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1、课题课题2 2 燃料的合理利用与开发燃料的合理利用与开发讨论与思考：讨论与思考： 1 1、你家中做饭、洗浴等使用什么燃料？、你家中做饭、洗浴等使用什么燃料？ 2 2、汽车、轮船、飞机、拖拉机等使、汽车、轮船、飞机、拖拉机等使用什么燃料？用什么燃料？ 3 3、炼钢厂、热电厂等使用什么燃料？、炼钢厂、热电厂等使用什么燃料？木柴、禾草、煤、液化石油气、天然气等木柴、禾草、煤、液化石油气、天然气等汽油、柴油、航空煤油等汽油、柴油、航空煤油等焦炭、煤等焦炭、煤等 1.1.燃烧的定义？燃烧的定义？ 2.2.是不是只有通过燃烧才能获得是不是只有通过燃烧才能获得能量呢？能量呢？一、化学反应中的能量变化一、化学
2、反应中的能量变化 实验实验7-37-3现现 象象手的感觉手的感觉化学方程式化学方程式剧烈反应，产生大量水蒸气，放出热量。剧烈反应，产生大量水蒸气，放出热量。热或烫手热或烫手 结论：结论：化学反应在生成新物质的同时，还伴随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为热量的着能量的变化。而能量的变化通常表现为热量的变化。其中，放出热量的为变化。其中，放出热量的为放热反应放热反应，吸收热量，吸收热量的为的为吸热反应吸热反应。CaO +H2O = Ca(OH)2化学反应都伴随着能量变化，化学反应都伴随着能量变化，通常表现为热量变化通常表现为热量变化放热反应放热反应吸热反应吸热
3、反应1 1、所有的燃烧。、所有的燃烧。2 2、金属和酸的反应、金属和酸的反应3 3、氧化钙与水反应、氧化钙与水反应1 1、二氧化碳和碳的反应。、二氧化碳和碳的反应。2 2、碳与氧化铜的反应。、碳与氧化铜的反应。利用化学反应放出热量的实例利用化学反应放出热量的实例生活燃料的使用：生活燃料的使用：1 1. .做饭、取暖等；做饭、取暖等；2.2.发电、烧制陶瓷、冶炼金属和发射火箭；发电、烧制陶瓷、冶炼金属和发射火箭；3 3. .利用爆炸开矿采煤、利用爆炸开矿采煤、开山炸石开山炸石、拆除危旧建筑；拆除危旧建筑；等等等等讨论：讨论：切割或焊接金属、驱动汽车、加热物质等。切割或焊接金属、驱动汽车、加热物质
4、等。 目前人们通过化学反应获得的能量，目前人们通过化学反应获得的能量，大多大多来来自于化石燃料的燃烧。自于化石燃料的燃烧。一、化石燃料一、化石燃料煤石 油 天然气二、化石燃料二、化石燃料 目前，人们使用的大多数燃料有目前，人们使用的大多数燃料有煤煤、石油石油和和天然气天然气，我们常称它们为我们常称它们为化石燃料化石燃料。它们是。它们是不可再生能源。不可再生能源。 为什么要这样称呼它们为什么要这样称呼它们? ?我们现在从它们的形成开始我们现在从它们的形成开始认识它们认识它们。煤的形成煤的形成石油和石油和天然气天然气的形成的形成谁是理想的燃料呢谁是理想的燃料呢煤煤石油石油天然气天然气1 1、煤和石
5、油、煤和石油化石化石燃料燃料状状态态所含元素所含元素综合利用综合利用主要主要元素元素其它其它元素元素原原 理理产产 物物煤煤石油石油固固态态 将煤隔绝将煤隔绝空气加强热空气加强热焦炭、煤焦油、焦炭、煤焦油、煤气等煤气等H、N、S、O等等C利用石油中利用石油中各成分的各成分的沸沸点不同点不同，将，将其其分离分离柴油、汽油、柴油、汽油、煤油、润滑油、煤油、润滑油、溶剂油、航空溶剂油、航空煤油等煤油等 O、 N、 S等等C、H液液态态讨论：讨论： 石油可直接用做燃料吗？石油产品中石油可直接用做燃料吗？石油产品中有哪些是常用的燃料？有哪些是常用的燃料？石油燃烧根据各成分的沸点不同进行分离。根据各成分的
