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)陳埠中學李功懷問道學海一.化學反應中的能量變化[實驗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方程式

生石灰和水劇烈反應，產(chǎn)生大量水蒸氣，放熱。熱或燙手。生石灰和水劇烈反應，產(chǎn)生大量水蒸氣，并放出熱量，說明這是一個放熱反應。CaO+H2O=Ca(OH)2問道學海[實驗]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]鎂與鹽酸反應放出氣體、產(chǎn)生熱量再如:問道學?；瘜W反應都伴隨著能量變化，通常表現(xiàn)為熱量變化1.所有的燃燒;2.金屬和酸的反應二氧化碳和碳反應。

放熱反應吸熱反應

CH4+2O2===CO2+2H2OC2H5OH+3O2===2CO2+3H2OC+CO2===2CO放熱吸熱點燃點燃高溫問道學海根據(jù)生活知識，試舉出一些利用化學反應放出熱量的實例。問道學海利用化學反應放出熱量的實例生活燃料的使用：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?；顒铀璧哪芰?，都與食物在體內(nèi)發(fā)生的化學反應有關(guān)。切割或焊接金屬、驅(qū)動汽車、加熱物質(zhì)等。目前人們通過化學反應獲得的能量，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，就相當于延長煤等的使用期限。問道學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：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，你認為應將固體燃料進行怎樣的處理？為了使燃料與空氣有足夠大的接觸面應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識它們。煤的形成石油和天然氣的形成問道學海閱讀課本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變化呢？問道學海煤的用途工業(yè)的糧食問道學海石油：是古代動植物遺體在地層下經(jīng)過非常復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，因為石油是混合物，里面有很多的雜質(zhì),導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。石油燃燒問道學海根據(jù)各成分的沸點不同進行分離。分析上述過程是物理變化還是化學變化？石油怎樣得到充分利用？問道學海給石油加熱，組成石油的各物質(zhì)的沸點不同，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)壓強是大氣壓強的7～8倍。問道學海工業(yè)的血液石油的用途問道學海思考、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甚至爆炸事故，另一方面可使人中毒死亡，所以要謹防泄漏事故發(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)。[實驗7-4]

點燃從導管放出的甲烷（點燃前，要先檢驗甲烷的純度），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.實驗現(xiàn)象：①明亮的藍色火焰;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?，F(xiàn)象化學方程式(1)

(2)根據(jù)以上實驗完成以下表格:這個實驗說明甲烷中肯定含有氫元素、碳元素.明亮的藍色火焰,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？問道學海甲烷還存在于煤礦的坑道中。甲烷混在空氣中達到一定程度時，遇火會發(fā)生爆炸。問道學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?；剂闲纬傻臅r間非常長，儲量有限?；剂蠈儆诓豢稍偕茉?。人類目前消耗的能量主要來自化石燃料。在不久的將來，我們將面臨嚴重的能源危機！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海討論:調(diào)節(jié)進風口.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,浪費資源,污染空氣.所以,控制燃燒反應,使燃料充分燃燒,對于節(jié)約能源非常重要.在日常做飯時,有時燃氣灶或煤爐的火焰呈現(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,就相當于延長了化石能源的使用期限.問道學海可燃冰燃燒圖可燃冰的學名為“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。西方學者稱其為“21世紀能源”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將比二氧化碳更加嚴重。所以還需要解決技術(shù)上的問題。

可燃冰問道學海CO有毒氣體CO2溫室效應SO2

NO2

酸雨討論：據(jù)上述實驗，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？問道學海尾氣中的主要污染物有NO，末燃燒的碳氫化合物、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）改進發(fā)動機的燃燒方式以使汽油能充分燃料問道學海清潔燃料乙醇（化學式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、化學性質(zhì):可燃性,燃燒時放出大量的熱.

3、優(yōu)點：(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

點燃問道學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、化學性質(zhì):可燃性,燃燒時放出大量的熱.

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

點燃3、優(yōu)點(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?。焊吡骸⒂衩?、薯類經(jīng)過發(fā)酵，蒸餾可得酒精問道學海四、能源的利用和開發(fā)核能太陽能風能水能潮汐能問道學海氫氣作為能源,越來越受到人們的關(guān)注.氫氣作為能源的優(yōu)點: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,暫時還未能廣泛應用.問道學海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、沼氣的應用可解決農(nóng)村的燃料問題B2、下列變化屬于化學變化的是（）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不同A練習問道學海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，是因為自然界中現(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？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