燃料的合理利用與開發(fā)（上課用）

課題2

燃料的合理應(yīng)用與開發(fā)2．知道化石燃料是人類重要的自然資源，對(duì)人類生活起著重要作用。了解化石燃料的不可再生性，認(rèn)識(shí)合理開采和節(jié)約使用化石燃料的重要性。3．知道石油煉制出的幾種主要產(chǎn)品及其用途。

學(xué)習(xí)目標(biāo)

1．了解化學(xué)反應(yīng)中的能量變化，認(rèn)識(shí)燃料充分燃燒的重要性。

4．了解化石燃料對(duì)環(huán)境的影響。

5．認(rèn)識(shí)使用和開發(fā)清潔燃料及各種能源的重要性。一、化學(xué)反應(yīng)中的能量變化：現(xiàn)象手的感覺分析化學(xué)方程式塊狀變成粉末狀試管外壁發(fā)燙生石灰與水反應(yīng)中有熱量放出實(shí)驗(yàn)7-3：生石灰與水反應(yīng)放出熱量(視頻)CaO+H2O=Ca(OH)2

化學(xué)反應(yīng)一般都會(huì)伴隨能量的變化，主要表現(xiàn)為熱量的變化。有的化學(xué)反應(yīng)要放出熱量，有的要吸收熱量。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+CuOCu+CO2?吸收熱量C+O2CO2H2+CuOCu+H2O?吸收熱量點(diǎn)燃放出熱量煉鋼燒磚發(fā)電開山炸石二、化石燃料的利用：化石燃料：是古代生物的遺骸經(jīng)一系列復(fù)雜變化而形成的。煤，石油，天然氣稱為當(dāng)今世界上最重要的三大化石燃料。它們是不可再生能源。1、煤：煤：是古代植物遺體在地層下經(jīng)過一系列復(fù)雜變化而形成的。煤是一種復(fù)雜的混合物。主要含有C元素，還含有H、S、O、N等元素。

是古代動(dòng)植物遺體在地層下經(jīng)過非常復(fù)雜變化而形成的一種粘稠液體。它是由多種物質(zhì)組成的混合物。主要含有C、H元素，還含有S、O、N等元素。2、石油：

將煤隔絕空氣加強(qiáng)熱，可分解得到許多有用的物質(zhì)，如焦炭、煤焦油、煤氣等。這些物質(zhì)都是重要的工業(yè)原料和燃料。使煤得到了綜合利用。煤、石油的加工和綜合利用：石油分餾：根據(jù)石油中各種成分的沸點(diǎn)不同，將它們分離

，得到如：汽油、煤油、柴油等，使石油得到綜合利用。下圖是石油煉制后的主要產(chǎn)品：提示：煤氣的主要成分是：一氧化碳、甲烷、氫氣等。石油液化氣的主要成分是：丙烷，丁烷，丙烯和丁烯等。3、天然氣：

在有石油存在的地方就有天然氣，天然氣的主要成分是甲烷（CH4）。（1）甲烷的物理性質(zhì)：

在通常情況下是無色，無味的氣體，標(biāo)況下，密度比空氣小，難溶于水。（2）甲烷的化學(xué)性質(zhì)：現(xiàn)象：產(chǎn)生淡藍(lán)色火焰，放出大量的熱，在火焰上方罩一個(gè)干冷的燒杯，燒杯內(nèi)壁有水珠產(chǎn)生，同時(shí)生成的另一種氣體能使澄清的石灰水變渾濁。可燃性：(視頻)原理：CH4+2O2CO2+2H2O點(diǎn)燃化石燃料之------天然氣（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(dá)到一定程度時(shí)，遇火會(huì)發(fā)生爆炸。甲烷的存在（3）生活垃圾、動(dòng)植物殘?bào)w、動(dòng)物的排泄物等經(jīng)過發(fā)酵也能產(chǎn)生甲烷。沼氣池

化石燃料形成的時(shí)間非常長，儲(chǔ)量有限?；剂蠈儆诓豢稍偕茉?。人類目前消耗的能量主要來自化石燃料。在不久的將來，我們將面臨嚴(yán)重的能源危機(jī)！

探明儲(chǔ)量

年產(chǎn)量

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30.5億噸我國2009年我國化石能源基礎(chǔ)儲(chǔ)量和年產(chǎn)量可怕的戰(zhàn)爭！伊拉克石油資源豐富，為爭奪石油，美政府官員從不諱言宣稱：控制伊拉克石油！從而發(fā)起戰(zhàn)爭！石油沒了汽車不動(dòng)了我又該如何面對(duì)？一切可能亂了

由此可見，人類的生存也面臨著嚴(yán)重的挑戰(zhàn)，必須采取以下措施：3、節(jié)約能源，提高燃料的利用率：4、合理利用與開發(fā)化石能源：一是燃燒時(shí)要有足夠多的空氣；二是燃料與空氣要有足夠大的接觸面。

