2011年中考化学总复习教学案-第七单元课题2：燃料和热量

北大教育的电话010-2011年高中化学复习教学计划巧学升华知识一、化石燃料包括煤、石油和天然气在内的化石燃料是不可再生能源。1.煤煤，俗称“工业粮”，是一种复杂的混合物，由埋藏在地下的古代植物遗骸经过长期复杂的变化而形成。它主要含有碳、氢、少量氮、硫、氧等元素，以及无机矿物质。以煤为燃料主要是利用煤与氧气反应释放大量热量。将煤从空气中分离出来以增强热量(干馏)可以分解成焦炭、煤焦油、焦炉煤气和其他有用的物质，这样煤就可以得到综合利用。这一过程可以表述为：2.油石油，俗称“工业血液”，是由埋藏在地下的古代海洋生物的遗骸经过长期复杂的变化而形成的。油是由不同沸点的化合物组成的粘稠液体，主要含有碳和氢元素，还含有少量的硫、氧、氮等元素。油可以通过加热来提炼，通过分离不同沸点的油中的各种成分可以得到不同的产品。如汽油、煤油、柴油、润滑油等。具有广泛的用途。这个过程可以表示为：3.天然气天然气的形成和石油的形成是一样的。哪里有石油，哪里就有天然气。天然气的主要成分是甲烷。甲烷(CH4)是无色无味的气体，极难溶于水，容易燃烧，燃烧时会产生明亮的蓝色火焰，产生水和二氧化碳，CH4+C2O 22H2O。秸秆、杂草、人畜粪便等废弃物在封闭的沼气池中发酵产生沼气，对于解决我国农村的燃料问题、提高农家肥的肥效、改善农村卫生条件和发展农业生产具有重要意义。4.化石燃料的合理开发和经济利用煤、石油和天然气等化石燃料是不可再生资源，有枯竭的危险。应合理开发、综合利用、节约利用。燃料的充分燃烧对节约能源和减少环境污染非常重要。要点为了充分燃烧燃料，通常考虑两点：一是燃烧时要有足够的空气(或氧气)；其次，燃料和空气(或氧气)应该有足够大的接触面积。当燃料没有完全燃烧时，不仅会减少燃料燃烧产生的热量和浪费资源，还会产生大量的一氧化碳和其他物质，污染空气。二、化学反应的能量变化1.吸热和放热物质的化学反应通常伴随着能量的变化，通常表现为热量的变化，即放热或吸热现象。有些化学反应是放热的，如物质的燃烧、铝与盐酸的反应等。这些都被称为放热现象。有些反应是吸热的，如一氧化碳和木炭还原氧化铜的反应，碳和二氧化碳的反应，以及加热分解高锰酸钾。这些都被称为吸热现象。2.化学能在人类生活中的利用(1)家用燃料的利用：如烹饪、取暖等。(2)利用燃烧产生的能量：发电、烧制陶瓷、熔炼金属、发射火箭等。(3)利用爆炸产生的巨大能量：开山、炸石、拆除危险的旧建筑等。(4)食物在体内化学反应释放的热量可以用来维持体温和日常活动所需的能量。联想发散在古代，我们的祖先使用自然火。他们用火烤食物，赶走野生动物。他们还用火来照明和御寒。火的使用增强了人们适应自然的能力。人类使用的燃料已经从最早的木柴和木柴发展到今天的煤、石油和天然气以及许多新燃料。燃料的燃烧在人类社会的发展中起着非常重要的作用。问题思维研究问题1:燃烧化石燃料会对环境造成什么样的污染？想法：(1)煤含有少量的硫、氮和其他元素。在燃烧过程中，二氧化硫(SO2)、二氧化氮(NO2)和其他污染物将被排放。T(2)汽车尾气中的主要污染物是一氧化碳、氮氧化物和未燃碳氢化合物、含铅化合物、烟尘等。(3)燃料燃烧对空气有两大危害：酸雨(主要由二氧化硫等气体引起)；(2)温室效应的形成(主要由二氧化碳、甲烷、含氯氟烃、一氧化二氮等引起。)。探索：(1)煤的燃烧由于煤中含有少量的硫、氮等元素，燃烧时会排放二氧化硫(SO2)、二氧化氮(NO2)等污染物。它们溶解在水中形成酸雨。酸雨不仅影响人类健康和植物生长，还会对自然资源和建筑造成破坏。如果煤燃烧不充分，也会产生有毒气体一氧化碳，污染空气。