第七单元课题2燃料的合理利用与开发

课题2

燃料的合理应用与开发一、化学反应中的能量变化：现象手的感觉分析化学方程式块状变成粉末状试管外壁发烫生石灰与水反应中有热量放出实验7-3：生石灰与水反应放出热量CaO+H2O==Ca(OH)2一、化学反应中的能量变化

化学反应在生成新物质的同时，还伴随着能量的变化，通常表现为——的变化，即有——现象和——现象。1．放出热量，反应后温度升高。如：燃烧反应Mg+2HCl=MgCl2+H2↑CaO+H2O=Ca（OH）22．吸收热量，反应后温度降低。2CuO

+C

2CO2↑+2Cu高温C+CO2==2CO高温炼钢烧砖发电开山炸石3.人类对能量的利用生活燃料的利用利用燃料产生的热量爆炸产生的热量食物在体内缓慢氧化放出热量能量的转化：电池充电时——能转化为—能；使用电池是——能转化为—能。做饭、取暖等发电、烧制陶瓷、冶炼金属、发射火箭开采煤矿、开山炸石、拆除危旧建筑维持体温和日常生命活动所需要的能量电化学化学电—二、化石燃料的利用：化石燃料：是古代生物的遗骸经一系列复杂变化而形成的。煤，石油，天然气称为当今世界上最重要的三大化石燃料。它们是不可再生能源。1、煤和石油：煤：是古代植物遗体在地层下经过一系列复杂变化而形成的。煤是一种复杂的混合物。主要含有C元素，还含有H、S、O、N等元素。植物等被埋于土中，经长期复杂变化形成煤煤的形成过程煤在地下的分布是一层一层的，大多夹杂在砂岩和页岩中，煤层中含有大量植物化石，有的还有完整树干形状的煤。煤远古时期的植物植物枯萎石油：是古代动植物遗体在地层下经过非常复杂

变化而形成的一种粘稠液体。它是由多种

物质组成的混合物。主要含有C、H元素，

还含有S、O、N等元素。石油和天然气的形成海洋生物死亡生物的遗骸经复杂变化形成石油和天然气动植物的遗骸被层层沙泥掩埋

将煤隔绝空气加强热，可分解得到许多有用的物质，如焦炭、煤焦油、煤气等。这些物质都是重要的工业原料和燃料。使煤得到了综合利用。煤、石油的加工和综合利用：石油分馏：根据石油中各种成分的沸点不同，将它们分离

，得到如：汽油、煤油、柴油等，使石油得到综合利用。1.煤（物）煤：工业的粮食、黑色的金子性质组成元素形成综合利用用途黑色固体、有光泽、具有可燃性古代植物被埋于土中，经长期复杂的变化而形成煤隔绝空气加强热固体产物：焦炭液体产物：煤焦油气体产物：煤气重要能源、重要的化工原料主要含碳元素，还有少量氢、氮、硫、氧等元素冶炼金属化工原料重要燃料（化学变化）混合物2.石油(工业的血液)性质组成元素形成综合利用用途粘稠状液体主要含碳氢元素，还有少量氧硫氮等元素古代动植物的遗骸被层层泥沙掩埋，经长期复杂的变化而形成。石油加热炼制溶剂油（油脂、橡胶、油漆的溶剂）汽油（汽车燃料）航空煤油（飞机燃料）煤油（燃料、工业洗涤剂）柴油（拖拉机重型汽车军舰轮船坦克燃料）润滑油（机械用）石蜡、沥青（物理变化）重要的能源、重要的化工原料下图是石油炼制后的主要产品：提示：煤气的主要成分是：

