第七单元课题2 燃料的合理利用与开发

1、第七单元 燃料及其利用 课题课题2 2 燃料的合理利用与开发燃料的合理利用与开发 1.了解化石燃料对环境的影响。 2.认识使用和开发清洁燃料及各种能源的重要性。 化学反应中热量的变化被应用于生活和生产，你化学反应中热量的变化被应用于生活和生产，你 能举出一些实际应用的例子吗？能举出一些实际应用的例子吗？ 燃气热水器燃气热水器 好冷呀烤火吧好冷呀烤火吧 用清洁燃料多干用清洁燃料多干 净呀！净呀！ 农村烧柴煮饭农村烧柴煮饭 烧砖烧砖开山炸石开山炸石拆除危旧建筑拆除危旧建筑 冶炼金属冶炼金属 炼钢炼钢发电发电 化学反应都伴随着化学反应都伴随着能量能量变化，通常表现为变化，通常表现为热量热量变化变化

2、放热反应放热反应 吸热反应吸热反应 放热反应：反应物的总能量放热反应：反应物的总能量大于大于生成物的总能量生成物的总能量 吸热反应：反应物的总能量吸热反应：反应物的总能量小于小于生成物的总能量生成物的总能量 1. 1.所有的燃烧所有的燃烧 2. 2.金属和酸的反应金属和酸的反应 3. 3.生石灰溶于水生石灰溶于水 1. 1.二氧化碳和碳。二氧化碳和碳。 煤、石油、天然气都是由古代生物的遗骸经煤、石油、天然气都是由古代生物的遗骸经 过几亿年复杂的变化而形成的，所以被称为过几亿年复杂的变化而形成的，所以被称为化化 石燃料石燃料，它们是，它们是不可再生不可再生的能源。的能源。 一、化石燃料一、化石燃

3、料 隔绝空气隔绝空气 加强热加强热 煤煤 焦炭：焦炭：冶金工业还原剂冶金工业还原剂 煤焦油：煤焦油：含多种有机化合物含多种有机化合物 煤气煤气：主要成分：主要成分H H2 2、 、CH CH4 4、COCO等（气体燃料）等（气体燃料） 煤的干馏是煤的干馏是化学化学变化变化 煤的干馏煤的干馏 1. 1.怎样使煤得到综合利用？怎样使煤得到综合利用？ 2. 2.煤的干馏是物理变化还是化学变化？煤的干馏是物理变化还是化学变化？ 煤煤 煤的用途： 有人称煤是有人称煤是“工业的粮食工业的粮食” 1. 1.怎样使石油得到综合利用？怎样使石油得到综合利用？ 石油的分馏是物理变化石油的分馏是物理变化 2. 2.

4、石油的分馏是物理变石油的分馏是物理变 化还是化学变化？化还是化学变化？ 石油的分馏石油的分馏 水的蒸馏和分离液态空气都水的蒸馏和分离液态空气都 是物理变化是物理变化 石油石油 石油炼制的部分石油炼制的部分 产品和主要用途产品和主要用途 石油的用石油的用 途途 工业的血液工业的血液 实验实验7-47-4甲烷燃烧甲烷燃烧: : 现象现象化学方程式化学方程式 产生蓝色火焰，产生蓝色火焰， 烧杯内壁有无烧杯内壁有无 色液滴产生色液滴产生 澄清石灰澄清石灰 水变浑浊水变浑浊 Ca(OH)Ca(OH)2 2 + CO + CO2 2 = CaCO = CaCO3 3+ H+ H2 2O O 现象：现象：

5、甲烷具有可燃性。甲烷具有可燃性。( (是最简单的有机物是最简单的有机物 ) ) 天然气天然气 CH4 + 2O2 2H2O+CO2 点燃点燃 实验步骤实验现象结论 1. 1.点燃点燃甲烷甲烷 2. 2.将将冷而干燥冷而干燥的小烧杯罩在的小烧杯罩在 火焰上方火焰上方 3. 3.将烧杯将烧杯倒倒过来，倒入澄清过来，倒入澄清 石灰水，振荡石灰水，振荡 如何证明甲烷由如何证明甲烷由碳元素碳元素和和氢元素氢元素组成？组成？ 烧杯内壁烧杯内壁 出现水雾出现水雾 澄清石灰澄清石灰 水变浑浊水变浑浊 证明含证明含 有氢元素有氢元素 证明含有证明含有 碳元素碳元素 如何证明某物质是由如何证明某物质是由碳元素碳元

