人教版九年级上册化学7.3 使用燃料对环境的影响(共83张ppt)

(共82张PPT)
7-3 使用燃料对环境的影响
能源问题是21世纪的热点问题。作为能源的燃料，给人们生活带来很多方便，但燃料的燃烧，特别是化石燃料的燃烧，在提供热量的同时，对环境的污染相当大，这种污染已经发展到跨地区、跨国家，它带来的后果已经引起了世界各国的关注。那么，这些污染主要是什么原因造成的呢？我们又怎样来防止、减少这些污染呢？
一、燃料燃烧对环境的影响
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 温室效应
SO2
NO2
酸雨
思考2：这些元素燃烧后生成哪些物质？
煤的组成片段
1.煤燃烧时产生的的烟尘会对空气造成污染。
2.煤不完全燃烧产生的一氧化碳对空气造成污染。
3.煤燃烧会排放出二氧化硫、二氧化氮等气体，这些气体溶于水形成酸雨，给环境造成危害。
酸雨的形成
煤、和石油的燃烧排放出SO2、NO2等污染物， SO2、NO2与空气中的水蒸气反应生成酸，形成酸雨。
SO2+ O2 = SO3
SO3 + H2O = H2SO4
3NO2 + H2O = 2HNO3+ NO
SO2+ H2O = H2SO3
2H2SO3+O2===2H2SO4
SO2
H2O
H2SO3
O2
H2SO4
硫酸型酸雨：
NO2
H2O
HNO3
硝酸型酸雨：
我国是用煤大国，故主要是硫酸型酸雨
活动与探究：酸雨危害的模拟实验
SO2的溶解性实验
①向盛满SO2的饮料瓶中加入适量水；
②向溶液中滴加少量紫色石蕊试液。
实验步骤 ① ②
现象
分析
饮料瓶变瘪
溶液变成红色
SO2溶解于水使瓶内的压强变小
SO2与水反应生成一种酸性物质
酸雨危害的模拟实验
加入的 物质 水 SO2加水
植物叶子或果皮 无
镁条或 锌粒 无
大理石或石灰石 无
植物叶子或果皮变黄甚至腐烂
有气泡产生，锌粒逐渐溶解
开始有少量气泡放出，大理石逐渐溶解
讨论：根据上述实验，试说明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？
农业
森林
桥梁
文物
人体健康
酸雨可以使湖泊水质酸化、毒害鱼类和其他水生物
酸雨
使土壤酸化、破坏农田、损害农作物、森林。
腐蚀建筑物、金属制品、名胜古迹等
正因为这些，酸雨被冠以“空中死神”、“空中恶魔”、“空中杀手”等令人诅咒的名字。
减少煤燃烧对空气的污染
安装高效的除尘设备。
排烟脱硫。将工厂废气中的二氧化硫回收。
排烟脱氮。降低废气中有害气体的含量。
改进燃烧设备和燃烧方法，使煤充分燃烧。
2CaO + 2SO2 + O2
2CaSO4
高温
江西铜业公司贵溪冶炼厂硫酸车间
用二氧化硫生产硫酸
变废为宝，化害为利
2、汽车使用的燃料燃烧对环境的影响
汽车排放尾气对环境的影响
　某城市的交通状况
汽车尾气中的主要污染物有哪些？
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。
思考：减少汽车尾气对空气的污染可采取哪些措施？
1.改进发动机的燃烧方式，使汽油能充分燃烧。
2CO＋2NO　＝　2CO2＋N2
催化剂
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。
4.在管理上加大检测尾气的力度，禁止没有达到环保标准的汽车上路。
5.使用清洁车用燃料，如天然气、液化石油气等。
liquefied petroleum gas
（液化石油气）
LPG
CNG 压缩天然气 加气站
CNG
“compressed natural gas”
(压缩天然气)
河南油气田分公司乐山CNG加气站
CNG
成都金沙CNG站及与意大利设备同站运行的机组
CNG
早期使用天然气的汽车
(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。
(4)加大尾气检测，禁止没有达到环保标准的汽车上路。
(5)使用压缩天然气[CNG]或液化石油气[LPG]作燃料。
讨论：减少汽车尾气对空气的污染可采取哪些措施？
下图是某环保组织监测到的位于广州市一主干道交叉口处空气中CO含量随时间变化的曲线，横坐标表示北京时间0~24时，纵坐标表示CO的含量。
a、你从此监测结果中获得了什么信息？
b、分析造成这种情况的原因。
CO的含量
0 6 12 18 24 时间
单双号限行后空气质量明显改善
记者从北京市环保监测中心了解到，从机动车单双号限行的这三天来看，污染物浓度积累的速度明显放慢了。在没有明显的降雨和对流天气条件下，这几天的可吸入颗粒物浓度维持在比较低的水平，空气污染指数与同期相比下降了18%。北京连着三天都是二级达标天。
