燃料的合理利用和可持續(xù)開發(fā)

燃料的合理利用和可持續(xù)開發(fā)2.在當(dāng)今社會(huì)，人類需要的大部分能量是由化學(xué)反應(yīng)產(chǎn)生的。最常見的就是生活燃料的使用。一、化學(xué)反應(yīng)中的能量變化1.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，而能量的變化通常表現(xiàn)為熱量的變化。燃料的合理利用和可持續(xù)開發(fā)最常見的就是生活燃料的使用，如利用化學(xué)反應(yīng)產(chǎn)生的能量做飯、取暖等。人們還利用燃燒等化學(xué)反應(yīng)產(chǎn)生的能量燒制陶瓷人們還利用燃燒等化學(xué)反應(yīng)產(chǎn)生的能量煉鋼利用爆炸產(chǎn)生的巨大能量開山炸石和拆除危舊建筑等等見課本Ｐ實(shí)驗(yàn)：燃料的合理利用和可持續(xù)開發(fā)燃料的合理利用和可持續(xù)開發(fā)[實(shí)驗(yàn)7-3]在一支試管中加入一小匙干燥的生石灰，再加入2mL水，觀察現(xiàn)象，并用手觸摸試管外壁?，F(xiàn)象手的感覺分析生石灰和水劇烈反應(yīng)，產(chǎn)生大量水蒸氣，放熱。熱或燙手。生石灰和水劇烈反應(yīng)，產(chǎn)生大量水蒸氣，并放出熱量，說明這是一個(gè)放熱反應(yīng)。結(jié)論：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。而能量的變化通常表現(xiàn)為熱量的變化。其中，放出熱量的為放熱反應(yīng)，吸收熱量的為吸熱反應(yīng)。燃料的合理利用和可持續(xù)開發(fā)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象：有氣泡產(chǎn)生，用手觸摸試管壁，試管發(fā)熱。想一想是什么原因？鎂條與鹽酸反應(yīng)生成氫氣，反應(yīng)中有熱量產(chǎn)生，試管發(fā)熱。我們一起來補(bǔ)充一個(gè)小實(shí)驗(yàn)：燃料的合理利用和可持續(xù)開發(fā)4.相反，有些化學(xué)反應(yīng)并不放出熱量，而是吸收熱量，即產(chǎn)生吸熱現(xiàn)象，如碳與二氧化碳的反應(yīng)。如果反應(yīng)吸收熱量，可稱為吸熱反應(yīng)3.可燃物燃燒產(chǎn)生熱量，鋁和鹽酸反應(yīng)也生熱量，這種放熱現(xiàn)象在許多化學(xué)反應(yīng)中都會(huì)發(fā)生。如果反應(yīng)放出熱量，可稱為放熱反應(yīng)氫氧化鋇與氯化銨反應(yīng)吸收熱量燃料的合理利用和可持續(xù)開發(fā)化學(xué)反應(yīng)都伴隨著能量變化，通常表現(xiàn)為熱量變化放熱反應(yīng)吸熱反應(yīng)1、所有的燃燒。2、金屬和酸的反應(yīng)3、氧化鈣和水的反應(yīng)1、二氧化碳和碳反應(yīng)。2、碳、一氧化碳、氫氣還原氧化銅（或其它的金屬氧化物）。反應(yīng)條件為“高溫”或“加熱”燃料的合理利用和可持續(xù)開發(fā)利用化學(xué)反應(yīng)產(chǎn)生的熱量煉鋼燃料的合理利用和可持續(xù)開發(fā)根據(jù)生活知識(shí)，試舉出一些利用化學(xué)反應(yīng)放出熱量的實(shí)例。利用炸藥定向爆破拆除樓房燃料的合理利用和可持續(xù)開發(fā)燃料的合理利用和可持續(xù)開發(fā)討論與思考：

1、你家中做飯、洗浴等使用什么燃料？

2、汽車、輪船、飛機(jī)、拖拉機(jī)等使用什么燃料？

3、煉鋼廠、熱電廠等使用什么燃料？木柴、禾草、煤、液化石油氣、天然氣等汽油、柴油、航空煤油等焦炭、煤等燃料的合理利用和可持續(xù)開發(fā)二、化石燃料的利用能源的分類能源可再生能源不可再生能源太陽(yáng)能，風(fēng)能、酒精、地?zé)崮?、氫能、潮汐能、核能煤、石油、天然氣、可燃冰燃料的合理利用和可持續(xù)開發(fā)

