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课题2燃料的合理利用与开发第七单元1.了解化学反应中的能量变化，认识燃料充分燃烧的重要性。2.知道化石燃料是人类重要的自然资源，了解化石燃料的不可再生性，认识合理开采、节约使用化石燃料的重要性。3.初步了解石油炼制出的几种重要产品及其用途。4.了解化石燃料燃烧对环境的影响。5.认识使用和开发清洁燃料及各种新能源的重要性。“不见炊烟起，但闻饭菜香。”现在很多地方的村民家用沼气代替了柴草做饭，告别了传统的“烟熏火燎”。你知道沼气的成分是什么吗？沼气是怎么产生的吗？中国西部地区天然气向东部地区输送，主要是新疆塔里木盆地的天然气输往长江三角洲地区。输气管道西起新疆塔里木的轮南油田，向东最终到达上海，延至杭州。西气东输2010年12月9日由南京大学研制的氢能源汽车首次亮相，氢能源汽车和普通电动车相比，它行驶平稳，动力强劲，且没有任何尾气和噪音。氢能源汽车燃烧向外界放热一、化学反应中的能量变化化学反应在生成新物质的同时，还伴随着能量的变化，而能量的变化通常表现为热量的变化。C+O2CO2点燃（放热反应）CO2+C2CO高温（吸热反应）目前，人类通过化学反应获得的能量，大多来自于化石燃料的燃烧，由于资源有限，因此要控制燃烧反应，提高燃料的利用率。二、化石燃料的利用煤、石油、天然气又称为化石燃料,是不可再生能源。煤、石油、天然气是怎样形成的呢？植物或植物枯萎后植物等被埋于土中,经长期复杂变化形成煤1.煤和石油（1）石油和煤的综合利用煤是混合物，主要含碳元素，还含有氢元素和少量氮、硫、氧元素；燃烧产物为CO2、NO2、SO2等。石油也是混合物，主要含碳、氢元素(少量氮、硫元素)；分馏产物的燃烧产物为CO2、NO2、SO2等。天然气的主要组成元素是碳、氢元素；燃烧产物为CO2和H2O。（2）主要的组成元素及燃烧产物你见到过甲烷气体吗？天然气主要是由碳和氢组成的气态化合物，其中主要的是甲烷（CH4)。（1）甲烷的物理性质①通常状况下为无色、无味、气体②难溶于水③比空气轻2.天然气实验验证设计实验：如何验证甲烷燃烧的产物是水和二氧化碳？（2）甲烷的化学性质[演示实验]点燃纯净的甲烷气体，观察火焰的颜色（可燃性）注意：在点燃甲烷前要检验纯度（火焰明亮并呈蓝色）CH4+2O2=====CO2+2H2O点燃沼气的制取和利用目前人类所使用的能源主要取自化石燃料，它们经历了上亿年的时间才得以形成，因此不可再生。2009年我国化石能源基础储量和年产量分别为：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。按照目前全世界对化石燃料的消耗速度计算，这些能源可供人类使用的时间大约还有多少年？3.合理利用与开发化石能源使燃料充分燃烧需考虑两点：（1）燃烧时有足够多的空气（2）燃料与空气有足够大的接触面使用燃料时，若燃料不能充分燃烧，易产生黑烟，CO等物质，使燃料的利用率降低，浪费资源，污染空气，所以控制燃烧反应，使燃料充分燃烧，对于节约能源非常重要。海底“可燃冰”科学家在300―500米海洋深处发现一种冰霜样的物质——可燃冰。可燃冰是甲烷水合物(化学式CH4·8H2O)其外观像冰。一体积可燃冰可储载100——200倍体积的甲烷气体，具有能量高、燃烧值大等优点。可燃冰或将成为未来新能源：煤：主要含有C元素，还含有少量的H、N、S、O等元素石油：主要含有C元素和H元素，还含有少量的N、S、O等元素由于都含有碳、硫、氮这三种元素，所以燃烧后会生成CO2（温室效应）、CO（有毒）以及SO2、NO2（造成酸雨）等气体。三、使用燃料对环境的影响1.煤的燃烧酸雨的形成森林受到酸雨破坏（图）讨论：根据上述探究，试说明酸雨可能对环境造成怎样的破坏，应采取怎样的防止和保护措施？雕像受到酸雨腐蚀1908年1968年酸雨落到西瓜上酸雨腐蚀的叶子2.汽车燃料的燃烧汽车尾气中的主要污染物一氧化碳，未燃烧的碳氢化合物、氮的氧化物、含铅化合物和烟尘等。减少汽车尾气对空气污染的措施有：(1)改进发动机的燃烧方式，以使汽油能充分燃烧。(2)使用催化净化装置，使有害气体转化为无害物质。(3)使用无铅汽油，禁止含铅物质排放。(4)使用压缩天然气[CNG]或液化石油气[LPG]作燃料。使用压缩天然气燃料的汽车液化石油气汽车加气站乙醇（酒精，C2H5OH）无色、有特殊香味的液体，易挥发，沸点低，能与水混溶，有可燃性。C2H5OH+O2=====CO2+H2O点燃323(5)在汽油中加入适量乙醇作为汽车燃料。四、能源的利用和开发1.氢气（最清洁的燃料）2H2+O2====2H2O点燃优点：a、资源丰富，可再生；b、燃烧放热多；c、生成物不污染环境。缺点：a、制取成本高；b、贮存、运输困难。