乙醇
小麦玉米
乙醇
乙醇汽油
可再生能源
C2H5OH+ O2 CO2+ H2O
点燃
乙醇：酒精
C2H5OH
2
3
3
含淀粉、糖的植物
酒精
CO2和H2O
[探究活动]乙醇成分的探究1
资料：经实验测定，乙醇在足量的氧气中完全燃烧，可产生二氧化碳和水。
结论：
乙醇中一定含有碳元素和氢元素，可能含有氧元素
[探究活动]乙醇成分的探究2
资料：经实验测定，46克乙醇在足量的氧气中完全燃烧，可产生88克二氧化碳和54克水。且测得乙醇的相对分子质量为46，你能推导它的化学式吗？
结论：
乙醇中一定含有碳元素、氢元素和氧元素。化学式为C2H5OH。
使用和开发新的燃料和能源
乙醇
乙醇俗称酒精。化学式为C2H5OH
物理性质：通常状况下是无色有特殊气味的液体，易挥发，能和水以任意比例互溶，能溶解很多有机物 。
化学性质：可燃性
C2H5OH+3O2===2CO2+3H2O
点燃
乙醇是两种清洁能源
特点
来源
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
车用乙醇汽油
有效地减少汽车尾气的污染
节约石油资源
促进农业生产
车用乙醇汽油：
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。
优点：
环保又节能 沃尔沃生物乙醇燃料车
目前，多数汽车使用的燃料是汽油或柴油，它们燃烧时产生的尾气中主要污染物有一氧化碳、 、 、和 等。为了减少上述污染，目前我国正在推广使用乙醇汽油。写出乙醇完全燃烧的化学方程式： 。
据报道，使用乙醇汽油可使一氧化碳的排放量减少30%。你认为合理的解释是 。
①汽油的分子结构发生了改变
②乙醇与汽油中的杂质反应
③乙醇分子提供的氧元素，使碳元素燃烧更加充分 ④乙醇作催化剂
③
C2H5OH+3O2===2CO2+3H2O
点燃
含铅化合物和烟尘
未燃烧的碳氢化合物
氮的氧化物
（1）物理性质
（2）化学性质：
①可燃性：
2H2
＋
O2
点燃
2H2O
火焰为淡蓝色，放出大量的热
②还原性：
CuO
＋
H2
△
Cu
＋
H2O
黑色的固体变为红色固体
氢气
无色、无味、无毒、最轻的气体，难溶于水
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
（3）实验室制法：
反应原理：
Zn
＋
H2SO4
ZnSO4
＋
H2↑
制气装置：固、液不加热装置
气体收集法：向下排气法或排水法
用锌粒与稀硫酸反应制氢气
（4）氢气作燃料的优点：
⑴资源丰富：可以用水作原料来制取；
⑵燃烧时发热量高：燃烧相同质量的氢气和汽油，氢气放出的热量是汽油的3倍
氢气作燃料目前的问题：制取成本高和贮存困难。
⑶燃烧产物无污染，是最清洁的燃料
奥迪A2氢气车
练习
目前，科学家提出了一种最经济最理想的获得氢能源的循环体系（如图）。下列说法错误的是：
A、燃料电池能够使化学反应产生的能量转化为电能
B、该氢能源的循环体系能够实现太阳能转化为电能
C、在此循环中发生了反应：2H2O 2H2↑+O2↑
D、目前化学家急需解决的问题是寻找合适的光照条件下分解水的催化剂
C
风 能
氢能源
潮汐能
生物能
太 阳 能
地 热 能
核能
除了本节课介绍的两种新能源外，你知道有哪些能源是可被人类利用的吗？
新能源介绍
中国利用风能已有悠久的历史，古代甲骨文字中就有“帆”字存在，1800年前东汉刘熙著作里有“随风张幔曰帆”的叙述，说明我国是利用风能最早国家之一。1637年明崇桢十年《天工开物》书里有“扬郡以风帆数页，俟风转车，风息则止”的记载，表明在明代以前，我国人民就会制作将风力的直线运动转变为风轮旋转运动的风车，在风能利用上前进了一大步。
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
太阳能是各种可再生能源中最重要的基本能源，生物质能、风能、海洋能、水能等都来自太阳能，广义地说，太阳能包含以上各种可再生能源。太阳能作为可再生能源的一种，则是指太阳能的直接转化和利用。通过转换装置把太阳辐射能转换成热能利用的属于太阳能热利用技术，再利用热能进行发电的称为太阳能热发电，也属于这一技术领域；通过转换装置把太阳辐射能转换成电能利用的属于太阳能光发电技术，光电转换装置通常是利用半导体器件的光伏效应原理进行光电转换的，因此又称太阳能光伏技术。
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
太阳能的利用
太阳能制备氢气
太阳能电池
太阳能汽车－－TOYOTA
“BMW”太阳能汽车
