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1、课题2燃料的合理利用与开发 一一 、化学反应中的能量变化化学反应中的能量变化 【问题导引问题导引】燃料燃烧时产生了热量燃料燃烧时产生了热量, ,除燃烧外的其他化学除燃烧外的其他化学反应是否也有热量的变化呢反应是否也有热量的变化呢? ?1.1.生石灰与水反应的实验生石灰与水反应的实验(1)(1)在一支试管中加入一小匙干燥的生石灰在一支试管中加入一小匙干燥的生石灰, ,再加入水再加入水, ,用手用手触碰试管外壁会感觉触碰试管外壁会感觉_,_,说明反应过程说明反应过程_。(2)(2)化学方程式化学方程式:_:_。烫手烫手放出热量放出热量CaO+HCaO+H2 2O=Ca(OH)O=Ca(OH)2 2
2、2.2.化学反应中的热量变化化学反应中的热量变化化学反应常伴随着热量的变化化学反应常伴随着热量的变化, ,有些化学反应有些化学反应_热量热量, ,如氧化钙与水反应、镁与盐酸反应等如氧化钙与水反应、镁与盐酸反应等; ;而有些反应而有些反应_热热量量, ,如碳与二氧化碳的反应。如碳与二氧化碳的反应。放出放出吸收吸收生活中经常使用的燃料有煤、石油生活中经常使用的燃料有煤、石油和天然气，我们常称它们为和天然气，我们常称它们为化石燃料化石燃料。 二二 、 化石燃料的利用化石燃料的利用 【问题导引问题导引】我们经常使用的化石燃料有哪几种我们经常使用的化石燃料有哪几种? ?我们应怎我们应怎样合理利用与开发化
3、石燃料呢样合理利用与开发化石燃料呢? ?化石燃料是由古代化石燃料是由古代_的遗骸经一系列复杂变的遗骸经一系列复杂变化而形成化而形成的的, ,是是_能源。包括煤、石油和天然气等。能源。包括煤、石油和天然气等。1.1.煤和石油煤和石油(1)(1)煤煤: :组成组成: :属于属于_,_,主要含有主要含有_元素。元素。生物生物不可再生不可再生混合物混合物碳碳利用利用: :a.a.作燃料作燃料: :主要利用碳元素与氧反应所放出的热量。主要利用碳元素与氧反应所放出的热量。b.b.综合利用。综合利用。焦炭焦炭煤焦油煤焦油煤煤的的综综合合利利用用2 2、石油、石油: :组成组成: :属于属于_,_,主要含有主
4、要含有_、_两种元素。两种元素。综合利用（炼制）综合利用（炼制）: :利用各成分的利用各成分的_不同不同, ,将它们分离将它们分离, ,可可得到溶剂油、汽油、煤油、柴油等。得到溶剂油、汽油、煤油、柴油等。混合物混合物碳碳氢氢沸点沸点给给石石油油加加热热，组组成成石石油油的的各各物物质质的的沸沸点点不不同同，它它们们就就会会被被先先后后蒸蒸馏馏出出来来而而得得到到分分离离。1.1.为什么要实现石油和煤的综合利用为什么要实现石油和煤的综合利用? ?提示提示: :石油、煤等化石燃料是不可再生资源石油、煤等化石燃料是不可再生资源, ,其储量有限其储量有限, ,如如果石油产品和煤仅仅用作燃料燃烧掉就太可
5、惜了。将燃料油果石油产品和煤仅仅用作燃料燃烧掉就太可惜了。将燃料油中较大的分子裂解成小分子中较大的分子裂解成小分子, ,就可以再把它们加工制造成各就可以再把它们加工制造成各种产品种产品, ,将煤隔绝空气加热到上千摄氏度将煤隔绝空气加热到上千摄氏度, ,就能使煤分解成焦就能使煤分解成焦炉煤气、粗氨水、焦炭和煤焦油等炉煤气、粗氨水、焦炭和煤焦油等, ,也可进一步制成各种有也可进一步制成各种有用的产品。用的产品。2.2.煤隔绝空气加强热与石油的加热炼制都能得到多煤隔绝空气加强热与石油的加热炼制都能得到多种物质种物质, ,其在变化类型上有什么不同其在变化类型上有什么不同? ?提示提示: :煤隔绝空气加
