燃烧的合理利用与开发

第一课时第七单元燃料及其利用一、化学反应中的能量变化：现象手的感觉分析化学方程式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+H2O＝Ca(OH)2C+CO2===2CO高温Mg+2HCl=MgCl2+H2↑放出热量放出热量放出热量吸收热量S+O2===SO2点燃诸如燃烧、缓慢氧化、中和反应都会放出热量。炼钢烧砖发电开山炸石利用炸药爆破拆除楼房利用燃料燃烧的高温烧制陶瓷二、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。煤石油天然气焦炭——冶金工业重要原料煤焦油——化工原料煤气——燃料煤干馏煤气的主要成分为：氢气H2甲烷CH4一氧化碳CO其他气体干馏（隔绝空气加强热）是化学变化煤（混合物）煤：工业的粮食、黑色的金子性质组成元素形成综合利用用途黑色固体、有光泽、具有可燃性古代植物被埋于土中，经长期复杂的变化而形成煤隔绝空气加强热固体产物：焦炭液体产物：煤焦油气体产物：煤气重要能源、重要的化工原料主要含碳元素，还有少量氢、氮、硫、氧等元素冶炼金属化工原料重要燃料（化学变化）石油和天然气的形成海洋生物死亡生物的遗骸经复杂变化形成石油和天然气动植物的遗骸被层层沙泥掩埋石油：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。下图是石油炼制后的主要产品：提示：石油液化气的主要成分是：丙烷，丁烷，丙烯和丁烯等。给石油加热，组成石油的各物质的沸点不同，它们就会被先后蒸馏出来而得到分离。石油(混合物)石油：工业的血液性质组成元素形成综合利用用途粘稠状液体主要含碳氢元素，还有少量氧硫氮等元素古代动植物的遗骸被层层泥沙掩埋，经长期复杂的变化而形成。石油加热炼制溶剂油（油脂、橡胶、油漆的溶剂）汽油（汽车燃料）航空煤油（飞机燃料）煤油（燃料、工业洗涤剂）柴油（拖拉机重型汽车军舰轮船坦克燃料）润滑油（机械用）石蜡、沥青（物理变化）重要的能源、重要的化工原料将煤隔绝空气加强热（干馏），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。分馏是物理变化2、天然气：在有石油存在的地方就有天然气，主要是由碳和氢组成的气态碳氢化合物，其主要成分是甲烷（CH4）。天然气管道使用天然气的公共汽车（1）甲烷的物理性质：在通常情况下是无色，无味，极难溶于水气体，标准状况下，密度比空气小。（2）甲烷的化学性质：可燃性：甲烷的燃烧注意：在点燃甲烷前，要检纯。甲烷的爆炸极限为：4-15%之间。点燃现象倒入澄清石灰水现象化学方程式发出明亮的蓝色火焰，放出大量的热澄清石灰水变浑浊CH4+2O2==CO2+2H2O点燃点燃甲烷的现象：该实验说明甲烷含什么元素？碳、氢在火焰上方罩一个干冷的烧杯，烧杯内壁有水珠产生，迅速把烧杯倒过来，向烧杯内注入少量澄清石灰水，振荡，澄清的石灰水变浑浊。甲烷的存在（1）甲烷还存在于池沼的底部（常称为沼气）池塘里的沼气把秸秆、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。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。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。（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。秸秆、杂草、人畜粪便等废弃物沼气的制取和利用另外，瓦斯、西气东输、可燃冰主要成分都是甲烷（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！探明储量年产量石油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30.5亿吨我国2009年我国化石能源基础储量和年产量可怕的战争！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：节约能源，提高燃料的利用率：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”。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：第七单元燃料及其利用课题2燃烧的合理利用与开发第二课时三十年前建立了大型工业永安坑边一景如今已面目全非，三十年前的美好时光何时再现呀？！学习目标：1.了解化石燃料燃烧对环境的影响。2.认识使用和开发清洁燃料及各种能源的重要性。3.树立保护环境与自然和谐相处的意识。自学指导：请同学们阅读课本142—143页，一边看书，一边完成下列试题（5分钟左右）1.煤燃烧时会排放出、等污染物。这些气体溶于雨水会形成。2.酸雨对、、等都有破坏作用。3.讨论：怎样来防止酸雨的形成？4.汽车尾气中的主要污染物有、、、、和等。5.讨论：怎样采取措施来减少汽车尾气对空气的污染？一、燃料燃烧对环境的影响煤燃烧会产生哪些有毒气体呢？