初中化學(xué)人教版九年級上冊第七單元燃料及其利用7.2燃料的合理利用與開發(fā)_第1頁
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文檔簡介

《燃料的合理利用與開發(fā)》重難點突破(一)化學(xué)反應(yīng)中的能量變化本課題主要包括四個核心內(nèi)容:化學(xué)反應(yīng)中的能量變化、化石燃料的利用、使用燃料對環(huán)境的影響、能源的利用和開發(fā)。1.物質(zhì)發(fā)生化學(xué)變化時伴隨著能量變化,既有放熱反應(yīng),也有吸熱反應(yīng)。物質(zhì)的燃燒反應(yīng)、鎂與鹽酸的反應(yīng)、生石灰與水的反應(yīng)都是放熱反應(yīng)。在后續(xù)的學(xué)習(xí)中,學(xué)生還會了解到多數(shù)金屬與酸的反應(yīng)、酸與堿的中和反應(yīng)也是放熱反應(yīng)。吸熱反應(yīng)雖然不多見,但是學(xué)生應(yīng)該知道有放熱反應(yīng),就必然會有吸熱反應(yīng),如第七單元中學(xué)習(xí)到的“碳和二氧化碳的反應(yīng)”就是吸熱反應(yīng)。教學(xué)中應(yīng)該注意:學(xué)生對化學(xué)反應(yīng)伴隨著能量的變化并不陌生,一是基于生活經(jīng)驗,二是在第一單元學(xué)習(xí)化學(xué)變化時學(xué)到的。但是,不少學(xué)生有一個錯誤的認識,即“需要加熱的反應(yīng)都是放熱反應(yīng)”,如木炭粉在高溫下還原氧化銅就是一個放熱反應(yīng),在此需要教師設(shè)法幫助學(xué)生建構(gòu)正確的認識。2.人類需要的大部分能量是通過化學(xué)反應(yīng)產(chǎn)生的。(1)人類生活:如做飯、取暖等。(2)交通、航天:汽車、火車、輪船、飛機、飛船等。(3)工業(yè):水泥、冶、陶瓷等。教學(xué)中應(yīng)該注意:上述內(nèi)容都與人類的生活、生產(chǎn)密切相關(guān),學(xué)生都不陌生,所以一定要基于學(xué)生的認識,基于學(xué)生的生活實際進行教學(xué)。教學(xué)片斷認識,并體驗化學(xué)反應(yīng)中的能量變化環(huán)節(jié)一、創(chuàng)設(shè)情境,導(dǎo)入新課,并感受化學(xué)反應(yīng)中能量變化對人類的重要作用【師講述】上節(jié)課的學(xué)習(xí)中,我們已經(jīng)學(xué)習(xí)了燃燒。燃燒可以放出大量的熱,我們生活的方方面面都利用了這些熱量?!静シ乓曨l】燃料燃燒放出的熱量在生活中的用途,做飯、冶煉金屬、發(fā)射衛(wèi)星火箭、宇宙飛船。【生】觀看視頻,感受燃料放出的熱量在生活中的巨大作用。環(huán)節(jié)二、體驗化學(xué)反應(yīng)中能量的變化【師講述】燃燒是一種化學(xué)反應(yīng),可以放出熱量,其實,不僅僅是燃燒,好多化學(xué)反應(yīng)都可以放出熱量。【學(xué)生實驗活動】下面請同學(xué)們利用桌上所給儀器,來親身體驗一下生石灰和水、鎂條和稀鹽酸、鋅粒和稀硫酸三個反應(yīng)中熱量的變化。(教師提醒學(xué)生:實驗時,請同學(xué)們注意實驗安全和實驗藥品的用量。)【學(xué)生分組實驗】進行生石灰和水、鎂條和稀鹽酸、鋅粒和稀硫酸反應(yīng)的實驗,感受除了燃燒反應(yīng)外的其他放熱反應(yīng)?!編熃M織學(xué)生進行匯報交流】現(xiàn)在請同學(xué)們停止實驗,將手中的儀器整理一下。哪組同學(xué)說說你們的實驗現(xiàn)象?【生1】我們做的實驗是用金屬鎂和稀硫酸反應(yīng),反應(yīng)非常劇烈,放出大量的熱,用手觸摸試管壁,有點燙手。