第七單元課題2 燃料的合理利用與開發(fā)

1、課題2 燃料的合理利用與開發(fā)1.了解化學(xué)反應(yīng)中的能量變化，認(rèn)識燃料充分燃燒的重要性。2.知道化石燃料是人類重要的自然資源，了解化石燃料的不可再生性，認(rèn)識合理開采、節(jié)約使用化石燃料的重要性。3.初步了解石油煉制出的幾種重要產(chǎn)品及其用途。4.了解化石燃料燃燒對環(huán)境的影響。5.認(rèn)識使用和開發(fā)清潔燃料及各種新能源的重要性。 “不見炊煙起，但聞飯菜香。”現(xiàn)在很多地方的村民家用沼氣代替了柴草做飯，告別了傳統(tǒng)的“煙熏火燎”。你知道沼氣的成分是什么嗎？沼氣是怎么產(chǎn)生的嗎？ 中國西部地區(qū)天然氣向東部地區(qū)輸送，主要是新疆塔里木盆地的天然氣輸往長江三角洲地區(qū)。輸氣管道西起新疆塔里木的輪南油田，向東最終到達上海，延至

2、杭州。 西氣東輸 2010年12月9日由南京大學(xué)研制的氫能源汽車首次亮相，氫能源汽車和普通電動車相比，它行駛平穩(wěn)，動力強勁，且沒有任何尾氣和噪音。 氫能源汽車燃燒向外界放熱一、化學(xué)反應(yīng)中的能量變化化學(xué)反應(yīng)在生成新物質(zhì)的同時，還伴隨著能量的變化，而能量的變化通常表現(xiàn)為熱量的變化。C + O2 CO2 點燃（放熱反應(yīng)）CO2 + C 2CO高溫（吸熱反應(yīng)） 目前，人類通過化學(xué)反應(yīng)獲得的能量，大多來自于化石燃料的燃燒，由于資源有限，因此要控制燃燒反應(yīng)，提高燃料的利用率。二、化石燃料的利用煤 、石油、天然氣又稱為化石燃料,是不可再生能源。煤、石油、天然氣是怎樣形成的呢？植物或植物枯萎后植物等被埋于土中

3、,經(jīng)長期復(fù)雜變化形成煤1.煤和石油（1）石油和煤的綜合利用煤是混合物，主要含碳元素，還含有氫元素和少量氮、硫、氧元素；燃燒產(chǎn)物為CO2、NO2、SO2等。石油也是混合物，主要含碳、氫元素(少量氮、硫元素)；分餾產(chǎn)物的燃燒產(chǎn)物為CO2、NO2、SO2等。天然氣的主要組成元素是碳、氫元素；燃燒產(chǎn)物為CO2和H2O。（2）主要的組成元素及燃燒產(chǎn)物你見到過甲烷氣體嗎？ 天然氣主要是由碳和氫組成的氣態(tài)化合物，其中主要的是甲烷（CH4)。（1）甲烷的物理性質(zhì)通常狀況下為無色、無味、氣體難溶于水 比空氣輕2.天然氣實驗驗證 設(shè)計實驗：如何驗證甲烷燃燒的產(chǎn)物是水和二氧化碳？（2）甲烷的化學(xué)性質(zhì)演示實驗點燃純凈

4、的甲烷氣體，觀察火焰的顏色（可燃性）注意：在點燃甲烷前要檢驗純度（火焰明亮并呈藍色）CH4+2O2 = CO2+2H2O點燃沼氣的制取和利用 目前人類所使用的能源主要取自化石燃料，它們經(jīng)歷了上億年的時間才得以形成，因此不可再生。 2009年我國化石能源基礎(chǔ)儲量和年產(chǎn)量分別為：石油 28.33億噸，1.89億噸； 天然氣 32124億立方米，851.7億立方米； 煤 3261億噸，30.5億噸。 按照目前全世界對化石燃料的消耗速度計算，這些能源可供人類使用的時間大約還有多少年？3.合理利用與開發(fā)化石能源使燃料充分燃燒需考慮兩點：（1）燃燒時有足夠多的空氣（2）燃料與空氣有足夠大的接觸面使用燃料時

