燃料的合理利用与开发

1、课题2 燃料的合理利用与开发 木木 柴柴 燃料的变迁 煤煤 石石 油油 可可 燃燃 冰冰 【活动探究一活动探究一】化学反应中的能量变化化学反应中的能量变化 1.在一支试管在一支试管中加入一小匙生石灰中加入一小匙生石灰（CaO），再加入约，再加入约2 mL 水，观察现象，并用手轻轻触碰试管外壁。水，观察现象，并用手轻轻触碰试管外壁。 实验现象实验现象液体液体_，同时，试管中有，同时，试管中有 _生成，用手轻轻触碰试管外壁，有生成，用手轻轻触碰试管外壁，有 _的感觉。的感觉。 实验结论实验结论生石灰与水反应生石灰与水反应_热量，是热量，是 _反应。反应。 沸腾沸腾 白色沉淀白色沉淀 发烫发烫 发生

2、的变化方程式发生的变化方程式 。 【问题问题】由上述知识你知道：为什么生石灰（由上述知识你知道：为什么生石灰（CaO）常用作）常用作 食品干燥剂？食品干燥剂？ 放出放出 放热放热 2.镁和稀盐酸反应：镁和稀盐酸反应： 现象现象变化方程式变化方程式结论结论 【问题问题】1.由上述两个实验，你能获取哪些信息？由上述两个实验，你能获取哪些信息？ 2.是否所有的化学反应都会放出热量？是否所有的化学反应都会放出热量？ 3.化学反应化学反应“C+CO2=2CO”的条件是的条件是 ，通过此分析你认为，通过此分析你认为 该反应会放出热量还是吸收热量？该反应会放出热量还是吸收热量？ 4.通过以上学习，你对化学反

3、应有哪些新的认识？通过以上学习，你对化学反应有哪些新的认识？ 【归纳总结归纳总结】 化学反应化学反应 按反应中能按反应中能 量的变化量的变化 吸热反应吸热反应 放热反应放热反应 燃烧反应燃烧反应 CaOH2O=Ca(OH)2 Mg2HCl=MgCl2H2等等。 C+CO2=2CO 等等 高温 人类人类利用化学反应产生利用化学反应产生 能量的能量的事例事例 (1)生活燃料的利用：如做饭、取暖等。生活燃料的利用：如做饭、取暖等。 (2)利用燃烧产生的能量：如发电、冶金、发射火箭等。利用燃烧产生的能量：如发电、冶金、发射火箭等。 (3)爆炸产生的能量：如开山炸石等。爆炸产生的能量：如开山炸石等。 (

4、4)食物在体内发生化学反应放出热量，可维持体温和食物在体内发生化学反应放出热量，可维持体温和供给供给 日常生命活动所需的能量。日常生命活动所需的能量。 【活动探究二活动探究二】二、化石燃料的利用二、化石燃料的利用 阅读阅读P137140内容，并完成下列问题。内容，并完成下列问题。 化石燃料化石燃料 （属（属 能源）能源） 形成形成 主要成分主要成分综合利用综合利用 不可再生不可再生 煤煤 石油石油 天然气天然气 由古由古 代生代生 物的物的 遗骸遗骸 经过经过 一系一系 列复列复 杂变杂变 化而化而 形成形成 主要含碳元素，主要含碳元素， 还含氢、氮、还含氢、氮、 硫、氧等元素硫、氧等元素 及

5、其无机矿物及其无机矿物 质质 煤煤 焦炭焦炭+ 煤焦油煤焦油+煤气煤气 隔绝空气隔绝空气 加强热加强热 碳、氢元素碳、氢元素 石油石油 溶剂油溶剂油+汽油汽油 +航空煤油航空煤油+ 煤油煤油+润滑油润滑油 +石蜡石蜡+沥青沥青 甲烷甲烷 甲烷甲烷 性质性质 物理性质物理性质 1.无色、无味的气体；无色、无味的气体；2.密度密度 比空气小；比空气小；3.难溶于水。难溶于水。 化学性质化学性质 可燃性：可燃性： CH4+2O2=2H2O+CO2 点燃点燃 存在：存在：天然气、池沼、煤矿矿井等。天然气、池沼、煤矿矿井等。 1.写出煤在空气中充分燃烧的变化方程式。写出煤在空气中充分燃烧的变化方程式。

6、2.根据煤的成分推测，煤燃烧后的产物有：根据煤的成分推测，煤燃烧后的产物有： 。 3.如何设计实验证明甲烷中含有碳、氢元素？如何设计实验证明甲烷中含有碳、氢元素？ 4.煤矿矿井中含有大量的可燃性气体煤矿矿井中含有大量的可燃性气体甲烷，如果处理不当，会发生甲烷，如果处理不当，会发生 瓦斯爆炸，为预防瓦斯爆炸事故发生，应采取哪些安全措施？瓦斯爆炸，为预防瓦斯爆炸事故发生，应采取哪些安全措施？ 5.到目前为止，你知道哪些可燃性的气体？你如何来鉴别它们？到目前为止，你知道哪些可燃性的气体？你如何来鉴别它们？ 用途：用途：用作气体燃料用作气体燃料 讨论问题：讨论问题： (CH4) 石油石油 天然气天然气