【生2】我們組做的是生石灰和水反應(yīng),反應(yīng)也非常劇烈,觸摸試管壁也特別燙手,說明反應(yīng)也放出大量的熱。【生3】我們組做的是鋅粒和稀鹽酸反應(yīng),反應(yīng)也比較劇烈,產(chǎn)生了大量氣體,用手摸試管壁,感覺到試管壁熱。【師總結(jié),提出新問題】通過剛才的實驗我們知道了,除了燃燒,其他的化學(xué)反應(yīng)也會放出熱量,那么是不是所有的化學(xué)反應(yīng)都放熱呢?【生】不是的,應(yīng)該有吸熱的反應(yīng)?!編煛看_實,通過大量的實驗證明,有的物質(zhì)發(fā)生化學(xué)反應(yīng)時放出熱量,有的則吸收熱量,比如第六單元中煉鐵高爐中發(fā)生的“碳和二氧化碳生成一氧化碳”的反應(yīng)就是一個吸熱反應(yīng)。據(jù)此我們可以將化學(xué)反應(yīng)分為放熱反應(yīng)和吸熱反應(yīng),這在高中大家會更深入的學(xué)習(xí)。環(huán)節(jié)三、認識化學(xué)反應(yīng)中能量變化與反應(yīng)條件之間沒有必然關(guān)系【提出問題】你認為如何判斷一個化學(xué)反應(yīng)是吸熱反應(yīng),還是放熱反應(yīng)呢?【生】不加熱或只需點燃就發(fā)生的反應(yīng)是放熱反應(yīng);而需要加熱才發(fā)生的反應(yīng)一般就是吸熱反應(yīng)。【師】你的意思是說“一個化學(xué)反應(yīng)吸熱,還是放熱,跟反應(yīng)發(fā)生所需要的條件有密切關(guān)系”,是嗎?【生】是的。【師】大家同意他的觀點嗎?(有一部分同學(xué)舉手,也有同學(xué)猶豫的張望其他同學(xué))大家都很善于觀察,善于總結(jié),但是化學(xué)變化是吸熱還是放熱與反應(yīng)條件沒有直接的因果關(guān)系。比如,我們第六單元學(xué)過的“木炭還原氧化銅”的反應(yīng),就需要“加熱”的條件,但這個反應(yīng)卻是個放熱反應(yīng);將來大家在高中的學(xué)習(xí)中會繼續(xù)學(xué)到“常溫”(即不需要條件)的反應(yīng),但卻是吸熱的化學(xué)反應(yīng)。所以不能簡單的從反應(yīng)條件進行判斷?!度剂系暮侠砝门c開發(fā)》重難點突破(二)化石燃料的合理利用本課題主要包括四個核心內(nèi)容:化學(xué)反應(yīng)中的能量變化、化石燃料的利用、使用燃料對環(huán)境的影響、能源的利用和開發(fā)。1.三大化石燃料──煤、石油和天然氣

燃料內(nèi)容煤石油天然氣形成古代生物(包括植物和海洋生物等)的遺骸經(jīng)過一系列復(fù)雜變化而形成的。是否可再生能源不可再生能源主要成分煤是復(fù)雜的混合物,主要含有碳元素,此外,還含有氫元素和少量的氮、硫、氧等元素以及無機礦物質(zhì)。從油井中開采出來的石油叫做原油,是一種黏稠狀的液體。石油中主要含有碳和氫兩種元素。天然氣主要是由碳和氫組成的氣態(tài)碳氫化合物,其中最主要的是甲烷(CH4)。綜合利用將煤隔絕空氣加強熱,使煤分解成許多有用的物質(zhì),如焦炭、煤焦油、煤氣等。煤氣作為生活燃氣,在一些城市被使用,它的主要成分為氫氣(H2)、甲烷(CH4)、一氧化碳(CO)和其他氣體等。利用石油中各成分的沸點不同,用加熱蒸餾的方法將它們分離,可得到不同的產(chǎn)品,使石油得到綜合利用。一些城鎮(zhèn)的家庭用一種罐裝液化石油氣作燃料,主要成分是丙烷、丁烷、丙烯和丁烯等。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。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,有些地方利用沼氣解決生活用燃料的問題。