氨水呈液态，碳酸氧钱有强烈的氨味，据此可直接将它们与其他氮肥相区别。其他常见氮肥可按下列步骤鉴别:
注意硫酸铵、氯化铵、硝酸铵同时鉴别时，不能先加硝酸银溶液鉴别氯化铵，因为硝酸银与硫酸铵反应，可能生成微溶物硫酸银，也可能出现沉淀。所以要区分含SO42-、Cl-和NO3-的三种物质时，一般是先加硝酸钡来鉴别出含有SO42-的物质，再加入硝酸银，鉴别出含有Cl-的物质，无现象的则是含有NO3-的物质。
③化肥鉴别歌鉴别化肥简易行，无锈铁片火烧红；化肥分别铁上放，各自现象皆不同；遇铁冒烟化成水，定是尿素不可疑；若是只熔不冒烟，刺鼻气味是磷铵；一阵烟后冒火星，必是硝铵显神通；铁上发出紫火焰，吱吱微响是硫铵；要想测知氯化铵，触铁味如浓盐酸；磷肥多为灰白色，置于红铁味难闻；放于红铁爆噼啪，无氨味者硫酸钾，氨化磷肥与有别，无烟臭气呛煞人；上述现象若不符，其中有诈须谨慎；认真鉴别把握准，防止上当把钱费。
盐的命名：
(1)只有两种元素组成的盐，读作“某化某”，如 NaCl读作氯化钠，AgI读作碘化银。
(2)构成中含有酸根的，读作“某酸某”。如Na2CO3、ZnSO4、AgNO3、KMnO4、KClO3分别读作:碳酸钠、硫酸锌、硝酸银、高锰酸钾、氯酸钾。
(3)含铵根的化合物，读作“某化铵”或“某酸铵”。如NH4Cl、(NH4)2SO4读作:氯化铵、硫酸铵。
(4)其他:Cu2(OH)2CO3读作“碱式碳酸铜”， NaHSO4读作“硫酸氢钠”， NaHCO3读作“碳酸氢钠”。
化学肥料是指以矿物、空气、水做原料，经过化学加工制成含有植物生长所需的营养元素的物质，简称化肥。农作物所必需的营养元素有碳、氢、氧、氮、磷、钾、钙、镁等，其中氮、磷、钾需要量较大，因此氮肥、磷肥、钾肥是最主要的化学肥料。另外还有同时含有两种或两种以上营养元素的复合肥，植物生长过程中需要量比较少的微量元素肥料。
常见化学肥料：
1、氮肥
①作用：氮是合成蛋白质、核酸和叶绿素的重要元素，氮肥充足会使植物枝繁叶茂、果实硕大。缺少氮元素，会使植物生长发育迟缓或停滞，光合作用减慢等。外观表现为植株矮小，瘦弱，叶片发黄，严重时叶脉为棕色。
②氮肥的特性
a.氮盐与碱混合受热可产生一种无色、有刺激性气味的气体，它能使湿润的红色石蕊试纸变蓝。例如: NaOH+NH4NO3=NaNO3+H2O+NH3↑
检验按根离子(NH4+)时，需有可溶性碱和红色石蕊试纸。
b.氨水是氨气的水溶液，溶于水的氨气大部分与水反应生成一水合氨。一水合氨在水中发生电离，生成铵根离子和氢氧根离子。由于氨水中存在的阴离子全部是OH-，所以氨水呈碱性，一水合氨属于碱类。请注意，通常情况下氨水指氨气溶于水后生成的一水合氨(NH3·H2O)，切勿将氨水的化学式写成NH4OH，因为氨水中没有NH4OH存在。
c.碳酸氢按受热分解:NH4HCO3==NH3↑+ CO2↑+H2O↑。
③氮的固定将氮气转化为氮的化合物的方法。如:豆科植物根部的根瘤菌能把空气中的氮气转化为含氮化合物，这类植物无需或只需少量使用氮肥。
2、磷肥
①作用:磷能促进作物生长，增强抗寒、抗旱能力。若缺乏磷元素，常表现为生长迟缓、产量降低，但磷过量则会引起作物贪青晚熟，结实率下降。外观表现为植株特别矮小，叶片出现紫色。
②常见磷肥有磷矿粉[Ca3(PO4)2]、钙镁磷肥(钙和镁的磷酸盐)、过磷酸钙[磷酸二氢钙Ca(H2PO4)2 和CaSO4的混合物]等。
3、钾肥
①作用:钾肥能保证各种代谢过程的顺利进行、促进植物生民、增强抗病虫害和抗倒伏能力。若缺乏钾元素，常表现为茎秆软弱、容易倒伏、叶片的边缘和尖端呈褐色，并逐渐焦枯。
