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第七单元 课题2
燃料的合理利用与开发
新课导入
它们都是与人类关系十分密切的可燃物,它们在外界条件十一的情况下,都可以燃烧。那煤、塑料等物质是如何形成的呢?
柴草
煤
塑料片
布料
在日常生活中,许多物质都能发生燃烧反应,从最早使用的柴草到煤、石油和天然气,发展到今天,出现了许许多多的新型燃料。
知识点1 化学反应中的能量变化
实验7-3
在一支是试管中加入一小匙干燥的生石灰(或几小块食品袋中的干燥剂,主要成分是CaO),再加入约2 mL水,观察现象,并用手轻轻触碰试管外壁。
现象
手的感觉
化学方程式
液体沸腾
试管外壁发烫
CaO+H2O === CaCO3
知识点1 化学反应中的能量变化
化学反应在生成新物质的同时,还伴随能量的变化,通常表现为热量的变化,即有放热或吸热现象。
1.生石灰和水反应
2.镁和盐酸反应
3.燃烧反应
放热反应:
吸热反应:
碳和二氧化碳反应
知识点1 化学反应中的能量变化
人类生活对能量的利用
生活燃料的利用:做饭、取暖等
利用燃料产生的热量:发电、烧制陶瓷、冶炼金属、发射火箭等
爆炸产生的能量:开矿采煤、开山炸石、拆除危旧等
食物在体内缓慢氧化放出热量:维持体温和日常活动所需的能量
知识点2 化石燃料的利用
性质:黑色固体、有光泽、具有可燃性
三大化石燃料
组成元素:主要含有碳元素,还含有氢元素和少量的氮、硫、氧等元素
用途:重要的能源、重要的化工原料(工业“粮食”)
煤
焦炭——冶金原料
煤焦油——化石原料
煤气——重要燃料
知识点2 化石燃料的利用
性质:粘稠状液体
三大化石燃料
组成元素:主要含有碳、氢元素,还含有少量的氮、硫、氧等元素
用途:重要的能源、重要的化工原料(工业“血液”)
石油
综合利用:石油分馏
知识点2 化石燃料的利用
主要成分:甲烷(CH4),还含有其他杂质,属于混合物
三大化石燃料
CH4物理性质:无色、无味的气体,及难溶于水,密度比空气小
CH4化学性质:可燃性
天然气
CH4燃烧现象:产生明亮的蓝色火焰,放出热量。在火焰上方罩一个干冷的小烧杯,烧杯内壁有无色液滴出现,迅速倒转烧杯,注入澄清石灰水,振荡,石灰水变浑浊。
CH4燃烧的化学方程式:
CH4+2O2 CO2+2H2O
知识点2 化石燃料的利用
沼气:主要成分也是甲烷(CH4),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,属于可再生资源。
天然气
海底“可燃冰”:是一种甲烷水合物,是甲烷与水在低温、高压条件下形成的,具有能量高、燃烧热值大等优点且储值很大,它将成为替代化石燃料的新能源。
知识点3 使用燃料对环境的影响
1.燃料中的一些杂质如硫等燃烧,产生空气污染物如SO2等;
化石燃料燃烧造成空气污染:
2.燃料燃烧不充分,产生CO等;
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。
酸雨的形成、危害及防治措施
1.形成:NO2、SO2等污染物;
2.危害:危害人体健康、水体酸化、破坏土壤、腐蚀建筑物;
3.防治措施:减少SO2等物质的排放、用天然气代替煤、大力推广脱硫煤。
知识点4 能源的利用和开发
乙醇
可再生资源,用作酒精灯、火锅、内燃机等的燃料;
75%的酒精溶液可做医疗消毒剂。
将乙醇溶液含有的水进一步除去,再添加适量的变性剂可形成变性燃料乙醇,将其汽油以一定比例混合形成车用乙醇汽油。这种燃料不仅可以节省石油资源和有效减少汽车尾气的污染,还可以促进农业生产。
车用乙醇汽油
知识点4 能源的利用和开发
氢气
理想的清洁、高能燃料。本身无毒,完全燃烧放出的热量约为同质量甲烷的2倍多,且燃料是水,不污染空气。
氢气制取
药品:锌粒、稀硫酸
反应原理:Zn+H2SO4 === ZnSO4+H2↑
氢气化学性质
可燃性:2H2+O2 2H2O
还原性:H2+CuO Cu+H2O
知识点4 能源的利用和开发
能源展望
太阳能
风能
水能
潮汐能
地热能
核能
课堂练习
1.以下说法正确的是( )
A.化石燃料是可再生资源
B.化学反应伴随能量变化
C.化学反应过程中都会放出能量
D.化学反应中只有燃烧反应才放热
B
课堂练习
2.近期,我国多处地方的煤矿发生爆炸,造成多人死伤,引起爆炸的主要气体是( )
A.氢气 B.甲烷 C.一氧化碳 D.氧气
B
课堂练习
3.天然气的主要成分是甲烷,对甲烷(CH4)有如下描述:
A.难溶于水;B.能燃烧;C.可做燃料。
(1)用序号回答:描述甲烷物理性质的是 ,描述甲烷用途的是 ;(均填字母序号)
(2)请写出甲烷在空气中燃烧的化学方程式 。
A
C
CH4+2O2 CO2+2H2O
课堂小结
作业布置
调查汽车、工厂和家庭等使用的不同燃料的性能、价格、对环境的影响,以及所采取的环保措施等,写出调查报告或小论文与学生交流。