课题二燃料的合理利用与开发

课题2燃料的合理利用与开发一、化学反应中的能量变化现象手的感觉分析有大量气泡产生试管外壁发热生石灰与水反应中有放热【实验】生石灰与水反应活动一：是不是只有通过燃烧才能获得能量呢？水生石灰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。

吸热现象

总结：化学反应中的能量变化

放热现象燃料的燃烧、氧化钙和水反应等CO+CuO

==Cu+CO2思考▲C+O2CO2点燃（放热反应）CO2+C===2CO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，由于资源有限，因此要控制燃燃烧反应，提高燃料的利用率。利用化学反应产生的热量炼钢利用炸药定向爆破拆除楼房1、你家中做饭、洗浴等使用什么燃料？２、汽车、轮船、飞机、拖拉机使用什么燃料？３、炼钢厂、热电厂等使用什么燃料？相信你知道柴草、煤气、液化石油气等汽油、柴油等煤、焦炭等二、化石燃料的利用

煤、石油和天然气都是由古代生物的遗赅经过长期一系列复杂变化而形成的，化石燃料是不可再生能源。化石燃料的利用煤石油天然气三大化石燃料煤石油天然气混合物、不可再生能源1、煤的形成及其组成的主要元素是什么？

煤是由古代植物遗体埋在地层下，并在地壳中经过一系列非常复杂的变化而形成的。1.煤和石油其主要成分是碳元素，还含有少量H、N、S、O等元素及无机矿物。煤是复杂的混合物焦炭——冶金工业重要原料煤焦油——化工原料焦炉煤气——燃料煤干馏焦炉煤气的主要成分为：氢气H2甲烷CH4一氧化碳CO其他气体煤的综合利用煤干馏是化学变化煤干馏后的综合利用，既可以充分利用煤的资源，还可以极大的减少污染。石油的分馏炼制石油蒸馏是物理变化2.天然气天然气主要是由碳和氢组成的气态碳氢化合物，其中最主要的是天然气管道甲烷（CH4）。甲烷：（最简单的有机化合物）甲烷（CH4

）的性质物理性质：

无色无味气体极难溶于水密度比空气小色、味、态:溶解性:密度:点燃现象倒入澄清石灰水现象化学方程式发出浅蓝色火焰，烧杯内壁有水滴生成澄清石灰水变浑浊CH4+2O2==CO2+2H2O点燃点燃甲烷的现象：CH4该实验说明甲烷含什么元素？碳、氢实验步骤实验现象结论1.点燃甲烷2.将冷而干燥的小烧杯罩在火焰上3.向小烧杯中注入澄清的石灰水，振荡CH4+2O2==CO2+2H2O点燃◎实验探究记录：产生明亮的蓝色火焰烧杯内壁出现水珠甲烷具有可然性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根据燃烧后是否有水和二氧化碳生成。活动三：如何验证甲烷的元素组成？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。

人工能制取沼气吗？在我国农村利用沼气，不仅可以解决生活用燃料问题；还能综合治理环境卫生问题。另外，瓦斯、西气东输、可燃冰主要成分都是甲烷

煤矿的矿井中常含有甲烷，煤矿发生瓦斯爆炸造成人员伤亡的事故时有发生。你认为煤矿应采取哪些安全措施？

（1）要严禁烟火，排除一切可能产生火花的因素；（2）注意矿井的通风，使在矿井中产生的甲烷尽快散失；（3）要注意对矿井工人进行安全意识的教育。

按照这样的化石能源探明储量和开发速度，我国的煤、石油、天然气资源将会很快耗尽。我们应该怎么办？1．节约能源，提高燃料的利用率；2．开发和利用新能源。3.合理利用与开发化石能源化石燃料的用途：化石燃料最终将被耗尽，人们必须合理开采、节约使用化石燃料，另外，还要开发新能源（如可燃冰）。节约能源最重要的是使燃料充分燃烧。使燃料充分燃烧的条件：燃烧时要有足够多的空气燃料与空气要有足够大的接触面积。燃烧不充分不仅使燃料产生的热量减少，无谓的浪费资源，而且还会产生大量的有害气体，污染空气。可燃冰：甲烷水合物可燃冰：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。能像固体酒精一样直接点燃，被形象地称为“可燃冰”。

人类通过化学反应获得的能量，大多来自于化石燃料，而化石燃料是有限的.因此，要控制燃烧反应，使燃料充分燃烧，节约能源。燃料充分燃烧的条件：?活动五：如何做到使燃料充分燃烧呢？煤球蜂窝煤燃烧从使用煤球到蜂窝煤，优点是煤和空气充分接触，能更充分的燃烧、节约燃料、减少污染

燃料充分燃烧的条件：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。燃料不充分燃烧时，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，污染空气。相信你能归纳课堂小结1.化学反应中能量的变化放热反应吸热反应2.化石燃料煤石油天然气合理利用和开发三.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。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。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。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？（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。（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性：无色、有特殊香味的液体，易挥发，沸点低，能与水混溶。清洁能源：天然气、乙醇和氢气化性：可燃性C2H5OH+3O22CO2+3H2O点燃（可再生能源）制备：含淀粉、糖的植物经发酵、蒸馏而成。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：①资源丰富，可再生；②无毒、极易燃、燃烧放热多；③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：①制取成本高；②贮存、运输困难。物性：无色无味的气体，难溶于水，密度最小化性：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↑Zn+2HCl==ZnCl2+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