課題7.2燃料合理利用與開發(fā)(人教版2012春季改版)

第七單元課題二

燃料和熱量現象手的感覺化學方程式CaO+H2O=Ca(OH)2

實驗7—3在一個燒杯中加入少量干燥的生石灰，再加入適量水，觀察想象，并用手輕輕觸碰燒杯外壁。少量溶解發(fā)熱

化學反應在生成新物質的同時還伴隨著能量的變化，能量的變化通常表現為熱量變化。有些反應是放出熱量的，如氧化鈣與水、鎂與鹽酸等；有些反應則是吸收熱量的，如碳與二氧化碳的反應。一、化學反應中的能量變化

在當今社會，人類需要的大部分能量是由化學反應產生的，最常見的就是生活燃料的使用。二、化學反應中的能量變化：現象手的感覺分析有大量氣泡產生試管外壁發(fā)熱鎂與鹽酸反應中有能量變化探究【實驗】鎂與鹽酸反應

化學反應一般都會伴隨能量的變化，主要表現為熱量的變化。有的化學反應要放出熱量，有的要吸收熱量。CaO+H2O＝Ca(OH)2C+CO22CO高溫Mg+2HCl=MgCl2+H2↑放出熱量放出熱量吸收熱量CO+CuO===Cu+CO2?吸收熱量煉鋼燒磚發(fā)電開山炸石二、化石燃料的利用

目前人們使用的燃料大多來自化石燃料如

煤、石油和天然氣等?；剂鲜怯晒糯锏倪z骸經過一系列復雜變化而形成的，是不可再生能源。植物或植物枯萎后植物等被埋于土中，經長期復雜變化形成煤。圖7-18煤的形成示意圖圖7-19石油和天然氣的形成示意圖◆煤是復雜的混合物，主要含碳元素，還含有氫元素和少量氮、硫、氧元素以及無機礦物質。將煤作為燃料主要是利用碳元素與氧反應所放出的熱量。煤的綜合利用，是將煤隔絕空氣加強熱，使煤分解成許多有用的物質，如焦炭、煤焦油、煤氣等。叫做煤的干餾。煤氣的主要成分為氫氣H2甲烷CH4一氧化碳CO和其他氣體等?！羰鸵彩腔旌衔铮饕?、氫元素兩種元素。分餾產物燃燒產物為CO2、NO2、SO2等。1.煤和石油化學變化石油的煉制：分餾利用石油中各成分的沸點不同來分離。石油的分餾屬物理變化圖7-22石油煉制的部分產品和主要用途原油城鎮(zhèn)的許多家庭做飯使用罐裝“煤氣”，是液化石油氣，這是石油化工產品。液化石油氣是經過加壓后壓縮到鋼瓶中的，瓶內的壓強是大氣的7-8倍。若安裝煤氣報警裝置，應裝在廚房的上方還是下方？安裝位置：距離氣源半徑1.5米范圍內，通風良好的地方。液化氣比空氣重，安裝在距地面約0.3米處。天然氣、城市煤氣、一氧化碳等比空氣輕，安裝在距天花板約0.3米處。天然氣的主要成分是甲烷（CH4)（俗稱沼氣）。2、天然氣：混合物實驗7-4（1）觀察甲烷的顏色、狀態(tài)。點燃從導管放出的甲烷，在火焰的上方罩一個冷而干燥的燒杯（如圖7-22），過一會，觀察燒杯壁上的現象。（2）迅速把燒杯倒過來，向燒杯內注入少量澄清石灰水，震蕩，觀察現象。如果石灰水變渾濁，則證明有二氧化碳生成。圖7-22物理性質：無色無味的氣體，密度比空氣小，難溶于水?，F象：甲烷燃燒產生淡藍色火焰，燒杯壁上出現水珠；澄清石灰變渾濁生成水生成二氧化碳結論：CH4+2O2====CO2+2H2O

CO2+Ca(OH)2====CaCO3

↓+H2O圖7-29沼氣的制取和利用甲烷的存在（1）甲烷還存在于池沼的底部（常稱為沼氣）（2）甲烷還存在于煤礦的坑道中。甲烷混在空氣中達到一定程度時，遇火會發(fā)生爆炸。思考：三瓶無色的氣體分別是氫氣、一氧化碳、甲烷，如何鑒別呢?方法：分別點燃,檢驗燃燒產物.（3）生活垃圾、動植物殘體、動物的排泄物等經過發(fā)酵也能產生甲烷。沼氣池有人曾稱煤是