注意問題將煤隔絕空氣加強熱,使煤分解的過程是化學(xué)變化。石油的加熱蒸餾是物理變化。(1)甲烷是一種無色、無味的氣體,難溶于水,密度比空氣小。(2)點燃甲烷之前,一定要檢驗甲烷的純度(與檢驗氫氣方法相同)。(3)燃燒時,產(chǎn)生淡藍色火焰,放出熱量。燃燒的方程式(略)。(4)可在火焰上方罩一干冷的燒杯,檢驗甲烷中含有氫元素;然后再向燒杯中加入石灰水,檢驗甲烷中是否含有碳元素。2.化石能源的合理利用與開發(fā)(1)化石能源的有限性人類目前所消耗的能量主要來自化石能源,而化石能源的形成需要經(jīng)過數(shù)百萬年。資源是有限的,隨著人們對化石能源的使用量日益增長,化石能源正越來越難以滿足于人類的需求。(2)合理利用化石能源的途徑(或方法)一是節(jié)約能源。二是提高燃料的利用率,其主要方法就是使燃料充分燃燒。燃料充分燃燒需要考慮的兩個因素是──一個足夠“多”,一個足夠“大”,即:①燃燒時,要有足夠多的空氣;②燃料與空氣要有足夠大的接觸面積。(3)科學(xué)家發(fā)現(xiàn)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??扇急鶎⒊蔀槲磥硇履茉矗壳霸陂_采技術(shù)上還存在著困難。教學(xué)中應(yīng)該注意:(1)本部分的知識目標(biāo)要求并不高:知道化石能源的用途和化石能源的不可再生性;知道石油是由多種成分組成的混合物,了解通過石油的煉制可以得到液化石油氣、汽油、柴油等產(chǎn)品。(2)幫助學(xué)生認識化石能源是人類重要的自然資源、對人類生活起著重要作用這一情感目標(biāo)的教學(xué)在本節(jié)課中應(yīng)該占據(jù)重要地位。(3)學(xué)生對于三種化石能源也是非常熟悉的,所以教學(xué)中要結(jié)合學(xué)生的實際,充分發(fā)揮學(xué)生的主體作用進行教學(xué)。教學(xué)片段“理想能源”的辯論環(huán)節(jié)二、辯論賽:煤、石油、天然氣,誰是理想燃料?(1)【師】課下已經(jīng)讓同學(xué)們查閱了這煤、石油、天然氣這三大化石燃料的相關(guān)資料,根據(jù)同學(xué)們的意見,我們已經(jīng)分成了煤、石油、天然氣三個辯論小組。我說一下要求:我們的辯論分為三個環(huán)節(jié),首先每組同學(xué)先派一名代表陳述你們的觀點,時間為1分鐘;然后各組進入自由辯論的環(huán)節(jié),時間為15分鐘;最后各組再選出一名代表做最后的總結(jié)發(fā)言,時間1分鐘。先給同學(xué)們1分鐘的準(zhǔn)備時間,將你們查閱的資料進行整理、交流,分工。(學(xué)生各組之間相互商量討論,做準(zhǔn)備。)【師】現(xiàn)在我們就來展開辯論賽,說一說哪種能源是最理想的燃料?請各組先派代表先陳述你們的觀點。【“煤”組代表】對于大部分人來說,煤可以做什么?不仔細想的話,這根本就算不上是個問題,因為煤炭在我們生活周圍最常見的,民用也好,工業(yè)用途也罷,不外乎就是點著了使用它的熱量,用在生產(chǎn)、生活中的各個方面。人類最早使用的化石燃料就是煤,煤可以直接燃燒,因此煤是最理想的燃料?!尽笆汀苯M代表】人們一般不直接用石油作燃料。直接燃燒石油太浪費,利用石油內(nèi)組分沸點的不同,把它加熱蒸餾而分開,稱為分餾。石油經(jīng)過加熱分餾就得到石油氣、氣油、煤油、柴油、潤滑油、石蠟等產(chǎn)品。它們都是由碳、氫兩種元素組成的有機化合物,它們之間的差別就是分子大小不一,它們?nèi)紵龝r放出熱量。人們常利用液化石油氣、汽油、煤油、柴油等的燃燒,給工廠、農(nóng)村、汽車、輪船、火車、飛機和家庭生活等提供所需要的動力和熱量。