燃料的合理利用與開(kāi)發(fā)

燃料的合理利用與開(kāi)發(fā)課題2一、化學(xué)反應(yīng)中的能量變化生活經(jīng)驗(yàn)告訴我們，燃料燃燒產(chǎn)生了熱量，那么，是不是只有通過(guò)燃燒才能獲得熱量？鎂條燃燒生石灰與水反應(yīng)[實(shí)驗(yàn)7-3]在一支試管中加入一小匙干燥的生石灰（或幾小塊食品袋中的干燥劑，主要成分是CaO），再加入約2mL水，觀察現(xiàn)象，并用手輕輕觸碰試管外壁?，F(xiàn)象手的感覺(jué)化學(xué)方程式CaO+H2O=Ca(OH)2水沸騰試管外壁發(fā)燙實(shí)驗(yàn)探究生石灰熟石灰現(xiàn)象手的感覺(jué)化學(xué)方程式有大量氣泡產(chǎn)生試管外壁發(fā)燙Mg+2HCl==MgCl2+H2↑[補(bǔ)充實(shí)驗(yàn)]在一支試管中加入幾片鎂條，再加入適量的稀鹽酸觀察現(xiàn)象，并用手輕輕觸碰試管外壁。實(shí)驗(yàn)探究化學(xué)反應(yīng)在生成新物質(zhì)的同時(shí)，還伴隨著能量的變化，常表現(xiàn)為熱量的變化。有些化學(xué)反應(yīng)是放出熱量，有些化學(xué)反應(yīng)則是吸收熱量。CaO+H2O＝Ca(OH)2C+CO2

2CO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

C+O2CO2點(diǎn)燃放出熱量③氧化反應(yīng)（條件為點(diǎn)燃）；2、吸熱反應(yīng):條件為“加熱”或“高溫”的反應(yīng)。②金屬和酸的反應(yīng)；④酸堿中和反應(yīng)。1、放熱反應(yīng):①氧化鈣與水反應(yīng)；一、化學(xué)反應(yīng)中的能量變化：1、下列反應(yīng)中，不是放熱反應(yīng)的是（）Ａ、Zn+2HCl=ZnCl2+H2↑

S+O2CO2點(diǎn)燃B、C、

2H2+O22H2O點(diǎn)燃C+2CuO==2Cu+CO2↑?D、D課堂訓(xùn)練2、人類(lèi)生活對(duì)能量的利用:（了解）（1）生活燃料的利用，如做飯、取暖等；（2）利用燃料燃燒產(chǎn)生的能量，如發(fā)電、燒制陶瓷、冶煉金屬、發(fā)射火箭等；（3）利用爆炸產(chǎn)生的巨大能量，如開(kāi)礦采煤、開(kāi)山炸石、拆除危舊建筑等化學(xué)反應(yīng)中的熱量變化被應(yīng)用于生活和生產(chǎn)中，你能舉出一些實(shí)際應(yīng)用的例子嗎？燒柴做飯化學(xué)能轉(zhuǎn)化為熱能燒煤發(fā)電化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能化學(xué)能轉(zhuǎn)化為熱能討論燒炭取暖燒煤煉鐵化學(xué)能轉(zhuǎn)化為熱能切割或焊接金屬、驅(qū)動(dòng)汽車(chē)、加熱物質(zhì)等。目前,人們使用的燃料大多來(lái)自于化石燃料,如煤、石油、天然氣等?；剂鲜怯晒糯锏倪z骸經(jīng)一系列復(fù)雜變化而形成的，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、天然氣,是不可再生能源?；剂系男纬啥?、化石燃料的利用：煤石油元素組成類(lèi)別形態(tài)綜合利用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體，有光澤，人稱(chēng)“黑色金子”“工業(yè)糧食”黑色或棕色的粘稠液體，不溶于水，密度比水小，人稱(chēng)“工業(yè)血液”石油分餾（物理變化）汽油煤油柴油等煤（化學(xué)變化）煤焦油焦炭煤氣等干餾1、煤氣與罐裝液化石油氣在成分上有什么不同？煤氣主要成分：液化石油氣主要成分：氫氣、甲烷、一氧化碳丙烷、丁烷、丙烯和丁烯等討論2、石油可直接用作燃料嗎？石油產(chǎn)品中有哪些是常用的燃料？石油一般不能直接用作燃料，石油產(chǎn)品中常用的燃料有：汽油、柴油、煤油3、煤氣泄漏會(huì)造成什么危害？罐裝液化石油氣在安全上應(yīng)注意？煤氣泄漏會(huì)使人中毒，遇明火易發(fā)生爆炸；使用罐裝液化石油氣不能加熱，不能猛烈撞擊，用完后馬上關(guān)閉總閥門(mén)，防止泄露。萬(wàn)一漏氣，關(guān)閉總閥門(mén)，打開(kāi)窗戶，不可見(jiàn)明火。石油和煤的綜合利用資料卡片3、天然氣：（1）主要成分：甲烷（CH4）（2）甲烷性質(zhì)：[實(shí)驗(yàn)7-4](1)觀察甲烷的顏色、狀態(tài)。點(diǎn)燃從導(dǎo)管放出的甲烷，在火焰的上方罩一個(gè)冷而干燥的燒杯。過(guò)一會(huì)兒，觀察燒杯上的現(xiàn)象。(2)迅速把燒杯倒過(guò)來(lái)，向燒杯內(nèi)注入少量澄清的石灰水，振蕩，觀察現(xiàn)象?，F(xiàn)象化學(xué)方程式(1)(2)澄清的石灰水變渾濁CH4+2O2點(diǎn)燃2H2O+CO2產(chǎn)生藍(lán)色火焰，放熱，燒杯內(nèi)壁有水霧出現(xiàn)；CO2＋Ca(OH)2＝CaCO3↓＋H2O實(shí)驗(yàn)探究2、天然氣：①物理性質(zhì)：②化學(xué)性質(zhì)：（1）主要成分：甲烷（CH4）無(wú)色無(wú)味的氣體,密度比空氣小,難溶于水。被稱(chēng)為“清潔能源”（2）甲烷性質(zhì)：——可燃性現(xiàn)象：產(chǎn)生藍(lán)色火焰，放出大量的熱。化學(xué)方程式：CH4+2O2點(diǎn)燃2H2O+CO2注意：點(diǎn)燃前要先檢驗(yàn)CH4的純度?？扇夹詺怏wH2COCH4在空氣中燃燒火焰顏色燃燒產(chǎn)物淡藍(lán)色藍(lán)色藍(lán)色H2OCO2分析：辨別三大可燃性氣體，不能看火焰顏色(肉眼難以識(shí)別)，要看燃燒產(chǎn)物！討論如何辨別三大可燃性氣體:H2

