課題2燃料的合理利用與開發(fā)

課題2燃料的合理利用與開發(fā)廬江縣柯坦鎮(zhèn)陳埠中學(xué)李功懷問道學(xué)海一.化學(xué)反應(yīng)中的能量變化[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)象手的感覺分析化學(xué)方程式

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，說明這是一個放熱反應(yīng)。CaO+H2O=Ca(OH)2問道學(xué)海[實(shí)驗(yàn)]在一支試管中加入幾小段鎂條，再加入5ml稀鹽酸，觀察現(xiàn)象，并用手觸摸試管外壁。[現(xiàn)象]試管中有大量氣泡冒出，試管壁發(fā)熱[結(jié)論]鎂與鹽酸反應(yīng)放出氣體、產(chǎn)生熱量再如:問道學(xué)?；瘜W(xué)反應(yīng)都伴隨著能量變化，通常表現(xiàn)為熱量變化1.所有的燃燒;2.金屬和酸的反應(yīng)二氧化碳和碳反應(yīng)。

放熱反應(yīng)吸熱反應(yīng)

CH4+2O2===CO2+2H2OC2H5OH+3O2===2CO2+3H2OC+CO2===2CO放熱吸熱點(diǎn)燃點(diǎn)燃高溫問道學(xué)海根據(jù)生活知識，試舉出一些利用化學(xué)反應(yīng)放出熱量的實(shí)例。問道學(xué)海利用化學(xué)反應(yīng)放出熱量的實(shí)例生活燃料的使用：做飯、取暖等；還有發(fā)電、燒制陶瓷、冶煉金屬和發(fā)射火箭；開山炸石和拆除危舊建筑；等等對于我們自身來說，維持體溫和日常活動所需的能量，都與食物在體內(nèi)發(fā)生的化學(xué)反應(yīng)有關(guān)。切割或焊接金屬、驅(qū)動汽車、加熱物質(zhì)等。目前人們通過化學(xué)反應(yīng)獲得的能量，大多來自于化石燃料，而化石燃料的資源是有限的。因此，控制燃燒反應(yīng)使燃料充分燃燒，對于節(jié)約能源非常重要，如果我們提高煤等燃料的燃燒利用率，就相當(dāng)于延長煤等的使用期限。問道學(xué)海另外燃料燃燒不充分時，不僅使燃料燃燒產(chǎn)生的熱量減少，浪費(fèi)資源，而且還會產(chǎn)生大量的CO等物質(zhì)，污染大氣。如何做到使燃料充分燃燒呢？使燃料充分燃燒通常需要考慮兩點(diǎn)：1、燃燒時要有足夠多的空氣2、燃料要與空氣要有足夠大的接觸面積討論：工業(yè)上有時使用煤等固體燃料，為了使燃料與空氣有足夠的接觸面，你認(rèn)為應(yīng)將固體燃料進(jìn)行怎樣的處理？為了使燃料與空氣有足夠大的接觸面應(yīng)將固體燃料加工成小塊或加工成蜂窩煤狀或粉狀，這樣可提高燃料的利用率。問道學(xué)海二、化石燃料的利用生活中經(jīng)常使用的燃料有煤、石油和天然氣，我們常稱它們?yōu)榛剂?。它們是不可再生能源。為什么要這樣稱呼它們?我們現(xiàn)在從它們的形成開始認(rèn)識它們。煤的形成石油和天然氣的形成問道學(xué)海閱讀課本138~139頁，思考下列問題：(1)、煤是純凈物還是混合物？主要組成元素是什么？還含有哪些少量元素？

(2)、煤完全燃燒的產(chǎn)物有哪些？(4)、煤氣的主要成分有哪些？(3)、如何將煤綜合利用？混合物碳元素氫、氮、硫、氧元素CO2H2ONO2SO2將煤隔絕空氣加熱，生成焦炭、煤焦油、煤氣等。（煤干餾[化學(xué)變化]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。）氫氣H2甲烷CH4一氧化碳CO其他氣體1.煤和石油問道學(xué)海