②常见钾肥有硫酸钾(K2SO4)、氯化钾(KCl)和草木灰(主要成分为K2CO3)等。
(4)复合肥
含两种或两种以土营养元素的化肥。
①特点能同时均匀地供给作物几种养分，充分发挥营养元素间的互补作用，有效成分高。
②种类磷酸按〔磷酸二氢铵NH4H2PO4和磷酸氢二按 (NH4)2HPO4的混合物」、硝酸钾(KNO3)。
常见氮肥及性质:
| 名称 | 化学式 | 性质 | 注意事项 |
| 尿素 | CO(NH2)2 | 白色或淡黄色晶体，易溶 于水，含氮量不超过46.7%， 肥效高且持久，对土壤无 不良影响 |
—— |
| 碳酸氢铵 | NH4HCO3 | 白色晶体，易溶于水，受潮 时常温下就能分解，温度越 高，分解越快，在土壤中不 残留有害杂质，含氮量低于 17.7% |
防分解，贮存和运输时 都要密封.不要受潮或暴 晒，施肥后掩盖或立即 灌溉，不要与碱性物质 混合使用 |
| 硝酸铵 | NH4NO3 | 白色晶体，易溶于水，高温 或受猛烈撞击时易爆炸，含 氮量低于35%，对土壤无不 良影响 |
不要与易燃物质或碱性 物质混合在一起，结块 时，不要用铁锤砸碎 |
| 硫酸铵 | (NH4)2SO4 | 白色固体，易溶于水，常温 下性质稳定，不宜长期大量 使用，否则会使土壤酸化、 板结硬化 |
不能与碱性物质混合， 不宜长期大量使用 |
| 氨水 | NH3·H2O | 氨气的水溶液，易挥发，显碱性 | 运愉、扩存、使用时要 防挥发 |
化肥和农家肥的比较：
| 所含元素种类少，但营养元素含量大 | 常含有多种营养元素，但营养元素含量较少 |
| 一般易溶于水，易被农作物吸收，肥效较快 | 一般较难溶于水，经腐熟后逐步转化为可溶于水、能被作物吸收的物质，肥效慢但肥期较长 |
| 便于工业生产，成本较高 | 便于就地取材，成本低廉 |
| 长期使用会破坏土壤的结构，使果蔬、谷物含有超量化肥，影响人体健康；化肥还会造成水体污染，引起水体富营养化 | 能改良土壤结构 |
使用化肥、农药的利与弊：
①利：化肥、农药对提高农作物的产量具有重要的作用。
②弊：
a.不合理施用化肥会带来很多环境问题，一方面化肥中含有一些重金属元素、有毒有机物和放射性物质，施人后会引起潜在的土壤污染；另一方面化肥在施用过程中，因某些成分的积累、流失或变化，引起土壤酸化，水域中氮和磷含量升高，氮化物和硫化物气体排放等，造成土壤退化和水、大气环境的污染。
b.农药本身有毒，在杀灭病虫害的同时也带来了对自然环境的污染和对人体健康的危害。
使用化肥的注意事项：
①铰态氮肥不能与碱性物质(如碱、草木灰等)一起使用，因为铵态氮肥中的NH4+遇到OH-会生成易挥发的NH3，降低肥效。
②使用氨水或磷酸氢铵时要防止挥发，立即灌溉或用土盖上，人要站在上风口，因氨气对人的眼、鼻等膜有刺激作用。
③硝酸按受热易分解，在高温或猛烈撞击时易发生爆炸。所以当硝酸铵受潮结块时，不要用铁锤砸碎。
④硫酸按不易长时间使用，以免造成土壤酸性增强或土壤板结。
化肥鉴别的方法：
①一看、二闻、三溶看外观，氮肥、钾肥为白色晶体，磷肥是灰白色粉末；闻气味，碳酸氢按有强烈的氨味，可直接将它与其他氮肥相区别；加水溶解，氮肥、钾肥全部溶于水，磷肥大多不溶于水。铵盐的鉴别：(NH4)2SO4、NH4NO3等和熟石灰混合研磨，放出具有刺激性气味的氨气。
②氮肥的简易鉴别氮肥中的氨水呈液态，碳酸氧钱有强烈的氨味，据此可直接将它们与其他氮肥相区别。其他常见氮肥可按下列步骤鉴别:
