72燃料的合理利用与开发.

思考：燃料燃烧会产生热量。是不是只有燃烧才能获得热量呢？【实验7—3】在一支试管中加入一小匙干燥的生石灰CaO，再加入2mL水，观察现象，并用手触摸试管外壁。水生石灰现象手的感觉化学方程式有大量白汽产生，块状固体慢慢变成粉末状烫手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。吸热现象总结：化学反应中的能量变化放热现象大多数化学反应C+CO2==2CO高温思考：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根据生活知识，试举出一些利用化学反应放出热量的实例。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、⑴煤的形成②石油和天然气的形成：◆煤是复杂的混合物，主要含碳元素，还含有氢元素和少量氮、硫、氧元素以及无机矿物质。将煤作为燃料主要是利用碳元素与氧反应所放出的热量。煤的综合利用，是将煤隔绝空气加强热，使煤分解成许多有用的物质，如焦炭、煤焦油、煤气等。叫做煤的干馏。煤气的主要成分为氢气H2甲烷CH4一氧化碳CO和其他气体等。◆石油也是混合物，主要含碳、氢元素两种元素。分馏产物燃烧产物为CO2、NO2、SO2等。1.煤和石油煤的干馏把煤隔绝空气加强热使它分解的过程，叫做煤的干馏1．点燃导管尖嘴处，有淡蓝色火焰燃烧co；2．玻璃管中的烟煤粉最后变成黑灰色固体物质，这是焦炭；3．U形管底部还有还有一种黑褐色粘稠的油状物生成，这是煤焦油。化学变化石油的炼制：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天然气的主要成分是甲烷（CH4)（俗称沼气）。天然气：混合物实验7-4（1）观察甲烷的颜色、状态。点燃从导管放出的甲烷，在火焰的上方罩一个冷而干燥的烧杯（如图7-22），过一会，观察烧杯壁上的现象。（2）迅速把烧杯倒过来，向烧杯内注入少量澄清石灰水，震荡，观察现象。如果石灰水变浑浊，则证明有二氧化碳生成。图7-22物理性质：无色无味的气体，密度比空气小，难溶于水。现象：甲烷燃烧产生蓝色火焰，烧杯壁上出现水珠；澄清石灰水变浑浊生成水结论：CH4+2O2====CO2+2H2OCO2+Ca(OH)2====CaCO3↓+H2O(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+2H2O①、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；②、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。点燃练习沼气的制取和利用有人曾称煤是“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。⑷合理利用和开发化石能源下表是我国1998年化石燃料储量及年产量：（1）请计算大约多少年后我国的石油和天然气将被耗尽，并填入表中：探明储量年产量使用年限石油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30.5亿吨约15年约38年约107年（2）根据所填数据及化石燃料不可再生性你有何感触？我们要注意在节约燃料的同时，更要注重开发新能源！做饭时，若燃气灶或煤炉火焰呈黄色或橙色，锅底出现黑色。需调节灶具或炉具的进风口，为什么？氧气不充足时，燃料中的碳不充分燃烧，产生黑烟，并生成CO等物质，使燃料的利用率降低，浪费资源，污染空气。控制燃烧反应，使燃料充分燃烧①使燃烧时有足够的空气；②使燃料与空气有足够大的接触面积。⑷合理利用和开发化石能源可燃冰燃烧图可燃冰的学名为“天然气水合物”，是天然气在0℃和30个大气压的作用下结晶而成的“冰块”。“冰块”里甲烷占80%99.9%，可直接点燃，燃烧后几乎不产生任何残渣，污染比煤、石油、天然气都要小得多。西方学者称其为“21世纪能源”或“未来能源”。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？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，减少环境污染三瓶无色的气体分别是氢气、一氧化碳、甲烷，如何鉴别呢?方法：分别点燃,检验燃烧产物.（1）下列关于石油的叙述中不正确的是（）A、石油是一种化工产品B、石油是一种混合物C、可利用石油产品发电D、将石油分馏可得多种产品A（3）下列气体与空气混合后遇明火，可能发生爆炸的是（）A、氧气B、氢气C、甲烷D、二氧化碳（2）下列过程属于物理变化的是（）A、煤在隔绝空气的条件下加强热B、煤的形成C、石油的形成D、从石油里分馏出汽油等D练一练：（4）点燃某无色气体，在火焰上方罩一个干而冷的烧杯，烧杯内壁有水珠生成。把烧杯迅速倒转注入适量的澄清石灰水振荡，澄清石灰水变浑浊。该气体不可能是（C）A．CH4B．CO和H2的混合气体C．H2D．酒精（C2H5OH）蒸气1、煤的燃烧思考1：煤中含哪些元素？