6、强热可以分解成许多有用的物煤隔绝空气加强热可以分解成许多有用的物质质, ,这一过程叫煤的干馏这一过程叫煤的干馏, ,属于化学变化属于化学变化; ;将石油加将石油加热炼制得到不同的产品是利用各成分沸点不同进行热炼制得到不同的产品是利用各成分沸点不同进行分离的分离的, ,无新物质生成无新物质生成, ,属于物理变化。属于物理变化。3.3.天然气天然气(1)(1)甲烷的物理性质甲烷的物理性质: :颜色色气气味味状状态密度密度水溶水溶性性_ _ _ _比空比空气气_于水于水无色无色无味无味气体气体小小难溶难溶(2)(2)甲烷的燃烧甲烷的燃烧: :水珠水珠石灰水变浑浊石灰水变浑浊CHCH4 4+2O+2O
7、2 2 CO CO2 2+2H+2H2 2O O点燃点燃=注：点燃甲烷之前点燃甲烷之前,一定要先检验纯度。一定要先检验纯度。 三三 、 使用燃料对环境的影响使用燃料对环境的影响 【问题导引问题导引】燃料的使用在给人们的生活带来方便的同时也燃料的使用在给人们的生活带来方便的同时也会对环境造成很多不良的影响会对环境造成很多不良的影响, ,那么燃料燃烧对环境有什么那么燃料燃烧对环境有什么影响呢影响呢? ?1.1.造成空气污染的原因造成空气污染的原因(1)(1)燃料中的一些杂质如硫等燃烧时燃料中的一些杂质如硫等燃烧时, ,产生空气污染物如二氧产生空气污染物如二氧化硫等。化硫等。(2)(2)燃料燃烧不充
8、分燃料燃烧不充分, ,产生一氧化碳等。产生一氧化碳等。(3)(3)未燃烧的碳氢化合物及炭粒、尘粒等排放到空气中形成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。浮尘。2.2.煤的燃烧煤的燃烧煤燃烧时会排放出煤燃烧时会排放出_、_等污染物。这些气体或气体在空等污染物。这些气体或气体在空气中反应后的生成物溶于雨水气中反应后的生成物溶于雨水, ,会形成会形成_。SOSO2 2NONO2 2酸雨酸雨CO 有毒气体有毒气体CO2 温室效应温室效应雕像受酸雨腐雕像受酸雨腐蚀蚀，六十年，六十年沧沧桑桑变变化化1908年年 1969年年3.3.汽车用燃料的燃烧汽车用燃料的燃烧(1)(1)汽车尾气的主要
9、污染物汽车尾气的主要污染物: :包括包括_、未燃烧的碳氢化合物、氮的氧化物、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。(2)(2)乙醇汽油乙醇汽油: :乙醇俗称酒精乙醇俗称酒精, ,其化学式为其化学式为C C2 2H H5 5OH,OH,属于属于_能源。能源。在汽油中加入适量乙醇得到乙醇汽油。在汽油中加入适量乙醇得到乙醇汽油。乙醇燃烧的化学方程式为乙醇燃烧的化学方程式为_。一氧化碳一氧化碳可再生可再生C C2 2H H5 5OH+3OOH+3O2 2 2CO 2CO2 2+3H+3H2 2O O点燃点燃=汽车用燃料的燃烧汽车用燃料的燃烧 减少汽减少汽车车尾气尾气对对空
10、气空气污污染的措施有：染的措施有： (1)改改进发动机的燃机的燃烧方式，以使汽油能充方式，以使汽油能充分燃分燃烧。(2)使用催化使用催化净化装置，使有害气体化装置，使有害气体转化化为无害物无害物质。(3)使用无使用无铅汽油，禁止含汽油，禁止含铅物物质排放。排放。(4)使用使用压缩天然气天然气CNG或液化石油气或液化石油气LPG作燃料。作燃料。 化石燃料要经过数百万年才能形成，化石燃料要经过数百万年才能形成，是不可再的生能源，人类目前大量是不可再的生能源，人类目前大量开采，将使化石燃料最终被耗尽。开采，将使化石燃料最终被耗尽。因此人类应该考虑如何合理利用化因此人类应该考虑如何合理利用化石燃料。石
11、燃料。 问题：化石燃料是不是取之不尽的？问题：化石燃料是不是取之不尽的？现代社会对能量的需求量越来越大，现代社会对能量的需求量越来越大，化学反应提供的能量己不能满足人化学反应提供的能量己不能满足人类的需求。目前，人们正在利用和类的需求。目前，人们正在利用和开发其他新能源，如太阳能、核能、开发其他新能源，如太阳能、核能、风能、地热能和潮汐能等。这些能风能、地热能和潮汐能等。这些能源的利用，不但可以部分解决化石源的利用，不但可以部分解决化石能源面临耗尽的问题，还可以减少能源面临耗尽的问题，还可以减少对环境的污染。对环境的污染。 四四 、 能源的利用和开发能源的利用和开发【问题导引问题导引】氢能源为