二氧化硫二氧化氮酸雨对树木的轻度破坏酸雨对森林的严重破坏河流严重污染，死鱼随处漂流酸雨对大理石建筑的破坏怎样来防治酸雨的形成呢？①减少使用煤作燃料②燃料脱硫③开发新能源尾气是否会污染空气呢？主要污染物有一氧化碳、未燃烧的碳氢化合物、氮的氧化物、含铅化合物和烟尘等1943年美国洛杉矶光化学烟雾事件城市上空出现一种弥漫天空的浅蓝色烟雾，使整座城市上空变得浑浊不清。这种烟雾使人眼睛发红，咽喉疼痛，呼吸憋闷、头昏、头痛。1943年以后，烟雾更加肆虐，以致远离城市100千米以外的海拔2000米高山上的大片松林也因此枯死，柑橘减产。仅19550－1951年，美国因大气污染造成的损失就达15亿美元。1955年，因呼吸系统衰竭死亡的65岁以上的老人达400多人；1970年，约有75％以上的市民患上了红眼病。这就是最早出现的新型大气污染事件——光化学烟雾污染事件英国伦敦烟雾事件。英国伦敦烟雾事件是世界有名的公害事件之一，1952年12月5～8日发生在英国伦敦据事后统计，在烟雾期间（12月5～8日）4天中死亡人数较常年同期约多4000人。45岁以上的死亡最多，约为平时的3倍；1岁以下的儿童死亡数，约为平时的2倍。事件发生的一周中因支气管炎、冠心病、肺结核和心脏衰弱者死亡，分别为事件发生前一周同类死亡人数的9.3倍、2.4倍、5.5倍和2.8倍。肺炎、肺癌、流感及其他呼吸道病患者死亡率均有成倍增加。1、改进发动机的燃料方式，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；思考：减少汽车气对空气的污染可采取哪些措施？5、使用压缩天然气[CNG]或液化石油气[LPG]作燃料。４、加大检测尾气力度，禁止未达环保标准汽车上路；车用乙醇汽油乙醇是以高梁、玉米、小麦、薯类、糖蜜等为原料，经发酵、蒸馏而制成的。将乙醇液中含有的水进一步除去，再添加适量的变性剂（为防止饮用）可形成变性燃料乙醇。车用乙醇汽油是将变性燃料乙醇和汽油以一定的比例混合而形成的一种汽车燃料。使用这种燃料不但可以节省石油资源和有效地减少汽车尾气的污染，还可以促进农业生产。乙醇汽油在一些国家已成功使用多年，目前在我国也开始受到重视。2001年4月2日，国家质量技术监督局发布了《变性燃料乙醇》和《车用乙醇汽油》两项国家标准，并于2001年4月15日开始实施。我国将根据具体情况，在一些城市逐步推广使用乙醇汽油。请问：1乙醇汽油属于物（填“纯净”或“混合”）2比较乙醇汽油和汽油这两种燃料哪一种更好？为什么？自学指导：请同学们阅读课本144—146页，一边看书，一边完成下列试题（10分钟左右）：6.乙醇属能源，是乙醇的俗称，它的化学式为。写出它在空气中燃烧的化学方程式。7.在汽油中加入适量的乙醇作为汽车燃料，这种燃料好吗？为什么？8.为什么把氢气称为最清洁的燃料？写出它燃烧的化学方程式：____________________。9.由于，氢气作为燃料暂时还不能广泛使用。10.目前，人们正在开发和利用其他新能源：如_____、_____、_____和_______等。二、能源的利用和开发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，属于可再生能源点燃氢气化学式燃烧反应的化学方程式特点来源H22H2+O2===2H2O燃烧产物无污染，是最清洁的燃料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点燃氢气2H2+O22H2O点燃物性：无色无味的气体，难溶于水，密度最小化性：可燃性、还原性H2+CuOCu+H2O∆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西气东输“西气东输”是开发大西北的一项重大工程，将新疆等地的天然气，通过4200公里的管道向东输送，途经甘肃、宁夏、陕西、河南、安徽和江苏，最终到达上海，供应长江三角洲地区及沿线各省（区）的工业和居民生活用气，有效改善大气环境，提高人民的生活质量。请回答：1这里的“气”是指（填化学式）2“西气东输”有什么益处？新疆维吾尔自治区上海西气东输克拉２气田投产供气2.开发新能源，实现人类可持续发展思想•新能源的种类太阳能、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。利用不同形式的能量发电示意图太阳能电池风力发电一、燃料燃烧对环境的影响1、煤的燃烧对环境的影响2、汽车使用的燃料燃烧对环境的影响1、乙醇和氢气两种清洁能源二、使用和开发新的能源2、开发新能源，实现人类可持续发展思想当堂练习:1.从环境保护的角度考虑。下列燃料中最理想的是（）A氢气B天然气C酒精D汽油2.含硫的煤在火炉中如果不完全燃烧。排放出能污染空气的有毒气体是（）ＡCO2和SO2BCO和CO2C.SO2和COD.碳粒和CO3.为了减少酸雨的产生。有下列措施，其中有效的措施是（）①减少使用煤作燃料②把工厂的烟囱建高③燃料脱硫④开发新能源A.①②③B.②③④C.①②④D.①③④4.酒精灯内的燃料是。写出其在空气中燃烧的化学方程式5.为改善目前填埋