7、 煤煤 探明储量探明储量 年产量年产量 28.33亿吨亿吨 1.89亿吨亿吨 32124亿立方米亿立方米851.7亿立方米亿立方米 3261亿吨亿吨30.5亿吨亿吨 讨论讨论 【活动探究三活动探究三】合理利用与开发化石能源合理利用与开发化石能源 1.阅读阅读P141表表73.如果按照表如果按照表73所示的化石能源基础储量和开采速所示的化石能源基础储量和开采速 度，估算一下大约多少年后将没有可开采的石油和天然气。并在课度，估算一下大约多少年后将没有可开采的石油和天然气。并在课 本右上图表示你的估算结果。本右上图表示你的估算结果。 2. 根据你估算的结果，谈谈你对化石燃料使用和开发的看法根据你估算

8、的结果，谈谈你对化石燃料使用和开发的看法 （1）合理）合理开采，节约能源。提开采，节约能源。提 高燃料利用率高燃料利用率 （2）寻找）寻找可代替化石燃料可代替化石燃料的新能源的新能源 3.3. 要要提高燃料的利用率，就要使燃料充分燃烧。燃料充分提高燃料的利用率，就要使燃料充分燃烧。燃料充分 燃烧的条件是什么燃烧的条件是什么？燃料如果不充分燃烧会造成什么后果？燃料如果不充分燃烧会造成什么后果？ 燃料充分燃烧的条件：一是燃烧时要有足够多的空燃料充分燃烧的条件：一是燃烧时要有足够多的空 气；二是燃料与空气要有足够大的接触面。气；二是燃料与空气要有足够大的接触面。 燃料不充分燃烧时，不仅使燃料燃烧产生

9、的热量减燃料不充分燃烧时，不仅使燃料燃烧产生的热量减 少，浪费资源，而且还会产生大量的少，浪费资源，而且还会产生大量的COCO等物质，污等物质，污 染空气。染空气。 讨论讨论 1.在日常生活中你是否遇到过这样的情况：做饭时，有时燃气灶在日常生活中你是否遇到过这样的情况：做饭时，有时燃气灶 或煤炉的火焰呈现黄色或橙色，锅底出现黑色。你知道其中的原或煤炉的火焰呈现黄色或橙色，锅底出现黑色。你知道其中的原 因吗？此时应该对灶具或炉具进行怎样的调节？因吗？此时应该对灶具或炉具进行怎样的调节？ 2.在开篝火晚会时，人们常常把木材架空，你知道其中的原理在开篝火晚会时，人们常常把木材架空，你知道其中的原理

10、吗？吗？ 3.如图是人们使用燃煤的过程。从使用煤球到使用蜂窝煤，有什如图是人们使用燃煤的过程。从使用煤球到使用蜂窝煤，有什 么优点？么优点？ 1.“可燃冰可燃冰”是冰吗？是冰吗？ 2.有什么优点？有什么优点？ 3.目前还没有大规模使用的原因是什么？目前还没有大规模使用的原因是什么？ 不是不是 具有能量高、燃烧值大等优点具有能量高、燃烧值大等优点 如果泄露，造成温室效应，所以开采的关键是解决技术上的问题如果泄露，造成温室效应，所以开采的关键是解决技术上的问题 海底海底“可燃冰可燃冰” 使用燃料对环境的影响使用燃料对环境的影响 【知识精讲知识精讲】 1化石燃料的燃烧对环境的影响化石燃料的燃烧对环境

11、的影响 (1)化石燃料燃烧造成空气污染的原因？化石燃料燃烧造成空气污染的原因？ 燃料中的硫等杂质燃烧产生空气污染物二氧化硫；燃料中的硫等杂质燃烧产生空气污染物二氧化硫； 燃料燃烧不充分，产生燃料燃烧不充分，产生_； 未燃烧的碳氢化合物及炭粒、尘粒等在空气中形成粉尘。未燃烧的碳氢化合物及炭粒、尘粒等在空气中形成粉尘。 一氧化碳一氧化碳 【活动探究四活动探究四】三、使用燃料对环境的影响三、使用燃料对环境的影响 阅读阅读P142144内容，并回答下列问题。内容，并回答下列问题。 _。 化，严重影响水中鱼类生长；毁坏森林、树木；腐蚀金属和建筑物等化，严重影响水中鱼类生长；毁坏森林、树木；腐蚀金属和建筑