石油的產(chǎn)品也應(yīng)用在生產(chǎn)、生活的方方面面。因此我們組認為石油是最理想的能源?!尽疤烊粴狻苯M代表】天然氣在燃燒過程中產(chǎn)生的能影響人類呼吸系統(tǒng)健康的物質(zhì)極少,產(chǎn)生的二氧化碳僅為煤的40%左右,產(chǎn)生的二氧化硫也很少。因此天然氣越來越受到重視,成為與煤炭、石油并稱的世界一次能源的三大支柱之一,也由于煤炭石油等傳統(tǒng)能源的日趨減少,天然氣也逐漸成為一種替代能源。因此我們組認為天然氣是最理想的能源?!咀杂赊q論部分】略。(詳見《燃料的合理利用與開發(fā)》重難點突破(三))【師總結(jié)】剛才同學(xué)們的辯論非常的激烈,也很有針對性。通過大家的辯論,同學(xué)們知道了煤、石油、天然氣這三大能源各有利弊。據(jù)科學(xué)家估算的數(shù)據(jù),如果人類能源消耗每年增長4%,則地球現(xiàn)在儲存的煤炭量(以采出率50%計算)可以使用110年,石油可應(yīng)用35到40年,天然氣可使用50年,人類已經(jīng)認識到這一點。為了保證能源的供應(yīng),20世紀(jì)以來發(fā)生的大小戰(zhàn)爭,許多帶有爭奪能源資源的氣味。但是,靠戰(zhàn)爭和掠奪解決不了能源問題,面對能源短缺的挑戰(zhàn),需要的是加大科技投入力度,靠人類的智慧和多年積累的知識財富去探索,發(fā)現(xiàn)新的能源。能源是人類生存、發(fā)展的基礎(chǔ),是國民經(jīng)濟的命脈,如果不小心謹(jǐn)慎地使用地球上現(xiàn)有的能源,積極研發(fā)新能源,人類的生存將面臨危機。通過剛才的環(huán)節(jié),同學(xué)們已經(jīng)對煤、石油、天然氣這三大化石燃料有了足夠多的認識。它們的用途都很廣泛,但是這些物質(zhì)各有利弊。我們知道了這三大化石燃料的形成過程,煤是千百萬年來植物的枝葉和根莖,在地面上堆積而成的一層極厚的黑色的腐植質(zhì),由于地殼的變動不斷地埋入地下,長期與空氣隔絕,并在高溫高壓下,經(jīng)過一系列復(fù)雜的物理化學(xué)變化等因素,形成的黑色可然化石,這就是煤。石油是古代海洋或大型湖泊里的大量生物、動植物死亡后,遺體被埋在泥沙下,在缺氧的條件下逐漸分解變化。隨著地殼的升降運動,它們又被送到海底,被埋在沉積巖層里,承受高壓和地?zé)岬暮婵荆?jīng)過漫長的轉(zhuǎn)化,最后形成了石油這種液態(tài)的碳氫化合物,同時,也形成了天然氣?!度剂系暮侠砝门c開發(fā)》重難點突破(三)使用燃料對環(huán)境的影響本課題主要包括四個核心內(nèi)容:化學(xué)反應(yīng)中的能量變化、化石燃料的利用、使用燃料對環(huán)境的影響、能源的利用和開發(fā)。1.化石燃料燃燒造成空氣污染,主要有以下幾方面原因:(1)燃料中的一些雜質(zhì)如硫等燃燒時,產(chǎn)生空氣污染物如二氧化硫等。煤燃燒時排放出二氧化硫(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,會形成酸雨。(2)燃料燃燒不充分,產(chǎn)生一氧化碳等。(3)未燃燒的碳氫化合物及炭粒、塵粒等排放到空氣中形成浮塵。2.目前解決化石燃料燃燒帶來的環(huán)境問題的主要措施有:(1)燃煤脫硫后使用,減少二氧化硫、二氧化氮等污染氣體的排放;(2)天然氣替代煤做能源使用,減少二氧化硫、二氧化氮等污染氣體的排放;(3)減少汽車尾氣的措施有:①改進發(fā)動機的燃燒方式,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,禁止未達環(huán)保標(biāo)準(zhǔn)的汽車上路。⑤改用壓縮天然氣(CNG)或液化石油氣(LPG)作燃料或車用乙醇汽油作為燃料。