人教版九年级上册化学教案：7.2燃料的合理利用与开发

燃料和热量
【自学指导】
1. 化石燃料：化石燃料是由古代生物的遗骸经一系列复杂的变化而形成的；化石燃料是不可再生能源；煤、石油、天然气属于化石燃料。
⑴煤：①煤通常为黑色固体，是一种复杂的混合物；②煤中主要含碳元素，还含有氢元素、氧元素和少量的氮、硫元素；③用煤作燃料主要是利用煤与氧气反应所放出的热量；④煤隔绝空气加强热，能分解生成焦炭、煤焦油和煤气(煤气的主要成分是H2、CH4和CO)等许多有用的物质，这一过程叫做煤的干馏，煤的干馏发生了化学变化。
⑵石油：①石油是一种黏稠状液体，是由沸点不同的化合物组成的混合物；②石油中主要含碳、氢两种元素，还含有少量硫、氮、氧等元素。石油的炼制也叫做石油的分馏，是根据石油中各成分的沸点不同，加热汽化分离出多种石油产品，如：汽油、煤油和柴油等，石油的分馏只发生了物理变化；③石油炼制出的产品具有广泛用途。
⑶天然气：①天然气的形成与石油相同；②有石油的地方一般都有天然气；③天然气的主要成分是甲烷(CH4)，甲烷是无色、无味气体，难溶于水，易燃烧，燃烧时产生淡蓝色火焰，化学方程式为：
CH4 + 2O2 CO2 + 2H2O
④把秸秆、杂草、人畜粪便等废弃物放在密闭的沼气池中发酵(发生化学变化)，就可以产生甲烷。
⑷使燃料充分燃烧应做到两点：一是燃烧时要有充足的氧气 (或空气)。如给炉火鼓风，就是为了提供充足的新鲜空气；二是燃料和氧气 (或空气)有足够大的接触面积。如把大块状的煤粉碎成小块的煤，就是为了增大燃料与空气的接触面积，便于煤充分燃烧。燃料充分燃烧，对节约能源和减少环境污染具有重要意义。
2. 化学反应的能量变化：物质发生化学反应时，常常伴随着能量变化，能量变化表现为热量变化，即有放热现象或吸热现象。可燃物的燃烧反应都是放热反应，如木炭燃烧要放热；物质在高温条件下的反应一般是吸热反应，如在高温下碳酸钙分解生成生石灰和二氧化碳的反应是吸热反应。

使用燃烧对环境的影响
【自学指导】
1.燃料燃烧对环境的影响
⑴煤的燃烧：因煤中含有少量的硫元素和氮元素，在燃烧时会生成二氧化硫(SO2)和二氧化氮(NO2)等污染物，这些气体溶于水形成酸雨。酸雨会影响人的健康和植物生长，造成对自然资源以及建筑物等的破坏。煤若不充分燃烧，会产生有毒气体一氧化碳(CO)污染空气。因此，应尽量减少直接用煤做燃料。将煤脱硫后再干馏，可使煤得到综合利用，还能减少对环境的影响。
⑵汽车用燃料的燃烧：目前，多数汽车使用的燃料是汽油、柴油。汽车尾气中的主要污染物有一氧化碳、碳氢化合物、氮的氧化物、含铅化合物和烟尘等。减少汽车尾气排放对空气污染的方法有：①改进发动机的燃烧方式，使燃料充分燃烧；②使用催化净化装置，将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使用清洁燃料，例如压缩天然气或液化石油气；⑤在汽油中添加适量的酒精制成乙醇汽油；⑥在管理上加大检测尾气的力度，禁止环保未标准的汽车上路等。
⑶煤和石油等化石燃料造成空气污染的原因：①燃料中有一些杂质如硫、氮等燃烧时，产生空气污染物如二氧化硫、二氧化氮；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炭粒、尘粒等排放到空气中，成为可吸入颗粒物。
2.使用和开发新的燃料和能源
⑴清洁燃料：
名称
酒精(乙醇)
氢气
化学式
C2H5OH
H2
燃烧反应
C2H5OH + 3O2 2CO2 + 3 H2O
2H2 + O2 2H2O
特点
燃烧产物不污染环境，可做酒精灯、火锅、内燃机等的燃料
燃烧产物无污染，是最清洁的燃料
来源
高粱、玉米和薯类经发酵、蒸馏可制得酒精，是可再生能源
氢气可由分解水得到，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
⑵其他能源：现代社会对能源的需求越来越大，化学反应提供的能量已不能满足人类的需要。目前，人们正在利用和开发其他能源，如太阳能、核能、风能、地热能和潮汐能等。