6、素和和氢元素氢元素组成？组成？ 思考：如何鉴别思考：如何鉴别COCO、 CHCH4 4和和H H2 2？ 烧杯内壁烧杯内壁出现水雾出现水雾，石灰水，石灰水不浑浊不浑浊的为的为 烧杯内壁烧杯内壁不出现水雾不出现水雾，石灰水，石灰水浑浊浑浊的为的为 烧杯内壁烧杯内壁出现水雾出现水雾，石灰水，石灰水浑浊浑浊的为的为 H2 CH4 CO 注意：点燃注意：点燃可燃性可燃性气体之前必须检验气体之前必须检验纯度纯度。 2CO + O2 = 2CO2 点燃点燃 2H2 + O2 = 2H2O 点燃点燃 CH4 + 2O2 = CO2 + 2H2O 点燃点燃 甲烷还存在于煤矿的坑甲烷还存在于煤矿的坑 道中。甲烷

7、混在空气中达道中。甲烷混在空气中达 到一定程度时，遇火会发到一定程度时，遇火会发 生爆炸（瓦斯爆炸）。生爆炸（瓦斯爆炸）。 把秸秆、杂草、人畜粪便把秸秆、杂草、人畜粪便 等废弃物放在密闭的沼气等废弃物放在密闭的沼气 池中发酵可以产生甲烷池中发酵可以产生甲烷 天然气是比较理想的燃料。煤和石油都含天然气是比较理想的燃料。煤和石油都含 有硫和氮元素，燃烧会产生有硫和氮元素，燃烧会产生SOSO2 2和和NONO2 2等等 有害气体。而甲烷燃烧不会产生。有害气体。而甲烷燃烧不会产生。 煤、石油、天然气哪种是比较理想的燃料？煤、石油、天然气哪种是比较理想的燃料？ 请并说明理由。请并说明理由。 CH4 +

8、2O2 2H2O + CO2 点燃点燃 2. 2.煤的干馏是物理变化还是化学变化？煤的干馏是物理变化还是化学变化？ 3. 3.石油的分馏是物理变化还是化学变化？石油的分馏是物理变化还是化学变化？ 小结： 1. 1.三大化石燃料：煤、石油、天然气，三大化石燃料：煤、石油、天然气， 是是不可再生不可再生的能源。的能源。 物理变化物理变化 CH4 + 2O2 2H2O + CO2 点燃点燃 4. 4.甲烷具有可燃性，点燃甲烷前必须检验纯度甲烷具有可燃性，点燃甲烷前必须检验纯度。 化学变化化学变化 二、燃料燃烧对空气的影响二、燃料燃烧对空气的影响 1 1、煤的燃烧、煤的燃烧 碳元素碳元素 硫元素硫元素

9、 氮元素氮元素 CO CO 有毒气体有毒气体 COCO2 2 温室效应温室效应 SOSO2 2 NONO2 2 酸雨酸雨 活动与探究活动与探究：酸雨危害的模拟实验酸雨危害的模拟实验 向一个空集气瓶和一个充满向一个空集气瓶和一个充满SOSO2 2的集气瓶中各加入少量水。的集气瓶中各加入少量水。 分别将所选物质放入上述两种液体中，观察现象分别将所选物质放入上述两种液体中，观察现象。 加入物质加入物质水水二氧化硫加水二氧化硫加水 植物叶子或果皮植物叶子或果皮无变化无变化 镁条或锌粒镁条或锌粒无变化无变化 大理石或石灰石大理石或石灰石无变化无变化 叶子由绿色变黄色叶子由绿色变黄色 有气泡放出，锌粒逐渐

