7.2 燃料的合理利用与开发-2021版人教版九年级上化学同步教学课程
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1、第第七七单元单元 燃料及其利用燃料及其利用 课题课题 2 燃料的合理利用与开发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 1化学反应在生成新物质的同时,还伴随着_的变化,通常表现为_的变化。有些反应是_ _的,如物质的燃烧等,称之为_反应;有些反应是_的,如碳与二氧化碳的反应, 称之为_反应。 2人类生活对能量的利用 (1)生活燃料的利用:如做饭、取暖等。 (2)利用燃烧产生的能量:如发电、_、水泥工业、冶金、发射火箭等。 (3)爆炸产生的能量:如_、拆除废旧建筑等。 (4)食物在体内发生化学反应放出热量,可维持体温,供给日常活动所需的能量。 二、二、化学燃料的利用
2、化学燃料的利用 1三大化石燃料是指_、_和_,都是_能源。 2煤和石油 (1)煤是古代植物遗体在地层下经过一系列复杂变化而形成的。煤是一种复杂的_。主要含有_ _元素,还含有_元素和少量的_、_、_元素。 (2)石油是古代动植物遗体在地层下经过非常复杂变化而形成的一种粘稠液体。它是由多种物质组成的混合 物。主要含有_元素,还含有 S、O、N 等元素。 3煤和石油的综合利用 (1)煤的综合利用 煤的综合利用是将煤隔绝空气_,使煤_成许多有用的物质,如_、煤焦 油、煤气等,属于_变化。 煤气的主要成分是_和其他气体等,作为生活燃气,在一些城市被使用,煤气泄 漏易引起煤气中毒。 (2)石油的综合利用
3、 石油的综合利用是将石油加热炼制,利用石油中各成分的_不同,将它们分离,得到不同的产 品,属于_变化。 石油炼制的产品 4天然气 (1)天然气的主要成分是_,也是_的主要成分。 (2)甲烷易燃烧,产生_火焰,放出热量,在其火焰上方罩一个干冷的烧杯,看到的现象是_ _,再将烧杯迅速的倒转过来,注入少量的澄清石灰水,振荡,现象是_,证明 甲烷中一定含有_元素,可能含有_元素。写出甲烷燃烧的化学方程式:_ _。 (3)可燃冰 可燃冰外观像冰,主要含有甲烷水合物(由_分子和_分子组成),还含有少量的二氧化 碳等气体。 可燃冰具有能量高、_等优点。 可燃冰埋藏于海底的沉积物和陆地冻土的岩石中,如果开采中
4、甲烷气体大量泄漏于大气中,将使_ _更严重。 5使燃料充分燃烧通常考虑两点 一是_; 二是_。 三三、使用燃料对环境的影响使用燃料对环境的影响 1化石燃料燃烧造成的环境问题主要有:全球气候变暖、_、_。 (1)煤中主要含有硫,可形成二氧化硫;石油中含有氮,可形成二氧化氮,二者都能和水反应生成相应的酸 性物质,可形成_。 (2)化石燃料燃烧时,会有不同程度的不完全燃烧的情况,所以会生成_等。 (3)未燃烧的碳氢化合物及碳粒、尘粒排放到空气中形成浮尘。 2燃料燃烧对空气的影响 (1)煤的燃烧对空气的污染 煤燃烧时会排放出_等污染物,这些气体溶于水会形成酸雨,给环境造成危害。 煤燃烧时会产生粉尘,不
5、完全燃烧时还会产生有毒的一氧化碳(CO)气体而污染空气。 (2)汽车用燃料的燃烧对空气的污染 汽车使用的燃料主要是_。 汽车尾气中的有害成分主要是一氧化碳、碳氢化合物、氮的氧化物、含铅化合物和烟尘等。 减少汽车尾气对空气污染的措施: a改进发动机的燃烧方式,使燃料能_。 b使用催化净化装置,使_。 c使用无铅汽油,禁止含铅物质排放。 d加大尾气监测力度,禁止未达到环保标准的汽车上路。 e改用压缩天然气(CNG)或_作燃料,以减少对空气的污染。 (3)乙醇 乙醇俗称_,化学式为 C2H5OH。 乙醇可通过高粱、玉米和薯类等发酵、蒸馏得到,是一种_。 乙醇具有可燃性: C2H5OH+3O2_。 乙