、CO、CH4H2O和CO2（3）甲烷的存在:[了解]①甲烷還存在于池沼的底部（常稱(chēng)為沼氣）；池沼里含有沼氣沼氣的制取和利用②甲烷還存在于煤礦的坑道中（常稱(chēng)為坑氣）;

甲烷混在空氣中達(dá)到一定程度時(shí)，遇明火會(huì)發(fā)生爆炸。（3）甲烷的存在:[了解]①甲烷還存在于池沼的底部（常稱(chēng)為沼氣）；3、合理利用與開(kāi)發(fā)化石能源：人類(lèi)目前所消耗的能量主要來(lái)自化石能源，而化石能源要經(jīng)過(guò)數(shù)百萬(wàn)年才能形成，是不可再的生能源。因此人類(lèi)應(yīng)該考慮如何合理利用化石能源?；剂系挠猛颈?-3我國(guó)2009年化石能源基礎(chǔ)儲(chǔ)量及年產(chǎn)量

20年40年60年80年100年煤天然氣石油基礎(chǔ)儲(chǔ)量年產(chǎn)量開(kāi)采年限石油

28.33億噸1.89億噸

天然氣32124億立方米851.7億立方米

煤3261億噸30.5億噸

如果按照表7-3所示的化石能源基礎(chǔ)儲(chǔ)量和開(kāi)采速度，估算一下大約多少年后將沒(méi)有可開(kāi)采的石油和天然氣。在右圖上表示你的估算結(jié)果。根據(jù)你的估算結(jié)果，談?wù)勀銓?duì)化石燃料使用與開(kāi)發(fā)的看法。約14.9年約37.7年約106.9年討論在日常生活中你是否遇到過(guò)這樣的情況:做飯時(shí)，有時(shí)燃?xì)庠罨蛎籂t的火焰呈黃色或橙色，鍋底出現(xiàn)黑色。此時(shí)就需要調(diào)節(jié)一下灶具或爐具的進(jìn)風(fēng)口，這是為什么？討論

因?yàn)檠鯕獠怀渥?，燃料中的碳不能充分燃燒，產(chǎn)生黑煙，并生成CO等物質(zhì)，使燃料的利用率降低，浪費(fèi)資源，且污染空氣。所以，控制燃燒反應(yīng)，使燃料充分燃燒，對(duì)于節(jié)約能源非常重要。分析3、合理利用與開(kāi)發(fā)化石能源：(1)燃料充分燃燒的條件：①燃燒時(shí)要有足夠的空氣；②燃料與空氣要有足夠大的接觸面積。(2)燃料充分燃燒的意義：①節(jié)約能源;②