中國(guó)的燃料是一種黑石頭，它像礦石一樣，是從山上開采出來的。黑石頭燃燒起來，火力比木柴更猛烈，能夠連續(xù)燒一整夜不熄。

摘自：意大利·馬可波羅著《東方見聞錄》中國(guó)最早使用“石油”名詞的人——宋·

沈括石油燃燒的時(shí)候，發(fā)生又濃又黑的煙，他試用這種煙做墨，比松煙墨的墨色更好。

摘自：《夢(mèng)溪筆談》燃料的合理利用和可持續(xù)開發(fā)當(dāng)今的“三大化石燃料”煤石油天然氣燃料的合理利用和可持續(xù)開發(fā)化石燃料煤石油天然氣二、化石燃料的形成煤、石油和天然氣都是由古代生物的遺骸經(jīng)一系列復(fù)雜變化而形成的，化石燃料是不可再生能源燃料的合理利用和可持續(xù)開發(fā)1、煤(工業(yè)的糧食)煤的形成植物或植物枯萎后植物等被埋于土中，經(jīng)長(zhǎng)期復(fù)雜變化形成煤燃料的合理利用和可持續(xù)開發(fā)煤的主要成分是碳元素，還含有少量H、N、S、O等元素及無機(jī)礦物煤是復(fù)雜的混合物煤隔絕空氣加強(qiáng)熱固體：焦炭——冶金工業(yè)重要原料液體：煤焦油——化工原料粗氨水——化肥

煤氣：煤氣——燃料（干餾）煤氣主要成分：氫氣H2甲烷CH4一氧化碳CO其他氣體煤的干餾是化學(xué)變化燃料的合理利用和可持續(xù)開發(fā)隔絕空氣加強(qiáng)熱煤焦炭粗氨水煤干餾是化學(xué)變化煤氣煤焦油煤干餾后的綜合利用，既可以充分利用煤的資源，還可以極大的減少污染。（2）煤的綜合利用燃料的合理利用和可持續(xù)開發(fā)煤的綜合利用燃料的合理利用和可持續(xù)開發(fā)從油井中開采出來的石油叫做原油，是一種粘稠狀的液體。2石油---工業(yè)的血液石油的主要組成：

碳和氫兩種元素，含有少量S、O、N等，也是混合物。燃料的合理利用和可持續(xù)開發(fā)轎車燃料飛機(jī)燃料煤油爐燃料拖拉機(jī)燃料軸承蠟燭鋪路材料工業(yè)清洗、防銹油給石油加熱，組成石油的各物質(zhì)的沸點(diǎn)不同，它們就會(huì)被先后蒸餾出來而得到分離。石油的分餾是物理變化燃料的合理利用和可持續(xù)開發(fā)石油綜合利用的部分產(chǎn)品燃料的合理利用和可持續(xù)開發(fā)城鎮(zhèn)的許多家庭做飯使用罐裝“煤氣”，是液化石油氣，它是石油化工的一種產(chǎn)品。液化石油氣是經(jīng)加壓后壓縮到鋼瓶中的，瓶?jī)?nèi)的壓強(qiáng)是大氣的7-8倍。１．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？２．煤氣泄漏會(huì)造成什么危害？石油罐裝液化石油氣在安全上應(yīng)注意什么？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，防止泄露。萬一漏氣，關(guān)閉總閥門，打開窗戶，不可見明火。燃料的合理利用和可持續(xù)開發(fā)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（H2）、甲烷（CH4）、一氧化碳（CO）丙烷、丁烷、丙烯和丁烯等水煤氣主要成分（了解即可）：氫氣（H2）、一氧化碳（CO）燃料的合理利用和可持續(xù)開發(fā)3、天然氣（1）天然氣的形成海洋生物死亡動(dòng)植物的遺骸被層層沙泥掩埋生物的遺骸經(jīng)復(fù)雜變化形成天然氣是由古代動(dòng)植物的遺骸經(jīng)一系列復(fù)雜變化而形成的燃料的合理利用和可持續(xù)開發(fā)

天然氣的成分？為混合物，主要成分為甲烷（CH4）氣體。這是用排水法收集到的甲烷氣體，根據(jù)圖片，思考甲烷的物理性質(zhì)有哪些？①通常狀況下無色、無氣味的氣體②難溶于水③密度比空氣小燃料的合理利用和可持續(xù)開發(fā)（2）甲烷的化學(xué)性質(zhì)[實(shí)驗(yàn)7-4]P139點(diǎn)燃純凈的甲烷氣體，觀察火焰的顏色，燒杯的變化情況燃料的合理利用和可持續(xù)開發(fā)實(shí)驗(yàn)步驟實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象結(jié)論

