化石燃料的利用

1、第三節(jié) 化石燃料的利用知識要點一、化石燃料遠(yuǎn)古時代的動植物和其他生物遺體在地球內(nèi)部熱量和壓力作用下，經(jīng)過幾億年的時間而形成的，是不可再生的能源，它們?nèi)紵竽軌蛱峁┠撤N形式的能量（熱能、光能、電能等），其中煤、石油、天然氣是重要的化石燃料，都是由碳?xì)浠衔锝M成的，此外還含有硫、氮等元素。二、燃料的熱值相同質(zhì)量的燃料完全燃燒放出的熱量不等，一定量燃料完全燃燒時放出的熱量稱為該燃料的熱值。（如：原煤 J/、天然氣J/等。）三、燃料的選擇不同的燃料成分不同、性質(zhì)不同、燃料產(chǎn)生的效果也不相同，根據(jù)燃料的性質(zhì)，選擇合適的燃料?？紤]因素包括：價格、點燃的難易、是否產(chǎn)生污染物、使用的安全性以及運(yùn)輸和貯存等方面

2、綜合考慮。四、化石燃料對環(huán)境的污染1、全球氣候的變化2、化石燃料的主要成分是碳，燃燒后轉(zhuǎn)變?yōu)槎趸?，使二氧化碳濃度增大，?dǎo)致溫室效應(yīng)。3、火力發(fā)電站的“余熱”排放到河流、湖泊或海洋中，使水溫升高，嚴(yán)重時可導(dǎo)致魚等水生物大量死亡。4、大氣污染：化石燃料中含有相當(dāng)數(shù)量的硫、氮，燃燒轉(zhuǎn)化為二氧化硫和氮的氧化物能夠溶于水，形成酸雨，同時化石燃料不完全燃燒會產(chǎn)生一氧化碳，污染空氣（例如汽車尾氣的排放等，還有煤炭燃燒也會產(chǎn)生大量粉塵）。五、煤的綜合利用煤是我國主要的化石能源，煤的綜合利用措施主要有下列2條：1、煤的汽化：煤和水在高溫的條件下發(fā)生反應(yīng)，轉(zhuǎn)化為水煤氣，主要產(chǎn)品有等。2、煤的焦化：也稱煤的干餾

3、，是在隔絕空氣的條件下加強(qiáng)熱，使組成煤的物質(zhì)發(fā)生分解反應(yīng)。主要產(chǎn)品及用途：焦炭：金屬冶煉，電極材料（占70%80%）煤焦油：重要的化工原料（占2%5%）焦?fàn)t氣：含有等，既可作燃料又是重要的化工原料（占10%20%）六、石油的分餾石油是多種物質(zhì)組成的混合物，沒有固定的組成和性質(zhì)，根據(jù)組成石油的各物質(zhì)的沸點不同，將石油分離出不同的燃料（如汽油、煤油、液化石油氣等），是一種物理變化。七、需進(jìn)一步開發(fā)的新能源由于我國目前使用的能源主要是化石能源，而化石能源又是不可再生的能源，為了保持人類的可持續(xù)發(fā)展，急需進(jìn)一步開發(fā)新能源。主要有：太陽能、核能、風(fēng)能、地?zé)崮艿?，不污染環(huán)境?！镜淅贰坷?、空氣、水、天

4、然氣、石油和煤等自然資源對人類的生存，日常生活和工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)都有著極其廣泛和重要的用途。將與下列用途對應(yīng)的物質(zhì)的名稱填在空白處：（1）可用做生活燃料，并能通過管道長途輸送的是           ；（2）直接供人和動植物呼吸的是            ；（3）可用于生產(chǎn)城市居民生活用的管道煤氣是        

5、    ；（4）是重要的化工原料而被稱之為“工業(yè)的血液”的是         ；（5）可用于獲取充制霓紅燈的氣體是          。分析：煤、空氣、水、天然氣、石油都屬于自然資源，其中煤、石油、天然氣等稱為化石燃料。人們常把煤稱為“工業(yè)的糧食”，把石油稱為“工業(yè)的血液”，空氣不僅直接供給呼吸，而且從空氣中可獲取稀有氣體，用于充制霓紅燈，管道煤氣的主要成分是一氧化碳和水。其生產(chǎn)原料是煤和水，制取

6、煤氣的化學(xué)方程式為 。答案：（1）天然氣 ； （2）空氣； （3）煤和水； （4）石油；（5）空氣。例2、開采過的礦井留下了碩大的封閉性好、能耐高壓的穴腔。國家已將其作為“西氣東輸”工程的調(diào)峰儲氣庫，到西氣東輸管道全面啟用時，這個儲氣庫日儲氣量將達(dá)到 8m3。從產(chǎn)生同樣熱量的角度分析。這個儲氣庫相當(dāng)于一天能儲存          原煤？已知：天然氣的密度為0.66/m3(25),天然氣的熱值為 /，原煤的熱值為 / 分析：本題是一個熱值的計算題。只要理解熱值的概念，計算出天然氣的燃燒的熱量，轉(zhuǎn)化為多少噸煤