12、物等 (2)酸雨的形成及防护措施酸雨的形成及防护措施? 煤燃烧时会排放出煤燃烧时会排放出_和和_等污染物，它们溶等污染物，它们溶 解于雨水中，解于雨水中，和水发生化学反应，随着雨水降落到地面，形成和水发生化学反应，随着雨水降落到地面，形成 酸雨。酸雨。 酸雨可能对环境的破坏有：酸雨可能对环境的破坏有：_ SO2 NO2 应采取的措施：应采取的措施：_ 危害人体的健康；河流、湖泊酸危害人体的健康；河流、湖泊酸 _。 减少使用化石燃料，使用清洁能源；采取脱硫技减少使用化石燃料，使用清洁能源；采取脱硫技 术；有计划地进行城市煤气化等术；有计划地进行城市煤气化等 2车用燃料的燃烧对环境的影响车用燃料的

13、燃烧对环境的影响 (1)多数汽车使用的燃料：多数汽车使用的燃料：_。 (2)汽车尾气中的主要污染物有汽车尾气中的主要污染物有_、未燃烧的碳、未燃烧的碳 氢化合物、氮的氧化物、氢化合物、氮的氧化物、_和烟尘等。和烟尘等。 (3)减少汽车尾气污染的一些措施。减少汽车尾气污染的一些措施。 改进发动机的燃烧方式，使燃料能充分燃烧；改进发动机的燃烧方式，使燃料能充分燃烧； 使用催化净化装置，使有害气体转化为无害气体；使用催化净化装置，使有害气体转化为无害气体； 使用无铅汽油，禁止含铅物质排放；使用无铅汽油，禁止含铅物质排放； 加大检测尾气的力度，禁止未达到环保标准的汽车上路；加大检测尾气的力度，禁止未达

14、到环保标准的汽车上路； 改用压缩天然气改用压缩天然气(CNG) 或液化石油气或液化石油气(LPG) 或乙醇汽油或乙醇汽油 (是一种混合物是一种混合物)作燃料，以减少作燃料，以减少对空气的污染。对空气的污染。 汽油或柴油汽油或柴油 CO 含铅化合物含铅化合物 补充知识补充知识 乙醇，俗称乙醇，俗称_(化学式化学式_)，属于，属于_能能 源。源。 (1)酒精的制取：原料：高粱、玉米、薯类等；生产方酒精的制取：原料：高粱、玉米、薯类等；生产方 式：发酵、式：发酵、_。 (2)性质：无色透明有特殊气味的液体，能与水以任何比例性质：无色透明有特殊气味的液体，能与水以任何比例 互溶。在空气中能燃烧，放出大

15、量的热量，化学方程式：互溶。在空气中能燃烧，放出大量的热量，化学方程式： _。 (3)用途：用作用途：用作_、_等的燃料。等的燃料。 酒精酒精 C2H5OH 可再生可再生 蒸馏蒸馏 C2H5OH3O2 2CO23H2O 点燃点燃 酒精灯酒精灯 内燃机内燃机 (4)乙醇汽油是乙醇汽油是_物（纯净物或混合物）物（纯净物或混合物） 典例典例2下列情况下列情况：煤的燃烧；工业废气的任意排放；：煤的燃烧；工业废气的任意排放； 燃放鞭炮；用汽油为燃料的汽车尾气的排放；用氢气为燃放鞭炮；用汽油为燃料的汽车尾气的排放；用氢气为 )。燃料的新型燃氢汽车排放的尾气。会引起空气污染的是燃料的新型燃氢汽车排放的尾气。

16、会引起空气污染的是( A B C D 点拨：点拨：在上述几项中只有氢气燃烧不会污染空气。在上述几项中只有氢气燃烧不会污染空气。 C 能源的合理利用和开发新能源能源的合理利用和开发新能源 【知识精讲知识精讲】 1氢气氢气 (1)性质无毒，极易燃烧，燃烧时放出大量热量，化学方程性质无毒，极易燃烧，燃烧时放出大量热量，化学方程 式：式：_。 (2)最理想的清洁、高能燃料：燃烧时放出的热量大，产物最理想的清洁、高能燃料：燃烧时放出的热量大，产物 是水无污染，原料来源广泛。是水无污染，原料来源广泛。 2H2O2 2H2O 点燃点燃 2氢气的实验室制法氢气的实验室制法 (1)原料：锌和稀硫酸。反应原理：原