教學(xué)中應(yīng)該注意:這部分內(nèi)容重點不是知識本身,而是對學(xué)生的情感教育。通過這部分內(nèi)容的教學(xué),幫助學(xué)生通過化石燃料燃燒認識其對環(huán)境的影響;樹立合理利用和開發(fā)能源、節(jié)約使用化石燃料的重要性,進而樹立環(huán)境保護的意識。教學(xué)片段“理想能源”的辯論環(huán)節(jié)二、辯論賽:煤、石油、天然氣,誰是理想燃料?(2)【師】各組同學(xué)都進行了闡述,下面我們進入自由辯論的環(huán)節(jié)。請各組的同學(xué)做好準(zhǔn)備,現(xiàn)在開始。【“煤”組代表】煤是基礎(chǔ)能源,資源量比較大,較容易開采,綜合經(jīng)濟社會成本低?!尽疤烊粴狻苯M代表】直接燃燒煤所造成的環(huán)境危害更是觸目驚心?;剂显谌紵^程中都要放出二氧化硫、一氧化碳、煙塵、放射性飄塵、氮氧化物、二氧化碳等。這些物質(zhì)會直接危害人畜,導(dǎo)致機體癌變,使生物受輻射損傷,產(chǎn)生酸雨,形成溫室效應(yīng)。發(fā)達國家在工業(yè)化初期,由于大量燃燒煤炭而付出了沉痛的代價。釀成災(zāi)難的典型例子是:20世紀(jì)五六十年代,英國倫敦由于大量燃用煤炭等化石燃料,有霧都之稱。在1952年一次煙霧事件中,死亡人數(shù)達4000人,1962年一次死亡人數(shù)達750人。【“石油”組代表】但是煤的開采率和利用的效率較低,其對環(huán)境的破壞也比較大,比如地表塌陷、溫室效益、環(huán)境污染等。而石油產(chǎn)品產(chǎn)生的能量多,燃燒值高,燃燒效率也較高,無;可以作為,用途廣。【“天然氣”組代表】但是石油貯量少,分范圍不大,勘探開采對技術(shù)要求高。石油開采造成了大量的地下空穴,對地質(zhì)條件產(chǎn)生影響,它也是造成中東戰(zhàn)爭的罪魁禍?zhǔn)?。而我們天然氣燃燒后無廢渣、廢水產(chǎn)生,具有使用安全、熱值高、潔凈等優(yōu)勢,因此我們是最理想的燃料?!尽懊骸苯M代表】煤才是最理想的燃料。煤不僅可以直接燃燒作燃料,它的用途遠遠不止有這些,這些只是常見的,但是如果僅此而已的話那么煤炭是遠不能稱作是黑色的金子。煤經(jīng)過加工,可以制得煤氣,減少對環(huán)境的污染?!尽笆汀苯M代表】煤氣的主要成分是一氧化碳、氫和烷烴、烯烴、芳烴等。煤氣有毒是因為其中的一氧化碳、芳烴等能與人體中的血紅蛋白結(jié)合,造成缺氧,使人昏迷不醒甚至死亡,在低濃度下也能使人頭暈、惡心及虛脫。石油產(chǎn)品的用途也很廣泛。比如:液化氣(簡稱“液化氣”),是一種重要的家用燃料,它是煉油廠在進行原油催化裂解與熱裂解時所得到的副產(chǎn)品。跟城市煤氣比較,液化氣熱值高,同體積的液化氣和煤氣完全燃燒時,液化氣的熱值是煤氣熱值的20倍?!尽疤烊粴狻苯M代表】天然氣才是最理想的燃料。天然氣用途廣泛,天然氣發(fā)電,具有緩解能源緊缺、降低燃煤發(fā)電比例、減少環(huán)境污染的有效途徑,且從經(jīng)濟效益看,天然氣發(fā)電的單位裝機容量所需投資少,建設(shè)工期短,上網(wǎng)電價較低,具有較強的競爭力?!尽懊骸苯M代表】煤還可以進行加工再利用。下面介紹一個并不是所有人都聽說過的用途。化肥這個東西想必所有人都聽說過,但是化肥是怎么制成的呢?其實在化肥的制備過程中煤炭是不可缺少的原材料,在制備時,一般使用塊煤,如果塊煤不充足的話,可以先將粉煤成型,一般使用石灰碳化煤球,制備化肥反應(yīng)時采用煤炭作為還原劑與水反應(yīng),這樣可以產(chǎn)生氫氣,然后使用氫氣與氮氣反應(yīng)便可以制出生產(chǎn)化肥所必需的氨。因此煤才是最理想的能源?!尽疤烊粴狻苯M代表】天然氣化工工業(yè),天然氣是制造氮肥的最佳原料,具有投資少、成本低、污染少等特點。