地热资源是指在当前技术经济和地质环境条件下，地壳内能够科学、合理地开发出来的岩石中的热能量和地热流体中的热能量及其伴生的有用组分。
地热资源按其在地下的赋存状态，可以分为水热型、干热岩型和地压型地热资源；其中水热型地热资源又可进一步划分为蒸汽型和热水型地热资源。
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。
海洋能源通常指海洋中所蕴藏的可再生的自然能源，主要为潮汐能、波浪能、海流能（潮流能）、海水温差能和海水盐差能。更广义的海洋能源还包括海洋上空的风能、海洋表面的太阳能以及海洋生物质能等。究其成因，潮汐能和潮流能来源于太阳和月亮对地球的引力变化，其他均源于太阳辐射。海洋能源按储存形式又可分为机械能、热能和化学能。其中，潮汐能、海流能和波浪能为机械能，海水温差能为热能，海水盐差能为化学能。
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：
生物能是太阳能以化学能形式贮存在生物中的一种能量形式，一种以生物质为载体的能量，它直接或间接地来源于植物的光合作用，在各种可再生能源中，生物质是独特的，它是贮存的太阳能，更是一种唯一可再生的碳源，可转化成常规的固态、液态和气态燃料。
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
许多世纪以前，人类就开始利用水的下落所产生的能量。最初，人们以机械的形式利用这种能量。在19世纪末期，人们学会将水能转换为电能。早期的水电站规模非常小，只为电站附近的居民服务。随着输电网的发展及输网能力的不断提高，水力发电逐渐向大型化方向发展，并从这种大规模的发展中获得了益处。
核能
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
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
1.最清洁的化石燃料是（　）
A.煤 B.石油 C.天然气 D.酒精 E.氢气
2.最清洁的燃料是（　）
A.煤 B.石油 C.天然气 D.酒精 E.氢气
3.下列燃料中，被人们称为绿色能源的是（ ）
A.煤 B.石油 C.天然气 D.酒精
4.下列燃料燃烧时给环境带来污染最少的是（　）
A.煤 B.石油 C.焦炭 D.一氧化碳
5.下列燃料燃烧后的产物不会污染大气的是（　）
A.煤　B.液氢 C.石油 D.酒精
6.从环境保护的角度考虑，下来燃料中最理想的是（ ）
A.氢气　B.天然气 C.汽油 D.酒精
7.下列能源中，不会对环境造成污染而且取之不尽的是（ ）
A.氢气　B.天然气 C.石油 D.太阳能
8.不能作为能源物质的是 （　）
A.天然气　B.氢气 C.煤 D.氧气
9.引起煤气中毒的物质是（ ）
A.一氧化碳 B.甲烷
C.二氧化碳 D.二氧化硫
10.造成酸雨的主要物质是（ ）
A.一氧化碳和甲烷　
B.二氧化硫和一氧化碳
C.一氧化碳和二氧化碳
D.二氧化硫和二氧化氮
11. 我国三峡工程所提供的水电，相当于每年燃烧3000万吨原煤的火力发电站产生的电能，因此三峡工程有助于控制（　 ） 　　A．温室效应 　　B．白色污染 　　C．酸雨产生 　　D．农药、化肥污染
12. 2005年我国即将完成“西气东输”工程。天然气是一种清洁能源，有报道说，使用天然气对提高人的生活质量有以下好处： ①可有效减少空气污染，提高空气质量； ②可大大减轻水陆运输压力； ③可以控制温室气体排放，减少温室效应； ④天然气无毒，泄漏不具危险性…… 　　你认为其中不适合宣传的有　 （填编号），理由是____________________
③④
甲烷及甲烷燃烧产生的CO2是温室气体，超量进入大气会造成温室效应，且甲烷与空气混合点燃会发生爆炸，仍有很大危险性
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
小　结
调查与研究：
不同燃料的性价比以及燃料燃烧对环境的影响
学生 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，以及所采取环境保护措施等，写出调查报告或小论文，诸如：《我说新能源》、《向植物要能源》、《爱环境就是爱家园》等议题。
地球，人类共有的家园，
让我们共同呵护与拥有！
谢谢！
思考：煤和石油等化石燃料造成对空气的污染，主要哪些原因？
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；
3、未燃烧的碳氢化合物及碳粒、尘粒
等排放到空气中。