煤怎樣得到的充分利用？煤隔絕空氣加熱固體：焦炭液體：煤焦油（含多種有機(jī)化合物）煤氣：主要成分H2、CH4、CO等（氣體燃料）粗氨水等這是物理變化還是化學(xué)變化呢？問道學(xué)海煤的用途工業(yè)的糧食問道學(xué)海石油：是古代動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。問道學(xué)海討論：石油可直接用做燃料嗎？石油產(chǎn)品中有哪些是常用的燃料？不可以，因?yàn)槭褪腔旌衔?，里面有很多的雜質(zhì),導(dǎo)致石油的易燃度減低,而且直接燃燒石油會產(chǎn)生很多的廢氣,污染環(huán)境如果把石油的原油提煉后會分解出多種產(chǎn)物如:汽油，煤油,瀝青，柴油等,可以充分利用。石油燃燒問道學(xué)海根據(jù)各成分的沸點(diǎn)不同進(jìn)行分離。分析上述過程是物理變化還是化學(xué)變化？石油怎樣得到充分利用？問道學(xué)海給石油加熱，組成石油的各物質(zhì)的沸點(diǎn)不同，它們就會被先后蒸餾出來而得到分離，是物理變化。問道學(xué)海城鎮(zhèn)的許多家庭做飯使用一種罐裝“煤氣”作為燃料，罐中所裝的是液化石油氣，這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，瓶內(nèi)壓強(qiáng)是大氣壓強(qiáng)的7～8倍。問道學(xué)海工業(yè)的血液石油的用途問道學(xué)海思考、煤氣泄漏會造成什么危害？使用罐裝液化石油氣在安全上應(yīng)注意什么？煤氣的主要成分是一氧化碳，它是可燃性氣體并且是有劇毒的氣體，一旦泄漏，一方面可能引起火災(zāi)甚至爆炸事故，另一方面可使人中毒死亡，所以要謹(jǐn)防泄漏事故發(fā)生；灌裝液化石油氣(主要成分為丙烷、丁烷、丙烯和丁烯等）是經(jīng)加壓后壓縮在鋼瓶中，由于這些氣體都屬于易燃易爆物，使用時一定要注意安全、輕拿輕放、放置在遠(yuǎn)離火源處、用畢要關(guān)緊閥門、防止泄漏、定期檢查等，一旦泄漏要立即關(guān)閉閥門、打開門窗，切記產(chǎn)生火花，如開燈、碰撞電子打火裝置等。問道學(xué)海2、天然氣在有石油的地方，一般都有天然氣的存在。天然氣為混合物，主要成分是甲烷(CH4)。[實(shí)驗(yàn)7-4]

點(diǎn)燃從導(dǎo)管放出的甲烷（點(diǎn)燃前，要先檢驗(yàn)甲烷的純度），在火焰的上方罩一個冷而干燥的燒杯。過一會兒，觀察燒杯上的現(xiàn)象;后再罩一個內(nèi)壁沾有澄清石灰水的燒杯,觀察現(xiàn)象.實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象：①明亮的藍(lán)色火焰;②燒杯內(nèi)壁有水霧（干冷的燒杯）；③杯壁上澄清石灰水變混濁④放出熱量。問道學(xué)?，F(xiàn)象化學(xué)方程式(1)

(2)根據(jù)以上實(shí)驗(yàn)完成以下表格:這個實(shí)驗(yàn)說明甲烷中肯定含有氫元素、碳元素.明亮的藍(lán)色火焰,燒杯內(nèi)有水霧出現(xiàn),放出熱量.CH4+2O2CO2+2H2O澄清石灰水變混濁Ca(OH)2+CO2=CaCO3↓+H2O問道學(xué)海在池沼的底部常含有甲烷,通常也把池沼中的氣體稱為沼氣.甲烷是一種無色密度比空氣小的氣體。

