课题2《燃料的合理利用与开发》

课题2燃料的合理应用与开发灵石四中景俊英一、化学反应中的能量变化：块状变成粉末状试管外壁发烫生石灰与水反应有热量放出1.实验7-3：生石灰与水的反应CaO+H2O==Ca(OH)2（生石灰）（俗称熟石灰）A.现象：B.手的感觉：C.分析：D.化学方程式：2.化学反应一般都会伴随能量的变化，主要表现为热量的变化。有的化学反应要放出热量，有的要吸收热量。CaO+H2O＝Ca(OH)2C+CO22CO高温Mg+2HCl=MgCl2+H2↑放热放热吸热CO+CuO===Cu+CO2∆吸热反应条件为点燃的是放热反应；高温或加热的是吸热反应放热C+O2==CO2点燃例：千锤万凿出深山（开山采石，物理变化）粉身碎骨浑不怕CaO+H2O==Ca(OH)2《石灰吟》中蕴含的化学反应：烈火焚烧若等闲CaCO3===CaO+CO2高温要留清白在人间Ca(OH)2+CO2==CaCO3+H2O炼钢烧砖发电开山炸石这些项目都需要燃料二、化石燃料的利用：煤，石油，天然气称为当今世界的三大化石燃料。它们是不可再生能源。都属于混合物。1、煤和石油：煤是古代植物遗体在地层下经过一系列复杂变化而形成的。石油：是古代动植物遗体在地层下经过复杂变化而形成的一种粘稠液体。A.煤中主要含C元素，还含有H、N、S、O等元素。B.石油主要含C、H元素，还含有S、O、N等元素。C.将煤隔绝空气加强热叫做煤的干馏(属于化学变化)，可得到焦炭、煤焦油、煤气等物质。煤、石油的加工和综合利用：D.利用石油中各种成分的沸点不同，将它们分离的方法，叫做分馏（属于物理变化），可得到汽油、煤油、柴油等产品。下图是石油炼制后的主要产品：E.提示：煤气的主要成分是一氧化碳、甲烷、氢气等。液化石油气的主要成分是丙烷，丁烷，丙烯和丁烯等。2天然气：天然气的主要成分是甲烷（CH4）A.甲烷的物理性质：无色无味的气体，密度比空气小，极难溶于水。B.甲烷的化学性质：现象：产生明亮的蓝色火焰，放出大量的热，在火焰上方罩一个干冷的烧杯，烧杯内壁有水珠产生，同时生成能使澄清石灰水变浑浊的气体。可燃性原理：CH4+2O2===CO2+2H2O点燃实验步骤实验现象实验结论1.点燃甲烷，在火焰上方罩一个冷而干燥的烧杯2.在火焰上方罩一个内壁蘸有澄清石灰水的烧杯CH4+2O2==CO2+2H2O点燃烧杯内壁出现水珠澄清石灰水变浑浊甲烷中含有氢元素甲烷中含有碳元素化学方程式小结：可燃物组成中碳元素和氢元素的鉴定方法为：根据燃烧后是否有水和二氧化碳生成。C.根据甲烷的可燃性可以验证甲烷的元素组成D.了解甲烷的存在（1）常存在于池沼底部（故甲烷又名沼气）（2）还存在于煤矿矿井内。甲烷混在空气中达到一定程度时，遇明火会爆炸（即瓦斯爆炸）。沼气池在我国农村利用沼气，不仅可以解决生活燃料问题；还能治理环境卫生。（3）把秸秆、杂草、人畜粪便等废弃物放在密闭的沼气池中发酵，就可产生甲烷。化石燃料形成的时间非常长，储量有限。化石燃料属于不可再生能源。人类目前消耗的能量主要来自化石燃料。在不久的将来，我们将面临严重的能源危机！探明储量年产量石油28.33亿吨1.89亿吨天然气32124亿立方米851.7亿立方米煤3261亿吨30.5亿吨我国2009年我国化石能源基础储量和年产量可怕的战争！伊拉克石油资源丰富，为争夺石油，美政府官员从不讳言地宣称：控制伊拉克石油！从而发起战争！由此可见，人类的生存也面临着严重的挑战，必须采取以下措施：3、节约能源，提高燃料的利用率生活中的节能小措施：a.避免家电处于待机状态；b.使用节能灯；c.养成随手关灯的习惯。4、合理利用与开发化石能源：一是燃烧时要有足够多的空气；二是燃料与空气要有足够大的接触面。B.燃料不充分燃烧的危害：一是燃料燃烧产生的热量减少，浪费资源；二是会产生大量的CO等物质，污染空气。A.燃料充分燃烧的条件：煤球蜂窝煤煤球变成蜂窝煤，其优点是：增大了煤和空气的接触面积，能更充分的燃烧、节约燃料、减少污染。可燃冰：外观像冰，主要含有甲烷水合物（由甲烷分子和水分子组成），还含有少量二氧化碳气体。具有能量高，燃烧值大等优点。有关专家估计目前发现的可燃冰储量大约是化石燃料总和的2倍，具有能量高，燃烧值大等优点。它将是替代化石燃料的新能源。可燃冰埋藏在海底的岩石中，目前开采技术还存在很大困难。甲烷是一种高效的温室气体，可燃冰的开采如果方法不当，释放出的甲烷扩散到大气中，会造成地球的温室效应比二氧化碳更加严重。所以，开采的关键是解决技术上的问题，同时也必须考虑环境保护。