減少污染。(3)可燃冰：——主要含有甲烷水合物化學(xué)、技術(shù)、社會(huì)——可燃冰回答：1、可燃冰是冰嘛？2、有什么優(yōu)點(diǎn)？3、目前還未大規(guī)模使用的原因？目前在開(kāi)采技術(shù)上還存在著困難閱讀體積小、能量高、燃燒值大不是可燃冰燃燒圖可燃冰的學(xué)名為“天然氣水合物”，是天然氣在0℃和30個(gè)大氣壓的作用下結(jié)晶而成的“冰塊”?！氨鶋K”里甲烷占80%-99.9%，可直接點(diǎn)燃，燃燒后幾乎不產(chǎn)生任何殘?jiān)?，污染比煤、石油、天然氣都要小得多。西方學(xué)者稱(chēng)其為“21世紀(jì)能源”或“未來(lái)能源”。但是可燃冰埋藏于海底的巖石中，如果在開(kāi)采中甲烷氣體大量泄漏于大氣中造成的溫室效應(yīng)將比二氧化碳更加嚴(yán)重。所以開(kāi)采可燃冰的關(guān)鍵是解決技術(shù)上的問(wèn)題。拓寬視野三、使用燃料對(duì)環(huán)境的影響：（1）燃料中的一些雜質(zhì)如硫等燃燒時(shí)，產(chǎn)生空氣污染物如二氧化硫等;（2）燃料燃燒不充分，產(chǎn)生一氧化碳等;（3）未燃燒的碳?xì)浠衔锛疤苛?、塵粒等排放到空氣中形成浮塵。1、化石燃料燃燒造成空氣污染的原因：P1422.煤的燃燒：（1）主要污染物：SO2、NO2、CO及煙塵煤的燃燒碳元素硫元素氮元素CO有毒氣體CO2

溫室效應(yīng)SO2

NO2

酸雨煤燃燒時(shí)生成的SO2和NO2溶于雨水形成酸雨2.煤的燃燒：（1）主要污染物：SO2、NO2、CO及煙塵（2）酸雨的形成：SO2、NO2等氣體溶于雨水，會(huì)形成酸雨。（3）酸雨的危害：①危害人體健康（3）酸雨的危害：②造成水體酸化，嚴(yán)重影響水生動(dòng)植物的生長(zhǎng)③破壞土壤、植被、森林④腐蝕建筑物、金屬制品等2.煤的燃燒：（1）主要污染物：SO2、NO2、CO及煙塵（2）酸雨的形成：SO2、NO2等氣體，溶于雨水，會(huì)形成酸雨。（3）酸雨的危害：①危害人體健康；②造成水體酸化，嚴(yán)重影響水生動(dòng)植物生長(zhǎng)；③破壞土壤、植被、森林；④腐蝕建筑物、金屬制品等。（4）酸雨的防治：②使用脫硫煤；①減少SO2、NO2等有害氣體排放；③開(kāi)發(fā)利用新能源。3、汽車(chē)用燃料的燃燒:(1)主要污染物：一氧化碳、未燃燒的碳?xì)浠衔?、氮的氧化物、含鉛化合物和煙塵等。減少汽車(chē)尾氣對(duì)空氣的污染可采取哪些措施？想一想①改進(jìn)發(fā)動(dòng)機(jī)燃燒方式，使汽油充分燃燒；②使用催化凈化裝置，使有害氣體轉(zhuǎn)化為無(wú)害物質(zhì)；③使用無(wú)鉛汽油，禁止含鉛物質(zhì)排放；④加大檢測(cè)尾氣力度，禁止未達(dá)環(huán)保標(biāo)準(zhǔn)的汽車(chē)上路；（2）減少汽車(chē)尾氣污染的措施：P143⑤改用壓縮天然氣(CNG)或液化石油氣(LPG)作燃料，

以減少對(duì)空氣的污染；圖為使用壓縮天然氣（CNG）燃料的汽車(chē)圖為液化石油氣（LPG）汽車(chē)加氣站返回在汽油中加入適量乙醇作為汽車(chē)燃料（車(chē)用乙醇汽油），可適當(dāng)節(jié)省石油資源，并在一定程度上減少汽車(chē)尾氣的污染。乙醇燃料汽車(chē)通過(guò)高梁、玉米和薯類(lèi)等發(fā)酵、蒸餾而得到。C2H5OH+3O2===2CO2+3H2O點(diǎn)燃用作酒精燈、內(nèi)燃機(jī)等的燃料。俗稱(chēng)酒精4、乙醇(C2H5OH):(1)物理性質(zhì):無(wú)色、透明、有特殊香味的液體，易揮發(fā)，能與水以任意比例互溶。(2)化學(xué)性質(zhì)：可燃性(3)制法：(4)用途：化學(xué)方程式：屬于可再生能源，稱(chēng)為“綠色”能源(5)優(yōu)點(diǎn)：2、造成酸雨的主要物質(zhì)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改進(jìn)發(fā)動(dòng)機(jī)的燃燒方式，使汽油充分燃燒；②使用催化凈化裝置使有害氣體轉(zhuǎn)化為無(wú)害物質(zhì)；③使用無(wú)鉛汽油；④改用壓縮天然氣；⑤改用液化石油氣；其中能夠減少汽車(chē)尾氣對(duì)空氣污染的是：（）A、①

