第七单元 课题2 燃料的合理利用与开发 少林学校 化学组

讨论：是不是只有通过燃烧才能获得能量呢？

探究1：[实验7-3] 固体少量溶解 发热 现象 手的感觉 化学方程式 CaO+H2 O= Ca(OH)2 放出 结论：生石灰与水反应 热量。

探究2： 氢氧化钡晶体与氯化铵固体在烧杯中研磨，观察烧杯下薄玻片上的少量水有何变化？ 烧杯下薄玻片上的少量水结冰 而与烧杯粘在一起 吸热 结论：氢氧化钡与氯化铵反应 热量。

（一）化学反应中的能量变化： 新物质 化学反应在生成 的同时，还伴随着能量的变化，而能量的变化通常表现为 的变化。 热量 1、放热反应： ； 化学反应在生成 的同时，还伴随着能量的变化，而能量的变化通常表现为 的变化。 热量 1、放热反应： ； 例： 燃烧反应和 。 2、 吸热反应： 。 例： 反应。 化学反应过程中放出热量 金属与酸反应、氧化钙和水反应等 化学反应过程中吸收热量 加热高锰酸钾、碳和二氧化碳 反应条件为“点燃”、金属与酸的反应等一般都放热。 反应条件为“加热”或“高温”的反应等一般都吸热。

练一练 （1）下列化学变化属于吸收热量的是（ ） A.镁与稀盐酸反应 B.物质的缓慢氧化 C.光合作用 D.木炭燃烧 （1）下列化学变化属于吸收热量的是（ ） A.镁与稀盐酸反应 B.物质的缓慢氧化 C.光合作用 D.木炭燃烧 （2）下列生产生活中获取能源方法，不属于化 学变化的是（ ） A.太阳能热水器 B.手机中的锂电池 C.用液化气烧水做饭 D.冬天，用木炭取暖 C A

注 意 化石燃料是不可再生的能源。 （二）关于化石燃料： “西气东输” 目前人们使用的化石燃料主要有煤、石油和天然气等。 煤 “工业的粮食” 　　化石燃料是由古代生物的遗骸经过一系列复杂变化而形成的。 注 意 化石燃料是不可再生的能源。 煤 “工业的粮食” 化石燃料 石油 “工业的血液” 天然气 “西气东输”

1、煤:——工业的粮食 煤的形成 煤是由古代植物遗体埋在地层下，并在地壳中经过一系列非常复杂的变化而形成的。 植物等被埋于土中，经长期复杂变化形成煤 植物枯萎 远古时期的植物 煤是由古代植物遗体埋在地层下，并在地壳中经过一系列非常复杂的变化而形成的。 （1）煤是 （“混合”或“纯净”）物，主要 含 元素，还含 等元素。 混合物 碳 氢、氮、硫、氧

——煤的干馏 （2）煤的综合利用 煤 气 隔绝空气 煤 焦 炭 加 强 热 煤焦油 煤的干馏属于化学变化。 煤 气 气体燃料 用途 隔绝空气 加 强 热 煤 焦 炭 用途 煤焦油 煤的干馏属于化学变化。 用途 一氧化碳 其他气体 （3）煤气主要成分： 、 、 、 。 氢气 甲烷(CH4)

煤的综合利用

2、石油——工业的血液 石油的形成 石油是由古代动植物遗体在地壳中经过 非常复杂的变化而形成的一种粘稠状液体。 （1）石油是 （“混合”或“纯净”）物，主要含 和 元素。 混合物 碳 氢

（2）石油的综合利用 ——石油分馏 石油的分馏：利用石油中各成分的沸点不同，属于物理变化。 石油气 溶剂油 汽油 航空煤油 煤油 柴油 润滑油 石蜡 沥青

以石油为 原料所制 成的部分 产品

城镇的许多家庭做饭使用 罐装“煤气”，是液化石油气， 这是石油化工产品。液化石油 气是经过加压后压缩到钢瓶中 　　城镇的许多家庭做饭使用 罐装“煤气”，是液化石油气， 这是石油化工产品。液化石油 气是经过加压后压缩到钢瓶中 的，瓶内的压强是大气的7-8倍。 讨论 １．石油可直接用作燃料吗？石油产品中有哪 些是常用的燃料？ ２．煤气泄漏会造成什么危害？石油罐装液化 石油气在安全上应注意什么？