一氧化碳、甲烷、氢气等。石油液化气的主要成分是：

丙烷，丁烷，丙烯和丁烯等。3.天然气

天然气主要是由碳和氢组成的气态碳氢化合物，其中最主要的是天然气管道甲烷（CH4）。原理：CH4+2O2===CO2+2H2O点燃化石燃料之天然气2、天然气：

在有石油存在的地方就有天然气，天然气的主要成分是甲烷（CH4）。（1）甲烷的物理性质：

在通常情况下是无色，无味的气体，标况下，密度比空气小，难溶于水。（2）甲烷的化学性质：

现象：产生淡蓝色火焰，放出大量的热，在火焰

上方罩一个干冷的烧杯，烧杯内壁有水珠

产生，同时生成的另一种气体能使澄清的

石灰水变浑浊。可燃性：使用天然气的公共汽车甲烷的存在（1）甲烷还存在于池沼的底部（常称为沼气）（2）甲烷还存在于煤矿的坑道中。甲烷混在空气中达到一定程度时，遇火会发生爆炸。（3）生活垃圾、动植物残体、动物的排泄物等经过发酵也能产生甲烷。沼气池把秸秆、杂草、人畜粪便等废弃物放在密闭的沼气池中发酵，就可产生甲烷。在我国农村利用沼气，不仅可以解决生活用燃料问题；还能综合治理环境卫生问题。秸秆、杂草、人畜粪便等废弃物沼气的制取和利用另外，瓦斯、西气东输、可燃冰主要成分都是甲烷煤矿的矿井中常含有甲烷，煤矿发生瓦斯爆炸造成人员伤亡的事故时有发生。你认为煤矿应采取哪些安全措施？（1）要严禁烟火，排除一切可能产生火花的因素；（2）注意矿井的通风，使在矿井中产生的甲烷尽快散失；（3）要注意对矿井工人进行安全意识的教育。

化石燃料形成的时间非常长，储量有限。化石燃料属于不可再生能源。人类目前消耗的能量主要来自化石燃料。在不久的将来，我们将面临严重的能源危机！

探明储量

年产量

石油28.33亿吨1.89亿吨天然气32124亿立方米851.7亿立方米

煤3261亿吨30.5亿吨我国2009年我国化石能源基础储量和年产量可怕的战争！

伊拉克石油资源丰富，为争夺石油，美政府官员从不讳言宣称：控制伊拉克石油！从而发起战争！石油没了汽车不动了我又该如何面对？一切可能乱了

由此可见，人类的生存也面临着严重的挑战，必须采取以下措施：3、节约能源，提高燃料的利用率：按照这样的化石能源探明储量和开发速度，我国的煤、石油、天然气资源将会很快耗尽。我们应该怎么办？1．节约能源，提高燃料的利用率；2．开发和利用新能源。4、合理利用与开发化石能源：

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。

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CO等物质，污染空气。燃料充分燃烧的条件：可燃冰：外观像冰，主要含有甲烷水合物（由甲烷分子和水分子组成），还含有少量二氧化碳气体。能像固体酒精一样直接点燃，被形象地称为“可燃冰”。

有关专家估计目前发现的可燃冰储量大约是化石燃料总和的2倍，具有能量高，燃烧值大等优点。它将能替代化石燃料的新能源。可燃冰埋藏在海底的岩石中，目前开采在技术上还存在很大困难。甲烷是一种高效的温室气体，可燃冰的开采如果方法不当，释放出的甲烷扩散到大气中，会造成地球的温室效应比二氧化碳更加严重。所以，开采的关键是解决技术上的问题，同时也必须考虑环境保护。资料：

三、使用燃料对坏境的影响：1.煤的燃烧思考1：煤中主要含哪种元素，可能还含哪些元素？碳元素硫元素氮元素CO有毒气体CO2

温室气体SO2

NO2

酸雨思考2：这些元素燃烧后生成哪些物质？酸雨危害的模拟实验加入物质现象水SO2加水植物叶子锌粒大理石叶子由绿色变黄色有气泡放出，锌粒逐渐溶解开始有少量气泡放出，大理石逐渐溶解变化缓慢无变化无变化无变化活动与探究：

