課題2燃料的合理利用與開(kāi)發(fā)

一、化學(xué)反應(yīng)中的能量變化[實(shí)驗(yàn)7-3]在一支試管中加入幾塊生石灰，再加入約2mL水，觀察現(xiàn)象，并用手觸摸試管外壁?，F(xiàn)象手的感覺(jué)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(shuō)明這是一個(gè)

放熱反應(yīng)?；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)

C+O2CO2

Mg+H2SO4MgSO4+H2

C+CO22CO放熱吸熱點(diǎn)燃高溫生活燃料的使用：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(kāi)礦采煤、開(kāi)山炸石和拆除危舊建筑；等等。對(duì)于我們自身來(lái)說(shuō)，維持體溫和日?；顒?dòng)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)。

目前人們通過(guò)化學(xué)反應(yīng)獲得的能量，大多來(lái)自于化石燃料，化石燃燒對(duì)于人類(lèi)非常重要。人類(lèi)需要的大部分能量是由化學(xué)反應(yīng)產(chǎn)生的生活燃料的使用做飯、燒水、取暖等煉鋼燒制陶瓷發(fā)電炸藥爆破生活燃料的使用二、化石燃料的利用石油煤天然氣不可再生能源（1）成分：

天然氣主要是由碳和氫組成的氣態(tài)碳?xì)浠衔?，其中主要成分是甲烷（CH4)。1.天然氣活動(dòng)探究1.觀察甲烷的顏色、狀態(tài)。2.在實(shí)驗(yàn)結(jié)束后，燒杯壁上出現(xiàn)

了什么現(xiàn)象？3.迅速把燒杯倒轉(zhuǎn)過(guò)來(lái)，向燒杯

內(nèi)注入澄清的石灰水后，振蕩，

又出現(xiàn)什么現(xiàn)象？甲烷的燃燒4.在實(shí)驗(yàn)開(kāi)始時(shí)，點(diǎn)燃前為什么要檢驗(yàn)甲烷

的純度？5.在實(shí)驗(yàn)中燒杯的條件“冷而干燥”是實(shí)驗(yàn)

成敗的關(guān)鍵嗎？為什么？6.這個(gè)實(shí)驗(yàn)說(shuō)明甲烷含有哪些元素？7.你能寫(xiě)出這個(gè)實(shí)驗(yàn)中涉及的化學(xué)方程式嗎？活動(dòng)探究（2）

甲烷的化學(xué)性質(zhì)

——可燃性實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象：

①產(chǎn)生明亮的藍(lán)色火焰;

②燒杯內(nèi)壁有水霧；③放出熱量；④杯壁上澄清石灰水變渾濁。甲烷的燃燒1.天然氣思考1.甲烷在水中的溶解性怎么樣?2.甲烷的密度和空氣比較起來(lái)怎么樣？答：難溶于水。答：密度比空氣小。3.可以用什么方法收集甲烷呢？答：排水法和向下排空氣法。小結(jié)（3）

甲烷的物理性質(zhì)①通常狀況下，是無(wú)色無(wú)味的氣體。②密度比空氣小。③極難溶于水。驗(yàn)證甲烷(CH4)的元素組成實(shí)驗(yàn)步驟實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象結(jié)論1.點(diǎn)燃甲烷2.將干冷的小燒杯罩在甲烷燃燒的火焰上3.向罩過(guò)甲烷燃燒火焰的小燒杯中注入澄清的石灰水◎?qū)嶒?yàn)探究記錄：產(chǎn)生淡藍(lán)色火焰燒杯內(nèi)壁出現(xiàn)水珠甲烷具有可燃性甲烷中含有氫元素甲烷中含有碳元素化學(xué)方程式澄清石灰水變渾濁CH4+2O2CO2+2H2O點(diǎn)燃（4）甲烷的存在①甲烷還存在于池沼

