燃料的合理利用与开发

燃料的合理利用与开发课题2一、化学反应中的能量变化生活经验告诉我们，燃料燃烧产生了热量，那么，是不是只有通过燃烧才能获得热量？镁条燃烧生石灰与水反应[实验7-3]在一支试管中加入一小匙干燥的生石灰（或几小块食品袋中的干燥剂，主要成分是CaO），再加入约2mL水，观察现象，并用手轻轻触碰试管外壁。现象手的感觉化学方程式CaO+H2O=Ca(OH)2水沸腾试管外壁发烫实验探究生石灰熟石灰现象手的感觉化学方程式有大量气泡产生试管外壁发烫Mg+2HCl==MgCl2+H2↑[补充实验]在一支试管中加入几片镁条，再加入适量的稀盐酸观察现象，并用手轻轻触碰试管外壁。实验探究化学反应在生成新物质的同时，还伴随着能量的变化，常表现为热量的变化。有些化学反应是放出热量，有些化学反应则是吸收热量。CaO+H2O＝Ca(OH)2C+CO2

2CO高温Mg+2HCl=MgCl2+H2↑放出热量放出热量吸收热量CO+CuO==Cu+CO2∆吸收热量

C+O2CO2点燃放出热量③氧化反应（条件为点燃）；2、吸热反应:条件为“加热”或“高温”的反应。②金属和酸的反应；④酸碱中和反应。1、放热反应:①氧化钙与水反应；一、化学反应中的能量变化：1、下列反应中，不是放热反应的是（）Ａ、Zn+2HCl=ZnCl2+H2↑

S+O2CO2点燃B、C、

2H2+O22H2O点燃C+2CuO==2Cu+CO2↑∆D、D课堂训练2、人类生活对能量的利用:（了解）（1）生活燃料的利用，如做饭、取暖等；（2）利用燃料燃烧产生的能量，如发电、烧制陶瓷、冶炼金属、发射火箭等；（3）利用爆炸产生的巨大能量，如开矿采煤、开山炸石、拆除危旧建筑等化学反应中的热量变化被应用于生活和生产中，你能举出一些实际应用的例子吗？烧柴做饭化学能转化为热能烧煤发电化学能转化为电能化学能转化为热能讨论烧炭取暖烧煤炼铁化学能转化为热能切割或焊接金属、驱动汽车、加热物质等。目前,人们使用的燃料大多来自于化石燃料,如煤、石油、天然气等。化石燃料是由古代生物的遗骸经一系列复杂变化而形成的，是不可再生能源！二、化石燃料的利用：二、化石燃料的利用：1、三大化石燃料：煤、石油、天然气,是不可再生能源。化石燃料的形成二、化石燃料的利用：煤石油元素组成类别形态综合利用2、煤和石油：主要含C元素，少量的H、N、S、O等主要含C、H元素，少量的

N、S、O等混合物混合物黑色固体，有光泽，人称“黑色金子”“工业粮食”黑色或棕色的粘稠液体，不溶于水，密度比水小，人称“工业血液”石油分馏（物理变化）汽油煤油柴油等煤（化学变化）煤焦油焦炭煤气等干馏1、煤气与罐装液化石油气在成分上有什么不同？煤气主要成分：液化石油气主要成分：氢气、甲烷、一氧化碳丙烷、丁烷、丙烯和丁烯等讨论2、石油可直接用作燃料吗？石油产品中有哪些是常用的燃料？石油一般不能直接用作燃料，石油产品中常用的燃料有：汽油、柴油、煤油3、煤气泄漏会造成什么危害？罐装液化石油气在安全上应注意？煤气泄漏会使人中毒，遇明火易发生爆炸；使用罐装液化石油气不能加热，不能猛烈撞击，用完后马上关闭总阀门，防止泄露。万一漏气，关闭总阀门，打开窗户，不可见明火。石油和煤的综合利用资料卡片3、天然气：（1）主要成分：甲烷（CH4）（2）甲烷性质：[实验7-4](1)观察甲烷的颜色、状态。点燃从导管放出的甲烷，在火焰的上方罩一个冷而干燥的烧杯。过一会儿，观察烧杯上的现象。(2)迅速把烧杯倒过来，向烧杯内注入少量澄清的石灰水，振荡，观察现象。现象化学方程式(1)(2)澄清的石灰水变浑浊CH4+2O2点燃2H2O+CO2产生蓝色火焰，放热，烧杯内壁有水雾出现；CO2＋Ca(OH)2＝CaCO3↓＋H2O实验探究2、天然气：①物理性质：②化学性质：（1）主要成分：甲烷（CH4）无色无味的气体,密度比空气小,难溶于水。被称为“清洁能源”（2）甲烷性质：——可燃性现象：产生蓝色火焰，放出大量的热。化学方程式：CH4+2O2点燃2H2O+CO2注意：点燃前要先检验CH4的纯度。可燃性气体H2COCH4在空气中燃烧火焰颜色燃烧产物淡蓝色蓝色蓝色H2OCO2分析：辨别三大可燃性气体，不能看火焰颜色(肉眼难以识别)，要看燃烧产物！讨论如何辨别三大可燃性气体:H2

