1、,第七單元 課題2 燃料的合理利用與開發(fā),太和縣中心學(xué)校 辛振亞,實驗73 在一個燒杯中加入少量干燥的生石灰，再加入適量水，觀察想象，并用手輕輕觸碰燒杯外壁。,少量溶解,發(fā)熱,化學(xué)反應(yīng)在生成新物質(zhì)的同時還伴隨著能量的變化，能量的變化通常表現(xiàn)為熱量變化。有些反應(yīng)是放出熱量的，如氧化鈣與水、鎂與鹽酸等；有些反應(yīng)則是吸收熱量的，如碳與二氧化碳的反應(yīng)。,一、化學(xué)反應(yīng)中的能量變化,在當(dāng)今社會，人類需要的大部分能量是由化學(xué)反應(yīng)產(chǎn) 生的，最常見的就是生活燃料的使用。,二、化石燃料的利用 目前人們使用的燃料大多來自化石燃料如 煤、石油和天然氣等。化石燃料是由古代生物的遺骸經(jīng)過一系列復(fù)雜變化而形成的，是不可再生

2、能源。,植物或植物枯萎后,植物等被埋于土中，經(jīng)長期復(fù)雜變化形成煤。,圖7-18煤的形成示意圖,圖7-19石油和天然氣的形成示意圖,煤是復(fù)雜的混合物，主要含碳元素，還含有氫元素和少量氮、硫、氧元素以及無機礦物質(zhì)。將煤作為燃料主要是利用碳元素與氧反應(yīng)所放出的熱量。 煤的綜合利用，是將煤隔絕空氣加強熱，使煤分解成許多有用的物質(zhì)，如焦炭、煤焦油、煤氣等。叫做煤的干餾。煤氣的主要成分為氫氣H2甲烷CH4一氧化碳CO和其他氣體等。 石油也是混合物，主要含碳、氫元素兩種元素。分餾產(chǎn)物燃燒產(chǎn)物為CO2、NO2、SO2等。,1.煤和石油,石油的煉制：分餾,利用石油中各成分的沸點不同來分離。石油的分餾屬物理變化,

3、圖7-22石油煉制的部分產(chǎn)品和主要用途,原油,天然氣的主要成分是甲烷（CH4)（俗稱沼氣）。,2、天然氣：混合物,實驗7-4（1）觀察甲烷的顏色、狀態(tài)。點燃從導(dǎo)管放出的甲烷，在火焰的上方罩一個冷而干燥的燒杯（如圖7-22），過一會，觀察燒杯壁上的現(xiàn)象。（2）迅速把燒杯倒過來，向燒杯內(nèi)注入少量澄清石灰水，震蕩，觀察現(xiàn)象。如果石灰水變渾濁，則證明有二氧化碳生成。,圖7-22,物理性質(zhì)：無色無味的氣體，密度比空氣小，難溶于水。,甲烷燃燒產(chǎn)生藍(lán)色火焰，燒杯壁上出現(xiàn)水珠；澄清石灰水變渾濁,生成水,生成 二氧化碳,結(jié)論：CH4 +2 O2 = CO2 + 2H2O CO2 + Ca(OH)2 = CaCO

4、3 + 2H2O,圖7-29沼氣的制取和利用,有人曾稱煤是 “ 工業(yè)的糧食 ” ，石油是 “ 工業(yè)的血液 ” 。,3.合理利用與開發(fā)化石能源,圖7-30化石燃料的用途,人類目前所消耗的能量主要來自化石能源，而化石能 源的形成需要經(jīng)過數(shù)百萬年。是不可再生的而且有限的， 用量日益增長。,在不久的將來，我們將面臨嚴(yán)重的能源危機！,表7-3我國200年化石能源基礎(chǔ)儲量和年產(chǎn)量及開采年限,氧氣不充足時，燃料中的碳不能充分燃燒，產(chǎn)生黑煙，并生產(chǎn)CO等物質(zhì)，使燃料燃燒的利用率降低，浪費資源，且污染空氣。,2、燃料充分燃燒的條件,一是燃燒時要有足夠多的空氣；二是燃料要與空氣要有足夠大的接觸面。,“可燃冰”：主

5、要含有甲烷水合物。將成 為未來新能源，但目前開采技術(shù)存在困難,圖7-34工廠排出的煙塵污染空氣,三、使用燃料對環(huán)境的影響,1、燃料中的一些雜質(zhì)如硫等燃燒時，產(chǎn)生空氣污染物如二氧化硫等； 2、燃料燃燒不充分，產(chǎn)生一氧化碳等； 3、未燃燒的碳?xì)浠衔锛疤剂！m粒等排放到空氣中形成浮塵。,化石燃料燃燒造成空氣污染主要原因：,圖7-35森林受到酸雨破壞,圖7-36雕像受酸雨腐蝕,煤燃燒時排放出二氧化硫SO2、二氧化氮NO2等污染物。這些 氣體或氣體在空氣中發(fā)生反應(yīng)后的生成物溶于水，會形成酸雨。,減少汽車尾氣對空氣污染的措施 改進(jìn)發(fā)動機的燃燒方式，使汽油能充分燃燒。 使用催化凈化裝置，使有害氣體轉(zhuǎn)化為無

6、害物質(zhì)。 使用無鉛汽油，禁止含鉛物質(zhì)排放。 加大檢測尾氣力度，禁止未達(dá)環(huán)保標(biāo)準(zhǔn)的汽車上路。,目前，多數(shù)汽車使用的燃料是汽油或柴油。它們?nèi)紵龝r產(chǎn)生的一 些物質(zhì)，如一氧化碳、未燃燒的碳?xì)浠衔?、氮的氧化物、含鉛化 合物和煙塵等。會隨尾氣直接排放到空氣中，對空氣造成污染。,在汽油中加入適量乙醇作為汽車燃料（車用乙醇汽油）,乙醇C2H5OH俗稱酒精，可通過高粱、玉米和薯類等經(jīng)過發(fā)酵、蒸餾而得到，屬于可再生能源 。可用作酒精燈、內(nèi)燃機等的燃料。,混合物,點燃,四、能源的利用和開發(fā),目前人們正在利用和開發(fā)許多其他新能源：太陽能、風(fēng)能、地?zé)崮堋⒊毕?、生物質(zhì)能和核能等。 開發(fā)新能源的作用：解決化石能源枯竭，減少環(huán)境污染。,氫氣H2：最理想的清潔高能燃料,原因：來源廣，放熱多，產(chǎn)物是水無污染。,實驗室里，常用鋅和稀