7、放出的熱量。解：天然氣的質(zhì)量為0.66/m3× 8m3= 8；    燃燒放出的熱量為 8× /=1.724×1016 ;     原煤的質(zhì)量為8 = 8.2×105     答：這個儲氣庫相當(dāng)于一天能儲存8.2×105t原煤。例3、近年來，某市政府率先在公交車和出租車中推行用天然氣代替汽油作燃料的改革，取得了顯著的進(jìn)展，走在街頭你會發(fā)出不少公交車和出租車上印有“CNG”的標(biāo)志，代表它們是以壓縮天然氣作為燃料的汽車。（1）該市

8、政府推行這一改革的主要目的是              ；（2）天然氣主要成分是          ；（3）天然氣的主要成分若出現(xiàn)在煤礦的礦井里，并達(dá)到一定的濃度，遇明火就會發(fā)生爆炸，這就是人們常說的瓦斯爆炸，瓦斯爆炸嚴(yán)重危害井下礦工的生命安全，為了防止瓦斯爆炸必須采取        ，  

9、;      等安全措施。分析：作為汽車燃料的汽油燃燒產(chǎn)生大量的一氧化碳及氮的氧化物和煙塵，污染空氣，而天然氣的主要成分是是一種清潔能源，具有可燃性，煤礦中的含量達(dá)到爆炸極限，遇明火發(fā)生爆炸，防止措施從減少或降低甲烷的濃度，嚴(yán)禁明火等方面考慮。答案：（1）減少空氣污染； （2）     （3）通風(fēng)   嚴(yán)禁煙火例4、煤是重要的化工原料，用煤做燃料不僅是極大的浪費(fèi)，而且固體煤中含有硫在燃燒時生成二氧化硫氣體，造成環(huán)境污染，東北某城市冬季取暖約150天，每天消耗含硫1%的煤200噸，該城市

10、一冬天向空氣中排放           二氧化硫氣體，從保護(hù)環(huán)境的角度考慮，請你提出一條合理的建議              。分析：本題的計算可以根據(jù)燃燒后硫元素的質(zhì)量不變?yōu)橐罁?jù)，150天消耗的煤中硫元素的質(zhì)量也就是排放到空氣中二氧化硫的氣體中硫元素的質(zhì)量，然后依據(jù)化學(xué)式計算得出二氧化硫的質(zhì)量，合理化建議從不產(chǎn)生污染和消除污染性物質(zhì)兩方面考慮，合理即可。答案：600

11、噸；  經(jīng)過除硫處理后再燃燒； 使用新能源，煤燃燒后的氣體經(jīng)過處理后再排放等。例5、實驗證明，在同溫同壓下，相同體積的任何氣體中含有相同的分子數(shù)。根據(jù)此結(jié)論回答下列問題（以下氣體均處在同溫同壓下）。（1）將同體積的一氧化碳（煤氣的主要成分）和甲烷（天然氣的主要成分）混合，所得混合氣體中，碳、氫、氧元素的原子個數(shù)為        ，碳、氫、氧元素的質(zhì)量比為（化成最簡整數(shù)比）           。（2）分別寫出一氧化碳

12、、甲烷燃燒的化學(xué)方程式：          ，           。（3）燃?xì)庠钍怯稍铙w、進(jìn)氣管（進(jìn)一氧化碳或甲烷）、進(jìn)風(fēng)管（進(jìn)空氣）、開關(guān)等部件組成的。我國西部大開發(fā)的天然氣東輸，可改善東部居民生活用氣，使用煤氣的用戶在改用天然氣時，需對燃?xì)庠罴右愿脑?，改造后的燃?xì)庠钆c原來的相比，進(jìn)風(fēng)管的主要區(qū)別是         

13、;  ，你的理由是             。（4）面對石油、煤資源日趨減少的情況，人們正在積極開發(fā)新能源，你認(rèn)為二十一世紀(jì)來源廣泛、燃燒放熱多、無污染的燃料的最佳制取方法是        。分析：第（1）題空可以根據(jù)“在同溫同壓下，相同體積的任何氣體中含有的分子數(shù)相同”的信息，結(jié)合已學(xué)過的化學(xué)式的含義，進(jìn)行分析。根據(jù)提供的信息，所得的混合氣體中一氧化碳和甲烷的分子個數(shù)比為1：1，因此可以由一個一