5、，若燃料不能充分燃燒，易產(chǎn)生黑煙，CO等物質(zhì)，使燃料的利用率降低，浪費資源，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。海底“可燃冰”科學(xué)家在300500米海洋深處發(fā)現(xiàn)一種冰霜樣的物質(zhì)可燃冰?？扇急羌淄樗衔?化學(xué)式CH48H2O)其外觀像冰。一體積可燃冰可儲載100200倍體積的甲烷氣體，具有能量高、燃燒值大等優(yōu)點?？扇急?qū)⒊蔀槲磥硇履茉矗好海褐饕蠧元素，還含有少量的H、N、S、O等元素石油：主要含有C元素和H元素，還含有少量的N、S、O等元素由于都含有碳、硫、氮這三種元素，所以燃燒后會生成CO2（溫室效應(yīng)）、CO（有毒）以及SO2、NO2（造成酸雨）等氣體。三

6、、使用燃料對環(huán)境的影響1.煤的燃燒森林受到酸雨破壞（圖）討論：根據(jù)上述探究，試說明酸雨可能對環(huán)境造成怎樣的破壞，應(yīng)采取怎樣的防止和保護措施？雕像受到酸雨腐蝕1908年1968年受酸雨污染的水稻2.汽車燃料的燃燒汽車尾氣中的主要污染物一氧化碳，未燃燒的碳氫化合物、氮的氧化物、含鉛化合物和煙塵等。 減少汽車尾氣對空氣污染的措施有：(1)改進發(fā)動機的燃燒方式，以使汽油能充分燃燒。(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)使用壓縮天然氣CNG或液化石油氣LPG作燃料。 使用壓縮天然氣燃料的汽車液化石油氣汽車加氣站乙醇（酒精，C2H5OH）無色、有特殊

7、香味的液體，易揮發(fā)，沸點低，能與水混溶，有可燃性。C2H5OH+ O2= CO2+ H2O點燃3 2 3(5)在汽油中加入適量乙醇作為汽車燃料。 四、能源的利用和開發(fā)1.氫氣（最清潔的燃料）2H2 + O2 = 2H2O 點燃優(yōu)點：a、資源豐富，可再生； b、燃燒放熱多； c、生成物不污染環(huán)境。缺點：a、制取成本高； b、貯存、運輸困難。利用不同形式的能量發(fā)電示意圖2.新能源的種類包括太陽能、核能、風(fēng)能、地?zé)崮?、潮汐能等?.開發(fā)新能源的作用：解決化石能源枯竭問題，減少環(huán)境污染。太陽能電池風(fēng)力發(fā)電太陽能汽車TOYOTA知識點一、化學(xué)變化中的能量變化D【典例1】人類生活需要能量。下列能量主要由化

8、學(xué)變化產(chǎn)生的是（ ）A.電熨斗通電發(fā)出的熱量 B.電燈通電發(fā)出的光 C.水電站利用水利產(chǎn)生的電能 D.液化石油氣燃燒放出的熱量【典例2】下列說法正確的是( )A.天然氣就是甲烷，所以它是純凈物 B.將石油分餾可以得到汽油、煤油等產(chǎn)品C.煤不可再生，而石油可再生 D.天然氣的主要成分是由碳和氫組成的氣態(tài)碳氫化合物知識點二、化石燃料D【典例3】下列物質(zhì)排放到空氣中，不會使空氣受到污染的是( )A.燃燒煤和石油產(chǎn)生的廢氣 B.化工廠排放的煙塵C.機動車排放的尾氣 D.綠色植物光合作用產(chǎn)生的氣體知識點三、燃料燃燒對環(huán)境的影響D知識點四、開發(fā)和使用新的燃料和能源A【典例4】我國正在推廣使用乙醇汽油。所謂