（3）天然气 （2）探究：[实验7-4] （1）主要成分是 ，化学式为 （碳元素的化合价为 ）。 甲烷 CH4 现象 化学方程式 （1） 甲烷在空气中燃烧 （3）天然气 （1）主要成分是 ，化学式为 （碳元素的化合价为 ）。 甲烷 CH4 — 4价 （2）探究：[实验7-4] 现象 化学方程式 （1） （2） 蓝色火焰，烧杯内壁有水雾 CH4 + 2O2 2H2O +CO2 点燃 Ca(OH)2+CO2=CaCO3 +H2O 石灰水变浑浊

拓展 3.甲烷：最简单的有机物 1. 沼气池中的气体—— 沼气 主要含有 。 甲烷 煤矿坑道中的气体—— 瓦斯 1. 沼气池中的气体—— 沼气 主要含有 。 甲烷 煤矿坑道中的气体—— 瓦斯 2.实施西气东输工程中的“西气”是 。 天然气 3.甲烷：最简单的有机物 物理性质： 无色无味的气体，难溶于水，密度比空气小(CH4 相对分子质量为16) 。 CH4 + 2O2 2H2O +CO2 点燃 化学性质： 可燃性 点燃前，要检验甲烷的纯度

甲烷是最重要的矿物燃料，我国是最早利用天然气的国家。在明朝就有记载。

农村使用沼气： 制法：把秸秆、杂草、人畜粪便等废物放在密闭的沼气池中发酵，就可以产生甲烷，用作燃料。 意义： ①解决农村生活用燃料问题。 　制法：把秸秆、杂草、人畜粪便等废物放在密闭的沼气池中发酵，就可以产生甲烷，用作燃料。 　意义： ①解决农村生活用燃料问题。 ②提高农家肥质量。 ③改善农村卫生环境。 ④促进农村经济发展。

问题：化石燃料是不是取之不尽的？ 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 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 石燃料。

讨论 请根据表7-3估算我国化石能源开采年限 探 明 储 量 年 产 量 开采年限 石 油 28.33亿吨 1.89亿吨 天然气 表7-3我国2009年化石能源基础储量和年产量 探 明 储 量 年 产 量 开采年限 石 油 28.33亿吨 1.89亿吨 天然气 32124亿立方米 851.7亿立方米 煤 3261亿吨 30.5亿吨 约15年 约38年 约107年 在不久的将来，我们将面临严重的能源危机，需 合理开采！

石油没了 汽车不动了 我又该如何面对？ 一切可能乱了

合理利用和开发化石能源 1.讨论: (课本P141) 3.合理利用和开发化石能源 燃烧不充分不仅 还 浪费资源 。 产生CO，污染空气 燃烧不充分不仅 还 。 浪费资源 产生CO，污染空气 为何出现黄色火焰？ 2、燃料充分燃烧的条件 （1）燃烧有足够多的 ； （2）燃料与空气有足够大的 。 空气或氧气 接触面积 3.合理利用和开发化石能源 （1）合理开采 （2）提高燃料利用率

可燃冰燃烧图 可燃冰 可燃冰的学名为“天然气水合 物”，是天然气在0℃和30个 大气压的作用下结晶而成的 “冰块”。“冰块”里甲烷占80%--- 99.9%， 可直接点燃，燃烧后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 学者称其为“21世纪能源”或“未来能源”。

1立方米这种可燃冰燃烧，相当于164立方米的 天然气燃烧所产生的热值。据粗略估算，在地 壳浅部，可燃冰储层中所含的有机碳总量，大 约是全球石油、天然气和煤等化石燃料含碳量 的两倍，海底可燃冰的储量够人类使用1000年。 据专家估计，全世界石油总储量在2700亿吨到 6500亿吨之间。按照目前的消耗速度，再有 50－60年，全世界的石油资源将消耗殆尽。 可燃冰的发现，让陷入能源危机的人类看到 新希望。

　　然而要从海底将这些东西发掘出来，却并非 易事。科学家们认为，这种矿藏哪怕受到最小的 破坏，甚至是自然的破坏，就足以导致甲烷气的 大量散失，从而使大气中的温室气体含量急剧增 加，它所产生的后果将是不堪设想的。世纪之交， 在一座新能源的宝库面前，人们不得不审慎从事 ——谁能肯定它不是潘多拉的盒子？万一打开了 就关不上了呢？