、CO、CH4H2O和CO2（3）甲烷的存在:[了解]①甲烷还存在于池沼的底部（常称为沼气）；池沼里含有沼气沼气的制取和利用②甲烷还存在于煤矿的坑道中（常称为坑气）;

甲烷混在空气中达到一定程度时，遇明火会发生爆炸。（3）甲烷的存在:[了解]①甲烷还存在于池沼的底部（常称为沼气）；3、合理利用与开发化石能源：人类目前所消耗的能量主要来自化石能源，而化石能源要经过数百万年才能形成，是不可再的生能源。因此人类应该考虑如何合理利用化石能源。化石燃料的用途表7-3我国2009年化石能源基础储量及年产量

20年40年60年80年100年煤天然气石油基础储量年产量开采年限石油

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

如果按照表7-3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。在右图上表示你的估算结果。根据你的估算结果，谈谈你对化石燃料使用与开发的看法。约14.9年约37.7年约106.9年讨论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黄色或橙色，锅底出现黑色。此时就需要调节一下灶具或炉具的进风口，这是为什么？讨论

因为氧气不充足，燃料中的碳不能充分燃烧，产生黑烟，并生成CO等物质，使燃料的利用率降低，浪费资源，且污染空气。所以，控制燃烧反应，使燃料充分燃烧，对于节约能源非常重要。分析3、合理利用与开发化石能源：(1)燃料充分燃烧的条件：①燃烧时要有足够的空气；②燃料与空气要有足够大的接触面积。(2)燃料充分燃烧的意义：①节约能源;②

减少污染。(3)可燃冰：——主要含有甲烷水合物化学、技术、社会——可燃冰回答：1、可燃冰是冰嘛？2、有什么优点？3、目前还未大规模使用的原因？目前在开采技术上还存在着困难阅读体积小、能量高、燃烧值大不是可燃冰燃烧图可燃冰的学名为“天然气水合物”，是天然气在0℃和30个大气压的作用下结晶而成的“冰块”。“冰块”里甲烷占80%-99.9%，可直接点燃，燃烧后几乎不产生任何残渣，污染比煤、石油、天然气都要小得多。西方学者称其为“21世纪能源”或“未来能源”。但是可燃冰埋藏于海底的岩石中，如果在开采中甲烷气体大量泄漏于大气中造成的温室效应将比二氧化碳更加严重。所以开采可燃冰的关键是解决技术上的问题。拓宽视野三、使用燃料对环境的影响：（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等;（2）燃料燃烧不充分，产生一氧化碳等;（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。1、化石燃料燃烧造成空气污染的原因：P1422.煤的燃烧：（1）主要污染物：SO2、NO2、CO及烟尘煤的燃烧碳元素硫元素氮元素CO有毒气体CO2

温室效应SO2

NO2

酸雨煤燃烧时生成的SO2和NO2溶于雨水形成酸雨2.煤的燃烧：（1）主要污染物：SO2、NO2、CO及烟尘（2）酸雨的形成：SO2、NO2等气体溶于雨水，会形成酸雨。（3）酸雨的危害：①危害人体健康（3）酸雨的危害：②造成水体酸化，严重影响水生动植物的生长③破坏土壤、植被、森林④腐蚀建筑物、金属制品等2.煤的燃烧：（1）主要污染物：SO2、NO2、CO及烟尘（2）酸雨的形成：SO2、NO2等气体，溶于雨水，会形成酸雨。（3）酸雨的危害：①危害人体健康；②造成水体酸化，严重影响水生动植物生长；③破坏土壤、植被、森林；④腐蚀建筑物、金属制品等。（4）酸雨的防治：②使用脱硫煤；①减少SO2、NO2等有害气体排放；③开发利用新能源。3、汽车用燃料的燃烧:(1)主要污染物：一氧化碳、未燃烧的碳氢化合物、氮的氧化物、含铅化合物和烟尘等。减少汽车尾气对空气的污染可采取哪些措施？想一想①改进发动机燃烧方式，使汽油充分燃烧；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；④加大检测尾气力度，禁止未达环保标准的汽车上路；（2）减少汽车尾气污染的措施：P143⑤改用压缩天然气(CNG)或液化石油气(LPG)作燃料，