6、沸点不同进行分离。分析上述过程是物理变化还是化学变化？分析上述过程是物理变化还是化学变化？ 给石油加热，给石油加热， 组成石油的各物组成石油的各物质的沸点不同，质的沸点不同，它们就会被先后它们就会被先后蒸馏出来而得到蒸馏出来而得到分离，是物理变分离，是物理变化。化。 2、天然气天然气甲烷甲烷极难溶于水；极难溶于水；密密度比空气小的气体。度比空气小的气体。 天然气的成分？天然气的成分？为混合物，主要成分为甲烷气体为混合物，主要成分为甲烷气体。这是用这是用排水法排水法收收集到的甲烷气体，集到的甲烷气体，根据图片，思考根据图片，思考甲烷的物理性质甲烷的物理性质有哪些？有哪些？甲烷的化学性质甲烷的化学
7、性质实验实验7-4观察甲烷的颜色、状态观察甲烷的颜色、状态。点燃从导管放出的甲烷。点燃从导管放出的甲烷（点燃前，要先检验甲烷的纯度），在火焰的上方罩一个（点燃前，要先检验甲烷的纯度），在火焰的上方罩一个冷而干燥的烧杯。过一会儿，冷而干燥的烧杯。过一会儿，观察烧杯上的现象观察烧杯上的现象。现象现象火焰明亮且呈蓝色，放热；烧杯内壁上有火焰明亮且呈蓝色，放热；烧杯内壁上有水水珠珠迅速把烧杯倒过来，向烧杯内注入少量澄清的石灰水，振迅速把烧杯倒过来，向烧杯内注入少量澄清的石灰水，振荡，观察现象荡，观察现象。现象现象澄清的澄清的石灰水变浑浊石灰水变浑浊CH4 + 2O2点燃点燃2H2O + CO2这个实验
8、说明甲烷中肯定含有氢元素、碳元素这个实验说明甲烷中肯定含有氢元素、碳元素（1）甲烷还存在于池沼）甲烷还存在于池沼的底部（常称为沼气）的底部（常称为沼气）（2）甲烷还存在于煤矿的坑道中。甲烷混在空气）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。中达到一定程度时，遇火会发生爆炸。甲烷的存在人工能制取沼气吗？人工能制取沼气吗？把秸秆、杂草、人畜粪便等废弃物把秸秆、杂草、人畜粪便等废弃物放在密闭的沼气池中发酵，就可产放在密闭的沼气池中发酵，就可产生甲烷。生甲烷。 在我国农村利用在我国农村利用沼气，不仅可以沼气，不仅可以解决解决生活用燃料问题生活用燃料问题；还；还能综合治理环
9、境卫生能综合治理环境卫生问题。问题。化石燃料的用途化石燃料的用途在不久的将来，我们将面临严重的在不久的将来，我们将面临严重的能源危机能源危机！ 探探 明明 储储 量量 年年 产产 量量开采年开采年限限 石石 油油 28.33亿吨亿吨 1.89亿吨亿吨 约约13年年天然天然气气32 124亿立方米亿立方米 851亿立方亿立方米米 约约55年年 煤煤 3261亿吨亿吨 30.5亿吨亿吨 约约116年年我国我国2009年化石能源探明储量、年产量及开采年限年化石能源探明储量、年产量及开采年限石油没了石油没了汽车不动了汽车不动了我又该如何面对？我又该如何面对？一切可能乱了一切可能乱了 化石燃料资源有限，