（1）點(diǎn)燃從導(dǎo)管放出的甲烷，在火焰的上方罩一個(gè)冷而干燥的燒杯甲烷燃燒生成水和二氧化碳甲烷燃燒，發(fā)出明亮藍(lán)色火焰，放出熱量，燒杯內(nèi)壁出現(xiàn)水霧。澄清石灰水變渾濁（2）迅速把燒杯倒過來，向燒杯內(nèi)注入少量澄清石灰水，振蕩，觀察現(xiàn)象。化學(xué)方程式：CH4+2O2==CO2+2H2OCO2+Ca(OH)2==CaCO3↓+H2O點(diǎn)燃將蘸有澄清石灰水的小燒杯罩在火焰上方燃料的合理利用和可持續(xù)開發(fā)甲烷具有可燃性（燃燒發(fā)出明亮藍(lán)色火焰）CH4+2O2==2H2O+CO2注意：點(diǎn)燃甲烷前必須檢驗(yàn)純度點(diǎn)燃甲烷(CH4)可燃性氣體在空氣中燃燒火焰顏色燃燒產(chǎn)物氫氣(H2)一氧化碳(CO)淡藍(lán)色藍(lán)色藍(lán)色水H2O二氧化碳CO2二氧化碳和水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！課本P139典P73燃料的合理利用和可持續(xù)開發(fā)甲烷沼氣中常含有甲烷天然氣、沼氣、瓦斯、坑氣的主要成份：甲烷（CH4)燃料的合理利用和可持續(xù)開發(fā)沼氣的制取和利用燃料的合理利用和可持續(xù)開發(fā)化石燃料要經(jīng)過數(shù)百萬年才能形成，是不可再的生能源，人類目前大量開采，將使化石燃料最終被耗盡。因此人類應(yīng)該考慮如何合理利用化石燃料。問題：化石燃料是不是取之不盡的？燃料的合理利用和可持續(xù)開發(fā)燃料的合理利用和可持續(xù)開發(fā)我國(guó)化石燃料資源分布狀況

分布不平衡

煤炭資源主要分布在山西、內(nèi)蒙古、河北、山東等地。石油資源主要分布在東北、華北、新疆等地。天然氣60%分布在我國(guó)的中西部地區(qū)（新疆、四川）。

西氣東輸—將天然氣從新疆輸送至上海燃料的合理利用和可持續(xù)開發(fā)

算一算，你能得出什么結(jié)論？

下表是我國(guó)2009年化石燃料儲(chǔ)量及年產(chǎn)量：（1）請(qǐng)計(jì)算大約多少年后我國(guó)的石油和天然氣將被耗盡，并填入表中：基礎(chǔ)儲(chǔ)量年產(chǎn)量使用年限

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

約年約年約年燃料的合理利用和可持續(xù)開發(fā)（2）請(qǐng)你將計(jì)算的結(jié)果在下列圖上畫出：燃料的合理利用和可持續(xù)開發(fā)如果能有效提高煤等化石燃料的燃燒利用率，就相當(dāng)于延長(zhǎng)了化石能源的使用期限。海底埋藏著大量可燃燒的“冰”—“可燃冰”，其中主要含有甲烷水合物，成為未來新能源，但在開采技術(shù)上還存在著困難。燃料的合理利用和可持續(xù)開發(fā)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)者稱其為“21世紀(jì)能源”或“未來能源”?？扇急剂系暮侠砝煤涂沙掷m(xù)開發(fā)1立方米這種可燃冰燃燒，相當(dāng)于164立方米的天然氣燃燒所產(chǎn)生的熱值。據(jù)粗略估算，在地殼淺部，可燃冰儲(chǔ)層中所含的有機(jī)碳總量，大約是全球石油、天然氣和煤等化石燃料含碳量的兩倍，海底可燃冰的儲(chǔ)量夠人類使用1000年據(jù)專家估計(jì)，全世界石油總儲(chǔ)量在2700億噸到6500億噸之間。按照目前的消耗速度，再有50－60年，全世界的石油資源將消耗殆盡?？扇急陌l(fā)現(xiàn)，讓陷入能源危機(jī)的人類看到新希望。燃料的合理利用和可持續(xù)開發(fā)然而要從海底將這些東西發(fā)掘出來，卻并非易事?？茖W(xué)家們認(rèn)為，這種礦藏哪怕受到最小的破壞，甚至是自然的破壞，就足以導(dǎo)致甲烷氣的大量散失，從而使大氣中的溫室氣體含量急劇增加，它所產(chǎn)生的后果將是不堪設(shè)想的。世紀(jì)之交，在一座新能源的寶庫(kù)面前，人們不得不審慎從事——誰能肯定它不是潘多拉的盒子？萬一打開了就關(guān)不上了呢？燃料的合理利用和可持續(xù)開發(fā)我國(guó)化石燃料資源分布狀況