向一个空集气瓶和一个充满SO2的集气瓶中各加入少量水。分别将表中所列物质放入上述两种液体中，观察现象。

根据上述活动探究说明酸雨可能对环境造成哪些破坏？影响农作物生长破坏森林腐蚀建筑物腐蚀文物雕塑影响人体健康讨论工厂排出的烟尘污染空气煤燃烧时生成等污染物，这些污染物反应后溶于雨水形成酸雨。酸雨的形成过程SO2和NO2酸雨破坏，枝枯叶败雕像受酸雨腐蚀，六十年沧桑变化1908年1969年鱼类大量死亡酸雨损害人体健康1．土壤酸化，损害植物生长；2．腐蚀建筑物、金属材料、文物等；3．污染水流，鱼类死亡；4．影响人体健康。酸雨的危害酸雨的防治措施：1、减少二氧化硫的排放。2、用天然气代替煤。3、大力推广使用脱硫煤。

2、化石燃料造成对空气的污染，主

要有以下原因：（1）.燃料中的一些杂质如硫等燃烧时，产

生空气污染物如二氧化硫；（2）.燃料燃烧不充分，产生一氧化碳；（3）.未燃烧的碳氢化合物及炭粒、尘粒等

排放到空气中形成浮尘。3.汽车用燃料对空气的污染：汽车使用的燃料主要是汽油或柴油。燃烧产生的尾气是：

一氧化碳、未燃烧的碳氢化合物、含铅化合物和烟尘等。（1）改进发动机的燃烧方式，以使汽油能充分燃烧。（2）使用催化净化装置，使有害气体转化为无害物质。（3）使用无铅汽油，禁止含铅物质排放。为了减少汽车尾气对环境的污染，目前在燃料和汽车制造技术方面可以采取什么措施？（4）使用清洁能源，如使用压缩天然气（CNG）或液化石油气（LPG）作燃料。（5）在管理上加大检测尾气的力度，禁止未达到环保标准的汽车上路。（6）在汽油中加入适量乙醇作为汽车燃料，可适当节约石油资源，并在一定程度上减少汽车尾气的污染。使用压缩天然气[CNG]燃料的汽车液化石油气[LPG]汽车加气站四、能源的利用和开发：乙醇化学式燃烧反应的化学方程式特点来源C2H5OH燃烧产物基本上不污染环境，可做酒精灯、火锅、内燃机等的燃料。高粱、玉米和薯类等经过发酵、蒸馏可得乙醇，属于可再生能源

俗称：酒精

1、乙醇氢气化学式燃烧反应的化学方程式特点来源H2燃烧产物无污染，是最清洁的燃料

氢气可由水分解制得2、氢气：氢气的实验室制法：反应原理:排水法收集氢气向下排空气法收集氢气反应药品：

锌粒和稀硫酸。讨论1.回忆在第三单元做过的电解水的实验,写出电解水的化学方程式.

2.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应用,你认为用这两种方法制氢气切实可行吗?为什么?小结:目前氢气作为燃料暂不能广泛使用,原因是:制取成本高，贮存困难，但终将成为主要能源之一.

新疆维吾尔自治区上海

新能源的种类有太阳能、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。3、开发和利用其它新能源：利用不同形式的能量发电示意图太阳能汽车居民太阳能热水器返回新疆风力发电机法国潮汐能电站返回秦山核电站返回冰岛地热西藏羊八井地热电厂返回乙醇燃料汽车返回沃尔沃（瑞典沃尔沃公司）液氢燃料电池概念车———氢动一号（美国通用汽车公司）返回学完本课题你应该知道4、化石燃料燃烧可能对环境有不良影响，应选择使用不

污染环境或对环境污染小的燃料。在化石燃料中，天

然气是比较清洁的燃料。5、化石燃料面临被耗尽的危险，应合理开采，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。1、物质发生化学反应的同时，伴随着能量的变化，通常

表现为热量变化，即有放热现象或吸热现象发生。2、化石燃料包括石油、煤、天然气等，是重要的能源。3、是使燃料充分燃烧通常考虑两点：一是燃烧时要有足

够的氧气；二是燃料与空气要有足够大的接触面。1．下列关