因此，应该尽量减少使用原煤作为燃料。(2)汽车燃料的燃烧(1)汽车燃料是汽油或柴油。它们的燃烧会产生一氧化碳、氮氧化物和未燃烧的碳氢化合物、铅化合物、煤烟等。统称为尾气。如果排放到空气中，会污染空气，危害人体健康。(2)为减少汽车尾气造成的空气污染，应采用A.改善发动机的燃烧模式，使燃料能够充分燃烧；B.使用催化净化装置将有害气体转化为无害物质；C.使用无铅汽油，禁止排放含铅物质；D.加大尾气检测力度，禁止尾气不符合环保标准的车辆上路行驶；E.使用清洁燃料，如压缩天然气或液化石油气；f .在汽油中加入适量的酒精制成乙醇汽油等。(3)燃烧化石燃料造成的空气污染(1)当燃料中的硫等杂质燃烧时，产生SO2等空气污染物；(2)燃料燃烧不足，一氧化碳不足；(3)未燃烧的碳氢化合物、碳颗粒和灰尘颗粒被排放到空气中。(4)化石燃料中的天然气是清洁能源。相比之下，天然气主要由甲烷组成，甲烷的碳含量相对较低，燃烧完全。燃烧产物是二氧化碳和水，所以对大气的污染较少，通常被称为清洁能源。问题2:煤矿中经常含有甲烷。煤矿瓦斯爆炸伤亡事故时有发生。你认为煤矿应该采取什么安全措施？思考：本主题探讨化学知识在安全生产中的应用。甲烷是一种可燃气体。当它在矿井中与空气混合时，暴露在明火下可能会剧烈燃烧并引起爆炸。因此，应采取禁止烟火和通风等措施。询问：将采取的措施：(1)禁止烟火并消除所有可能的火花；(2)通风，使矿井中产生的甲烷尽快流失等。新话题例1:以下陈述是正确的()A.天然气是甲烷，所以它是纯煤和石油中最丰富的元素是碳元素C.在，煤是不可再生的，而石油是可再生的D.天然气是一种气态碳氢化合物，主要由碳和氢组成思维分析：化石燃料是通过一系列复杂的变化形成的古代生物的遗迹。它们既是混合物又是不可再生资源。煤主要含碳，而石油主要含碳和氢。回答：D深化升华天然气和甲烷是两个概念。应该注意概念的不同。天然气的主要成分是甲烷，除了甲烷还有其他物质。例2:2002年世界杯足球赛的开幕式和开球仪式在首尔的兰芝岛举行。在举世瞩目的足球场下，埋了15年的首尔人的垃圾。垃圾产生的沼气为足球场提供了部分能量。(1)沼气燃烧的化学方程式为。(2)以下陈述正确(填写序列号)。(1)将秸秆、杂草等废弃物放入密闭罐中发酵，产生沼气(2)沼气的应用对解决农村地区的燃料问题和改善环境具有重要意义(3)沼气的主要成分甲烷是最简单的碳氢化合物(4)点燃甲烷和空气的混合气体可能导致爆炸甲烷的主要成分是甲烷(CH4)。甲烷是最简单的碳氢化合物，具有可燃性。煤矿瓦斯爆炸主要是由甲烷和空气在明火中的混合物引起的。答：(1)CH42O2CO 22H2O(2)深化升华本课题以社会热点为背景，将沼气的生产、主要成分、化学性质和用途有机地结合起来，提出一个命题，检验用课本知识解决实际问题的能力。例3:在完成相关问题之前，请仔细阅读以下文本。(1)煤是一种常见的化石燃料。国内的煤已经从“型煤”变成了“蜂窝煤”。过去，人们将粉煤加工成比乒乓球稍大的球体。后来，人们将煤粉加工成圆筒，并在圆筒上打孔(如图所示)。请分析这一变化的优势。(2)煤燃烧时会产生许多污染物。根据数据，空气中二氧化硫的含量在冬天会增加。请分析这一现象的可能原因。为了减少煤燃烧造成的环境污染，水蒸气可以通过热煤层被制成更清洁的水煤气(主要成分是一氧化碳和H2)。请写下反应的化学方程式。(3)水煤气通过管道输送到成千上万的家庭，这就是我们通常所说的家用煤气。煤气厂经常将少量的有气味的气体混入家用煤气中，目的是。思维分析：从煤炭生产的结构可以看出，蜂窝煤疏松多孔，便于与空气接触，而型煤是固体，与空气接触面积小。答：(1)增加煤与氧气的接触面积，以充分燃烧(2)冬季用煤