6、醇被用作_等的燃料。 四、四、能源的利用和开发能源的利用和开发 1氢气 (1)氢气是自然界中密度_的气体,本身_。 (2)氢气是最清洁、最理想的燃料:原材料资源丰富;放热量多;产物无污染。 (3)有可燃性:_。点燃氢气之前要_。 (4)有还原性:_。用于冶炼金属。 (5)电解水可得到氢气:_,但耗用电能。 (6)不能广泛使用的原因:制取氢气_。 (7)氢气的实验室制法 原理:_。 实验装置 2正在利用和待开发的新能源有:_、_、_、潮汐能、生物质能、核能等,这 些能源既能解决化石能源面临耗尽之危,又可减少对环境的污染。 一、1能量 热量 放出热量 放热 吸收能量 吸热 2(2)烧制陶瓷 (3)
7、开山炸石 二、1煤 石油 天然气 不可再生 2(1)混合物 碳 氢 氮、硫、氧 (2)碳和氢 3(1)加强热 分解 焦炭 化学 氢气、甲烷、一氧化碳 (2)沸点 物理 4(1)甲烷 沼气 (2)蓝色 有水珠生成 澄清石灰水变浑浊 碳、氢 氧 CH4+2O2CO2+2H2O (3)甲烷 水 燃烧值大 温室效应 5燃烧时要有足够的空气 燃料与空气要有足够大的接触面积 三、1酸雨、大气污染 (1)酸雨 (2)一氧化碳 2(1)二氧化硫(SO2)、二氧化氮(NO2) (2)汽油和柴油 a充分燃烧 b有害气体转化为无害气体 e液化石油气(LPG) (3)酒精 可再生的清洁能源 2CO2+3H2O 酒精灯
8、、内燃机 四、1(1)最小 无毒 (3)2H2+O22H2O 验纯 (4)H2+CuOCu+ H2O (5)2 H2O2H2+ O2 (6)成本太高且贮存困难 (7)Zn+H2SO4ZnSO4+H2 2太阳能、风能、地热能 常见的环境问题常见的环境问题 1温室效应温室效应 由二氧化碳含量过多引起,主要是因为随着经济社会的发展,对能源的需求猛增,而化石燃料燃烧时生成 大量的二氧化碳,二氧化碳是种温室气体,含量升高使地球表面温度升高,从而导致一系列环境问题。 2臭氧空洞臭氧空洞 由飞机的尾气、氟里昂的排放而引起的臭氧层破坏。 3酸雨酸雨 由化石燃料的大量燃烧产生的大量二氧化硫、二氧化氮引起。 (1
9、)酸雨形成的反应原理:SO2+H2OH2SO3,2H2SO3+O22H2SO4。 (2)酸性气体的来源:含硫煤的燃烧、工厂废气、汽车尾气等排放的氮、硫的氧化物。 (3)酸雨的危害 腐蚀大理石建筑、钢铁制品; 污染江河湖海,使土壤酸化; 影响水中动植物生长,破坏森林、农作物的生长; 直接危害人体健康,甚至使人死亡。 (4)酸雨的防治 工厂废气处理后排放; 减少含硫煤的使用或使用脱硫煤; 改善汽车用燃料(如压缩天然气 CNG 和液化石油气 LPG); 改进发动机的燃烧方式,以使汽油能够充分燃烧; 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; 减少煤、石油等化石燃料
10、的燃烧,大力开发使用新燃料、新能源。 4空气污染空气污染 (1)造成空气污染的物质:有害气体(一氧化碳、二氧化氮、二氧化硫)和烟尘。 (2)污染来源:空气中的有害物质来自化石燃料的燃烧,石油化工厂排放的废气及汽车排放的尾气。 (3)被污染的空气带来的危害:损害人体健康,影响农作物生长,破坏生态平衡。 (4)防止空气污染的措施:加强大气质量监测,改善环境状态,植树造林,使用清洁能源。 (5)目前空气污染指数包括:一氧化碳、二氧化氮、二氧化硫、可吸入颗粒物、臭氧。 典例典例 1 (2019广州)煤和燃油的燃烧是造成空气污染的重要原因,下列排放物能形成酸雨的是 ASO2、NO2 BCO、CO2 C烟
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