使用燃料对环境的影响教学案

课题3使用燃料对环境的影响教学案【教学目标】1.知识与技能：1)使用氢气、天然气（或沼气）、石油液化气、酒精、汽油和煤等燃料对环境的影响，懂的选择对环境污染较小的燃料。2)新能源开发的重要性。【教学重点】了解燃料对环境的影响，懂的选择对环境污染较小的燃料。认识新能源开发的重要性。【教学难点】燃料燃烧对空气污染的原因，选用燃料的依据，新燃料及能源的优点。【教学过程】复习提问：什么是化石燃料？化石燃料有什么用途？情景导入用课件展示多幅图片展示燃烧对环境的影响，从而引出课题讲授新课：一、燃料燃烧对空气的影响：1、煤的燃烧：SO2、NO2酸2、汽车用燃料的燃烧尾气的主要污染物：CO、未燃烧的碳氢化合物、NO2、含铅化合物、烟尘二、使用和开发新的燃料及能源名称酒精(乙醇)氢气化学式C2H5OHH2来源高粱、玉米、和薯类经发酵、蒸馏可制得酒精，为可再生资源氢气可由分解水得到，目前制取成本高，储存困难，作为燃料暂不能广泛使用，但终将成为主要能源之一燃烧反应C2H5OH+3O2==2CO2+3H2O2H2+O2==2H2O特点燃烧产物基本上不污染环境，可做酒精灯、火锅、内燃机等的燃料燃烧产物无污染，是最清洁的燃料其它能源:太阳能、风能、热能、核能、地热能、潮汐能练习:氢气是一种高效而无污染的理想能源。下列①——⑥是某化学兴趣小组的学生查阅资料归纳的工业上制取氢气的方法，其包括正在研发的方案。如果将来人类广泛使用氢能源，你认为可行且有发展前途的是哪几种？说明理由①电解法：2H2O===2H2+O2②甲烷转化法：CH4+H2O===CO+H2③水煤气法：C+H2O===CO+H2④碳氢化合物热裂法：CH4===C+2H2⑤设法将太阳光聚集产生高温使水分解法：2H2O===2H2+O21.为了减少大气污染，北京市积极推广使用清洁燃料——压缩天然气（CNG）。天然气的主要成分是（A）A．甲烷B．氧气C．氮气D．二氧化碳2.下列情况：①煤的燃烧②工业废气的任意排放③燃放鞭炮④用汽油为燃料的汽车尾气的排放⑤用氢气为燃料的新型燃氢汽车排放的尾气。会引起空气污染的是（C）A．①④⑤B．①②③C．①②③④D．①②③④⑤思路解析：在上述几项中只有氢气燃烧不会污染空气。3.(2005浙江绍兴中考)氢气是未来的理想能源。根据氢元素在自然界的存在形式及氢气性质分析，在氢能源的开发和利用中，需解决的课题有(D)①探索廉价的制氢气的方法②研究氢气燃烧产物的处理技术③开发安全、高效的储氢技术A.只有①B.只有②C.①和②D.①和③思路解析：氢气作为理想能源有很多优点。但由于现在制取氢气的成本较高，氢气储存运输要求技术较高，还不能使氢气作为生产、生活中的新能源成为现实。4.(2006江苏南京江宁模拟)某同学设计了一些准备在实验室制取有关气体的方案，其中合理可行的是(A)A.加热氯酸钾与高锰酸钾的混合物制氧气B.用硝酸与锌反应制氢气C.用稀盐酸与生石灰反应制二氧化碳D.用稀硫酸与石灰石反应制二氧化碳思路解析：硝酸与锌反应得不到氢气；稀盐酸与生石灰反应得不到二氧化碳，生成CaCl2和H2O；稀硫酸与石灰石反应生成的CaSO4微溶于水，阻止反应进行。5.随着“西气东输”的全线贯通，8月底我市将有7万户用上天然气。作为家庭成员，我愿将下列有关天然气的化学知识告知父母：溶于水(1)天然气的主要成分是_____________________，燃烧的化学方程式为：_____________________。(2)天然气在第一次通过管道输送到用户时，必须先将管道内注满氮气。我知道填充氮气的目的是_____________________。(3)天然气本身是一种无色无味的气体，但在使用时常在天然气中加入少量有特殊气味的乙硫醇。加入乙硫醇的作用是_____________________。答案：（1）CH4CH4+2O2====CO2+2H2O（2）检查是否漏气（3）如果漏气，可以及时察觉。6.车用乙醇是在汽油中加入适量的乙醇而形成的混合燃料。使用这种汽油不但不影响汽车的行驶性能，而且可减少有害气体的排放，是一种改善环境的清洁能源。同时，燃料乙醇主要是以粮食作为原料制得的，这对解决我国粮食转化、促进农业生产良性循环也具有十分重要的意义，根据上述报道完成下列问题：(1)乙醇能代替汽油作为燃料，是因为乙醇中含有_______元素和_______元素。(2)燃烧乙醇比燃烧汽油减少了对大气的污染，是因为乙醇中不含有_________________元素。