10、溶解有气泡放出，锌粒逐渐溶解 有气泡放出，大理石逐渐溶解有气泡放出，大理石逐渐溶解 讨论：讨论：比较上述实验，试说明酸雨可对环境造成什么样的比较上述实验，试说明酸雨可对环境造成什么样的 破坏。应采取怎样的防止和保护措施？破坏。应采取怎样的防止和保护措施？ 农业农业森林森林文物文物人体健康人体健康桥梁桥梁 主要是减少燃煤排放的二氧化硫和汽车排放的氮氧化物。主要是减少燃煤排放的二氧化硫和汽车排放的氮氧化物。 工厂工厂应采取的措施包括加装煤烟气脱硫装置、提高煤炭燃应采取的措施包括加装煤烟气脱硫装置、提高煤炭燃 烧的利用率。烧的利用率。社会和公民社会和公民应采取的措施有：用煤气或天应采取的措施有：用煤

11、气或天 然气代替烧煤；处处节约用电（因为大部分的电厂是燃然气代替烧煤；处处节约用电（因为大部分的电厂是燃 煤发电）；支持公共交通（减少车辆就可以减少汽车尾煤发电）；支持公共交通（减少车辆就可以减少汽车尾 气排放）；购买包装简单的商品（因为生产豪华包装要气排放）；购买包装简单的商品（因为生产豪华包装要 消耗不少电能，而对消费者来说并没有任何实用价值）；消耗不少电能，而对消费者来说并没有任何实用价值）； 支持废物回收再生（废物殖民地生可以大量节约电能和支持废物回收再生（废物殖民地生可以大量节约电能和 少量煤炭）。少量煤炭）。 酸雨会对环境带来广泛的危害，造成巨大的经济损失。如酸雨会对环境带来广泛的

12、危害，造成巨大的经济损失。如 腐蚀建筑物和工业设备；破坏露天的文物古迹；损坏植物腐蚀建筑物和工业设备；破坏露天的文物古迹；损坏植物 叶面，导致森林树木死亡；使湖泊中鱼虾死亡；破坏土壤叶面，导致森林树木死亡；使湖泊中鱼虾死亡；破坏土壤 成分，使农作物减产甚至死亡；饮用酸化物污染的地下水成分，使农作物减产甚至死亡；饮用酸化物污染的地下水, , 对人体有害。对人体有害。 2 2、汽车用燃料的燃烧、汽车用燃料的燃烧 目前，多数汽车使用的燃料是汽油或柴油。目前，多数汽车使用的燃料是汽油或柴油。 一氧化碳，一氧化碳， 未燃烧的碳未燃烧的碳 氢化合物氢化合物 一氧化碳，一氧化碳， 氮的氧化物氮的氧化物 含铅

13、化合物含铅化合物 和烟尘等和烟尘等 (4)(4)使用压缩天然气使用压缩天然气CNGCNG或或 液化石油气液化石油气LPGLPG作燃料。作燃料。 (1)(1)改进发动机的燃烧方式，改进发动机的燃烧方式， 以使燃油能充分燃烧。以使燃油能充分燃烧。 ( (2) 2)使用催化净化装置，使有使用催化净化装置，使有 害气体转化为无害物质。害气体转化为无害物质。 (3)(3)使用无铅汽油，禁止含铅使用无铅汽油，禁止含铅 物质排放。物质排放。 小结小结：煤和石油等化石燃料燃烧造成对空气的污染，主要：煤和石油等化石燃料燃烧造成对空气的污染，主要 有哪些原因？有哪些原因？ 燃料中的一些杂质如燃料中的一些杂质如硫硫