極難溶于水。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？問道學(xué)海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，遇火會發(fā)生爆炸。問道學(xué)海人工能制取沼氣嗎？把秸稈、雜草、人畜糞便等廢棄物放在密閉的沼氣池中發(fā)酵，就可產(chǎn)生甲烷。

在我國農(nóng)村利用沼氣，不僅可以解決生活用燃料問題；還能綜合治理環(huán)境衛(wèi)生問題。問道學(xué)海煤氣天然氣液化石油氣主要成分氫氣H2甲烷CH4一氧化碳CO（有毒）甲烷CH4C4H10、C3H8C3H6、C4H8注意事項(xiàng)防止泄漏中毒防止泄漏爆炸防止泄漏爆炸防止泄漏爆炸問道學(xué)海3.合理利用與開發(fā)化石能源人類目前所消耗的能量主要來自化石能源,但資源有限,形成時間要數(shù)百萬年.化石能源越來越緊張.問道學(xué)?；剂闲纬傻臅r間非常長，儲量有限?；剂蠈儆诓豢稍偕茉础Ｈ祟惸壳跋牡哪芰恐饕獊碜曰剂?。在不久的將來，我們將面臨嚴(yán)重的能源危機(jī)！探明儲量年產(chǎn)量開采年限石油28.33億噸1.89億噸約13年天然氣32124億立方米851.7億立方米約55年煤3261億噸30.5億噸約116年我國2009年化石能源探明儲量、年產(chǎn)量及開采年限問道學(xué)海討論:調(diào)節(jié)進(jìn)風(fēng)口.原因是氧氣不充足,燃料中的碳不能充分燃燒,產(chǎn)生黑煙,使燃料的利用率降低,浪費(fèi)資源,污染空氣.所以,控制燃燒反應(yīng),使燃料充分燃燒,對于節(jié)約能源非常重要.在日常做飯時,有時燃?xì)庠罨蛎籂t的火焰呈現(xiàn)黃色或橙色,鍋底呈黑色,此時怎么辦?為什么?怎樣使燃料充分燃燒?有何意義?一是燃燒時要有足夠的氧氣;二是燃料與空氣要有足夠大的接觸面.如果能有效地提高煤等化石燃料的燃燒利用率,就相當(dāng)于延長了化石能源的使用期限.問道學(xué)?？扇急紵龍D可燃冰的學(xué)名為“天然氣水合物”，是天然氣在0℃和30個大氣壓的作用下結(jié)晶而成的“冰塊”?！氨鶋K”里甲烷占80%到99.9%，可直接點(diǎn)燃，燃燒后幾乎不產(chǎn)生任何殘渣，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”。但是可燃冰埋藏于海底的巖石中，如果在開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。所以還需要解決技術(shù)上的問題。

可燃冰問道學(xué)海CO有毒氣體CO2溫室效應(yīng)SO2

NO2

酸雨討論：據(jù)上述實(shí)驗(yàn)，試說明酸雨可能對環(huán)境造成什么

樣的破壞？碳元素氮元素硫元素思考2：這些元素燃燒后生成哪些物質(zhì)？思考1：煤中主要含哪種元素？還含哪些元素？煤的燃燒三.使用燃料對環(huán)境的影響問道學(xué)海文物雕像腐蝕水體污染、土壤酸化森林受到破壞橋梁等建筑物受到腐蝕損害人體健康問道學(xué)海汽車用燃料的燃燒

汽車尾氣中的主要污染物有哪些？減少汽車尾氣對空氣污染的措施有哪些？問道學(xué)海尾氣中的主要污染物有NO，末燃燒的碳?xì)浠衔?、氮的氧化物、含鉛化合物和煙塵減少汽車尾氣對空氣的污染可采取哪些措施:兩個方面：一、燃料燃燒方面（1）使用催化凈化裝置（2）使用無鉛汽油禁止含鉛物質(zhì)的排放二、造車技術(shù)方面（3）改進(jìn)發(fā)動機(jī)的燃燒方式以使汽油能充分燃料問道學(xué)海清潔燃料乙醇（化學(xué)式C2H5OH）俗稱酒精。1、物理性質(zhì):密度比水小,能與水互溶.易揮發(fā)2、化學(xué)性質(zhì):可燃性,燃燒時放出大量的熱.