城市燃氣事業(yè),特別是居民生活用燃料。隨著人民生活水平的提高及環(huán)保意識的增強,大部分城市對天然氣的需求明顯增加。天然氣作為民用燃料的經(jīng)濟效益也大于工業(yè)燃料。壓縮天然氣汽車,以天然氣代替汽車用油,具有價格低、污染少、安全等優(yōu)點。【“石油”組代表】與煤、天然氣相比,無論是從石油分餾加工過程得到的石腦油,還是作為副產(chǎn)的渣油和干氣,都富含烯烴、芳烴等重要的化工原料,而且其加工利用與煤炭、天然氣作為化工起始原料相比要容易得多。正因為如此,迫使我們必須重視石油資源的利用并且在多種資源綜合利用的前提下加以考慮。不要使得本來就可以作為化工原料或清潔燃料資源的烴類被浪費?!尽疤烊粴狻苯M代表】我國天然氣儲量也相對豐富,根據(jù)1993年全國天然氣遠景資源量的預(yù)測,中國天然氣總資源量達38萬億立方米,估計可采儲量(7-10)萬億立方米。21世紀(jì)我國天然氣發(fā)展將進入黃金期?!尽懊骸苯M代表】雖然我國一直積極利用和開發(fā)天然氣,但由于起步較晚,所以總體來講,我國在天然氣資源的液化儲運技術(shù)的研究存在若干問題。一是基礎(chǔ)技術(shù)研究儲備薄弱。目前國內(nèi)還沒有成熟的天然氣液化技術(shù)出現(xiàn),有關(guān)多元混合物多相流動傳熱特性的基礎(chǔ)研究儲備也較薄弱。二是研究工作組織零散。目前國內(nèi)部分科研機構(gòu)和高校均為自發(fā)組織開展天然氣液化技術(shù)的研究,力量相對薄弱。三是經(jīng)費投入有限。在各研究單位自發(fā)開展的研究中,經(jīng)費投入有限,因此研究工作不能深入。四是缺乏一支穩(wěn)定精干的研究人才隊伍。【“煤”組代表】其實煤炭最大的用戶是發(fā)電企業(yè),因為在中國來說火電還是最多的,好像有70%,當(dāng)然,也不清楚這個數(shù)據(jù)有沒有過時,不過就算是過時的話也不會太低。另外,近些年來新興起了一種煤炭使用方法,就是水煤漿,也就是將很細的煤混合進水里,經(jīng)過特殊的工藝,制成向右一樣可以燃燒的混合物。另外,煤炭還是一種很重要的化工原材料,比如說塑料等,而且,像苯等重要的化工原料,也大多是由煤炭制得。煤炭還可以用來制作碳素材料,這也是目前的高科技領(lǐng)域。【“石油”組代表】石油的副產(chǎn)品也很眾多啊,它可以提供人類各種生活中用品(如各種特征材料)并滿足人們的各種物質(zhì)欲望(如各種材料的衣服)?!尽疤烊粴狻苯M代表】現(xiàn)在,在天然氣的利用上,我國采取各種積極有效措施。其中“西氣東輸”工程就足以說明這一點。“西氣東輸”工程指從西部四大氣田向中、東部地區(qū)輸送利用天然氣,主要干線有4條。第一條是塔里木盆地—上海管線。管道途經(jīng)十?dāng)?shù)省,終點至上海,全長4200公里。該段工程已于2004年初完工,并實現(xiàn)了向上海商業(yè)供氣,預(yù)計2010年運輸量將達到每年199億立方米,主要向鄭州以東地區(qū)供氣。第二條是柴達木盆地澀北—西寧—蘭州,全長950公里,年輸氣能力為20億立方米。第三條是四川忠縣—武漢,全長738公里,主供湖北、湖南,年輸氣能力為30億立方米。第四條為擴大陜西的供氣范圍,在已建成的陜京管線上,增建加壓站,提高輸氣能力,將年供氣能力由20億立方米增加到30億立方米,在保證北京的供氣前提下,供應(yīng)河北、山東兩省。此外,中國的天然氣運輸線還有東北的俄氣南下和來自印尼的LNG項目經(jīng)南中國海傳輸?shù)綎|南沿海諸市。【“煤”組代表】有資料表明:如果把煤燃燒得到的價值看做為1,那么加工成煤焦油能增值10倍,加工成塑料增值90倍,制成醫(yī)藥增值750倍,制成合成纖維增值1500倍?!