14、等燃烧时，产生空气污染物如二等燃烧时，产生空气污染物如二 氧化硫等。氧化硫等。 燃料燃烧燃料燃烧不充分不充分，产生一氧化碳。，产生一氧化碳。 未燃烧的碳氢化合物及碳粒、尘粒未燃烧的碳氢化合物及碳粒、尘粒等排放到空气中。等排放到空气中。 我们离不开燃料，更需要清洁的环境！怎么办？我们离不开燃料，更需要清洁的环境！怎么办？ 二、使用和开发新的燃料及能源二、使用和开发新的燃料及能源 乙醇和氢气是两种清洁能源，乙醇和氢气是两种清洁能源， 其中氢气被认为是最清洁的燃料。其中氢气被认为是最清洁的燃料。 它们是可再生能源。它们是可再生能源。 1 1、乙醇（酒精）、乙醇（酒精）C C2 2H H5 5OH O

15、H C C2 2H H5 5OH + OOH + O2 2 = CO = CO2 2 + H + H2 2O O 点燃点燃 3 3 2 23 3 使用使用车用乙醇汽油车用乙醇汽油的优点？的优点？ 节省石油资源节省石油资源 减少汽车尾气的污染减少汽车尾气的污染 促进农业生产促进农业生产 2 2、氢气、氢气 H H2 2 实验室常用锌和稀硫酸反应来制取氢气实验室常用锌和稀硫酸反应来制取氢气 Zn + H2SO4 = ZnSO4 + H2 2 H2 H2 2 + O+ O2 2 = 2 H = 2 H2 2O O 点燃点燃 讨论讨论1 1 ：回忆在第三单元做过的电解水的实验，写出：回忆在第三单元做过

16、的电解水的实验，写出 电解水的化学方程式。电解水的化学方程式。 讨论讨论2 2：电解水和用锌与稀硫酸反应都可以得到氢气。：电解水和用锌与稀硫酸反应都可以得到氢气。 如果将氢气作为燃料广泛使用，你认为这两种方法切如果将氢气作为燃料广泛使用，你认为这两种方法切 实可行吗？为什么？实可行吗？为什么？ 2H2H2 2O 2HO 2H2 2 + O + O2 2 通电通电 不可行，由于氢气的制取成本高和贮存困难，作为燃不可行，由于氢气的制取成本高和贮存困难，作为燃 料暂时还不能广泛使用。但人们正在研究，最终氢气料暂时还不能广泛使用。但人们正在研究，最终氢气 会成为最主要的能源之一。会成为最主要的能源之一

17、。 资源资源环境环境经济经济方便方便安全安全 煤煤不可再生不可再生有污染有污染便宜便宜不方便不方便高高 煤气煤气不可再生不可再生有污染有污染便宜便宜很方便很方便低低 液化气液化气 不可再生不可再生不清洁不清洁不便宜不便宜不方便不方便低低 天然气天然气 不可再生不可再生很清洁很清洁很便宜很便宜很方便很方便高高 汽油汽油不可再生不可再生有污染有污染不便宜不便宜不方便不方便低低 柴油柴油不可再生不可再生有污染有污染不便宜不便宜不方便不方便低低 酒精酒精可再生可再生很清洁很清洁不便宜不便宜方方 便便高高 化石燃料中天然气是比较清洁的燃料！化石燃料中天然气是比较清洁的燃料！ 讨论讨论3 3：经常使用的燃

18、料有煤、煤气、液化石油气、天然：经常使用的燃料有煤、煤气、液化石油气、天然 气、汽油和酒精等，从资源、环境、经济等方面考虑，气、汽油和酒精等，从资源、环境、经济等方面考虑， 这些燃料各有什么优缺点？你认为使用哪种燃料较好？这些燃料各有什么优缺点？你认为使用哪种燃料较好？ 开发新能源，实现人类开发新能源，实现人类可持续发展思想可持续发展思想 新能源的种类太阳能、核能、风能、地热能、潮汐能等。新能源的种类太阳能、核能、风能、地热能、潮汐能等。 开发新能源的作用：解决化石能源枯竭，减少环境污染。开发新能源的作用：解决化石能源枯竭，减少环境污染。 利用不同形式的能量发电示意图利用不同形式的能量发电示意