三、使用燃料对环境的影响 ●燃料中的一些杂质如硫等燃烧时，产生如二氧化硫等空气污物；●燃料燃烧不充分，产生一氧化碳等； 　　燃料的使用，促进经济发展，生活带来便利的同时，也带来了一些问题，如对环境造成不良影 响，造成资源枯竭等 　　　　　燃料燃烧造成空气污染的主要原因： ●燃料中的一些杂质如硫等燃烧时，产生如二氧化硫等空气污物；●燃料燃烧不充分，产生一氧化碳等； ●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。 　　　　　煤燃烧生成的二氧化硫（SO2）和二氧化氮（NO2）会形成酸雨。 　　　　　我国已大力推广使用脱硫煤，很多地方已用天然气来替代煤。

工厂排出的烟尘污染空气

酸雨破坏，枝枯叶败

1908年 1969年 雕像受酸雨腐蚀，六十年沧桑变化

www.zk5u.com 河流严重污染，死鱼随处漂流 30

根据上述活动探究说明酸雨可能对环境造成哪些破坏？ 讨论 根据上述活动探究说明酸雨可能对环境造成哪些破坏？ 破坏森林 影响农作物生长 腐蚀建筑物 影响人体健康 腐蚀文物雕塑

酸雨的危害： （1）破坏土壤，植物，森林 （2）腐蚀大理石，金属，纺织品及建筑材料等 （3）使水体酸化，影响水生动植物的生长 （4）危害人体健康

防止措施： （1）洗煤脱硫 （2）开发新能源 （2）排烟脱硫 （3）燃烧污染物净化处理后再排放 （3）熟石灰固硫 （1）减少化石燃料的使用 （2）开发新能源 （3）燃烧污染物净化处理后再排放 （1）洗煤脱硫 （2）排烟脱硫 （3）熟石灰固硫 Ca（OH)2+SO2=CaSO3 +H2O

2.汽车用燃料的燃烧：

三、使用燃料对环境的影响 氮的氧化物、含铅化合物和烟尘等。 改进发动机的燃烧方式，使汽油能充分燃烧； 　　汽车尾气对空气的污染： 　　燃烧汽油或柴油时产生一氧化碳、未燃烧的碳氢化合物、 氮的氧化物、含铅化合物和烟尘等。 　　为减少汽车尾气对空气的污染，目前在燃料使用和汽车制造技术方面已采取了一些措施； 　减少汽车尾气污染的一些措施 改进发动机的燃烧方式，使汽油能充分燃烧； 　　使用催化净化装置，使有害气体转化为无害物质； 　　使用无铅汽油，禁止含铅物质排放。 　　加大检测尾气力度，禁止未达环保标准的汽车上路 　　有些城市的部分汽车改用压缩天然气（CNG）或液化石油气（LPG）作燃料，以减少对空气的污染。 催化剂 2NO+2CO===N2+2CO2

图7－32 使用压缩天然气[CNG]燃料的汽车 图7－33 液化石油气[LPG]汽车加气站

三、使用燃料对环境的影响 车用乙醇汽油 适当节省石油资源 乙醇（C2H5OH）俗称酒精 制法：高粱、玉米、薯类等发酵、蒸馏得到。 　在汽油中加入适量乙醇作为汽车燃料。 车用乙醇汽油 　一定程度上减少汽车尾气的污染 乙醇（C2H5OH）俗称酒精 制法：高粱、玉米、薯类等发酵、蒸馏得到。 　　属可再生能源 燃烧时放出大量热： 用途：可用作酒精灯、内燃机等的燃料。 C2H5OH+3O2 2CO2+3H2O 点燃 变性燃料乙醇与汽油 以一定的比例混合 变性燃料乙醇 添加适量的变性剂 （防止饮用） 将乙醇溶液中含 有的水进一步除去

1、氢气 H2+CuO==== Cu+H20 2 H2 + O2 === 2 H2O 四、能源的利用与开发 点燃 （1）物理性质:难溶于水,密度比空气轻 （2）化学性质:A、可燃性 B、还原性 H2+CuO==== Cu+H20 2 H2 + O2 === 2 H2O 点燃 1、燃烧后产物是水，不污染空气 （3）优点： 2、以水为原料制取氢气，资源丰富 3、燃烧发热量高 （4）困难：制取氢气成本高和安全贮存运输困难

H2和C还原CuO实验比较 实验装置图

氢气的实验室制法： 反应药品： 锌粒和稀硫酸。 反应原理: 排水法收集氢气 向下排空气法收集氢气

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 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、 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 能源面临耗尽的问题，还可以减少 对环境的污染。