燃料不充分燃燒時(shí)，不僅使燃料燃燒產(chǎn)生的熱量減少，浪費(fèi)資源，而且還會(huì)產(chǎn)生大量的CO等物質(zhì)，污染空氣。燃料充分燃燒的條件：可燃冰：外觀像冰，主要含有甲烷水合物（由甲烷分子和水分子組成），還含有少量二氧化碳?xì)怏w。能像固體酒精一樣直接點(diǎn)燃，被形象地稱為“可燃冰”。

有關(guān)專家估計(jì)目前發(fā)現(xiàn)的可燃冰儲(chǔ)量大約是化石燃料總和的2倍，具有能量高，燃燒值大等優(yōu)點(diǎn)。它將能替代化石燃料的新能源?？扇急癫卦诤５椎膸r石中，目前開采在技術(shù)上還存在很大困難。甲烷是一種高效的溫室氣體，可燃冰的開采如果方法不當(dāng)，釋放出的甲烷擴(kuò)散到大氣中，會(huì)造成地球的溫室效應(yīng)比二氧化碳更加嚴(yán)重。所以，開采的關(guān)鍵是解決技術(shù)上的問題，同時(shí)也必須考慮環(huán)境保護(hù)。資料：

化石燃料造成對(duì)空氣的污染，主要有以下原因：（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；（2）燃料燃燒不充分，產(chǎn)生一氧化碳；（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。三、使用燃料對(duì)壞境的影響：煤的燃燒思考1：煤中主要含哪種元素，可能還含哪些元素？碳元素硫元素氮元素CO有毒氣體CO2

溫室氣體SO2

NO2

酸雨思考2：這些元素燃燒后生成哪些物質(zhì)？酸雨危害的模擬實(shí)驗(yàn)加入物質(zhì)現(xiàn)象水SO2加水植物葉子鋅粒大理石葉子由綠色變黃色有氣泡放出，鋅粒逐漸溶解開始有少量氣泡放出，大理石逐漸溶解變化緩慢無變化無變化無變化活動(dòng)與探究：向一個(gè)空集氣瓶和一個(gè)充滿SO2的集氣瓶中各加入少量水。分別將表中所列物質(zhì)放入上述兩種液體中，觀察現(xiàn)象。酸雨可能對(duì)環(huán)境造成哪些破壞？影響農(nóng)作物生長破壞森林腐蝕建筑物腐蝕文物雕塑影響人體健康討論工廠排出的煙塵污染空氣酸雨破壞，枝枯葉敗雕像受酸雨腐蝕，六十年滄桑變化1908年1969年

針對(duì)酸雨的危害，應(yīng)采取怎樣的防止和保護(hù)措施？1、盡量少使用含硫燃料；2、含硫燃料脫硫后再使用；3、廢氣應(yīng)處理后再排放；4、開發(fā)新能源。3.汽車用燃料對(duì)空氣的污染：汽車使用的燃料主要是汽油或柴油。燃燒產(chǎn)生的尾氣是：

一氧化碳、未燃燒的碳?xì)浠衔?、含鉛化合物和煙塵等。減少汽車尾氣對(duì)空氣的污染可采取哪些措施？討論與交流(1)改進(jìn)發(fā)動(dòng)機(jī)的燃燒方式，以使汽油能充分燃燒；(2)使用催化凈化裝置，使有害氣體轉(zhuǎn)化為無害物質(zhì)；(3)使用無鉛汽油，禁止含鉛物質(zhì)排放；(4)加大檢測尾氣力度，禁止未達(dá)環(huán)保標(biāo)準(zhǔn)的汽車上路；(5)使用壓縮天然氣[CNG]或液化石油氣[LPG]作燃料。

使用壓縮天然氣[CNG]燃料的汽車液化石油氣[LPG]汽車加氣站四、能源的利用和開發(fā)：乙醇化學(xué)式燃燒反應(yīng)的化學(xué)方程式特點(diǎn)來源C2H5OH燃燒產(chǎn)物基本上不污染環(huán)境，可做酒精燈、火鍋、內(nèi)燃機(jī)等的燃料。高粱、玉米和薯類等經(jīng)過發(fā)酵、蒸餾可得乙醇，屬于可再生能源。

(俗稱：酒精)

1、乙醇C2H5OH+3O22CO2+3H2O點(diǎn)燃?xì)錃饣瘜W(xué)式燃燒反應(yīng)的化學(xué)方程式H2燃燒產(chǎn)物無污染，是最清潔的燃料

氫氣可由水分解制得2、氫氣：2H2+O22H2O點(diǎn)燃特點(diǎn)來源用途高能燃料，用于航天領(lǐng)域；化學(xué)電池，氫氧燃料電池用作汽車的驅(qū)動(dòng)電源。氫氣的實(shí)驗(yàn)室制法：反應(yīng)原理:排水法收集氫氣向下排空氣法收集氫氣反應(yīng)藥品：