尽笆汀苯M代表】沙特阿拉伯、俄羅斯等老、新產(chǎn)油國都把石油作為本國經(jīng)濟騰飛的“金鑰匙”,紛紛制定了“石油興國”、“石油強國”的戰(zhàn)略;世界各國都對石油運輸保障和戰(zhàn)略儲備予以高度重視,例如中國、俄羅斯、哈薩克斯坦、日本、美國等國都在建設(shè)長距離輸油管線,馬來西亞、新加坡和印度尼西亞聯(lián)合維護馬六甲海峽安全,中國和印度籌建石油戰(zhàn)略儲備設(shè)施,等等。因此,石油才是最理想的能源?!尽疤烊粴狻苯M代表】目前中國有60多家天然氣生產(chǎn)企業(yè)。就國家天然氣發(fā)展總體規(guī)劃看,在現(xiàn)有的60多個已通天然氣城市的基礎(chǔ)上,2010年發(fā)展到270個城市,21世紀(jì)中期,全國65%的城市都將通上天然氣。因此,天然氣才是最理想的能源。【“煤”組代表】煤炭還可以用來制油,就是近些年比較熱門的煤制油,其實這并不是近些年才最新出現(xiàn)的技術(shù),早在二戰(zhàn)的時候,因為當(dāng)時德國很難從國外進口石油,所以對煤制油的研究特別深入,當(dāng)時德國的煤制油基本上可以完全滿足國內(nèi)對石油的需求。再一個,就是在煉鐵過程中煤炭也是不可缺少的,而且它的用途不只是給煉鐵的反應(yīng)提供熱量,鋼鐵業(yè)一般使用焦炭,不是焦炭的話可以使用特定的煉焦沒煉制焦炭,不過,近些年隨著焦炭價格的不斷上漲,已經(jīng)有很多企業(yè)選擇使用優(yōu)質(zhì)無煙煤煉制鋼鐵。因此,煤才是最理想的能源。【“石油”組代表】天然氣的開發(fā)利用迅速增長并且前景廣闊。天然氣儲量豐富,迄今僅開采了全球總儲量的16%,而且污染較小,可以作為石油的替代品,消費量將以年均10%的速度增長,有望超越煤炭成為第二大能源載體。【“煤”組代表】由于世界石油、天然氣價格居高不下,全球發(fā)電能源構(gòu)成正出現(xiàn)重大轉(zhuǎn)變,煤炭將重新成為新建電廠的首選燃料。全球最大的3家發(fā)電設(shè)備制造商──法國阿爾斯通、德國西門子和美國通用電氣公司近日分別作出了類似的預(yù)測,未來10年發(fā)電設(shè)備訂貨年平均為萬千瓦,總金額為500億美元,其中燃煤機組占40%,而燃氣機組為25%到30%。預(yù)示著電力市場將發(fā)生結(jié)構(gòu)性變化,首選燃料正從以天然氣為主向煤炭轉(zhuǎn)變。因此煤才是最理想的能源。【師】同學(xué)們,自由辯論的時間到了。到底誰是理想的能源呢?請每組派個代表做最后的總結(jié)陳述。【“天然氣”組代表】我們先說。我國天然氣儲量也相對豐富,天然氣用途廣泛,天然氣發(fā)電,緩解能源緊缺、減少環(huán)境污染;天然氣也是制造氮肥的最佳原料,具有投資少、成本低、污染少等特點。由此可見,天然氣才是理想的能源?!尽懊骸苯M代表】煤價格便宜,不僅可以直接燃燒,還可以綜合利用,煤的氣化、液化和干餾是煤綜合利用的主要方法。利用這些加工手段可以從煤中獲得多種有機化合物。比如煤的氣化,在高溫下煤和水蒸氣作用得到CO、H2、CH4等氣體,生成的氣體可作為燃料或化工原料氣。煤的液化,在一定條件下,使煤和氫氣作用,可以得到液體燃料,也可以獲得潔凈的燃料油和化工原料。煤的干餾,在隔絕氧氣的作用下,得到煤焦油、煤氣等產(chǎn)品,用在化工產(chǎn)業(yè)等。因此,煤的用途非常廣泛,煤才是最理想的能源。【“石油”組代表】石油分餾后得到的產(chǎn)品也很多,用途很廣泛。石油產(chǎn)品產(chǎn)生的能量多,燃燒值高,也較高,無。因此汽車、輪船、飛機、火車等等這些重要的交通工具,燃料基本都是石油的產(chǎn)品,并且石油的產(chǎn)品還可以作為,因此石油被人們成為“工業(yè)的血液”,由此可見,石油才是理想的能源。《燃料的合理利用與開發(fā)》重難點突破(四)能源的利用和開發(fā)本課題主要包括四個核心內(nèi)容:化學(xué)反應(yīng)中的能量變化、化石燃料的利用、使用燃料對環(huán)境的影響、能源的利用和開發(fā)。1.車用乙醇汽油:在汽油中加入適量乙醇作為汽車燃料(又稱車用乙醇汽油)。(1)乙醇(C2H5OH)俗稱酒精,可通過高粱、玉米和薯類等發(fā)酵、蒸餾而得到,屬于可再生能源。(2)乙醇在空氣中燃燒時放出大量的熱,可用作酒精燈、內(nèi)燃機等的燃料。(3)乙醇燃燒的化學(xué)方程式為:C2H5OH+3O2

