燃料的合理利用與開(kāi)發(fā)

課題2燃料的合理利用與開(kāi)發(fā)1.了解化學(xué)反應(yīng)中的能量變化，認(rèn)識(shí)燃料充分燃燒的重要性。2.知道化石燃料是人類(lèi)重要的自然資源，了解化石燃料的不可再生性，認(rèn)識(shí)合理開(kāi)采、節(jié)約使用化石燃料的重要性。3.初步了解石油煉制出的幾種重要產(chǎn)品及其用途。4.了解化石燃料燃燒對(duì)環(huán)境的影響。5.認(rèn)識(shí)使用和開(kāi)發(fā)清潔燃料及各種新能源的重要性?！安灰?jiàn)炊煙起，但聞飯菜香?！爆F(xiàn)在很多地方的村民家用沼氣代替了柴草做飯，告別了傳統(tǒng)的“煙熏火燎”。你知道沼氣的成分是什么嗎？沼氣是怎么產(chǎn)生的嗎？中國(guó)西部地區(qū)天然氣向東部地區(qū)輸送，主要是新疆塔里木盆地的天然氣輸往長(zhǎng)江三角洲地區(qū)。輸氣管道西起新疆塔里木的輪南油田，向東最終到達(dá)上海，延至杭州。西氣東輸2010年12月9日由南京大學(xué)研制的氫能源汽車(chē)首次亮相，氫能源汽車(chē)和普通電動(dòng)車(chē)相比，它行駛平穩(wěn)，動(dòng)力強(qiáng)勁，且沒(méi)有任何尾氣和噪音。

氫能源汽車(chē)燃燒向外界放熱一、化學(xué)反應(yīng)中的能量變化

化學(xué)反應(yīng)在生成新物質(zhì)的同時(shí)，還伴隨著能量的變化，而能量的變化通常表現(xiàn)為熱量的變化。C+O2CO2

點(diǎn)燃（放熱反應(yīng)）CO2+C2CO高溫（吸熱反應(yīng)）

目前，人類(lèi)通過(guò)化學(xué)反應(yīng)獲得的能量，大多來(lái)自于化石燃料的燃燒，由于資源有限，因此要控制燃燒反應(yīng)，提高燃料的利用率。二、化石燃料的利用煤、石油、天然氣又稱(chēng)為化石燃料,是不可再生能源。煤、石油、天然氣是怎樣形成的呢？植物或植物枯萎后植物等被埋于土中,經(jīng)長(zhǎng)期復(fù)雜變化形成煤1.煤和石油（1）石油和煤的綜合利用煤是混合物，主要含碳元素，還含有氫元素和少量氮、硫、氧元素；燃燒產(chǎn)物為CO2、NO2、SO2等。石油也是混合物，主要含碳、氫元素(少量氮、硫元素)；分餾產(chǎn)物的燃燒產(chǎn)物為CO2、NO2、SO2等。天然氣的主要組成元素是碳、氫元素；燃燒產(chǎn)物為CO2和H2O。（2）主要的組成元素及燃燒產(chǎn)物你見(jiàn)到過(guò)甲烷氣體嗎？天然氣主要是由碳和氫組成的氣態(tài)化合物，其中主要的是甲烷（CH4)。（1）甲烷的物理性質(zhì)①通常狀況下為無(wú)色、無(wú)味、氣體②難溶于水③比空氣輕2.天然氣實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)：如何驗(yàn)證甲烷燃燒的產(chǎn)物是水和二氧化碳？（2）甲烷的化學(xué)性質(zhì)[演示實(shí)驗(yàn)]點(diǎn)燃純凈的甲烷氣體，觀察火焰的顏色（可燃性）注意：在點(diǎn)燃甲烷前要檢驗(yàn)純度（火焰明亮并呈藍(lán)色）CH4+2O2=====CO2+2H2O點(diǎn)燃沼氣的制取和利用目前人類(lèi)所使用的能源主要取自化石燃料，它們經(jīng)歷了上億年的時(shí)間才得以形成，因此不可再生。2009年我國(guó)化石能源基礎(chǔ)儲(chǔ)量和年產(chǎn)量分別為：石油28.33億噸，1.89億噸；天然氣32124億立方米，851.7億立方米；煤3261億噸，30.5億噸。

按照目前全世界對(duì)化石燃料的消耗速度計(jì)算，這些能源可供人類(lèi)使用的時(shí)間大約還有多少年？3.合理利用與開(kāi)發(fā)化石能源使燃料充分燃燒需考慮兩點(diǎn)：（1）燃燒時(shí)有足夠多的空氣（2）燃料與空氣有足夠大的接觸面使用燃料時(shí)，若燃料不能充分燃燒，易產(chǎn)生黑煙，CO等物質(zhì)，使燃料的利用率降低，浪費(fèi)資源，污染空氣，所以控制燃燒反應(yīng)，使燃料充分燃燒，對(duì)于節(jié)約能源非常重要。海底“可燃冰”科學(xué)家在300―500米海洋深處發(fā)現(xiàn)一種冰霜樣的物質(zhì)——可燃冰?？扇急羌淄樗衔?化學(xué)式CH4·8H2O)其外觀像冰。一體積可燃冰可儲(chǔ)載100——200倍體積的甲烷氣體，具有能量高、燃燒值大等優(yōu)點(diǎn)?？扇急?qū)⒊蔀槲磥?lái)新能源：煤：主要含有C元素，還含有少量的H、N、S、O等元素石油：主要含有C元素和H元素，還含有少量的N、S、O等元素由于都含有碳、硫、氮這三種元素，所以燃燒后會(huì)生成CO2（溫室效應(yīng)）、CO（有毒）以及SO2、NO2（造成酸雨）等氣體。三、使用燃料對(duì)環(huán)境的影響1.煤的燃燒森林受到酸雨破壞（圖）討論：根據(jù)上述探究，試說(shuō)明酸雨可能對(duì)環(huán)境造成怎樣的破壞，應(yīng)采取怎樣的防止和保護(hù)措施？雕像受到酸雨腐蝕1908年1968年受酸雨污染的水稻2.汽車(chē)燃料的燃燒汽車(chē)尾氣中的主要污染物一氧化碳，未燃燒的碳?xì)浠衔?、氮的氧化物、含鉛化合物和煙塵等。

減少汽車(chē)尾氣對(duì)空氣污染的措施有：

(1)改進(jìn)發(fā)動(dòng)機(jī)的燃燒方式，以使汽油能充分燃燒。

(2)使用催化凈化裝置，使有害氣體轉(zhuǎn)化為無(wú)害物質(zhì)。

(3)使用無(wú)鉛汽油，禁止含鉛物質(zhì)排放。

(4)使用壓縮天然氣[CNG]或液化石油氣[LPG]作燃料。

使用壓縮天然氣燃料的汽車(chē)液化石油氣汽車(chē)加氣站乙醇（酒精，C2H5OH）無(wú)色、有特殊香味的液體，易揮發(fā)，沸點(diǎn)低，能與水混溶，有可燃性。C2H5OH+O2=====CO2+H2O點(diǎn)燃323(5)在汽油中加入適量乙醇作為汽車(chē)燃料。

四、能源的利用和開(kāi)發(fā)1.氫氣（最清潔的燃料）2H2+O2====2H2O點(diǎn)燃優(yōu)點(diǎn)：a、資源豐富，可再生；b、燃燒放熱多；c、生成物不污染環(huán)境