燃料的开发和利用

课题2燃料的合理利用与开发P136

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化学反应中的能量变化化学不仅研究物质的性质、组成、结构、和变化，还研究物质变化过程中伴随的能量变化。能量变化即为放热反应和吸热反应。有些反应时放出热量：氧化钙与水、镁和盐酸有些反应时吸收热量：碳和二氧化碳化学反应中产生的能量的用途2.化石燃料的利用石油和天然气的形成过程煤的形成过程煤的主要成分是碳元素，还含有少量H、N、S、O等元素及无机矿物煤是复杂的混合物煤隔绝空气加强热固体：焦炭——冶金工业重要原料液体：煤焦油——化工原料粗氨水——化肥

煤气：煤气——燃料（干馏）煤气主要成分：氢气H2甲烷CH4一氧化碳CO其他气体煤的干馏是化学变化（1）煤煤和石油轿车燃料飞机燃料煤油炉燃料拖拉机燃料轴承蜡烛铺路材料工业清洗、防锈油给石油加热，组成石油的各物质的沸点不同，它们就会被先后蒸馏出来而得到分离。石油的分馏是物理变化从油井中开采出来的石油叫做原油石油天然气主要是由碳和氢组成的气态碳氢化合物，其中主要的是甲烷（CH4）。（1）甲烷的物理性质①通常状况下无色、无气味的气体②难溶于水③密度比空气小天然气甲烷具有可燃性（燃烧发出明亮蓝色火焰）CH4+2O2=2H2O+CO2

注意：点燃甲烷前必须检验纯度点燃甲烷(CH4)可燃性气体在空气中燃烧火焰颜色燃烧产物氢气(H2)一氧化碳(CO)淡蓝色蓝色蓝色水H2O二氧化碳CO2二氧化碳和水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！目前，人类通过化学反应获得的能量，大多来自于化石燃料，由于资源有限，因此要控制燃烧反应，使燃料充分燃烧，提高燃料的利用率。使燃料充分燃烧通常考虑两点：1.燃烧时要有足够多的空气2.燃料与空气要有足够大的接触面氧气不充足时，燃料中的碳不能充分燃烧，产生黑烟，并生成一氧化碳等物质，使燃料燃烧的利用率降低，浪费资源，且污染空气。3.使用燃料对环境的影响使用燃料对环境的影响燃料的使用，促进了经济的发展，给人们生活带来了很多便利。但是，在利用化石燃料造福人类的同时，也带来了一些问题，如对环境造成的不良影响、造成资源枯竭等。化石燃料燃烧造成空气污染，主要有以下几方面原因：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燃料燃烧不充分，产生一氧化碳等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。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溶于雨水形成酸雨化石燃料的燃烧对环境的影响4.能源的利用和开发

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。俗称：酒精C2H5OH乙醇乙醇可通过高梁、玉米和薯类等发酵、蒸馏而得到，属于可再生能源。C2H5OH+3O2=2CO2+3H2O点燃乙醇在空气中燃烧时放出大量的热，可用作酒精灯、火锅、内燃机等的燃料。“绿色”能源能源的利用和开发氢气物理性质：无色无味，密度是所有气体中最小，难溶于水。无毒、热值高、燃烧产物是水，不污染空气，是理想的清洁、高能燃料（最清洁的燃料）

航空航天液氢化学能源氢氧燃料电池实验室常用锌粒与稀硫酸制取氢气：Zn+H2SO4=ZnSO4+H2↑固液不加热氢气的化学性质1、可燃性（点燃前要验纯）2H2+O2=2H2O

点燃2、还原性H2+CuO△

Cu+H2O现象：黑色粉末变成红色，试管口有水珠生成