利用不同形式的能量发电示意图2.新能源的种类包括太阳能、核能、风能、地热能、潮汐能等。3.开发新能源的作用：解决化石能源枯竭问题，减少环境污染。太阳能电池风力发电太阳能汽车知识点一、化学变化中的能量变化D【典例1】人类生活需要能量。下列能量主要由化学变化产生的是（）A.电熨斗通电发出的热量B.电灯通电发出的光C.水电站利用水利产生的电能D.液化石油气燃烧放出的热量【典例2】下列说法正确的是()A.天然气就是甲烷，所以它是纯净物B.将石油分馏可以得到汽油、煤油等产品C.煤不可再生，而石油可再生D.天然气的主要成分是由碳和氢组成的气态碳氢化合物知识点二、化石燃料D【典例3】下列物质排放到空气中，不会使空气受到污染的是()A.燃烧煤和石油产生的废气B.化工厂排放的烟尘C.机动车排放的尾气D.绿色植物光合作用产生的气体知识点三、燃料燃烧对环境的影响D知识点四、开发和使用新的燃料和能源A【典例4】我国正在推广使用乙醇汽油。所谓乙醇汽油就是在汽油中加入适量乙醇（一般为1：10）混合而成的一种燃料。下列有关的叙述错误的是（）A.乙醇汽油是一种新型的化合物B.汽车使用乙醇汽油可以减少有害气体的排放C.由石油可以制得汽油D.由玉米、高粱发酵可以制得乙醇1.下列在实验室或在家庭中获得的能量是由化学反应得到的是（）①微波炉②燃气热水器③电炉④酒精灯⑤太阳能A．①②③B．①④⑤C．②④D．②⑤C2．下列关于煤的说法不正确的是（）A．煤是一种化石燃料，最终将被耗尽B．将煤隔绝空气加热，可以得到焦炭、煤焦油、煤气等物质C．煤只含有碳、氢两种元素D．煤是一种复杂的混合物C3.下列关于石油的说法中，正确的是（）A.石油是混合物，炼制后能得到多种产品B.石油是一种可以再生的能源C.石油是一种纯净物D.石油燃烧后的产物只有二氧化碳A4.下列关于化石燃料的说法中，正确的是（）A.化石燃料是不可再生能源B.化石燃料取之不尽、用之不竭C.化石燃料在通常情况下都是固体D.化石燃料充分燃烧后只生成二氧化碳和水A5.下列说法正确的是（）A.甲烷是一种无色有刺激性气味的气体B.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C.甲烷易溶于水D.点燃氢气前必须验纯，点燃甲烷前不必检验其纯度B6.下列措施：①改进发动机的燃烧方式，使汽油充分燃烧；②使用催化净化装置使有害气体转化为无害物质；③使用无铅汽油；④改用压缩天然气；其中能够减少汽车尾气对空气污染的是（）A.①②B.②③C.①②③④D.①②③C7.燃料的燃烧在人类社会的发展过程中起着相当重要的作用。从环境保护的角度考虑，在煤气、沼气和氢气中，首选的燃料是__________；近年来，某市农村大力推广使用沼气，沼气的主要成分是______；煤气的主要成分是CO，其燃烧的化学方程式为___________________。氢气CH42CO+O22CO2点燃====8.(2010·河北中考)太阳是巨大的“核能火炉”，是人类能源的宝库。(1)核能在一些发达国家已成为常规能源，它是_________能源(选填“可再生”或“不可再生”)。(2)上海世博会主题馆表面铺设太阳能电池板，采用并网发电方式将电能传回城市电网。请写出一条使用太阳能的优点：。环保(或节约化石能源)不可再生9.（2010·南安中考）冰岛南部的艾雅法拉火山于2010年3月至4月接连两次爆发，岩浆融化冰盖引发的洪水以及火山喷发释放出的大量气体、火山灰对航空运输、气候和人体健康均产生长期影响。（1）火山爆发时，岩浆中含有硫的物质燃烧，导致空气中带有一股刺激性气味的气体，该气体是，这种气体若遇到雨水，极易形成硫酸型的酸雨，写出其形成该酸雨过程的化学方程式（写出一个即可）。SO2SO2+H2O====H2SO3（2）火山爆发后，迫使大量航班停飞，严重影响人们的出行。其原因是火山的爆发增加空气中的污染物。（3）火山的爆发，不仅造成了空气污染，还造成污染，治理这些污染，必须依靠化学知识和原理。下列治理空气污染的方法和做法中可行的是（填序号）①实施绿化工程，防治扬尘污染②使用清洁能源③分类回收垃圾，并露天焚烧可吸入颗粒物水或土壤①②一、化学反应中的能量变化1.能量变化表现为吸热现象和放热现象2.燃料充分燃烧考虑的因素：（1）燃烧时要有足够多的空气（2）燃料要与空气有足够大的接触面积二、化石燃料1.化石燃料的形成2.煤：主要含有碳元素3.石油：主要含有碳、氢两种元素4.天然气的主要成分是甲烷（俗名沼气）。CH4+2O2CO2+2H2O三、燃料的燃烧造成空气污染的原因防治空气污染的措施对空气的影响杂质燃烧产生有毒气体燃烧不充分，产生一氧化碳产生烟尘改善燃料的结构、选择清洁型的能源、开发新能源1.理解燃料的利用和开发2.完成课题2的相关习题