14、氧化碳分子和一個甲烷分子中的C、H、O原子個數(shù)，計算C、H、O元素的質(zhì)量比：（1+1）×12：（4×1）：（1×16）=6：1：4。第（3）題要求能夠綜合運(yùn)用題目信息分析實際問題。根據(jù)兩個化學(xué)方程式可知：恰好完全反應(yīng)時，與氣體積比（等于分子個數(shù)比）為1：2， 與 的氣體符號比為2：1，相同體積的 燃燒耗氧量較少。第（4）題，要結(jié)合學(xué)過的有關(guān)物質(zhì)的知識，綜合考慮“來源廣泛、燃燒放熱多、無污染”和“最佳制取方法”等信息。答案：（1）2：4：1       6：1：4。（2）    （3）改

15、造后的燃?xì)庠钸M(jìn)風(fēng)管的直徑應(yīng)比原來的大，根據(jù) 、 燃燒的化學(xué)方程式可知：2體積 完全燃燒時，需1體積；1體積完全燃燒時，需2體積 ，（或相同體積的 、分別完全燃燒時，需要的體積大）。（4） 。達(dá)標(biāo)自查1、下列各物質(zhì)，不屬于自然界中的化石燃料的是（）  A、煤；           B、石油；          C、酒精；         &

16、#160; D、天然氣。2、下列物質(zhì)為化合物的是（）  A、酒精；         B、潔凈的空氣；    C、石油；            D、海水。3、下列變化屬于化學(xué)變化的是（）  A、石油分離；     B、煤燃燒；        C、酒精揮

17、發(fā)；        D、分離液態(tài)空氣。4、煤、石油在地球上的蘊(yùn)藏量是有限的，以下做法錯誤的是（）  A、用電解水的方法制得氫氣作能源；     B、大量砍伐樹木作燃料；  C、用高梁、玉米釀制酒精作燃料；       D、開發(fā)太陽能、核能等新能源。5、乙醇汽油就是在汽油中加入適量的乙醇混合而成的一種燃料。關(guān)于乙醇汽油的下列說法錯誤的是（）  A、乙醇汽油是一種新型化合物；  B

18、、汽車使用乙醇汽油能減少有害氣體的排放；  C、用石油可以制得汽油；  D、用玉米、高梁等發(fā)酵可制得乙醇。6、厄爾尼諾現(xiàn)象產(chǎn)生的原因是因為大氣中的二氧化碳劇增，為減緩此現(xiàn)象，最理想的燃料是（）  A、優(yōu)質(zhì)煤；       B、天然氣；        C、汽油；          D、氫氣。7、下列物質(zhì)排放到空氣中不會造成空氣污染的是（）&

19、#160; A、煤燃燒產(chǎn)生的煙；                 B、汽車排氣形成的煙霧；  C、氫氣在空氣中燃燒的產(chǎn)物；          D、石油化工廠放出的廢氣。8、既要節(jié)約已有能源，又要開發(fā)新能源，新能源是指（）   核能 太陽能 風(fēng)能 電能 水能 潮汐能 地?zé)崮?#160; A、 

20、0;     B、    C、  D、 9、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.下列敘述正確的是（）  A、天然氣屬一級能源；               B、一氧化碳屬二級能源；  C、家用電器使用的電能屬一級能源；  D、風(fēng)能屬二級能源。 

21、;10、1995年12月8日，在克拉瑪依特大火災(zāi)中有288名小學(xué)生葬生火海，災(zāi)難震驚全國，為此，專家呼吁：每個人都應(yīng)懂得防火知識，學(xué)會如何逃生，當(dāng)高樓下層起火，火勢兇猛無法撲滅時，下列逃生措施中正確是（）   沿樓梯迅速下樓 用濕毛巾堵住口鼻     匍匐前進(jìn)尋找安全出口   封閉房門      迅速轉(zhuǎn)移到陽臺呼救 跳樓A、 B、    C、    D、學(xué)力提高1、到2005年，“西氣東輸”工程將為上海送來30億立方米天然氣。

22、天然氣的主要成分是（填化學(xué)式），它是一清潔能源。寫出該氣體在空氣中燃燒的化學(xué)方程式：。城市煤氣中通常含有 氣體，寫出 燃燒的化學(xué)方程式：。煤氣與天然氣相比，從安全角度看，煤氣的主要缺點是；從環(huán)境角度考慮，煤氣、天然氣和氫氣，首選的燃料是。2、把煤隔絕空氣加強(qiáng)熱，就可以使煤分解，生成固體是，生成液體是，生成氣體是?？捎米?，是重要的，則是重要的。這樣煤得到了綜合利用。3、化石燃料主要包括、。煤的主要成分中含有元素，另外還含有少量元素，在燃燒過程中會產(chǎn)生、，釋放到大氣中造成環(huán)境污染。4、今年我們決定建設(shè)紅廟嶺垃圾焚燒發(fā)電廠，以改善目前填埋方式垃圾對環(huán)境產(chǎn)生的不良影響。其建成后既能利用垃圾，又能利用前