17、料：锌和稀硫酸。反应原理：_。 (2)氢气的收集方法是氢气的收集方法是_法和法和_法。法。 分别利用了氢气分别利用了氢气_和和_ 的性质。的性质。 (3)发生装置和收集装置。发生装置和收集装置。 ZnH2SO4=ZnSO4H2 排水排水 向下排空气向下排空气 难溶于水难溶于水 密度比空气小密度比空气小 4正在利用和待开发的新能源有：正在利用和待开发的新能源有：_、_、 风能、地热能、潮汐能等。风能、地热能、潮汐能等。 太阳能太阳能 核能核能 3.氢气作为能源的优点与缺点？氢气作为能源的优点与缺点？ 优点：能源丰富，清洁无污染，能量高。优点：能源丰富，清洁无污染，能量高。 缺点：制取成本高，贮存

18、困难。缺点：制取成本高，贮存困难。 典例典例3我国决定我国决定推广使用车用乙醇汽油，它是在汽油中加推广使用车用乙醇汽油，它是在汽油中加 A使用乙醇汽油能减少有害气体的排放，是一种改善环使用乙醇汽油能减少有害气体的排放，是一种改善环 境的清洁能源境的清洁能源 B燃料中的乙醇可以通过粮食发酵或化工合成等方法制燃料中的乙醇可以通过粮食发酵或化工合成等方法制 得得 C乙醇汽油是一种新型燃料乙醇汽油是一种新型燃料 D燃烧乙醇汽油可以减少对大气的污燃烧乙醇汽油可以减少对大气的污染，是因为它不含染，是因为它不含 硫元素和氮元素硫元素和氮元素 D 3天然气主要是由天然气主要是由_元素和元素和_元素组成的混合物

19、，元素组成的混合物， 主要成分是主要成分是_。海底埋藏着大量可燃冰，主要含有。海底埋藏着大量可燃冰，主要含有 _水合物，可能成为未来的新能源。沼气的主水合物，可能成为未来的新能源。沼气的主要成分是要成分是 _。 4煤燃烧时会排放出煤燃烧时会排放出_、_ 等污染物，这些气体或气体在空气中等污染物，这些气体或气体在空气中反应后的生成物溶于雨水，反应后的生成物溶于雨水， 形成形成_，对环境造成危害。，对环境造成危害。 碳碳氢氢 甲烷甲烷(CH4) 甲烷甲烷 甲烷甲烷 二氧化硫二氧化硫(SO2)二氧化氮二氧化氮(NO2) 酸雨酸雨 5环境保护是我国的一项基本国策，空气的净化越来越受环境保护是我国的一项

20、基本国策，空气的净化越来越受 到人们的关注。下列每组气体中，三种气体都属于空气污染物到人们的关注。下列每组气体中，三种气体都属于空气污染物 的是的是()。 ASO2、N2、NO2 BCO2、CO、N2 CSO2、CO、NO2 DCO、H2、CH4 C 解析：解析：凡是空气中原有的气体凡是空气中原有的气体(N2、O2、CO2)都不属于空气污染物。都不属于空气污染物。 考点考点1 能源的能源的开发与利用开发与利用 )。1(2011湖北宜昌湖北宜昌)下列能源属于绿色能源的是下列能源属于绿色能源的是( A天然气天然气 B煤煤 C石油石油 D太阳能太阳能 点拨：点拨：煤、石油、天然气都是化石燃料，是不可

21、再生能源。煤、石油、天然气都是化石燃料，是不可再生能源。 D 2(2011江苏无锡江苏无锡)煤、石油、天然气是重要的煤、石油、天然气是重要的化石燃料，化石燃料， A石油是一种化工产品石油是一种化工产品 B将石油分馏可得到多种产品将石油分馏可得到多种产品 C将煤隔绝空气加热可制得焦炭将煤隔绝空气加热可制得焦炭 D煤、石油、天然气是不可再生能源煤、石油、天然气是不可再生能源 A 解析：解析：石油是原油，没有经过加工的，所以不是化工产品。石油是原油，没有经过加工的，所以不是化工产品。 3(2011辽宁大连辽宁大连)人类目前所消耗的能量主要人类目前所消耗的能量主要来自化石燃来自化石燃 料。料。 (1) 石油加热炼制得到的产品中，常用作汽车燃料的是石油加热炼制得到的产品中，常用作汽车燃料的是 _(写一种即可写一种即可)。 (2)煤燃烧时排放出煤燃烧时排放出_、_等污染物，溶于雨等污染物，溶于雨 水会形成酸雨。水会形成酸雨。 (3)天然气的主要成分是天然气的主要成分是_，它燃烧时将化学能主要，它燃烧时将化学能主要 转化为转化为_能。能。 汽油汽油 二氧化硫二氧化硫 二氧化氮二氧化氮 甲烷甲烷 热热 A 环保环保 焚烧法处理废弃塑料；生活污水直接排放焚烧法处理废弃塑料；生活污水直接排放 B 燃料燃料 开发开发“可燃冰可燃冰”作为未来燃料；作为未来燃料； 在农村大力推广沼气燃料在农村大力推广