鋅粒和稀硫酸。討論1.回憶在第四單元做過的電解水的實(shí)驗(yàn),寫出電解水的化學(xué)方程式。

2.電解水和用鋅與稀硫酸反應(yīng)都可以得到氫氣.如果將氫氣作為燃料廣泛應(yīng)用,你認(rèn)為用這兩種方法制氫氣切實(shí)可行嗎?為什么?小結(jié):目前氫氣作為燃料暫不能廣泛使用,原因是:制取成本高，貯存困難，但終將成為主要能源之一。2H2O2H2+O2通電

新疆維吾爾自治區(qū)上海

新能源的種類有太陽能、核能、風(fēng)能、地?zé)崮?、潮汐能等。開發(fā)新能源的作用：解決化石能源枯竭，減少環(huán)境污染。3、開發(fā)和利用其它新能源：利用不同形式的能量發(fā)電示意圖太陽能汽車居民太陽能熱水器返回新疆風(fēng)力發(fā)電機(jī)法國潮汐能電站返回秦山核電站返回冰島地?zé)嵛鞑匮虬司責(zé)犭姀S返回乙醇燃料汽車返回沃爾沃（瑞典沃爾沃公司）液氫燃料電池概念車———?dú)鋭?dòng)一號(hào)（美國通用汽車公司）返回學(xué)完本課題你應(yīng)該知道4、化石燃料燃燒可能對(duì)環(huán)境有不良影響，應(yīng)選擇使用不污染環(huán)境或?qū)Νh(huán)境污染小的燃料。在化石燃料中，天然氣是比較清潔的燃料。5、化石燃料面臨被耗盡的危險(xiǎn)，應(yīng)合理開采，使用和開發(fā)化石燃料以外的清潔燃料，綜合利用資源和開發(fā)新能源具有重要意義。1、物質(zhì)發(fā)生化學(xué)反應(yīng)的同時(shí)，伴隨著能量的變化，通常表現(xiàn)為熱量變化，即有放熱現(xiàn)象或吸熱現(xiàn)象發(fā)生。2、化石燃料包括石油、煤、天然氣等，是重要的能源。3、是使燃料充分燃燒通常考慮兩點(diǎn)：一是燃燒時(shí)要有足夠的氧氣；二是燃料與空氣要有足夠大的接觸面。1．點(diǎn)燃某無色氣體，在火焰上方罩一個(gè)干而冷的燒杯，燒杯內(nèi)壁有水珠生成。把燒杯迅速倒轉(zhuǎn)注入適量的澄清石灰水振蕩，澄清石灰水變渾濁。該氣體不可能是（）A．CH4B．CO和H2的混合氣體C．H2D．酒精（C2H5OH）蒸氣練一練C2.實(shí)驗(yàn)室用固體無水醋酸鈉和固體堿石灰，混合加熱制甲烷。則下列裝置中，可用于制甲烷的是（）BACDD3.農(nóng)作物收割后留下大量秸桿，下列有關(guān)秸桿的處理方法錯(cuò)誤的是（）A.做飼料

B.造紙

C.制沼氣

D.就地焚燒4.從人類生存的環(huán)境考慮，未來用于汽車的理想燃料是（）A.氫氣

B.天然氣

C.煤

D.石油

DA5.提供能量巨大、持續(xù)時(shí)間長、分布地域廣闊、獲取利用方便、使用安全高效，且對(duì)環(huán)境不產(chǎn)生負(fù)面影響的新能源是（）A.核能

B.太陽能

C.氫能D.地?zé)崮蹷6、三瓶無色的氣體分別是氫氣、一氧化碳、甲烷,如何鑒別?分別點(diǎn)燃，檢驗(yàn)燃燒產(chǎn)物。2H2+O22H2O點(diǎn)燃CH4+2O2CO2+2H2O點(diǎn)燃2CO+O22CO2點(diǎn)燃7．下列關(guān)于石油的敘述中不正確的是（）A．石油是一種化工產(chǎn)品B．石油是一種混合物C．可利用石油產(chǎn)品發(fā)電D．將石油分餾可得多種產(chǎn)品A8．下列過程屬于物理變化的是（）A．煤在隔絕空氣的條件下加強(qiáng)熱B．煤的形成C．石油的形成D．從石油里分餾出汽油等D9．下列說法不正確的是（）A．太陽能、水能、風(fēng)能是可持續(xù)發(fā)展的能源B．煤、石油、天然氣三種礦石燃料是永不枯竭的能源C．地下水資源不能無限量地開發(fā)利用D．大量排放SO2、NO2等氣體，會(huì)形成酸雨B10．氫氣是一種綠色能源，科學(xué)家們最新研制出利用太陽能產(chǎn)生激光，再用激光使海水分解得到H2的新技術(shù)，其中海水分解可用方程式用2H2O2H2↑+O2↑表示。下列說法不正確的是（

）A．水分解產(chǎn)物不污染環(huán)境

B．TiO2是催化劑C．該技術(shù)可將太陽能轉(zhuǎn)化為氫能

D．在海水分解過程中應(yīng)不斷添加TiO2DTiO2P147課后習(xí)題1、（1）D（2）C（