23、期填埋垃圾產(chǎn)生的沼氣，作為焚燒的原料。（）你認(rèn)為這樣做的好處是。（至少答兩點）。（）前期填埋的垃圾中易腐敗的有機(jī)物在一定條件下被細(xì)菌分解為沼氣，沼氣的主要成分是（填名稱）。寫出沼氣燃燒的化學(xué)方程式：。探究升級、大多數(shù)汽車使用的燃料是汽油或柴油，它們?nèi)紵龝r會產(chǎn)生一些有害物質(zhì)排放到空氣中，造成空氣污染。（）請寫出汽車尾氣中兩種主要污染物。（）請你提出可減少汽車尾氣污染的兩項措施。2、曾經(jīng)有兩則新聞引起安徽省人民廣泛關(guān)注： 2003年5月13日，安徽淮北蘆嶺煤礦發(fā)生特大瓦斯爆炸（瓦斯的主要成分是甲烷），造成重大傷亡。 2003年5月26日，中央電視臺新聞聯(lián)播報道，“西氣東輸”工程進(jìn)展迅速，明年安徽等

24、省市將用到質(zhì)優(yōu)價廉的天然氣。  （1）請用化學(xué)知識分析瓦斯爆炸的原因                                           

25、60;   ；（2）寫出天然氣燃燒的化學(xué)方程式                         。上面兩個例子說明，化學(xué)物質(zhì)可以造福人類，但有時也會給人類帶來危害。請你再舉出生活中的一種物質(zhì)說明這個問題           

26、60;                。答案：達(dá)標(biāo)自查1、C； 2、A； 3、B； 4AB； 5、A； 6、D； 7、C； 8、D； 9、AB； 10、B。學(xué)力提高1、，     容易造成煤氣中毒，   氫氣。2、焦炭  煤焦油   焦?fàn)t氣   金屬冶煉   化工原料  氣體燃料3、煤  

27、 石油   天然氣   碳   硫、氮   二氧化硫  二氧化氮4、（1）變廢為寶、提供能源、改善環(huán)境、解決垃圾處理問題、節(jié)約土地（任意兩條即可）        （2）甲烷   探究升級1、分析：汽油和柴油都經(jīng)過石油分離后的產(chǎn)物，其中主要含在碳、氫兩種元素，因此汽車尾氣中含有污染空氣的氣體主要有一氧化碳、二氧化氮、含鉛化合物等，而減少汽車尾氣污染空氣的措施，使汽油或柴油充分燃燒，使用無鉛汽油，處理

28、汽車尾氣等方面考慮。（1） ，含鉛化合物中任意兩種；    （2） 改變發(fā)動機(jī)結(jié)構(gòu)，使汽油或柴油完全燃燒；  使用無鉛汽油；  汽車尾氣要經(jīng)過處理后排放。    (從以上三條中任選兩條，其余答案也合理)2、分析：天然氣的主要成分是甲烷，具有可燃性，混有空氣并達(dá)到爆炸極限，遇明火就會爆炸，給人民的生命和財產(chǎn)造成災(zāi)害?？梢娂扔杏欣囊幻妫灿杏泻Φ囊幻?。答案：（1）甲烷在空氣中的含量達(dá)到爆炸極限遇明火就會發(fā)生爆炸     （2）  

29、0;  塑料袋，有利的方面是幫助人們盛放物品，不利的方面是能夠造成環(huán)境污染。 同步課堂：一、選擇題：1、下列過程屬于物理變化的是 （ ）A、煤和石油的形成 B、煤在隔絕空氣的條件下加強(qiáng)熱C、從石油里分餾出汽油等 D、高溫裂解天然氣制取氫氣2、化學(xué)家在當(dāng)今環(huán)境問題上的最新構(gòu)想是“變廢為寶，資源循環(huán)”，例如，燃料（CH4、CH3OH等）燃燒產(chǎn)物（CO2、H2O等）燃料（CH4、CH3OH等），這樣既可解決能源問題，又能消除污染，上述構(gòu)想中的兩個轉(zhuǎn)化過程的變化 （ ） A、均為物理變化 B、為物理變化，為化學(xué)變化C、為化學(xué)變化，為物理變化 D、均為化學(xué)變化3、下列關(guān)于石油的說法中，正確的是 （ ）A、石油是混合物 B、石油是一種可以再生的能源C、石油是一種純凈物 D、石油燃燒后的產(chǎn)物只有二氧化碳4、下列不屬于化石燃料燃燒造成的環(huán)境污染的是 （ ）A、熱污染