的底部（常稱(chēng)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。

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。

人工能制取沼氣嗎？

在我國(guó)農(nóng)村利用沼氣，不僅可以解決生活用燃料問(wèn)題；還能綜合治理環(huán)境衛(wèi)生問(wèn)題。（4）甲烷的存在

2.煤和石油煤：是古代植物遺體在地層下經(jīng)過(guò)一系列復(fù)雜變化而形成的。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。煤煤的形成示意圖化石燃料石油

1.6億噸探明儲(chǔ)量年產(chǎn)量天然氣煤32.7億噸1.37×104

億立方米217億立方米我國(guó)1998年化石燃料儲(chǔ)量及年產(chǎn)量1145億噸12.4億噸煤20年40年60年80年100年天然氣石油

由此可見(jiàn)，人類(lèi)的生存也面臨著嚴(yán)重的挑戰(zhàn)，必須采取以下措施：節(jié)約能源，提高燃料的利用率提高燃料利用率通?？紤]兩點(diǎn)：一、要有足夠的空氣；二、要使燃料與空氣有

足夠大的接觸面。

1.煤的燃燒思考：煤中含哪些元素？碳元素硫元素氮元素CO有毒氣體CO2

溫室效應(yīng)SO2

NO2

酸雨思考：這些元素燃燒后生成哪些物質(zhì)？三、使用燃料對(duì)環(huán)境的影響活動(dòng)與探究：酸雨危害的模擬實(shí)驗(yàn)實(shí)驗(yàn)：SO2的溶解性實(shí)驗(yàn)①向盛滿(mǎn)SO2的飲料瓶中加入適量水；②向溶液中滴加少量紫色石蕊試液。實(shí)驗(yàn)步驟①②現(xiàn)象分析飲料瓶變癟溶液變成紅色SO2溶解于水壓強(qiáng)減小SO2與水反應(yīng)生成一種酸性物質(zhì)實(shí)驗(yàn)：小組模擬實(shí)驗(yàn)實(shí)驗(yàn)用品：SO2水溶液、植物葉子、鎂條、

大理石活動(dòng)與探究：酸雨危害的模擬實(shí)驗(yàn)加入物質(zhì)現(xiàn)象植物葉子鎂條大理石有氣泡產(chǎn)生，鎂條逐漸溶解葉子由綠色變黃色有氣泡產(chǎn)生酸雨的危害酸雨的危害1908年

1969年雕像受酸雨腐蝕，六十年滄桑變化酸雨的危害城市的空氣質(zhì)量2.汽車(chē)的燃料燃燒

減少汽車(chē)尾氣對(duì)空氣污染的措施有：

含鉛化合物和煙塵等一氧化碳，未燃燒的碳?xì)浠衔锏难趸铮?）改進(jìn)發(fā)動(dòng)機(jī)的燃燒方式，

以使燃油能充分燃燒。（2）使用催化凈化裝置，使有害

氣體轉(zhuǎn)化為無(wú)害物質(zhì)。（3）使用無(wú)鉛汽油，禁止

含鉛物質(zhì)排放。（4）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(chē)液化石油氣[LPG]汽車(chē)加氣站乙醇化學(xué)式燃燒反應(yīng)的化學(xué)方程式優(yōu)點(diǎn)來(lái)源C2H5OH放熱量大，無(wú)污染，可再生高粱、玉米和薯類(lèi)等經(jīng)過(guò)發(fā)酵、蒸餾可得乙醇，屬于可再生能源

3.乙醇（俗稱(chēng)酒精）C2H5OH＋3O22CO2＋3H2O點(diǎn)燃四、能源的利用與開(kāi)發(fā)農(nóng)業(yè)工業(yè)交通生活1.氫氣氫氣化學(xué)式燃燒反應(yīng)的化學(xué)方程式特點(diǎn)來(lái)源面臨問(wèn)題H2氫氣本身無(wú)毒、極易燃燒、放熱量大、燃燒產(chǎn)物只有水，無(wú)污染氫氣可由水分解制得制取成本高，貯存困難，作為燃料暫不能廣泛使用

2H2+O2

2H2O

點(diǎn)燃?xì)錃獾膶?shí)驗(yàn)室制法反