2023學年度教案-基礎知識手冊

§燃料和熱量一、能源的類型：1、三大化石燃料：煤、石油、天然氣①.煤：煤也稱為煤炭，有“工業(yè)的糧食”和“黑色的金子”的美稱。煤中主要含有C元素，還含有少量的H、S、N、O等元素，是由有機物和無機物組成的復雜混合物；如果把煤隔絕空氣加強熱，便會使煤生成焦炭、煤焦油和焦爐氣（該過程稱為煤的干餾、此過程屬于化學變化）②.石油：石油又叫原油，有“工業(yè)的血液”的美稱。石油中主要含有C、H元素，還含有少量的S、N、O等元素，是由有機物和無機物組成的復雜混合物；如果把石油送到煉油廠精餾塔中分餾，便會得到溶劑油、汽油、航空煤油、煤油、柴油、重油、潤滑油、石蠟、瀝青等（該過程稱為石油的分餾、此過程屬于物理變化）③.天然氣：天然氣的主要成分是甲烷(CH4)，是公認的當今世界最重要的而又較潔凈的氣體燃料。燃燒的化學方程式：CH4+2O2CO2+2H2O現(xiàn)象：在空氣中發(fā)出藍色火焰、罩在火焰上的燒杯內壁有水珠生成、向燒杯中倒入澄清的石灰水震蕩后變混濁、放熱。2.乙醇：俗稱為酒精，化學式為C2H5OH，可由糧食或木材發(fā)酵而制得，是一種有特殊氣味具有揮發(fā)性的無色液體，與水以任意比互溶，具有可燃性，燃燒的化學方程式為：C2H5OH+3O23CO2+3H2O利用乙醇代替部分汽油優(yōu)點是：能有效的減少酸雨的產(chǎn)生，但是不能控制溫室效應的產(chǎn)生，乙醇燃燒也產(chǎn)生溫室效應氣體二氧化碳氣體。3、氫氣(1)、氫氣的化學性質①.氫氣的可燃性a.2H2+O22H2O現(xiàn)象：在空氣中發(fā)出淡藍色火焰、罩在火焰上的燒杯內壁有水珠生成、放熱。b.檢驗氫氣純度的方法：收集一試管氫氣，用拇指堵住管口，移近火焰，放開拇指，聽聲響，聲音大為不純，聲音很小為純凈。c.由于氫氣具有可燃性，所以氫氣常用作燃料，且是未來世界最理想的燃料（原因為：來源廣、放熱高、燃燒產(chǎn)物無污染）。②.氫氣的還原性a.CuO+H2Cu+H2O現(xiàn)象：試管中黑色固體逐漸變?yōu)楣饬恋淖霞t色、試管口有水珠生成Fe2O3+3H22Fe+3H2O現(xiàn)象：試管中紅色固體變?yōu)楹谏?、試管口有水珠生成FeO+H2Fe+H2OFe3O4+4H23Fe+4H2Ob.由于氫氣具有還原性，所以冶金工業(yè)常用作還原劑。(2)、氫氣的實驗室制法①.原料：鋅粒與稀硫酸（不能用濃鹽酸，因為產(chǎn)生的氣體不純含有HC1）②.反應原理：Zn+H2SO4====ZnSO4+H2↑(3)、氫氣的工業(yè)制法a.以水、天然氣、水煤氣等為原料b.以氫氣為能源，要解決兩個問題：一是如何經(jīng)濟地從水中獲得氫氣，二是如何儲運氫氣。4、從根本上解決當今能源短缺的方法一要節(jié)約能源，如城市實行集中供熱（煤）、汽車提倡使用乙醇汽油、大力發(fā)展電力機車（石油）；二要進一步開發(fā)、利用新能源，如太陽能、風能、地熱、潮汐能（水能）、核能（原子能）、氫能源、可燃冰等?！烊剂虾蜔崃恳弧⒛茉吹念愋停?、三大化石燃料：____、____、________①.煤：煤也稱為____，有“工業(yè)的糧食”和“黑色的金子”的美稱。煤中主要含有____元素，還含有少量的____、____、____、____等元素，是由有機物和無機物組成的復雜____物；如果把煤隔絕空氣加強熱，便會使煤生成____、煤焦油和焦爐氣（該過程稱為煤的干餾、此過程屬于____變化）②.石油：石油又叫原油，有“工業(yè)的血液”的美稱。石油中主要含有____、____元素，還含有少量的____、____、____等元素，是由有機物和無機物組成的復雜____物；如果把石油送到煉油廠精餾塔中分餾，便會得到溶劑油、汽油、航空煤油、煤油、柴油、重油、潤滑油、石蠟、瀝青等（該過程稱為石油的分餾、此過程屬于________變化）③.天然氣：天然氣的主要成分是甲烷(____)，是公認的當今世界最重要的而又較潔凈的氣體燃料。燃燒的化學方程式：____________________________現(xiàn)象：在空氣中發(fā)出____色火焰、罩在火焰上的燒杯內壁有____生成、向燒杯中倒入澄清的石灰水震蕩后________、________。2.