碳元素硫元素氮元素CO有毒气体CO2温室效应SO2NO2酸雨思考2：这些元素燃烧后生成哪些物质？农业森林桥梁文物人体健康讨论：酸雨可能对环境造成什么样的破坏，应采取怎样的防止和保护措施？酸雨的危害：影响作物生长、腐蚀金属材料、破坏大理石建筑、人体健康2、汽车用燃料的燃烧：1、尾气：2、改进措施：污染物：一氧化碳、未燃烧的碳氢化合物、氮的氧化物、含铅化合物和烟尘减少汽车尾气对空气污染的措施有：⑴改进发动机的燃烧方式，以使汽油能充分燃烧。⑵使用催化净化装置，使有害气体转化为无害物质。⑶使用无铅汽油，禁止含铅物质排放。⑷加大监测尾气力度，禁止未达到环保标准的汽车上路。⑸在汽油中加适量乙醇作汽车燃料（乙醇汽油）C2H5OH+3O2====2CO2+3H2O点燃1、乙醇和氢气是两种清洁能源，其中氢气被认为是最清洁的燃料。乙醇(酒精)化学式燃烧反应的化学方程式特点来源C2H5OHC2H5OH+3O2===2CO2+3H2O点燃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，属于可再生能源二、使用和开发新的燃料及能源1、乙醇和氢气是两种清洁能源，其中氢气被认为是最清洁的燃料。乙醇(酒精)化学式燃烧反应的化学方程式特点来源C2H5OHC2H5OH+3O2===2CO2+3H2O点燃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，属于可再生能源氢气化学式燃烧反应的化学方程式特点来源H2（最清洁的燃料）2H2+O2===2H2O点燃燃烧热值高；燃烧产物是水，无污染氢气可由水分解制得，目前制取成本高，贮存困难，作为燃料暂不能广泛使用，但终将成为主要能源之一氢气的实验室制法：锌和稀硫酸反应制取氢气Zn+H2SO4===ZnSO4+H2↑风能氢能源潮汐能生物能太阳能地热能核能2、开发新能源，实现人类可持续发展思想核燃料蕴藏有如此巨大的能量，所以越来越受到人们的重视能量释放2500吨煤完全燃烧1千克铀235裂化优点：污染小，储藏大，成本低，特别是释放能量大＝利用氢燃烧时放出的热量作为能源：2H2+O2==2H2O+115.6kcal氢的燃烧热大约是汽油燃烧热的倍反应产物是水，对环境没有污染，所以人们把氢称作干净能源目前液氢已用作火箭燃料（见彩图以液氢为燃料的航天飞机运载火箭）;液氢、液氨或储氢合金贮存的氢气已用作汽车燃料(见彩图以液氨为燃料的氢能源汽车)地球接收的太阳能（一年）74万亿吨煤燃烧能量特点：极为丰富，又是清洁的、可再生的能源用于风帆助航、风力提水、农副产品加工、风力发电、风力致热等风能是一种流动空气产生的动能全球风能被利用人类对能源的全部要求利用为牧区、海岛、哨所、高山气象站及偏远地区提供生活、生产用电挥发成分含量高，易于着火燃烧，但体积松散，能量密度低太阳能通过光合作用以生物的形态储存的能量林产品下脚料、薪柴、秸秆、人畜粪便、水生作物、沼气和城市生活、生产中的废弃物等研究方向:定义：种类：特点：（1）转换成气体燃料和液体燃料（2）改进燃烧装置，提高燃烧热效率地热能：地球内部包含的热能，火山爆发、地震和温泉都是地热能的表现形式。地球内部放出（一小时）热量6000吨优质煤燃烧一般用于温室、育秧、育种、养鱼（见彩图利用地热养鱼）并将地下天然蒸汽和热水用于生产和生活。潮汐能：由潮汐涨落所产生的位能和动能称为潮汐能主要用作水磨、水车、农副产品机械的动力和发电用途：利用不同形式的能量发电示意图太阳能电池一、选择题1.农作物收割后留下大量秸杆，下列有关秸杆的处理方法错误的是（）A.做饲料B.造纸C.制沼气D.就地焚烧2.从人类生存的环境考虑，未来用于汽车的理想燃料是（）A.氢气B.天然气C.煤D.石油3.提供能量巨大、持续时间长、分布地域广阔、获取利用方便、使用安全高效，且对环境不产生负面影响的新能源是（）A.核能B.太阳能C.氢能D.地热能巩固练习DAB4.要节约现有能源，还要研究开发新能源。新能源是指（）①氢能②太阳能③风能④水能⑤地热能⑥潮汐能⑦电能A.①②④⑦B.①②③⑤C.③④⑤⑥D.①②③⑤⑥5.“西气东输”是开发大西北的一项重大工程，输送的是当今世界上最重要的一种气体化石燃料，该气体的主要成分是（）A.COB.H2C.O2D.CH4DD6.下列叙述不正确的是（）A.煤和石油大量的直接燃烧会造成空气严重污染B.化石燃料蕴藏量是有限的C.我国的煤和石油资源很丰富，不需要大力开发新能源D.我国的煤和石油资源有限，必须合理开发，综合利用7.下列各组物质分别在空气中充分燃烧，产物完全相同的是（）A.H2和COB.CH4和COC.C2H5OH和CH4D.H2和CCC8.下列关于酸雨的说法中，错误的是（）A.酸雨会改变物质的密度B.酸雨会使河流、湖泊酸化，影响渔业生长C.酸雨会腐蚀建筑物，损害农作物和林木等D.酸雨会随风远距离飘落，导致大范围的公害9.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10∶1）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、高梁发酵可以制得乙醇AA1、完全燃烧32千克甲烷气体，需要多少克氧气？同时生成多少千克二氧化碳？