以减少对空气的污染；图为使用压缩天然气（CNG）燃料的汽车图为液化石油气（LPG）汽车加气站返回在汽油中加入适量乙醇作为汽车燃料（车用乙醇汽油），可适当节省石油资源，并在一定程度上减少汽车尾气的污染。乙醇燃料汽车通过高梁、玉米和薯类等发酵、蒸馏而得到。C2H5OH+3O2===2CO2+3H2O点燃用作酒精灯、内燃机等的燃料。俗称酒精4、乙醇(C2H5OH):(1)物理性质:无色、透明、有特殊香味的液体，易挥发，能与水以任意比例互溶。(2)化学性质：可燃性(3)制法：(4)用途：化学方程式：属于可再生能源，称为“绿色”能源(5)优点：2、造成酸雨的主要物质是：（）A、甲烷和一氧化碳B、二氧化硫和一氧化碳C、一氧化碳和二氧化碳D、二氧化硫和二氧化氮D3、下列措施：①改进发动机的燃烧方式，使汽油充分燃烧；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；④改用压缩天然气；⑤改用液化石油气；其中能够减少汽车尾气对空气污染的是：（）A、①

②

B、②

③

C、①

②

③

④

D、①

②

③

④

⑤D课堂训练4.下列关于酸雨的说法中，错误的是（）

A.酸雨会改变物质的密度

B.酸雨会使河流、湖泊酸化，影响渔业生长

C.酸雨会腐蚀建筑物，损害农作物和林木等

D.酸雨会随风远距离飘落，导致大范围的公害5.

我国正在推广使用乙醇汽油。所谓乙醇汽油就是在汽油中加入适量乙醇（一般为10∶1）混合而成的一种燃料。下列有关的叙述错误的是（）

A.乙醇汽油是一种新型的化合物

B.汽车使用乙醇汽油可以减少有害气体的排放

C.由石油可以制得汽油

D.由玉米、高梁发酵可以制得乙醇AA课堂训练（3）氢能源的三大优点：①来源广；②热值高；③无污染。（2）化学性质：1、氢气：“最清洁的能源”（1）物理性质：无色无味，密度最小的气体，难溶于水。①可燃性：四、能源的利用和开发：②还原性：

2H2+O2==2H2O点燃H2+CuO==Cu+H2O∆②反应原理：排水法或向下排空气法①实验药品：③实验装置：固液不加热型（4）氢气的实验室制法：锌粒和稀硫酸发生装置：收集装置：氢气和天然气都可以作为燃料，目前，天然气作为燃料使用已经非常广泛，而氢气还不能作为燃料被广泛应用。你能说出几点原因吗？讨论分析：氢气作为燃料还不能广泛被应用的原因是:制取成本高和贮存困难。②反应原理：排水法或向下排空气法①实验药品：③实验装置：固液不加热型（4）氢气的实验室制法：锌粒和稀硫酸发生装置：收集装置：（5）氢气未能广泛应用的原因：①制取成本高；②贮存困难。液氢燃料电池概念车———氢动一号（美国通用汽车公司）返回现代社会对能量的需求越开越大，化学反应提供的能量已不能满足人类的需要。怎么解决能源问题呢？利用和开发和其他能源：如太阳能、风能、地热能、生物能、潮汐能、核能等交流（1）新能源的种类：2、开发和利用新能源：太阳能、风能、地热能、潮汐能、核能、氢气等太阳能电池太阳能汽车新疆风力发电机西藏羊八井地热电厂返回法国潮汐能电站秦山核电站（1）新能源的种类：2、开发和利用新能源：太阳能、风能、地热能、潮汐能、核能、氢气等（2）新能源的作用：可以部分解决化石能源的枯竭，减少环境污染。1.我们学过的气体有H2O2CO2COCH4其中（1）能燃烧的

,

（2）点燃前必须验纯的

,

（3）支持燃烧的

,

（4）能灭火的

,

（5）有毒的

,

（6）不宜用排水法收集的

,

（7）密度比空气大的

,

（8）具有还原性的

,

（9）通入石蕊试液能使石蕊试液变红的