资料：1、空气污染的主要原因：（1）.化石燃料的燃烧（2）.汽车尾气的排放（3）.工厂排放的废气三、使用燃料对环境的影响：2、化石燃料燃烧造成空气污染的原因：（1）燃烧产生SO2和NO2(会引起酸雨)；（2）燃烧不充分，产生CO；（3）排放出未燃烧的碳氢化合物及炭粒。煤的燃烧碳元素硫元素氮元素CO有毒气体CO2温室气体SO2NO2引起酸雨如：3.酸雨对环境造成的破坏影响农作物生长破坏森林腐蚀建筑物腐蚀文物雕像影响人体健康雕像受酸雨腐蚀，六十年沧桑变化1908年1969年4.汽车尾气主要是：一氧化碳、未燃烧的碳氢化合物、含铅化合物和烟尘等。为了减少汽车尾气对空气的污染：部分汽车使用压缩天然气[CNG]或液化石油气[LPG]作燃料在汽油中加入适量乙醇作为汽车燃料（即车用乙醇汽油），既能节省石油资源，又能减少尾气污染。混合物工厂排出的烟尘污染空气四、能源的利用和开发：（化学式：C2H5OH）燃烧产物基本上不污染环境(1)俗称酒精，属于可再生能源。1.乙醇：(2)燃烧的化学方程式：C2H5OH+3O2==2CO2+3H2O点燃(3)特点：2、氢气（H2）（2）化学性质：可燃性燃烧时发出淡蓝色火焰。还原性2H2+O2==2H2OH2+CuO==Cu+H2O热值高，燃烧产物是水无污染，是最清洁的燃料。点燃（1）物理性质：氢气是无色无味的气体，密度比空气小，难溶于水。（4）氢气的实验室制法：B.反应原理：排水法向下排空气法A.反应药品：锌粒（固）和稀硫酸（液）D.收集方法：C.发生装置：固液不加热型装置Zn+H2SO4==ZnSO4+H2电解水和用锌与稀硫酸反应都可以得到氢气.如果将氢气作为燃料广泛应用,你认为用这两种方法制氢气切实可行吗?为什么?E.由于制取成本高，贮存困难，氢气暂不能广泛使用。但终将成为主要能源之一.不可行(1)新能源的种类有：太阳能、核能、风能、地热能、潮汐能等。3、开发和利用其它新能源：(2)开发新能源的作用：解决化石能源枯竭，减少环境污染。太阳能汽车新疆风力发电机秦山核电站西藏羊八井地热电厂法国潮汐能电站液氢燃料电池概念车（美国通用汽车公司）乙醇燃料汽车（瑞典沃尔沃公司）1.下列燃料中不属于化石燃料的是（）A.煤B.石油C.天然气D.酒精D2.下列叙述正确的是（）A.天然气就是甲烷，所以它是纯净物。B.煤和石油中，含量最多的元素是氢元素。C.煤不可再生，而石油可再生。D.天然气主要是由碳和氢组成的气态碳氢化合物。D相信你能答对相信你能行C3.下列变化中，属于物理变化的是（）A.将木材隔绝空气加强热得到木炭、木焦油和木煤气。B.植物的光合作用。C.将石油加热分馏制取汽油、煤气、柴油。D.将秸秆、杂草、人畜粪便等废弃物放在密闭的沼气池中发酵，可产生甲烷。4.造成酸雨的主要物质是（）A甲烷和一氧化碳B二氧化硫和一氧化碳C一氧化碳和二氧化碳D二氧化硫和二氧化氮D相信你能行5.有三瓶失去标签的无色气体，分别是CO、CH4、H2中得一种，请用适当的方法加以区别。实验步骤实验现象实验结论1.分别点燃三种气体，在火焰上方各罩一个内壁冷而干燥的烧杯一个烧杯内壁没有水雾另两个烧杯内壁有水雾产生没有水雾产生的那种气体是CO2.把剩下的两种气体火焰上方各罩一个内壁蘸有澄清石灰水的烧杯一个烧杯内壁澄清石灰水变浑浊；另一个烧杯内壁无明显变化该气体是CH4该气体是H216.液化石油气的主要成分是丙烷（C3H8)，它燃烧反应的化学方程式为：C3H8+5O23CO2+4H2O使用液化石油气的用户在改用天然气时，为保护充足的火力，需对燃气灶加以改造，改造后的燃气灶与原来的相比，进风管和进气管的主要区别是___________________________________________。点燃改造后进风管直径应缩小或进气管直径增大。(已知：在同温同压下，相同体积的任何气体中含有的分子数相等。）CH4+2O2===CO2+2H2O点燃学完本课题你应该知道4、化石燃料燃烧可能对环境有不良影响，应选择使用不污染环境或对环境污染小的燃料。在化石燃料中，天然气是比较清洁的燃料。5、化石燃料面临被耗尽的危险，应合理开采，使用和开发清洁燃料，综合利用资源和开发新能源具有重要意义。1、物质发生化学反应的同时，伴随着能量的变化，通常表现为热量变化，即有放热现象或吸热现象发生。2、化石燃料包括煤、石油、天然气，是不可再生能源。3、使燃料充分燃烧通常考虑两点：一是燃烧时要有足够的氧气；二是燃料与空气要有足够大的接触面。