②

B、②

③

C、①

②

③

④

D、①

②

③

④

⑤D課堂訓(xùn)練4.下列關(guān)于酸雨的說(shuō)法中，錯(cuò)誤的是（）

A.酸雨會(huì)改變物質(zhì)的密度

B.酸雨會(huì)使河流、湖泊酸化，影響漁業(yè)生長(zhǎng)

C.酸雨會(huì)腐蝕建筑物，損害農(nóng)作物和林木等

D.酸雨會(huì)隨風(fēng)遠(yuǎn)距離飄落，導(dǎo)致大范圍的公害5.

我國(guó)正在推廣使用乙醇汽油。所謂乙醇汽油就是在汽油中加入適量乙醇（一般為10∶1）混合而成的一種燃料。下列有關(guān)的敘述錯(cuò)誤的是（）

A.乙醇汽油是一種新型的化合物

B.汽車(chē)使用乙醇汽油可以減少有害氣體的排放

C.由石油可以制得汽油

D.由玉米、高梁發(fā)酵可以制得乙醇AA課堂訓(xùn)練（3）氫能源的三大優(yōu)點(diǎn)：①來(lái)源廣；②熱值高；③無(wú)污染。（2）化學(xué)性質(zhì)：1、氫氣：“最清潔的能源”（1）物理性質(zhì)：無(wú)色無(wú)味，密度最小的氣體，難溶于水。①可燃性：四、能源的利用和開(kāi)發(fā)：②還原性：

2H2+O2==2H2O點(diǎn)燃H2+CuO==Cu+H2O?②反應(yīng)原理：排水法或向下排空氣法①實(shí)驗(yàn)藥品：③實(shí)驗(yàn)裝置：固液不加熱型（4）氫氣的實(shí)驗(yàn)室制法：鋅粒和稀硫酸發(fā)生裝置：收集裝置：氫氣和天然氣都可以作為燃料，目前，天然氣作為燃料使用已經(jīng)非常廣泛，而氫氣還不能作為燃料被廣泛應(yīng)用。你能說(shuō)出幾點(diǎn)原因嗎？討論分析：氫氣作為燃料還不能廣泛被應(yīng)用的原因是:制取成本高和貯存困難。②反應(yīng)原理：排水法或向下排空氣法①實(shí)驗(yàn)藥品：③實(shí)驗(yàn)裝置：固液不加熱型（4）氫氣的實(shí)驗(yàn)室制法：鋅粒和稀硫酸發(fā)生裝置：收集裝置：（5）氫氣未能廣泛應(yīng)用的原因：①制取成本高；②貯存困難。液氫燃料電池概念車(chē)———?dú)鋭?dòng)一號(hào)（美國(guó)通用汽車(chē)公司）返回現(xiàn)代社會(huì)對(duì)能量的需求越開(kāi)越大，化學(xué)反應(yīng)提供的能量已不能滿足人類(lèi)的需要。怎么解決能源問(wèn)題呢？利用和開(kāi)發(fā)和其他能源：如太陽(yáng)能、風(fēng)能、地?zé)崮?、生物能、潮汐能、核能等交流?）新能源的種類(lèi)：2、開(kāi)發(fā)和利用新能源：太陽(yáng)能、風(fēng)能、地?zé)崮?、潮汐能、核能、氫氣等太?yáng)能電池太陽(yáng)能汽車(chē)新疆風(fēng)力發(fā)電機(jī)西藏羊八井地?zé)犭姀S返回法國(guó)潮汐能電站秦山核電站（1）新能源的種類(lèi)：2、開(kāi)發(fā)和利用新能源：太陽(yáng)能、風(fēng)能、地?zé)崮?、潮汐能、核能、氫氣等?）新能源的作用：可以部分解決化石能源的枯竭，減少環(huán)境污染。1.我們學(xué)過(guò)的氣體有H2O2CO2COCH4其中（1）能燃燒的

,

（2）點(diǎn)燃前必須驗(yàn)純的

,

（3）支持燃燒的

,

（4）能滅火的

,

（5）有毒的

,

（6）不宜用排水法收集的

,

（7）密度比空氣大的

,

（8）具有還原性的

,

（9）通入石蕊試液能使石蕊試液變紅的