2CO2+3H2O。2.氫氣(H2)(1)氫氣是最清潔的能源,因為其燃燒產(chǎn)物只有水。(2)性質(zhì):無色、無味氣體,難溶于水,密度比空氣小。可以燃燒,并放出大量熱,其燃燒的化學(xué)方程式為:2H2+O22H2O。(3)實驗室制法①原理:實驗室常用鋅與稀硫酸反應(yīng)來制取氫氣,反應(yīng)的化學(xué)方程式為:Zn+H2SO4=ZnSO4+H2↑。②裝置:即可用排水收集法,也可用排空氣收集法。(4)注意:氫氣也是可燃性氣體,點燃前必須要檢驗氫氣的純度。3.其他新型能源(1)正在利用和待開發(fā)的新能源有:太陽能、核能、風(fēng)能、地?zé)崮?、潮汐能、生物質(zhì)能等。(2)能源發(fā)展的方向是“綠色能源”(如氫氣)和“綜合能源”。教學(xué)片段“理想能源”的辯論環(huán)節(jié)一、從生活中的燃料認識自然界的能源【師】生活中,我們也常利用化學(xué)反應(yīng)放出的熱量,最主要的是利用燃料燃燒放出的熱量。那么,請同學(xué)們說一說,你們家里做飯、取暖都用什么燃料?【生1】液化氣、天然氣、煤氣【生2】煤,我見過用蜂窩煤的。【師追問】將煤做成蜂窩狀,你知道是為什么嗎?【生2】增大與空氣的接觸面積,使燃燒更充分?!旧?】回老家,看到有直接燒木頭、柴草做飯?!旧?】我聽說過可以用沼氣做飯?!編熥穯枴磕阒勒託獾某煞謫?【生4】甲烷,可以燃燒放熱。【師】說的非常的準(zhǔn)確。還有沒有其他的燃料?(沒學(xué)生再舉手)其實同學(xué)們已經(jīng)想得很全面了。再請同學(xué)們想一想,如果我們出門、外出旅游,我們乘坐的交通工具又是使用的什么燃料呢?【生5】汽油、煤油、柴油。【師】除了這些,你還知道哪些物質(zhì)可以作燃料呢?【生6】液氫和液氧。【師】液氫作燃料,在生活中一般看不到,主要是利用在發(fā)射火箭衛(wèi)星時。那液氧是燃料嗎?【生7】液氧不是燃料,應(yīng)該是助燃劑?!旧?】老師,還有酒精。我們實驗室的酒精燈里面用的就是酒精。有的飯店,給火鍋加熱用的就是酒精?!編煛窟@位同學(xué)觀察的非常的仔細,吃飯的同時也在學(xué)習(xí)。剛才同學(xué)們說了這么多的燃料,現(xiàn)在我們將它們歸歸類。柴草、木頭,在偏遠的農(nóng)村經(jīng)常會用到,當(dāng)?shù)氐娜藗兙偷厝〔模侵苯訉⑺鼈儫?,有點太浪費,并且也污染空氣,我們不建議使用。沼氣,有些農(nóng)村已經(jīng)開始使用,它是利用雜草、樹枝、樹葉以及人和牲畜的糞便,經(jīng)過發(fā)酵而產(chǎn)生,是一種比較清潔的能源,不僅將廢物再利用,同時產(chǎn)生的廢渣,正好是非常好的有機肥料,可以給植物施肥。汽油、柴油、煤油、液化石油氣等這些燃料都是石油分餾之后得到的產(chǎn)品,它們來源于石油;煤氣是煤經(jīng)過干餾得到的;而煤、石油、天然氣,是自然界中存在的能源,他們是古代的動植物經(jīng)過億萬年復(fù)雜的化學(xué)變化而形成的,是化石燃料,屬于不可再生能源。環(huán)節(jié)三、驗證天然氣燃燒的產(chǎn)物【師】煤和石油煉制出的產(chǎn)品非常的多,用在了我們生活的方方

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