乙醇：俗稱為酒精，化學式為________，可由糧食或木材發(fā)酵而制得，是一種有特殊氣味具有揮發(fā)性的無色液體，與水以任意比互溶，具有________性，燃燒的化學方程式為：____________________________利用乙醇代替部分汽油優(yōu)點是：能有效的減少____的產(chǎn)生，但是不能________________產(chǎn)生，乙醇燃燒也產(chǎn)生溫室效應氣體________________氣體。3、氫氣(1)、氫氣的化學性質①.氫氣的________化學方程式________________________現(xiàn)象：____________________、________________________、________________。b.檢驗氫氣純度的方法：收集一試管氫氣，用拇指堵住管口，移近火焰，放開拇指，聽聲響，聲音大為不純，聲音很小為純凈。c.由于氫氣具有可燃性，所以氫氣常用作燃料，且是未來世界最理想的燃料（原因為：來源廣、放熱高、燃燒產(chǎn)物無污染）。②.氫氣的還原性a.______________________現(xiàn)象：試管中黑色固體逐漸變?yōu)開___________、________________________________________現(xiàn)象：試管中紅色固體變?yōu)楹谏⒃嚬芸谟衉_______生成氫氣還原氧化亞鐵____________________氫氣還原四氧化三鐵________________________b.由于氫氣具有還原性，所以冶金工業(yè)常用作____劑。(2)、氫氣的實驗室制法①.原料：鋅粒與稀硫酸（不能用濃鹽酸，因為產(chǎn)生的氣體不純含有____）②.反應原理：____________________________(3)、氫氣的工業(yè)制法a.以水、天然氣、水煤氣等為原料b.以氫氣為能源，要解決兩個問題：一是____________________，二是________________。4、從根本上解決當今能源短缺的方法一要節(jié)約能源，如城市實行集中供熱（煤）、汽車提倡使用________、大力發(fā)展____機車（石油）；二要進一步開發(fā)、利用新能源，如____能、____能、____、____能（水能）、____能（原子能）、____能源、________等。二、化學反應中的能量變化：1、放熱反應——化學能轉化為熱能：所有的燃燒都是放熱反應，都是化學能轉化為熱能。活潑金屬和鹽酸反應，2、需要持續(xù)加熱的反應一般是吸熱反應——熱能轉化為化學能。堿式碳酸銅受熱分解、高錳酸鉀受熱分解、二氧化碳和碳的反應、木炭還原氧化銅等反應。三化學反應中的能源的來源主要來源于化石燃料的燃燒。節(jié)約化石燃料燃燒的方法之一就是讓化石燃料充分的燃燒。方法是：燃燒時由足夠多的空氣燃燒時與空氣有足夠多的接觸面積不充分燃燒的危害：使產(chǎn)生的熱量少，浪費能源；產(chǎn)生大量的污染化境的有毒氣體一氧化碳。破壞植被腐蝕大理石材料腐蝕活潑金屬材料破壞植被腐蝕大理石材料腐蝕活潑金屬材料危害一、煤的燃燒產(chǎn)生二氧化硫→形成硫酸型酸雨危害二氧化氮→形成硝酸型酸雨二氧化碳→形成溫室效應→導致環(huán)境溫度升高，形成溫室效應二、汽車用燃料燃燒⑴大多數(shù)汽車用的汽油和柴油：一氧化碳→一氧化碳→有毒碳氫化合物→光化學煙霧二氧化氮→形成硝酸型酸雨含鉛化合物→有毒造成血鉛增加煙塵→造成呼吸道疾病減少污染的方法：改進發(fā)動機燃燒方式，使燃料充分燃燒使用催化凈化裝置使用無鉛汽油改用天然氣，液化石油氣，或乙醇作為燃料⑵某些汽車改用壓縮天然氣、液化石油氣、作燃料減少污染，但不能消除溫室效應。⑶乙醇俗稱酒精可在生資源：可用由高梁玉米薯類制得優(yōu)點：節(jié)省不可再生石油資源，減少尾氣污染，但不能消除溫室效應。⑷氫氣：對環(huán)境無污染，是最理想的燃料。氫氣作為能源的優(yōu)點：來源廣泛；熱值高，無污染。

二、化學反應中的能量變化：1、放熱反應——化學能轉化為熱能：所有的都是放熱反應，都是能轉化為能。________和______反應，2、需要持續(xù)加熱的反應一般是吸熱反應——熱能轉化為化學能。______受熱分解、____________受熱分解、____________的反應、_______