7-2-1燃料的合理利用与开发

课题燃料的合理利用与开发,一、化学反应中的能量变化,实验73在一支试管中加入一小药匙生石灰，再加入约2mL水，观察现象，并用手触摸试管外壁。,手的感觉试管壁发热,1、化学反应与能量变化,水,生石灰,发生反应的化学方程式CaO+H2O=Ca(OH)2,这个实验说明了什么问题呢?,化学反应中都伴随有能量的变化，而能量的变化通常表现为热量的变化：有些化学反应中有热量放出，有的则从外界吸收热量。,大多数化学反应如：金属与酸的反应，燃烧反应，CaO+H2O=Ca(OH)2）,思考：,利用化学反应产生的热量炼钢,根据生活知识，试举出一些利用化学反应放出热量的实例。,利用炸药定向爆破拆除楼房,煤、石油、天然气辩论会,谁是理想的燃料呢,煤石油天然气又称为化石燃料,是不可再生能源,二、化石燃料的利用生活中经常使用的燃料有煤、石油和天然气，我们常称它们为化石燃料。它们是不可再生能源,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、化石燃料的形成,煤的形成：,石油和天然气的形成：,1、你家中做饭洗浴等使用什么燃料？2、汽车、轮船、飞机、拖拉机等使用什么燃料？3、炼钢厂、热电厂等使用什么燃料？,柴、禾草、煤、液化石油气、煤气、天然气、电等,汽油、柴油、煤油等,焦炭、煤等,思考,1、煤是纯净物还是混合物？主要组成元素是什么？还含有哪些少量元素？,阅读课本138页，思考下列问题：,2、煤完全燃烧的产物有哪些？,3、煤气的主要成分有哪些？,混合物,碳元素,氢、氮、硫、氧元素,CO2,H2O,NO2,SO2,氢气、甲烷、一氧化碳、,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)；分馏产物燃烧产物为CO2、NO2、SO2等。天然气的主要成分是甲烷；燃烧产物为CO2和H2O。,2、组成元素和燃烧产物,石油的炼制：分馏,根据石油中各成分的沸点不同来分离。石油的分馏属物理变化,有人曾称煤是“工业的粮食”，石油是“工业的血液”。其实不仅工业，其他如农业、国防、交通运输、建筑、医疗卫生和人们的日常生活等都离不开煤、石油和天然气。,你知道甲烷的存在吗？,增长见识,（1）成分：天然气的主要成分是甲烷（CH4)（俗称沼气）。,3、天然气,（2）a.甲烷的物理性质,实验现象：产生明亮的蓝色火焰;烧杯内壁有水雾；放出热量；杯壁上澄清石灰水变浑浊。,b.甲烷的化学性质可燃性（点燃前先验纯）,注意：在点燃甲烷前也要检验纯度甲烷的爆炸极限为：4-15%之间。,(1)、点燃甲烷前，要先。(2)、写出甲烷燃烧的化学方程式：。(3)、请设计一个实验验证甲烷燃烧的产物。,验纯,CH4+2O2=CO2+2H2O,、点燃后，用一个干冷的小烧杯罩在火焰上方，如果烧杯壁有小水珠产生，则证明有水生成；,、迅速倒转烧杯，到进澄清石灰水，震荡，如果石灰水变浑浊，则证明有二氧化碳生成。,点燃,练习,D,沼气的制取和利用,海底“可燃冰”科学家在300500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)外观像冰。一体积可燃冰可储载100200倍体积的甲烷气体，具有能量高、燃烧值大等优点。,使燃料充分燃烧要注意什么？,煤、石油、天然气开采的年限给我们什么启示？我们应该怎么做？,燃料燃烧不充分时，不仅使燃料燃烧产生的热量减少，浪费资源，而且还会产生大量的CO等物质，污染大气。,（1）如何做到使燃料充分燃烧呢？（2）充分燃烧的优点有哪些？（3）不充分燃烧的缺点有哪些？,4、燃料充分燃烧的条件,燃烧时要有足够多的空气（或氧气）；燃料要与空气要有足够大的接触面积。,燃料充分燃烧，能节约能源、减少环境污染,1、炼钢炉炼钢时为什么要不停地鼓入空气？,2、在篝火燃烧时，木柴为什么不平放在地上，却要架空？,3、这两种做法对燃料而言有什么好处？对环境来说又什么帮助？,讨论,提供充足的空气,使木柴与空气有足够的接触面，充分燃烧,使燃料充分燃烧，减少环境污染,三.使用燃料对环境的影响,化石燃料燃烧造成空气污染主要原因：,燃料中的一些杂质如硫等燃烧时，产生空气污染物如二氧化硫,燃料燃烧不充分，产生一氧化碳等。,未燃烧的碳氢化合物及炭粒、尘粒等排放到空气中形成浮尘。,煤燃烧时生成等污染物，这些污染物反应后溶于雨水形成酸雨。,酸雨的形成过程,SO2和NO2,酸雨使树木大量死亡,1908年1969年,雕像受酸雨腐蚀，六十年沧桑变化。,鱼类大量死亡,酸雨损害人体健康,1土壤酸化，损害植物生长；2腐蚀建筑物、金属材料、文物等；3污染水流，鱼类死亡；4影响人体健康。,酸雨的危害,酸雨的防治措施：,1、减少二氧化硫的排放。2、用天然气代替煤。3、大力推广使用脱硫煤。,汽车尾气的排放,3汽车用燃料的燃烧对空气的影响,CO气体；未燃烧的碳氢化合物；氮的氧化物；含铅的化合物和烟尘等。,汽车尾气中的主要污染物有哪些？,汽车用的燃料主要是,汽油和柴油,（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）使用清洁能源，如使用压缩天然气（CNG）或液化石油气（LPG）作燃料。（5）在管理上加大检测尾气的力度，禁止未达到环保标准的汽车上路。,为了减少汽车尾气对环境的污染，目前在燃料和汽车制造技术方面可以采取什么措施？,（6）在汽油中加入适量乙醇作为汽车燃料，可适当节约石油资源，并在一定程度上减少汽车尾气的污染。,1乙醇,俗称：酒精，化学式为C2H5OH。,四、能源的利用和开发,物理性质：无色、有特殊香味的液体，易挥发，沸点低，能与水混溶。,两种清洁能源：乙醇和氢气,化学性质：可燃性,C2H5OH+3O22CO2+3H2O,点燃,（可再生能源）,环保又节能的沃尔沃生物乙醇燃料车,优点：可再生、环保；“绿色”能源；燃烧产物基本上不污染环境。,用途：用作酒精灯、火锅、内燃机等的燃料,2氢气,2H2+O22H2O,点燃,特点：燃烧产物无污染，是最清洁的燃料。,优点：资源丰富，可再生；无毒、极易燃、燃烧放热多；燃烧产物是水，几乎不产生有害气体和颗粒物，不污染环境。,缺点：制取成本高；贮存、运输困难。,物理性质：无色无味的气体，难溶于水，密度最小,化学性质：可燃性、还原性,氢气的实验室制法,药品:锌和稀硫酸（或稀盐酸）,原理:Zn+H2SO4=ZnSO4+H2,制法：,制取氢气的发生装置,收集装置,排水法收集氢气,向下排空气法收集氢气,新能源,如：,太阳能、风能、地热能、潮汐能、核能、生物质能等,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，通常表现为热量的变化,二、化石燃料