課題二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)一、化學(xué)反應(yīng)中的能量變化現(xiàn)象手的感覺分析有大量氣泡產(chǎn)生試管外壁發(fā)熱生石灰與水反應(yīng)中有放熱【實(shí)驗(yàn)】生石灰與水反應(yīng)活動(dòng)一：是不是只有通過燃燒才能獲得能量呢？水生石灰這個(gè)實(shí)驗(yàn)說明了什么問題呢?

化學(xué)反應(yīng)中都伴隨有能量的變化，而能量的變化通常表現(xiàn)為熱量的變化：有些化學(xué)反應(yīng)中有熱量放出，有的則從外界吸收熱量。

吸熱現(xiàn)象

總結(jié)：化學(xué)反應(yīng)中的能量變化

放熱現(xiàn)象燃料的燃燒、氧化鈣和水反應(yīng)等CO+CuO

==Cu+CO2思考▲C+O2CO2點(diǎn)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，由于資源有限，因此要控制燃燃燒反應(yīng)，提高燃料的利用率。利用化學(xué)反應(yīng)產(chǎn)生的熱量煉鋼利用炸藥定向爆破拆除樓房1、你家中做飯、洗浴等使用什么燃料？２、汽車、輪船、飛機(jī)、拖拉機(jī)使用什么燃料？３、煉鋼廠、熱電廠等使用什么燃料？相信你知道柴草、煤氣、液化石油氣等汽油、柴油等煤、焦炭等二、化石燃料的利用

煤、石油和天然氣都是由古代生物的遺賅經(jīng)過長期一系列復(fù)雜變化而形成的，化石燃料是不可再生能源。化石燃料的利用煤石油天然氣三大化石燃料煤石油天然氣混合物、不可再生能源1、煤的形成及其組成的主要元素是什么？

煤是由古代植物遺體埋在地層下，并在地殼中經(jīng)過一系列非常復(fù)雜的變化而形成的。1.煤和石油其主要成分是碳元素，還含有少量H、N、S、O等元素及無機(jī)礦物。煤是復(fù)雜的混合物焦炭——冶金工業(yè)重要原料煤焦油——化工原料焦?fàn)t煤氣——燃料煤干餾焦?fàn)t煤氣的主要成分為：氫氣H2甲烷CH4一氧化碳CO其他氣體煤的綜合利用煤干餾是化學(xué)變化煤干餾后的綜合利用，既可以充分利用煤的資源，還可以極大的減少污染。石油的分餾煉制石油蒸餾是物理變化2.天然氣天然氣主要是由碳和氫組成的氣態(tài)碳?xì)浠衔?，其中最主要的是天然氣管道甲烷（CH4）。甲烷：（最簡單的有機(jī)化合物）甲烷（CH4

）的性質(zhì)物理性質(zhì)：

無色無味氣體極難溶于水密度比空氣小色、味、態(tài):溶解性:密度:點(diǎn)燃現(xiàn)象倒入澄清石灰水現(xiàn)象化學(xué)方程式發(fā)出淺藍(lán)色火焰，燒杯內(nèi)壁有水滴生成澄清石灰水變渾濁CH4+2O2==CO2+2H2O點(diǎn)燃點(diǎn)燃甲烷的現(xiàn)象：CH4該實(shí)驗(yàn)說明甲烷含什么元素？碳、氫實(shí)驗(yàn)步驟實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象結(jié)論1.點(diǎn)燃甲烷2.將冷而干燥的小燒杯罩在火焰上3.向小燒杯中注入澄清的石灰水，振蕩CH4+2O2==CO2+2H2O點(diǎn)燃◎?qū)嶒?yàn)探究記錄：產(chǎn)生明亮的藍(lán)色火焰燒杯內(nèi)壁出現(xiàn)水珠甲烷具有可然性澄清石灰水變渾濁甲烷中含有氫元素甲烷中含有碳元素化學(xué)方程式小結(jié)：可燃物組成中碳元素和氫元素的鑒定方法根據(jù)燃燒后是否有水和二氧化碳生成?；顒?dòng)三：如何驗(yàn)證甲烷的元素組成？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。另外，瓦斯、西氣東輸、可燃冰主要成分都是甲烷

煤礦的礦井中常含有甲烷，煤礦發(fā)生瓦斯爆炸造成人員傷亡的事故時(shí)有發(fā)生。你認(rèn)為煤礦應(yīng)采取哪些安全措施？

（1）要嚴(yán)禁煙火，排除一切可能產(chǎn)生火花的因素；（2）注意礦井的通風(fēng)，使在礦井中產(chǎn)生的甲烷盡快散失；（3）要注意對礦井工人進(jìn)行安全意識(shí)的教育。

按照這樣的化石能源探明儲(chǔ)量和開發(fā)速度，我國的煤、石油、天然氣資源將會(huì)很快耗盡。我們應(yīng)該怎么辦？1．節(jié)約能源，提高燃料的利用率；2．開發(fā)和利用新能源。3.合理利用與開發(fā)化石能源化石燃料的用途：化石燃料最終將被耗盡，人們必須合理開采、節(jié)約使用化石燃料，另外，還要開發(fā)新能源（如可燃冰）。節(jié)約能源最重要的是使燃料充分燃燒。使燃料充分燃燒的條件：燃燒時(shí)要有足夠多的空氣燃料與空氣要有足夠大的接觸面積。燃燒不充分不僅使燃料產(chǎn)生的熱量減少，無謂的浪費(fèi)資源，而且還會(huì)產(chǎn)生大量的有害氣體，污染空氣?？扇急杭淄樗衔锟扇急和庥^像冰，主要含有甲烷水合物（由甲烷分子和水分子組成），還含有少量二氧化碳?xì)怏w。能像固體酒精一樣直接點(diǎn)燃，被形象地稱為“可燃冰”。

