课题2燃料的合理利用与开发

一、化学反应中的能量变化[实验7-3]在一支试管中加入几块生石灰，再加入约2mL水，观察现象，并用手触摸试管外壁。现象手的感觉分析生石灰和水剧烈反应，产生大量水蒸气，放热。热或烫手生石灰和水剧烈反应，产生大量水蒸气，并放出热量，说明这是一个

放热反应。化学反应都伴随着能量变化，通常表现为热量变化1.所有的燃烧。

2.金属和酸的反应二氧化碳和碳反应。

放热反应吸热反应

C+O2CO2

Mg+H2SO4MgSO4+H2

C+CO22CO放热吸热点燃高温生活燃料的使用：做饭、取暖等；还有发电、烧制陶瓷、冶炼金属和发射火箭；开矿采煤、开山炸石和拆除危旧建筑；等等。对于我们自身来说，维持体温和日常活动所需的能量，都与食物在体内发生的化学反应有关。

目前人们通过化学反应获得的能量，大多来自于化石燃料，化石燃烧对于人类非常重要。人类需要的大部分能量是由化学反应产生的生活燃料的使用做饭、烧水、取暖等炼钢烧制陶瓷发电炸药爆破生活燃料的使用二、化石燃料的利用石油煤天然气不可再生能源（1）成分：

天然气主要是由碳和氢组成的气态碳氢化合物，其中主要成分是甲烷（CH4)。1.天然气活动探究1.观察甲烷的颜色、状态。2.在实验结束后，烧杯壁上出现

了什么现象？3.迅速把烧杯倒转过来，向烧杯

内注入澄清的石灰水后，振荡，

又出现什么现象？甲烷的燃烧4.在实验开始时，点燃前为什么要检验甲烷

的纯度？5.在实验中烧杯的条件“冷而干燥”是实验

成败的关键吗？为什么？6.这个实验说明甲烷含有哪些元素？7.你能写出这个实验中涉及的化学方程式吗？活动探究（2）

甲烷的化学性质

——可燃性实验现象：

①产生明亮的蓝色火焰;

②烧杯内壁有水雾；③放出热量；④杯壁上澄清石灰水变浑浊。甲烷的燃烧1.天然气思考1.甲烷在水中的溶解性怎么样?2.甲烷的密度和空气比较起来怎么样？答：难溶于水。答：密度比空气小。3.可以用什么方法收集甲烷呢？答：排水法和向下排空气法。小结（3）

甲烷的物理性质①通常状况下，是无色无味的气体。②密度比空气小。③极难溶于水。验证甲烷(CH4)的元素组成实验步骤实验现象结论1.点燃甲烷2.将干冷的小烧杯罩在甲烷燃烧的火焰上3.向罩过甲烷燃烧火焰的小烧杯中注入澄清的石灰水◎实验探究记录：产生淡蓝色火焰烧杯内壁出现水珠甲烷具有可燃性甲烷中含有氢元素甲烷中含有碳元素化学方程式澄清石灰水变浑浊CH4+2O2CO2+2H2O点燃（4）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。

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。

人工能制取沼气吗？

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。（4）甲烷的存在

2.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。植物或植物枯萎后植物等被埋于土中，经长期复杂变化形成煤。煤煤的形成示意图化石燃料石油

1.6亿吨探明储量年产量天然气煤32.7亿吨1.37×104

亿立方米217亿立方米我国1998年化石燃料储量及年产量1145亿吨12.4亿吨煤20年40年60年80年100年天然气石油

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：节约能源，提高燃料的利用率提高燃料利用率通常考虑两点：一、要有足够的空气；二、要使燃料与空气有

足够大的接触面。

1.煤的燃烧思考：煤中含哪些元素？碳元素硫元素氮元素CO有毒气体CO2

温室效应SO2

NO2

酸雨思考：这些元素燃烧后生成哪些物质？三、使用燃料对环境的影响活动与探究：酸雨危害的模拟实验实验：SO2的溶解性实验①向盛满SO2的饮料瓶中加入适量水；②向溶液中滴加少量紫色石蕊试液。实验步骤①②现象分析饮料瓶变瘪溶液变成红色SO2溶解于水压强减小SO2与水反应生成一种酸性物质实验：小组模拟实验实验用品：SO2水溶液、植物叶子、镁条、

大理石活动与探究：酸雨危害的模拟实验加入物质现象植物叶子镁条大理石有气泡产生，镁条逐渐溶解叶子由绿色变黄色有气泡产生酸雨的危害酸雨的危害1908年

1969年雕像受酸雨腐蚀，六十年沧桑变化酸雨的危害城市的空气质量2.汽车的燃料燃烧

减少汽车尾气对空气污染的措施有：

含铅化合物和烟尘等一氧化碳，未燃烧的碳氢化合物氮的氧化物（1）改进发动机的燃烧方式，

以使燃油能充分燃烧。（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。（4）使用压缩天然气[CNG]或

液化石油气[LPG]作燃料。

使用压缩天然气[CNG]燃料的汽车液化石油气[LPG]汽车加气站乙醇化学式燃烧反应的化学方程式优点来源C2H5OH放热量大，无污染，可再生高粱、玉米和薯类等经过发酵、蒸馏可得乙醇，属于可再生能源

3.乙醇（俗称酒精）C2H5OH＋3O22CO2＋3H2O点燃四、能源的利用与开发农业工业交通生活1.氢气氢气化学式燃烧反应的化学方程式特点来源面临问题H2氢气本身无毒、极易燃烧、放热量大、燃烧产物只有水，无污染氢气可由水分解制得制取成本高，贮存困难，作为燃料暂不能广泛使用

2H2+O2

2H2O

点燃氢气的实验室制法反