19、图 太阳能电池太阳能电池 风力发电风力发电 1 1、一些燃料燃烧对环境有不良影响，应选择使用不、一些燃料燃烧对环境有不良影响，应选择使用不 污染环境或对环境污染小的燃料。污染环境或对环境污染小的燃料。 2 2、在化石燃料中，天然气是比较清洁的燃料。、在化石燃料中，天然气是比较清洁的燃料。 3 3、应使用和开发化石燃料以外的清洁燃料，综合利、应使用和开发化石燃料以外的清洁燃料，综合利 用资源和开发新能源具有重要意义。用资源和开发新能源具有重要意义。 学完本课题你应该知道学完本课题你应该知道 1. 1.煤是一种常用的化石燃料，家庭用煤经过了从煤是一种常用的化石燃料，家庭用煤经过了从“煤球煤球” 到

20、到“蜂窝煤蜂窝煤”的变化。以前人们把煤粉加工成略大于乒的变化。以前人们把煤粉加工成略大于乒 乓球的球体，后来人们把煤粉加工成圆柱体，并在圆乓球的球体，后来人们把煤粉加工成圆柱体，并在圆 柱体内打上一些孔。这样做的优点是（柱体内打上一些孔。这样做的优点是（ ） 增大煤与氧气的接触面积，使其充分燃烧，增大煤与氧气的接触面积，使其充分燃烧， 减少有害物质的排放。为了美观减少有害物质的排放。为了美观 偷工减料偷工减料 A A B B C C D D C C 随堂练习随堂练习 2. 2.最近，新华社的一条消息披露：我国南海海底发现巨大的最近，新华社的一条消息披露：我国南海海底发现巨大的“可可 燃冰燃冰”

21、分布带。目前发现的可燃冰储量大约是化石燃料总和的分布带。目前发现的可燃冰储量大约是化石燃料总和的 2 2倍，倍，“可燃冰可燃冰”的主要成分是一水合甲烷晶体（的主要成分是一水合甲烷晶体（CHCH4 4HH2 2O O）。）。 请结合初中化学知识判断下列说法正确的是请结合初中化学知识判断下列说法正确的是 ( )( ) A.A.可燃冰能燃烧，说明水具有可燃性可燃冰能燃烧，说明水具有可燃性 B.B.可燃冰的发现为我国在新世纪使用高效新能源开辟了广阔的可燃冰的发现为我国在新世纪使用高效新能源开辟了广阔的 前景前景 C.C.可燃冰由四种元素组成可燃冰由四种元素组成 D.D.可燃冰的主要成分是固态水可燃冰的

22、主要成分是固态水 B B 3 3、下列关于酸雨的说法中，错误的是（、下列关于酸雨的说法中，错误的是（ ） A A、酸雨会改变物质的密度、酸雨会改变物质的密度 B B、酸雨会使河流、湖、酸雨会使河流、湖 泊酸化，影响鱼类生长泊酸化，影响鱼类生长 C C、酸雨会腐蚀建筑物，损害农作物、酸雨会腐蚀建筑物，损害农作物 和森林等和森林等 D D、酸雨会随风远距离飘落，导致大范围的危害、酸雨会随风远距离飘落，导致大范围的危害 A A 4 4、减少酸雨产生的措施有：少用煤做燃料；把工厂的烟、减少酸雨产生的措施有：少用煤做燃料；把工厂的烟 囱升高；在已酸化的土壤中加石灰；燃煤脱硫；开发新囱升高；在已酸化的土壤中加石灰；燃煤脱硫；开发新 能源。期中有效的措施是（能源。期中有效的措施是（ ） A A、 B B、 C C、 D D、 C C 5 5、人类生存需要清新的空气，下列情况不会造成空气污染的是、人类生存需要清新的空气，下列情况不会造成空气污染的是 （ ）多选）多选 A A、绿色植物的光合作用、绿色植物的光合作用 B B、汽车排放大量的尾气、汽车排放大量的尾气 C C、大量燃、大量燃 烧化石燃料烧化石燃料 D D、更多的利用太阳能、风能、更多的利用太阳能、风能 AD AD 6. 6.煤燃烧时会闻到刺激性气味，这是因为煤成分中有下列元