注意硫酸铵、氯化铵、硝酸铵同时鉴别时，不能先加硝酸银溶液鉴别氯化铵，因为硝酸银与硫酸铵反应，可能生成微溶物硫酸银，也可能出现沉淀。所以要区分含SO42-、Cl-和NO3-的三种物质时，一般是先加硝酸钡来鉴别出含有SO42-的物质，再加入硝酸银，鉴别出含有Cl-的物质，无现象的则是含有NO3-的物质。
③化肥鉴别歌鉴别化肥简易行，无锈铁片火烧红；化肥分别铁上放，各自现象皆不同；遇铁冒烟化成水，定是尿素不可疑；若是只熔不冒烟，刺鼻气味是磷铵；一阵烟后冒火星，必是硝铵显神通；铁上发出紫火焰，吱吱微响是硫铵；要想测知氯化铵，触铁味如浓盐酸；磷肥多为灰白色，置于红铁味难闻；放于红铁爆噼啪，无氨味者硫酸钾，氨化磷肥与有别，无烟臭气呛煞人；上述现象若不符，其中有诈须谨慎；认真鉴别把握准，防止上当把钱费。
盐的命名：
(1)只有两种元素组成的盐，读作“某化某”，如 NaCl读作氯化钠，AgI读作碘化银。
(2)构成中含有酸根的，读作“某酸某”。如Na2CO3、ZnSO4、AgNO3、KMnO4、KClO3分别读作:碳酸钠、硫酸锌、硝酸银、高锰酸钾、氯酸钾。
(3)含铵根的化合物，读作“某化铵”或“某酸铵”。如NH4Cl、(NH4)2SO4读作:氯化铵、硫酸铵。
(4)其他:Cu2(OH)2CO3读作“碱式碳酸铜”， NaHSO4读作“硫酸氢钠”， NaHCO3读作“碳酸氢钠”。
用途作用:
1. 冶炼工艺 在炼钢过程中吹以高纯度氧气，氧便和碳及磷、硫、硅等起氧化反应，这不但降低了钢的含碳量，还有利于清除磷、硫、硅等杂质。而且氧化过程中产生的热量足以维持炼钢过程所需的温度，因此，吹氧不但缩短了冶炼时间，同时提高了钢的质量。高炉炼铁时，提高鼓风中的氧浓度可以降焦比，提高产量。在有色金属冶炼中，采用富氧也可以缩短冶炼时间提高产量。
2. 化学工业
在生产合成氨时，氧气主要用于原料气的氧化，以强化工艺过程，提高化肥产量。再例如，重油的高温裂化，以及煤粉的气化等。
3. 国防工业
液氧是现代火箭最好的助燃剂，在超音速飞机中也需要液氧作氧化剂，可燃物质浸渍液氧后具有强烈的爆炸性，可制作液氧炸药。
4. 医疗保健
供给呼吸：用于缺氧、低氧或无氧环境，例如：潜水作业、登山运动、高空飞行、宇宙航行、医疗抢救等时。
5. 其它方面
如：它本身作为助燃剂与乙炔、丙烷等可燃气体配合使用，达到焊割金属的作用，各行各业中，特别是机械企业里用途很广，作为切割之用也很方便，是首选的一种切割方法。
过度吸氧负作用:
早在19世纪中叶，英国科学家保尔·伯特首先发现，如果让动物呼吸纯氧会引起中毒，人类也同样。氧气瓶氧气瓶人如果在大于0.05MPa（半个大气压）的纯氧环境中，对所有的细胞都有毒害作用，吸入时间过长，就可能发生“氧中毒”。肺部毛细管屏障被破坏，导致肺水肿、肺淤血和出血，严重影响呼吸功能，进而使各脏器缺氧而发生损害。在0.1MPa（1个大气压）的纯氧环境中，人只能存活24小时，就会发生肺炎，最终导致呼吸衰竭、窒息而死。人在0.2MPa（2个大气压）高压纯氧环境中，最多可停留1.5小时~2小时，超过了会引起脑中毒，生命节奏紊乱，精神错乱，记忆丧失。如加入0.3MPa（3个大气压）甚至更高的氧，人会在数分钟内发生脑细胞变性坏死，抽搐昏迷，导致死亡。
此外，过量吸氧还会促进生命衰老。进入人体的氧与细胞中的氧化酶发生反应，可生成过氧化氢，进而变成脂褐素。这种脂褐素是加速细胞衰老的有害物质，它堆积在心肌，使心肌细胞老化，心功能减退；堆积在血管壁上，造成血管老化和硬化；堆积在肝脏，削弱肝功能；堆积在大脑，引起智力下降，记忆力衰退，人变得痴呆；堆积在皮肤上，形成老年斑。
