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1、课题2 燃料的合理应用与开发,一、化学反应中的能量变化：,块状变成粉末状,试管外壁发烫,生石灰与水反应中有热量放出,实验7-3：生石灰与水反应放出热量,CaO+H2O=Ca(OH)2,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热量的变化。有的化学反应要放出热量，有的要吸收热量。,CaO+H2OCa(OH)2,Zn+2HCl=ZnCl2+H2,放出热量,放出热量,吸收热量,CO+CuO=Cu+CO2,吸收热量,炼钢,烧砖,发电,开山炸石,二、化石燃料的利用：,化石燃料：是古代生物的遗骸经一系列复杂变化而形成的。煤，石油，天然气称为当今世界上最重要的三大化石燃料。它们是不
2、可再生能源。,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。煤是一种复杂的混合物。主要含有C元素，还含有H、S、O、N等元素。,焦炭冶金工业重要原料煤焦油化工原料 煤气燃料,煤气的主要成分为：,氢气H2甲烷CH4一氧化碳CO其他气体,干馏是化学变化,石油：是古代动植物遗体在地层下经过非常复杂 变化而形成的一种粘稠液体。它是由多种 物质组成的混合物。主要含有C、H元素，还含有S、O、N等元素。,将煤隔绝空气加强热，可分解得到许多有用的物质，如焦炭、煤焦油、煤气等。这些物质都是重要的工业原料和燃料。使煤得到了综合利用。,煤、石油的加工和综合利用：,石油分馏：根据石油中各种成
3、分的沸点不同，将它们分离，得到如：汽油、煤油、柴油等，使石油得到综合利用。,下图是石油炼制后的主要产品：,提示：,煤气的主要成分是：一氧化碳、甲烷、氢气等。,石油液化气的主要成分是：丙烷，丁烷，丙烯和丁烯等。,2、天然气：,在有石油存在的地方就有天然气，天然气的主要成分是甲烷（CH4）。,（1）甲烷的物理性质：,在通常情况下是无色，无味的气体，标况下，密度比空气小，难溶于水。,（2）甲烷的化学性质：,现象：产生淡蓝色火焰，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，同时生成的另一种气体能使澄清的 石灰水变浑浊。,可燃性：,烧杯内壁有无色液滴产生,澄清石灰水变浑浊,点燃CH
4、4+2O2=CO2+2H2O,CO2+Ca(OH)2=CaCO3+H2O,原理：CH4+2O2=CO2+2H2O,点燃,化石燃料之天然气,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。,甲烷的存在,（1）甲烷还存在于池沼的底部（常称为沼气）,（2）甲烷还存在于煤矿的坑道中。甲烷混在空气中达到一定程度时，遇火会发生爆炸。,（3）生活垃圾、动植物残体、动物的排泄物等经过发酵也能产生甲烷。,沼气池,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！,我国2009年我国化石能源基础储量和年产量,
5、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宣称：控制伊拉克石油！从而发起战争！,石油没了,汽车不动了,我又该如何面对？,一切可能乱了,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：,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。,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。,燃料充分燃烧的条件：,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
6、”。,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。它将能替代化石燃料的新能源。可燃冰埋藏在海底的岩石中，目前开采在技术上还存在很大困难。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：,三、使用燃料对坏境的影响：,1.煤的燃烧,思考1：煤中主要含哪种元素，可能还含哪些元素？,碳元素,硫元素,氮元素,CO 有毒气体,CO2 温室气体,SO2,NO2,酸雨,思考2：这些元素燃烧后生成哪些物质？,酸雨危害的模拟实验,叶子由
7、绿色变黄色,有气泡放出，锌粒逐渐溶解,开始有少量气泡放出，大理石逐渐溶解,变化缓慢,无变化,无变化,无变化,活动与探究：,向一个空集气瓶和一个充满SO2的集气瓶中各加入少量水。分别将表中所列物质放入上述两种液体中，观察现象。,根据上述活动探究说明酸雨可能对环境造成哪些破坏？,影响农作物生长,破坏森林,腐蚀建筑物,腐蚀文物雕塑,影响人体健康,工厂排出的烟尘污染空气,酸雨破坏，枝枯叶败,雕像受酸雨腐蚀，六十年沧桑变化,1908年 1969年,2、化石燃料造成对空气的污染，主 要有以下原因：,（1）.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；,（2）.燃料燃烧不充分，产生一氧化碳；,
8、（3）.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。,3.汽车用燃料对空气的污染：,汽车使用的燃料主要是汽油或柴油。,燃烧产生的尾气是：一氧化碳、未燃烧的碳氢化合物、含铅化合物和烟尘等。,使用压缩天然气CNG燃料的汽车,液化石油气LPG汽车加气站,四、能源的利用和开发：,C2H5OH,燃烧产物基本上不污染环境，可做酒精灯、火锅、内燃机等的燃料。,高粱、玉米和薯类等经过发酵、蒸馏可得乙醇，属于可再生能源,俗称：酒精,1、乙醇,H2,燃烧产物无污染，是最清洁的燃料,氢气可由水分解制得,2、氢气：,氢气的实验室制法：,反应原理:,排水法收集氢气,向下排空气法收集氢气,反应药品：锌粒和稀硫
9、酸。,讨论,1.回忆在第三单元做过的电解水的实验,写出电解水的化学方程式.2.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?,小结:目前氢气作为燃料暂不能广泛使用,原因是:制取成本高，贮存困难，但终将成为主要能源之一.,新疆维吾尔自治区,上海,新能源的种类有太阳能、核能、风能、地热能、潮汐能等。开发新能源的作用：解决化石能源枯竭，减少环境污染。,3、开发和利用其它新能源：,利用不同形式的能量发电示意图,太阳能汽车,居民太阳能热水器,返回,新疆风力发电机,法国潮汐能电站,返回,秦山核电站,返回,冰岛地热,西藏羊八井地热电厂,返回,
10、乙醇燃料汽车,返回,沃尔沃,（瑞典沃尔沃公司）,液氢燃料电池概念车氢动一号（美国通用汽车公司）,返回,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 发化石燃料以外的清洁燃料，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、化石燃料包括石油、煤、天然气等，是重要的能源。,3、是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。,再见！,