2、开发和利用新能源。 核能 太阳能 风能 水能 地热能 潮汐能

练一练 1．点燃某无色气体，在火焰上方罩一个干而冷的烧杯，烧杯内壁有水珠生成。把烧杯迅速倒转注入适量的澄清石灰水振荡，澄清石灰水变浑浊。该气体不可能是 （ ） A．CH4 B．CO和H2的混合气体 C．H2 D．酒精（C2H5OH）蒸气 C

2. 实验室用固体无水醋酸钠和固体碱石灰，混合加热制甲烷。则下列装置中，可用于制甲烷的是（ ） 2. 实验室用固体无水醋酸钠和固体碱石灰，混合加热制甲烷。则下列装置中，可用于制甲烷的是（ ） B A C D D

3、三瓶无色的气体分别是氢气 、一氧化碳 、甲烷如何鉴别? 分别点燃,检验燃烧产物.

【课堂练习】 1.在工作生活中，为了防止事故，常采用一些安全措施，下列措施比较安全的是（ ） A.到溶洞探险，打火把照明 A 1.在工作生活中，为了防止事故，常采用一些安全措施，下列措施比较安全的是（ ） A.到溶洞探险，打火把照明         B.掏空沼气池前用灯火试验 C.用点燃木条检查液化石油气是否泄漏  D.到小煤窖里挖煤用火把照明 2.下列观点你认为不正确的是（ ） A.氢气让人喜欢让人忧 B.煤气能提高人们的生活质量，同时也潜伏着无形杀手 C.煤为人类提供能源和化工原料的同时，也埋下了祸根 D.煤、石油、天然气等资源虽然取之不尽，但也应节约使用 A D

【课堂练习】 3.下列有关燃料的说法不符合实际的是（ ） C A.由于氢气的生产成本太高，贮存和运输不方便，所以目前还不能应用 3.下列有关燃料的说法不符合实际的是（ ） A.由于氢气的生产成本太高，贮存和运输不方便，所以目前还不能应用 B.“西气东输”工程是将新疆的天然气通过专用管道输送到上海等地 C.石油是由一些沸点不同的化合物组成的混合物，不需加工就可以直接燃烧。 D.煤由于成本低廉和燃烧方便，是目前较为广泛使用的燃料 C

【课堂练习】 增加煤与空气的接触面，使煤充分燃烧 5.下列实验室或家庭中获取的能量是由化学反应得到的是（ ） 5.下列实验室或家庭中获取的能量是由化学反应得到的是（ ） ①微波炉 ②燃气热水器 ③电炉 ④酒精灯 ⑤太阳灶 A.①②③   B.①④⑤   C.②④   D.②⑤ 6、煤是一种常用的化石燃料，家庭用煤经过了从“煤球”到“蜂窝煤”的变化，以前我们把煤粉加工成略大于乒乓的球体，后来人们把煤粉加工成圆柱体，并在圆柱体内打上一些孔。请你分析这种变化的优点是 。 C 增加煤与空气的接触面，使煤充分燃烧

课堂小测 1、化石燃料是 （填“有限”或“无限”）的，属于 （“可再生能源”或“不可再生能源”）。当今三大化石燃料是 、 、 。 1、化石燃料是 （填“有限”或“无限”）的，属于 （“可再生能源”或“不可再生能源”）。当今三大化石燃料是       、        、         。 2. “西气东输”的“气”指的是 ，天然气的主要成分是         ，也通常称为        ，它是一种       颜色的气体，密度比空气的密度        ，       溶于水，很        燃烧，燃烧的化学方程式为         。 3、煤直接燃烧化石燃料既浪费，又污染环境，所以常进行加工以综合利用，如将煤隔绝空气加热可得到 、 、 等。 有限 不可再生能源 煤 石油 天然气 天然气 甲烷 沼气 无 小 难 容易 CH4 + 2O2 2H2O+CO2 点燃 煤气 焦炭 煤焦油

课堂小测 4、石油主要含有 元素将石油加热利用其各成份 不同，可将它们加以分离，得到不同的产品如： 、 、 、 等。 4、石油主要含有 元素将石油加热利用其各成份 不同，可将它们加以分离，得到不同的产品如： 、 、 、 等。 5、燃料充分燃烧的条件：（1）燃烧有足够多 ；（2）燃料与空气有足够大的 。 6、化学反应在生成 的同时，还伴随着能量的变化，而能量的变化通常表现为 的变化。有 反应和 反应。 碳 氢 沸点 汽油 柴油 煤油 石蜡 空气 接触面 新物质 热量 放热 吸热

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