缺氧和富氧对人体的影响：
氧气浓度(%体积)---征兆(大气压力下)
100%---致命/6分钟；
50%---致命/4-5分钟经治疗可痊愈
>23.5%---富氧，有强烈爆炸危险
20.9%---氧气浓度正常
19.5%---氧气最小允许浓度
15-19%---降低工作效率，并可导致头部、肺部和循环系统问题
10-12%---呼吸急促，判断力丧失，嘴唇发紫
8-10%---智力丧失，昏厥，无意识，脸色苍白，嘴唇发紫，恶心呕吐
6-8%---8分钟；
4-6%---40秒内抽搐，呼吸停止，死亡
定义及化学式:
1.稀有气体是氦、氖、氩、氪、氙、氡等气体的总称，过去人们认为这些气体不跟其他物质发生反应，故又称它们为“惰性气体”。
2.名称及化学式：氦（He）、氖（Ne）、氩（Ar）、氪（Kr）、氙（Xe）、氡（Rn）。
稀有气体的性质和用途:
1. 物理性质：稀有气体都是没有颜色，没有气味的其他，难溶于水。
2. 化学性质：极不活泼，一般不与其他物质发生反应。
3. 用途：
①做保护气，如焊接金属的时候用稀有气体来隔绝空气；灯泡内充入稀有气体使灯泡耐用。
②做电光源，稀有气体在通电时能发出不能颜色的光。
③氦气用于制造低温环境。
④氙气可用于医疗麻醉。
⑤用于激光技术等。
稀有气体与电光源：
氖和氩可用在霓虹灯里。在细长的玻璃管中充入稀薄的气体，电极装在玻璃管的两端，放电时产生色光。灯光的颜色跟灯管内填充气体种类和气压有关，跟玻璃管的颜色也有关。
1.稀有气体是氦、氖、氩、氪、氙、氡等气体的总称，过去人们认为这些气体不跟其他物质发生反应，故又称它们为“惰性气体”。
2.名称及化学式：氦（He）、氖（Ne）、氩（Ar）、氪（Kr）、氙（Xe）、氡（Rn）。
稀有气体的性质和用途:
1. 物理性质：稀有气体都是没有颜色，没有气味的其他，难溶于水。
2. 化学性质：极不活泼，一般不与其他物质发生反应。
3. 用途：
①做保护气，如焊接金属的时候用稀有气体来隔绝空气；灯泡内充入稀有气体使灯泡耐用。
②做电光源，稀有气体在通电时能发出不能颜色的光。
③氦气用于制造低温环境。
④氙气可用于医疗麻醉。
⑤用于激光技术等。
稀有气体与电光源：
氖和氩可用在霓虹灯里。在细长的玻璃管中充入稀薄的气体，电极装在玻璃管的两端，放电时产生色光。灯光的颜色跟灯管内填充气体种类和气压有关，跟玻璃管的颜色也有关。
| 灯色 | 气体 | 玻璃管的颜色 |
| 大红 | 氖 | 无 |
| 深红 | 氖 | 淡红 |
| 金黄 | 氦 | 淡红 |
| 蓝 | 体积分数：氩80%，氖20% | 淡蓝 |
| 绿 | 体积分数：氩80%，氖20% | 淡黄 |
| 紫 | 体积分数：氩50%，氖50% | 无 |
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.
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。
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+O2
2H2O，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+CuO
Cu+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。
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