3、優(yōu)點(diǎn)：(1)、無污染(2)、熱效率高(3)、節(jié)省汽油(4)、減少汽車尾氣污染4、制取：高梁、玉米薯、類經(jīng)過發(fā)酵，蒸餾可得酒精

C2H5OH+3O2===2CO2+3H2O

點(diǎn)燃問道學(xué)海有些城市的部分汽車改用壓縮天然氣(CNG)或液化石油氣(LPG)作燃料,以減少對空氣的污染.清潔燃料乙醇（化學(xué)式C2H5OH）俗稱酒精。1、物理性質(zhì):密度比水小,能與水互溶.易揮發(fā)2、化學(xué)性質(zhì):可燃性,燃燒時放出大量的熱.

C2H5OH+3O2===2CO2+3H2O

點(diǎn)燃3、優(yōu)點(diǎn)(1)、無污染(2)、熱效率高(3)、節(jié)省汽油(4)、減少汽車尾氣污染(5)、屬于可再生能源.4、制取：高梁、玉米、薯類經(jīng)過發(fā)酵，蒸餾可得酒精問道學(xué)海四、能源的利用和開發(fā)核能太陽能風(fēng)能水能潮汐能問道學(xué)海氫氣作為能源,越來越受到人們的關(guān)注.氫氣作為能源的優(yōu)點(diǎn):完全燃燒放熱多,產(chǎn)物是水,無污染.是理想的清潔.高能燃料.由于氫氣的制取成本高和貯存困難,暫時還未能廣泛應(yīng)用.問道學(xué)海1、下列說法中不正確是的（）A、煤、石油和天然氣是不可再生的能源B、從石油中能分離出汽油、柴油、酒精等燃料C、煤的燃燒會造成環(huán)境污染D、沼氣的應(yīng)用可解決農(nóng)村的燃料問題B2、下列變化屬于化學(xué)變化的是（）A、煤隔絕空氣加熱變成焦炭等物質(zhì)B、酒精揮發(fā)C、石油分餾得到汽油、柴油等物質(zhì)D、鍋爐爆炸A3、有關(guān)石油的敘述不正確的是（）A、汽油是純凈物B、石油是混合物C、石油可作化工原料生產(chǎn)許多產(chǎn)品D、石油的煉制是利用石油中各成分的沸點(diǎn)不同A練習(xí)問道學(xué)海4、自然界中以現(xiàn)成形式提供的能源稱為一級能源，需依靠其他能源間接制取的能源稱為二級能源，如氫氣屬高效、無污染的二級能源，是因?yàn)樽匀唤缰鞋F(xiàn)成氫氣很少。下列敘述正確的是（）A、天然氣屬二級能源B、風(fēng)能屬二級能源C、家用電器作用的電源屬一級能源D、一氧化碳屬二級能源D5、請仔細(xì)閱讀下列文字，然后完成有關(guān)問題。（1）煤是一種常用的化石燃料，家庭用煤經(jīng)過了從“煤球”到“蜂窩煤”的變化。以前人們把煤粉加工成略大于乒乓球的球體，后來人們把煤粉加工成圓柱體，并在圓柱體內(nèi)打上一些孔。請你分析這種變化的優(yōu)點(diǎn)？增大煤與氧氣的接觸面積，使其充分燃燒，減少有害物質(zhì)的排放。問道學(xué)海（2）燃燒時會產(chǎn)生許多污染物。據(jù)資料顯示，冬天的空氣中二氧化硫含量會增多。請你分析造成這一現(xiàn)象的可能原因是

。為了減少煤燃燒對環(huán)境造成的污染，可將