分布不平衡

煤炭資源主要分布在山西、內(nèi)蒙古、河北、山東等地。石油資源主要分布在東北、華北、新疆等地。天然氣60%分布在我國(guó)的中西部地區(qū)（新疆、四川）。

西氣東輸—將天然氣從新疆輸送至上海燃料的合理利用和可持續(xù)開發(fā)1.合理開采2.提高燃料利用率4、合理利用與開發(fā)化石能源燃料的合理利用和可持續(xù)開發(fā)1、煉鋼爐煉鋼時(shí)為什么要不停地鼓入空氣？2、在篝火燃燒時(shí)，木柴為什么不平放在地上，卻要架空？3、這兩種做法對(duì)燃料而言有什么好處？對(duì)環(huán)境來說又什么幫助？討論燃料的合理利用和可持續(xù)開發(fā)目前，人類通過化學(xué)反應(yīng)獲得的能量，大多來自于化石燃料，由于資源有限，因此要控制燃燒反應(yīng)，使燃料充分燃燒，提高燃料的利用率。使燃料充分燃燒通?？紤]兩點(diǎn)：1.燃燒時(shí)要有足夠多的空氣2.燃料與空氣要有足夠大的接觸面氧氣不充足時(shí)，燃料中的碳不能充分燃燒，產(chǎn)生黑煙，并生成一氧化碳等物質(zhì)，使燃料燃燒的利用率降低，浪費(fèi)資源，且污染空氣。燃料的合理利用和可持續(xù)開發(fā)三、使用燃料對(duì)環(huán)境的影響1、燃料的使用，促進(jìn)了經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，給人們生活帶來了很多便利。但是，在利用化石燃料造福人類的同時(shí)，也帶來了一些問題，如對(duì)環(huán)境造成的不良影響、造成資源枯竭等。化石燃料燃燒造成空氣污染，主要有以下幾方面原因：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燃料燃燒不充分，產(chǎn)生一氧化碳等未燃燒的碳?xì)浠衔锛疤苛?、塵粒等排放到空氣中形成浮塵。燃料的合理利用和可持續(xù)開發(fā)煤燃燒時(shí)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(yīng)后的生成物溶于雨水，會(huì)形成酸雨。SO2

NO2

酸雨防治酸雨：使用脫硫煤；用清潔能源替代煤酸雨危害：腐蝕建筑物、使土壤酸化、破壞森林燃料的合理利用和可持續(xù)開發(fā)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溶于雨水形成酸雨燃料的合理利用和可持續(xù)開發(fā)工廠排出的煙塵污染空氣燃料的合理利用和可持續(xù)開發(fā)圖7-35森林受到酸雨破壞燃料的合理利用和可持續(xù)開發(fā)河流嚴(yán)重污染，死魚隨處漂流燃料的合理利用和可持續(xù)開發(fā)圖7-36雕像受到酸雨腐蝕1908年1968年燃料的合理利用和可持續(xù)開發(fā)3、酸雨腐蝕雕像和金屬制品酸雨的危害：1、導(dǎo)致河流酸化,嚴(yán)重污染，死魚隨處漂流2、破壞森林，使植物死亡，農(nóng)作物減產(chǎn)討論:應(yīng)采取怎樣的防止和保護(hù)措施？1、減少煤中的含硫量，對(duì)煤炭中的硫資源進(jìn)行合理的開發(fā)和利用。2、工廠排出的廢氣要處理達(dá)標(biāo)后再排放。3、開發(fā)新能源。4、加強(qiáng)環(huán)境監(jiān)測(cè)……燃料的合理利用和可持續(xù)開發(fā)2、汽車用燃料的燃燒汽油或柴油燃燒后尾氣的污染物有：一氧化碳CO