10、使燃料充分反应，化石燃料资源有限，使燃料充分反应，提高燃料燃烧利用率提高燃料燃烧利用率，就等于延长燃料的，就等于延长燃料的使用年限。使用年限。燃料充分燃烧要满足的条件：燃料充分燃烧要满足的条件：1 1燃烧时要有足够多的空气（氧气）。燃烧时要有足够多的空气（氧气）。2 2 燃烧时与空气要有足够大的接触面。燃烧时与空气要有足够大的接触面。 科学家在科学家在300500300500米海洋深米海洋深处发现一种冰霜样的物质处发现一种冰霜样的物质可燃冰。可燃冰是甲烷水可燃冰。可燃冰是甲烷水合物（化学式合物（化学式CHCH4 4. .8H8H2 2O)O)外观外观像冰。一体积可燃冰可储载像冰。一体积可燃冰可
11、储载100200100200倍体积的甲烷气倍体积的甲烷气体，具有能量高、燃烧值大体，具有能量高、燃烧值大等优点。等优点。CO 有毒气体有毒气体SO2 NO2 酸雨酸雨讨论：据上述实验，试说明酸雨可能对环讨论：据上述实验，试说明酸雨可能对环境造成什么样的破坏？境造成什么样的破坏？燃烧不充分燃烧不充分氮元素氮元素硫元素硫元素化化石石燃燃料料的的燃燃烧烧三、使用燃料对环境的影响三、使用燃料对环境的影响粉尘粉尘文物雕像腐蚀文物雕像腐蚀水体污染、土壤酸化水体污染、土壤酸化森林受到破坏森林受到破坏桥梁等建筑物受到腐蚀桥梁等建筑物受到腐蚀损害人体健康损害人体健康2 2、汽车用燃料的燃烧、汽车用燃料的燃烧 汽
12、车尾气中的主要污染物有哪些？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、一氧化碳、未燃烧的碳氢化合物、氮的氧化物、含铅化合物和烟尘含铅化合物和烟尘减少汽车尾气对空气污染的措施有哪些？减少汽车尾气对空气污染的措施有哪些？ 在汽油中加入适量乙醇作为汽车燃料在汽油中加入适量乙醇作为汽车燃料（车用乙醇汽油），可适当（车用乙醇汽油），可适当节省石油资源节省石油资源，并在一定程度上并在一定程度上减少汽车尾气的污染减少汽车尾气的污染。C2H5OH + 3O2 2CO2 + 3H2O点燃点燃乙醇（乙醇（C2H5OHC2H5OH）俗称酒精，可通过高粱、玉米）俗称酒精，可通过高粱、玉
13、米和薯类等发酵、蒸馏得到和薯类等发酵、蒸馏得到, ,属于可再生能源。属于可再生能源。四、能源的利用与开发四、能源的利用与开发 氢气作为能源，越来越受到人们的氢气作为能源，越来越受到人们的关注。氢气本身无毒，完全燃烧放出热关注。氢气本身无毒，完全燃烧放出热量约为同质量甲烷的两倍多（液氢完全量约为同质量甲烷的两倍多（液氢完全燃烧约为同质量汽油的燃烧约为同质量汽油的3 3倍），且燃烧后倍），且燃烧后的产物是水，不污染空气。所以，的产物是水，不污染空气。所以，氢气氢气被认为是被认为是理想的清洁、高能燃料理想的清洁、高能燃料。Zn+H2SO4=ZnSO4+H2 氢气的制取成本高和贮存困难，因此氢气的制取
14、成本高和贮存困难，因此还未能广泛应用。还未能广泛应用。核能核能太阳能太阳能风能风能潮汐能潮汐能 1.6 g甲烷气体充分燃烧生成了4.4 gCO2和3.6 gH2O，试确定甲烷中是否存在氧元素，并确定化学式。请完成甲烷在氧气中燃烧的化学方程式CH4 + 2O2 2H2O + CO2点燃想一想1、煤、石油、天然气哪种是比较理想的燃、煤、石油、天然气哪种是比较理想的燃料？并说明理由。料？并说明理由。煤和石油都含有硫和氮元素，燃烧会产生二氧化硫和二煤和石油都含有硫和氮元素，燃烧会产生二氧化硫和二氧化氮等有害气体。而甲烷燃烧不会产生。氧化氮等有害气体。而甲烷燃烧不会产生。2、如何鉴别一氧化碳、甲烷和氢气？、如何鉴别一氧化碳、甲烷和氢气？