9、乙醇汽油就是在汽油中加入適量乙醇（一般為1：10）混合而成的一種燃料。下列有關(guān)的敘述錯誤的是（ ）A.乙醇汽油是一種新型的化合物 B.汽車使用乙醇汽油可以減少有害氣體的排放 C.由石油可以制得汽油 D.由玉米、高粱發(fā)酵可以制得乙醇1.下列在實驗室或在家庭中獲得的能量是由化學(xué)反應(yīng)得到的是（ ）微波爐 燃氣熱水器 電爐 酒精燈 太陽能A B C D C 2下列關(guān)于煤的說法不正確的是（ ）A煤是一種化石燃料，最終將被耗盡B將煤隔絕空氣加熱，可以得到焦炭、煤焦油、煤氣等物質(zhì)C煤只含有碳、氫兩種元素D煤是一種復(fù)雜的混合物C3.下列關(guān)于石油的說法中，正確的是（ ）A.石油是混合物，煉制后能得到多種產(chǎn)品B.

10、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A4.下列關(guān)于化石燃料的說法中，正確的是（ ）A.化石燃料是不可再生能源B.化石燃料取之不盡、用之不竭C.化石燃料在通常情況下都是固體D.化石燃料充分燃燒后只生成二氧化碳和水A5.下列說法正確的是（ ）A.甲烷是一種無色有刺激性氣味的氣體B.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C.甲烷易溶于水D.點燃氫氣前必須驗純，點燃甲烷前不必檢驗其純度B6.下列措施：改進發(fā)動機的燃燒方式，使汽油充分燃燒；使用催化凈化裝置使有害氣體轉(zhuǎn)化為無害物質(zhì)；使用無鉛汽油；改用壓縮天然氣； 其中能夠減少汽車尾氣對空氣

11、污染的是（ ） A. B. C. D.C7.燃料的燃燒在人類社會的發(fā)展過程中起著相當(dāng)重要的作用。從環(huán)境保護的角度考慮，在煤氣、沼氣和氫氣中，首選的燃料是_；近年來，某市農(nóng)村大力推廣使用沼氣，沼氣的主要成分是_；煤氣的主要成分是CO，其燃燒的化學(xué)方程式為_。氫氣CH4 2CO+O2 2CO2點燃=8.(2010河北中考)太陽是巨大的“核能火爐”，是人類能源的寶庫。(1)核能在一些發(fā)達國家已成為常規(guī)能源，它是_能源(選填“可再生”或“不可再生”)。(2)上海世博會主題館表面鋪設(shè)太陽能電池板，采用并網(wǎng)發(fā)電方式將電能傳回城市電網(wǎng)。請寫出一條使用太陽能的優(yōu)點： 。環(huán)保(或節(jié)約化石能源) 不可再生9.（2

12、010南安中考）冰島南部的艾雅法拉火山于2010年3月至4月接連兩次爆發(fā)，巖漿融化冰蓋引發(fā)的洪水以及火山噴發(fā)釋放出的大量氣體、火山灰對航空運輸、氣候和人體健康均產(chǎn)生長期影響。（1）火山爆發(fā)時，巖漿中含有硫的物質(zhì)燃燒，導(dǎo)致空氣中帶有一股刺激性氣味的氣體，該氣體是 ，這種氣體若遇到雨水，極易形成硫酸型的酸雨，寫出其形成該酸雨過程的化學(xué)方程式 （寫出一個即可）。SO2 SO2+H2O=H2SO3 （2）火山爆發(fā)后，迫使大量航班停飛，嚴(yán)重影響人們的出行。其原因是火山的爆發(fā)增加空氣中的 污染物。（3）火山的爆發(fā)，不僅造成了空氣污染，還造成 污染，治理這些污染，必須依靠化學(xué)知識和原理。下列治理空氣污染的方法和做法中可行的是 （填序號）實施綠化工程，防治揚塵污染 使用清潔能源分類回收垃圾，并露天焚燒可吸入顆粒物 水或土壤 一、化學(xué)反應(yīng)中的能量變化1.能量變化表現(xiàn)為吸熱現(xiàn)象和放熱現(xiàn)象2.燃料充分燃燒考慮的因素：（1）燃燒時要有足夠多的空氣（2）燃料要與空氣有足夠