、未燃燒的碳?xì)浠衔?、氮的氧化物（如NO、NO2等）、含鉛化合物和煙塵等燃料的合理利用和可持續(xù)開發(fā)歸納總結(jié)：煤和石油等化石燃料燃燒造成對(duì)空氣的污染，主要有哪些方面？1、燃料中一些雜質(zhì)（如S、N等）燃燒時(shí)，產(chǎn)生空氣污染物（如SO2、NO2、NO）；2、燃料燃燒不充分，產(chǎn)生CO；3、未燃燒的碳?xì)浠衔锛疤剂?、塵粒等粉塵排放到空氣中。燃料的合理利用和可持續(xù)開發(fā)為了減少汽車尾氣對(duì)環(huán)境的污染，目前在燃料和汽車制造技術(shù)方面采取的措施：1、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2、改進(jìn)發(fā)動(dòng)機(jī)燃燒方式，使汽油充分燃燒；3、使用催化凈化裝置，使有害氣體轉(zhuǎn)化為無害物質(zhì)4、使用無鉛汽油，禁止含鉛物質(zhì)排放；5、使用乙醇汽油燃料的合理利用和可持續(xù)開發(fā)使用壓縮天然氣燃料的汽車燃料的合理利用和可持續(xù)開發(fā)燃料的合理利用和可持續(xù)開發(fā)

在汽油中加入適量乙醇作為汽車燃料（車用乙醇汽油），可適當(dāng)節(jié)省石油資源，并在一定程度上減少汽車尾氣的污染。俗稱：酒精C2H5OH乙醇乙醇可通過高梁、玉米和薯類等發(fā)酵、蒸餾而得到，屬于可再生能源。C2H5OH+3O2=2CO2+3H2O點(diǎn)燃乙醇在空氣中燃燒時(shí)放出大量的熱，可用作酒精燈、火鍋、內(nèi)燃機(jī)等的燃料?！熬G色”能源四、能源的利用和開發(fā)燃料的合理利用和可持續(xù)開發(fā)氫氣物理性質(zhì)：無色無味，密度是所有氣體中最小，難溶于水。無毒、熱值高、燃燒產(chǎn)物是水，是理想的清潔、高能燃料（最清潔的燃料）燃料的合理利用和可持續(xù)開發(fā)實(shí)驗(yàn)室常用鋅粒與稀硫酸制取氫氣：Zn+H2SO4=ZnSO4+H2↑固液不加熱燃料的合理利用和可持續(xù)開發(fā)實(shí)驗(yàn)室制取氫氣的成本較高。人類制取氫氣最理想的科學(xué)設(shè)想：找到某種催化劑，利用太陽(yáng)光分解海水。

目前，由于氫氣的制取技術(shù)成本高和儲(chǔ)存困難，作為燃料和化學(xué)電源暫時(shí)還未能廣泛應(yīng)用。燃料的合理利用和可持續(xù)開發(fā)氫氣的化學(xué)性質(zhì)1、可燃性（點(diǎn)燃前要驗(yàn)純）2H2+O2=2H2O點(diǎn)燃2、還原性H2+CuO△

Cu+H2O現(xiàn)象：黑色粉末變成紅色，試管口有水珠生成燃料的合理利用和可持續(xù)開發(fā)CuO粉末碳還原氧化銅或氧化鐵氫氣或一氧化碳還原氧化銅或氧化鐵燃料的合理利用和可持續(xù)開發(fā)開發(fā)其它清潔新能源P145太陽(yáng)能、風(fēng)能、地?zé)崮?、潮汐能、核能等風(fēng)力發(fā)電燃料的合理利用和可持續(xù)開發(fā)燃料的合理利用和可持續(xù)開發(fā)太陽(yáng)能汽車－－TOYOTA燃料的合理利用和可持續(xù)開發(fā)1．在中央電視臺(tái)發(fā)布的重點(diǎn)城市空氣質(zhì)量日?qǐng)?bào)中可看到，造成空氣污染的首要污染物是可吸入顆粒物、二氧化硫、一氧化碳。下列對(duì)其形成主要原因分析不合理的是（）

A．植被破壞，粉塵隨風(fēng)飄揚(yáng)B．生活和生產(chǎn)以原煤為燃料

C．生活污水的隨意排放D．汽車等排放的尾氣

練習(xí)：C燃料的合理利用和可持續(xù)開發(fā)3．含硫的煤在氧氣不足的情況下燃燒，則排放出的污染空氣的有害氣體是（）

A．SO2B．SO2和COC．SO2和CO2D．CO和CO2

2．在治理空氣和水污染的措施中不可行的是（）

A．公共汽車改用清潔燃料B．工業(yè)廢水經(jīng)處理后排放

C．抑制