中考化學總復習教學案 第七單元課題3　使用燃料對環(huán)境造成的影響

1、2011年中考化學總復習教學案知識巧學升華一、燃料燃燒對空氣的影響燃料的使用給人們的生活帶來很多方便，但是，有些燃料的燃燒提供能量的同時，對環(huán)境也造成了不良影響。1.煤的燃燒因煤中含有少量的硫、氮等元素，在燃燒時會排出二氧化硫(SO2)、二氧化氮(NO2)等污染物，它們溶于水會形成酸雨。酸雨不僅影響人的健康和植物生長，還會造成對自然資源以及建筑物等的破壞。煤若不充分燃燒還會產生有毒氣體一氧化碳(CO)污染空氣。因此，應盡量減少使用原煤作燃料。2.酸雨及其危害目前，一般把pH小于5.6的雨水稱為酸雨，它包括雨、雪、霧、雹等降水過程。一般地說，天然降水都偏酸性，pH約在6左右。這是由于大氣中的CO

2、2溶解在潔凈的雨水里形成碳酸的緣故，降水的微弱酸性可以促進土壤里養(yǎng)分的溶解，便于植物吸收，因此是有益的。但是，當降水的酸度增大，pH小于5.6時，對生態(tài)就會產生不良影響。酸雨的危害大致有以下幾個方面：(1)對人體健康的直接危害，硫酸霧和硫酸鹽霧的毒性比二氧化硫大得多，可以侵入肺的深部組織，引起肺水腫等疾病而使人致死。(2)引起河流、湖泊的水體酸化，嚴重影響水生動植物的生長。(3)破壞土壤、植被、森林。(4)腐蝕金屬、油漆、皮革、紡織品及建筑材料等。(5)滲入地下，可能引起地下水酸化，酸化的水中鋁、銅、鋅、鎘的含量比中性地下水中高很多倍。3.酸雨的形成分析表明，酸雨中的酸度主要是由硫酸和硝酸造成

3、的，它們占總酸度的90%以上，其余為一些弱酸。從我國的情況來看，酸雨中含硫酸一般比硝酸多，主要是硫酸型酸雨。酸雨的形成是一種復雜的大氣化學和物理過程，目前世界各國對酸雨的形成機理還不很清楚。一般認為，酸雨是由于人為排放的二氧化硫等酸性氣體進入大氣后，造成局部地區(qū)大氣中的二氧化硫富集，在水凝結過程中溶解于水形成亞硫酸，然后經某些污染物的催化作用及氧化劑的氧化作用生成硫酸，隨雨水降下形成酸雨。形成酸雨還要有一定的環(huán)境氣候條件，如濕度高、雨量大、無風，以及一定的地理因素等。煤和石油中往往含有硫，在燃燒時，絕大部分硫轉變成二氧化硫隨煙氣排到空氣中，在一定條件下形成酸雨。我國的酸雨有以下特點：(1)酸雨

4、分布面廣，據23個省、市、自治區(qū)調查情況表明，有20個出現(xiàn)酸雨。(2)酸雨分布存在著明顯的區(qū)域性，主要集中在西南、中南和華東地區(qū)，并且有從北到南逐漸加重的趨勢。(3)不少地區(qū)的酸雨已相當嚴重，而且逐年加重。(4)酸雨的發(fā)展速度很快。(5)酸雨主要是由硫酸及硫酸鹽引起的。4.酸雨的防治要防治酸雨的污染，最根本的途徑是減少人為排放的污染物。人為排放的二氧化硫主要是由于燃燒高硫煤(煤中一般含硫的質量分數(shù)為0.3%5%)造成的，因此，研究煤炭中硫資源的綜合開發(fā)與利用，是防治酸雨的有效途徑。具體做法是大力進行煤炭洗選加工，綜合開發(fā)煤、硫資源；對于高硫煤和低硫煤實行分產分運，合理使用；在煤炭燃燒過程中，采

5、取排煙脫硫技術，回收二氧化硫，生產硫酸，發(fā)展脫硫煤、成型煤供民用，有計劃地進行城市煤氣化等。5.汽車用燃料的燃燒汽車用燃料是汽油或柴油。它們燃燒會產生一氧化碳、氮的氧化物和未燃燒的碳氫化合物、含鉛化合物、煙塵等，合稱尾氣。排到空氣中，會對空氣造成污染，損害人體健康。6.化石燃料燃燒，造成對空氣的污染（1）燃料中的雜質如硫等燃燒時，產生空氣污染物，如SO2等。（2）燃料燃燒不充分，產生一氧化碳。（3）未燃燒的碳氫化合物及碳粒、塵粒等排放到空氣中。二、使用和開發(fā)新的燃料及能源1.乙醇學名乙醇，分子式C2H5OH，乙醇屬于可再生的清潔能源。（1）酒精的制取：原料：高粱、玉米、薯類等。生產方式：發(fā)酵、