12、什么是最理想的燃料氢能源为什么是最理想的燃料? ?实验室中应怎实验室中应怎样制取氢气样制取氢气? ?人们正在利用和开发的新能源还有哪些呢人们正在利用和开发的新能源还有哪些呢? ?1.1.氢能源氢能源(1)(1)氢气本身无毒氢气本身无毒, ,燃烧后的产物是水燃烧后的产物是水, ,不污染空气不污染空气, ,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, ,燃烧的化学方程式为燃烧的化学方程式为_。2H2H2 2+O+O2 2 2H 2H2 2O O点燃点燃=(2)(2)实验室制取实验室制取: :制取制取: :用用_和和_反应制取氢气反应制取氢气, ,化学方程式为化学方程式为_。收集收集:
13、 :收集氢气可用收集氢气可用_法或法或_法。法。不能广泛使用的原因。不能广泛使用的原因。a.a.制取成本高制取成本高;b.;b.贮存困难。贮存困难。2.2.正在利用和开发的其他新能源正在利用和开发的其他新能源太阳能、风能、地热能、潮汐能、生物质能和核太阳能、风能、地热能、潮汐能、生物质能和核能等能等。锌锌稀硫酸稀硫酸Zn+HZn+H2 2SOSO4 4=ZnSO=ZnSO4 4+H+H2 2排水排水向下排空气向下排空气利用不同形式的能量发电示意图利用不同形式的能量发电示意图太阳能电池太阳能电池风力发电风力发电可燃冰燃烧图可燃冰燃烧图可燃冰的学名为可燃冰的学名为“天然气水合天然气水合物物”，是天
14、然气在，是天然气在0和和30个个大气压的作用下结晶而成的大气压的作用下结晶而成的“冰块冰块”。“冰块冰块”里甲烷占里甲烷占80%99.9%，可直接点燃，燃烧后，可直接点燃，燃烧后几乎不产生任何残渣，污染比煤、几乎不产生任何残渣，污染比煤、石油、天然气都要小得多。西方石油、天然气都要小得多。西方学者称其为学者称其为“21世纪能源世纪能源”或或“未来能源未来能源”。考点考点 1 1 化石燃料的利用化石燃料的利用【典例典例】(2011(2011无锡中考无锡中考) )煤、石油、天然气是重煤、石油、天然气是重要的化石燃料要的化石燃料, ,下列关于化石燃料的叙述错误的是下列关于化石燃料的叙述错误的是( (
15、) )A.A.石油是一种化工产品石油是一种化工产品B.B.将石油分馏可得到多种产品将石油分馏可得到多种产品C.C.将煤隔绝空气加强热可制得焦炭将煤隔绝空气加强热可制得焦炭D.D.煤、石油、天然气是不可再生能源煤、石油、天然气是不可再生能源练 习 A考点考点 2 2 燃料燃烧对环境的影响燃料燃烧对环境的影响【典例典例】(2012(2012肇庆中考肇庆中考) )观察下图观察下图, ,化石燃料化石燃料在燃烧过程中会产生各种废气在燃烧过程中会产生各种废气, ,其中形成酸雨的其中形成酸雨的主要气体是主要气体是( () )A.SOA.SO2 2、NONO2 2B.COB.CO2 2、COCOC.SOC.S
16、O2 2、COCO2 2 D.NO D.NO2 2、COCO A考点考点 3 3 能源的利用与开发能源的利用与开发【典例典例】(2011(2011重庆中考重庆中考) )渝东南地区蕴藏着丰富的天然气渝东南地区蕴藏着丰富的天然气资源资源, ,为我市提供了能源保障。为我市提供了能源保障。(1)(1)写出天然气的主要成分写出天然气的主要成分_,_,燃烧的化学方程式燃烧的化学方程式: :_(2)(2)下列能源中下列能源中, ,属于可再生能源的是属于可再生能源的是_(_(填序号填序号) )。A.A.煤煤 B.B.天然气天然气C.C.乙醇乙醇 D.D.石油石油(3)(3)氢气燃烧的产物是氢气燃烧的产物是_,_,因此它是最清洁的因此它是最清洁的能源。能源。CH4CH4+2O2 CO2+2H2O点燃点燃=C水水(或或H2O)