“

工業(yè)的糧食

”

，石油是

“

工業(yè)的血液

”

。3.合理利用與開發(fā)化石能源圖7-30化石燃料的用途

人類目前所消耗的能量主要來自化石能源，而化石能源的形成需要經過數百萬年。是不可再生的而且有限的，用量日益增長。在不久的將來，我們將面臨嚴重的能源危機！探明儲量年產量開采年限石油28.33億噸1.89億噸約15年天然氣32124億立方米851.7億立方米約38年煤3261億噸30.5億噸約107年表7-3我國200年化石能源基礎儲量和年產量及開采年限石油沒了汽車不動了我又該如何面對？一切可能亂了

由此可見，人類的生存也面臨著嚴重的挑戰(zhàn)，必須采取以下措施：1、節(jié)約能源，提高燃料的利用率；

焚燒垃圾可怕的黑煙受不了啦這樣燒還能好點

氧氣不充足時，燃料中的碳不能充分燃燒，產生黑煙，并生產CO等物質，使燃料燃燒的利用率降低，浪費資源，且污染空氣。2、燃料充分燃燒的條件一是燃燒時要有足夠多的空氣；二是燃料要與空氣要有足夠大的接觸面?！翱扇急保褐饕屑淄樗衔?。將成為未來新能源，但目前開采技術存在困難圖7-34工廠排出的煙塵污染空氣三、使用燃料對環(huán)境的影響1、燃料中的一些雜質如硫等燃燒時，產生空氣污染物如二氧化硫等；2、燃料燃燒不充分，產生一氧化碳等；3、未燃燒的碳氫化合物及碳粒、塵粒等排放到空氣中形成浮塵?；剂先紵斐煽諝馕廴局饕颍簣D7-35森林受到酸雨破壞圖7-36雕像受酸雨腐蝕煤燃燒時排放出二氧化硫SO2、二氧化氮NO2等污染物。這些氣體或氣體在空氣中發(fā)生反應后的生成物溶于水，會形成酸雨。

減少汽車尾氣對空氣污染的措施改進發(fā)動機的燃燒方式，使汽油能充分燃燒。使用催化凈化裝置，使有害氣體轉化為無害物質。使用無鉛汽油，禁止含鉛物質排放。加大檢測尾氣力度，禁止未達環(huán)保標準的汽車上路。

目前，多數汽車使用的燃料是汽油或柴油。它們燃燒時產生的一些物質，如一氧化碳、未燃燒的碳氫化合物、氮的氧化物、含鉛化合物和煙塵等。會隨尾氣直接排放到空氣中，對空氣造成污染。在汽油中加入適量乙醇作為汽車燃料（車用乙醇汽油）乙醇C2H5OH俗稱酒精，可通過高粱、玉米和薯類等經過發(fā)酵、蒸餾而得到，屬于可再生能源?？捎米骶凭珶?、內燃機等的燃料?；旌衔锼?、能源的利用和開發(fā)目前人們正在利用和開發(fā)許多其他新能源：太陽能、風能、地熱能、潮汐能、生物質能和核能等。開發(fā)新能源的作用：解決化石能源枯竭，減少環(huán)境污染。氫氣H2：最理想的清潔高能燃料原因：來源廣，放熱多，產物是水無污染。實驗室里，常用鋅和稀硫酸反應來制取氫氣

Zn+H2SO4=ZnSO4+H2↑目前，大量使用氫能源還存在一定困難：制取成本高和貯存困難氫氣的實驗室制法：反應原理:排水法收集氫氣向下排空氣法收集氫氣反應藥品：

鋅粒和稀硫酸。圖7-41利用不同形式的能量發(fā)電示意圖太陽能電池太陽能汽車居民太陽能熱水器返回新疆風力發(fā)電機法國潮汐能電站返回秦山核電站返回冰島地熱西藏羊八井地熱電廠返回液氫燃料電池概念車———氫動一號

（美國通用汽車公司）返回1．點燃某無色氣體，在火焰上方罩一個干而冷的燒杯，燒杯內壁有水珠生成。把燒杯迅速倒轉注入