6、蒸餾。(2)性質：乙醇是無色透明、有特殊香味的液體，能與水以任意比互溶，在空氣中燃燒，放出大量的熱，化學方程式：C2H5OH3O22CO23H2O。(3)用途：乙醇可用作酒精燈、火鍋、內燃機等的燃料。它屬于可再生資源。在汽油中加入適量酒精作為汽車燃料，可節(jié)省石油資源，減少汽車尾氣的污染。2.氫氣(1)性質：無毒，極易燃燒，燃燒時放出大量的熱，化學方程式：2H2O22H2O(2)實驗室制法：原理：Zn+H2SO4ZnSO4+H2裝置： 收集：排水集氣法或向下排空氣法3.能源展望現(xiàn)代社會對能源的需求越來越大，化學反應提供的能量已不能滿足人類的需求。目前，人們正在利用和開發(fā)其他新能源，如太陽能、核能

7、、風能、地熱能和潮汐能等。這些能源的利用既可部分解決化石能源面臨耗盡之危，又可減少對環(huán)境的污染。問題思路探究問題：氫氣是一種高效而無污染的理想能源。如果將來人類廣泛使用氫氣作為能源，你認為可行的，且很有發(fā)展前途的制氫氣的方法是哪幾種？請說明理由。思路：要想大量制取氫氣，首先原料來源要豐富，其次在制取過程中，消耗的能源應盡量少。探究：設法將太陽光聚集產生高溫使水分解法：2H2O2H2O2，因為太陽能是取之不盡的能源。尋找高效催化劑使水分解產生氫氣：2H2O2H2O2，因為催化劑能大大加快水的分解速率，且可以循環(huán)使用。例1：我國三峽工程所提供的水電，相當于每年燃燒3 000萬噸原煤的火力發(fā)電站產生

8、的電能，因此三峽工程有助于控制()A.溫室效應B.白色污染C.酸雨產生D.農藥、化肥污染思路解析：煤的主要成分是碳，還有少量硫、氮等，燃燒時產生的CO2氣體是溫室氣體，產生的SO2和氮的氧化物易形成酸雨。所以水電代替煤燃燒有利于控制溫室效應和酸雨的形成。答案：AC深化升華通過一些題目來認識燃燒煤有害物質對環(huán)境的危害，從而提高同學們的環(huán)境保護意識。例2：“綠色化學”是21世紀化學發(fā)展的主導方向，其核心就是利用化學原理從源頭消除污染。據此，你認為最理想的燃料是()A.煤B.石油C.天然氣D.氫氣思路解析：煤燃燒時會排放出二氧化硫、二氧化氮等氣體污染物，這些氣體溶于雨水會形成酸雨。另外煤燃燒還會產生

9、大量的煙塵污染空氣。石油不宜直接利用，而是將石油加熱分餾出汽油、柴油等產品之后再利用。經常使用石油產品、天然氣作燃料，會產生大量的二氧化碳，造成溫室效應。使用氫氣作燃料，燃燒時不但放出大量的熱，而且燃燒產物只有水，不會對環(huán)境造成污染。答案：D深化升華本題屬于信息題，首先要理解題干中所給信息。從源頭消除污染，即只生成想要的目標產物，不再生成其他物質。例3：清潔工藝和綠色化學是上世紀90年代以來化工技術和化學研究的熱點和前沿。聯(lián)合國環(huán)境規(guī)劃署界定“清潔工藝”的含義是：在科學實驗研究、生產過程、產品和服務中都要實施可持續(xù)性發(fā)展，以增加生產效益，防止對環(huán)境的破壞和污染。(1)下列實驗不符合清潔工藝要求的是(填序號)。(2)請寫出實驗的化學方程式。(3)我國西部盛產天然氣，“西氣東輸”是國家在西部大開發(fā)中的一項重要工程。試比較用天然氣作燃料和用煤作燃料，哪一種更符合清潔工藝的要求?簡述理由。思路解析：(1)SO2、CO都是污染空氣的有害氣體。實驗中都會向空中排放有害氣體，但題中所用的裝置及操作都沒有對它們處理。(2)天然氣是氣體，燃燒比固態(tài)煤燃燒IU全，煤中又含有硫等多種雜質，燃燒后會產生有害氣體(如SO2)和煙塵，嚴重污染環(huán)境。答案：(1)(2)CO+CuOCu+CO