(3)乙醇主要是由粮食中的淀粉等转化而成的，淀粉是绿色植物通过光合作用由水和二氧化碳两种物质转化而成的，同时还放出氧气。由此判断，淀粉中一定含有_______元素。思路解析：石油主要含有碳、氢两种元素，同时还含有硫、氮元素。石油经加热，根据各成分沸点不同可制得汽油。汽油成分中也含有少量硫、氮元素，因含碳量较高，燃烧时除产生二氧化碳、水、二氧化硫、氮氧化物外，还由于含碳量高且不完全燃烧产生一氧化碳。在汽油中加入乙醇，降低了含碳量，且乙醇不含硫、氮元素，使得汽油的性质能得到改善。答案：(1)碳氢(2)硫、氮(3)碳、氢7.(1)煤是重要的化工原料，也是居民在冬天取暖的主要能源之一。煤中含有硫元素，燃烧时产生的二氧化硫会造成大气污染。某居民家整个冬天取暖需要用煤1000kg,若煤中含硫约2%,则该居民家中整个冬天向大气排放约____________二氧化硫。(2)人类对煤和石油等化石燃料的大量开采和使用,已使其面临枯竭，请列举两种有待继续开发利用的能源_____________________。(3)有人发现厨房中有煤气或液化气泄露,立即打开换气扇或抽油烟机的开关将可燃气体排除室外,这样做是不安全的!其原因是_____________________。思路解析：1000kg×2%=20kg，也就是二氧化硫中含有20kg硫元素，则二氧化硫的质量为：20kg÷（32/64）=40kg。厨房中如果有煤气或液化气泄露,不能打开鼓风扇或抽油烟机的开关，因为这些电器在接通时，会产生电火花，引起爆炸。答案：（1）40kg（2）太阳能、地热能、潮汐能、风能等（3）会引起爆炸8.新能源的开发和应用是当今全球性的一个重大研究课题。有人提出不同的设想。设想一：利用太阳能，找到合适的催化剂，以水能为原料大量生产氢气，并用作各种机械的动力燃料。设想二：美国科学家通过太空探测车发现火星大气中含有一种称为硫化羰(化学式为COS)的物质,它在氧气中放出热量。据此,可以把它作为日常生活中的新型燃料。请完成下列问题:(1)若“设想一”能实现，请写出有关化学方程式，并注明反应类型。(2)论证“设想二”是否可行时，须考虑哪些因素？思路解析：设想一中发生的反应实质上就是在太阳光和催化剂的条件下，水分解生成氢气和氧气；在设想二中，若用硫化羰作为日常生活中的新型燃料，要考虑到它的来源是否广泛、价格是否便宜、如何储存、燃烧之后有无污染等问题。答案：（1）2H2O====2H2↑+O2↑（2）考虑到它的来源是否广泛，价格是否便宜，如何储存，燃烧之后有无污染等。9.乙醇（C2H5OH）俗称酒精，具有可燃性。甲、乙两小组同学为了确定乙醇在氧气中燃烧的产物，他们分别先将乙醇在氧气中点燃，再用燃烧后的混合气体进行如下实验。（无水硫酸铜遇水变成蓝色；新鲜鸭血遇O2呈深红色，遇CO2呈暗红色，遇CO呈鲜红色）甲、乙两小组的实验顺序及观察到的现象如图所示：根据以上实验，完成下列问题：（1）甲小组确定乙醇燃烧的产物可能是_____________________。乙小组确定乙醇燃烧的产物可能是________________________________。（2）分析甲、乙两个小组确定的产物为什么不同？________________________________。（3）把A、B两个装置顺序对调，行吗？为什么？________________________________。（4）请你谈谈合理使用燃料的一种方法：________________________________________。思路解析：乙醇燃烧产生了二氧化碳、水和少量一氧化碳。水与无水硫酸铜作用，生成硫酸铜晶体；二氧化碳被B中石灰水吸收，在C中证明已经无二氧化碳气体。新鲜的鸭血颜色变暗，说明含氧气的量降低，吸收了一定的一氧化碳气体。答案：（1）H2O、CO2H2O、CO2、CO（2）甲组实验时氧气充足，乙醇能完全燃烧；乙组实验时氧气不充足，乙醇不完全燃烧（3）不行，因为装置对调后无法证明乙醇燃烧的产物中是否有水（4）使燃料充分燃烧（或有足够多的空气，或氧气）10.(2005江苏苏州中考，26)煤是一种化石燃料，用煤作燃料生成的SO2气体会造成环境污染。有一种煤每燃烧1t就会释放出53.3kgSO2。如果将产生的SO2用熟石灰来完全吸收，其反应的化学方程式为：SO2+Ca(OH)2====CaSO3+H2O，那么燃烧5t这种煤产生的SO2在理论上需用多少千克的Ca(OH)2来吸收？（计算结果取整数）思路解析：先将5t煤燃烧产生的SO2质量求出，再根据化学方程式求出Ca(OH)2的质量。答案：308kg