人類通過化學(xué)反應(yīng)獲得的能量，大多來自于化石燃料，而化石燃料是有限的.因此，要控制燃燒反應(yīng)，使燃料充分燃燒，節(jié)約能源。燃料充分燃燒的條件：?活動(dòng)五：如何做到使燃料充分燃燒呢？煤球蜂窩煤燃燒從使用煤球到蜂窩煤，優(yōu)點(diǎn)是煤和空氣充分接觸，能更充分的燃燒、節(jié)約燃料、減少污染

燃料充分燃燒的條件：一是燃燒時(shí)要有足夠多的空氣；二是燃料與空氣要有足夠大的接觸面。燃料不充分燃燒時(shí)，不僅使燃料燃燒產(chǎn)生的熱量減少，浪費(fèi)資源，而且還會(huì)產(chǎn)生大量的CO等物質(zhì)，污染空氣。相信你能歸納課堂小結(jié)1.化學(xué)反應(yīng)中能量的變化放熱反應(yīng)吸熱反應(yīng)2.化石燃料煤石油天然氣合理利用和開發(fā)三.使用燃料對環(huán)境的影響化石燃料燃燒造成空氣污染主要原因：燃料中的一些雜質(zhì)如硫等燃燒時(shí)，產(chǎn)生空氣污染物如二氧化硫燃料燃燒不充分，產(chǎn)生一氧化碳等。未燃燒的碳?xì)浠衔锛疤苛?、塵粒等排放到空氣中形成浮塵。煤燃燒時(shí)生成等污染物，這些污染物反應(yīng)后溶于雨水形成酸雨。酸雨的形成過程SO2和NO2酸雨使樹木大量死亡1908年1969年雕像受酸雨腐蝕，六十年滄桑變化。1．土壤酸化，損害植物生長；2．腐蝕建筑物、金屬材料、文物等；3．污染水流，魚類死亡；4．影響人體健康。酸雨的危害酸雨的防治措施：1、減少二氧化硫的排放。2、用天然氣代替煤。3、大力推廣使用脫硫煤。3．汽車用燃料的燃燒對空氣的影響CO氣體；未燃燒的碳?xì)浠衔?；氮的氧化物；含鉛的化合物和煙塵等。汽車尾氣中的主要污染物有哪些？汽車用的燃料主要是汽油和柴油（1）改進(jìn)發(fā)動(dòng)機(jī)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。為了減少汽車尾氣對環(huán)境的污染，目前在燃料和汽車制造技術(shù)方面可以采取什么措施？（4）使用清潔能源，如使用壓縮天然氣（CNG）或液化石油氣（LPG）作燃料。（5）在管理上加大檢測尾氣的力度，禁止未達(dá)到環(huán)保標(biāo)準(zhǔn)的汽車上路。（6）在汽油中加入適量乙醇作為汽車燃料，可適當(dāng)節(jié)約石油資源，并在一定程度上減少汽車尾氣的污染。1．乙醇俗稱：酒精，化學(xué)式為C2H5OH。四、能源的利用和開發(fā)物性：無色、有特殊香味的液體，易揮發(fā)，沸點(diǎn)低，能與水混溶。清潔能源：天然氣、乙醇和氫氣化性：可燃性C2H5OH+3O22CO2+3H2O點(diǎn)燃（可再生能源）制備：含淀粉、糖的植物經(jīng)發(fā)酵、蒸餾而成。環(huán)保又節(jié)能的沃爾沃生物乙醇燃料車優(yōu)點(diǎn)：可再生、環(huán)保；“綠色”能源；燃燒產(chǎn)物基本上不污染環(huán)境。

用途：用作酒精燈、火鍋、內(nèi)燃機(jī)等的燃料2．氫氣2H2+O22H2O點(diǎn)燃特點(diǎn)：燃燒產(chǎn)物無污染，是最清潔的燃料。優(yōu)點(diǎn)：①資源豐富，可再生；②無毒、極易燃、燃燒放熱多；③燃燒產(chǎn)物是水，幾乎不產(chǎn)生有害氣體和顆粒物，不污染環(huán)境。缺點(diǎn)：①制取成本高；②貯存、運(yùn)輸困難。物性：無色無味的氣體，難溶于水，密度最小化性：可燃性、還原性氫氣的實(shí)驗(yàn)室制法藥品:

鋅和稀硫酸（或稀鹽酸）原理:Zn+H2SO4==ZnSO4+H2↑Zn+2HCl==ZnCl2+H2↑制法：制取氫氣的發(fā)生裝置收集裝置排水法收集氫氣向下排空氣法收集氫氣新能源如：太陽能、風(fēng)能、地?zé)崮?、潮汐能、核能、生物質(zhì)能等一、化學(xué)反應(yīng)中