课 题 2
燃料的合理利用与开发
一、化学反应中的能量变化
思考：燃料燃烧会产生热量。是不是只有燃烧才能获得热量呢？
【实验7—3 】在一支试管中加入一小匙干燥的生石灰CaO，再加入2 mL水，观察现象，并用手触摸试管外壁。
有大量白汽产生，块状固体慢慢变成粉末状
试管外壁温度很高，烫手
CaO + H2O==Ca(OH)2
这个实验说明了什么问题呢?
化学反应中都伴随有能量的变化，而能量的变化通常表现为热量的变化：有些化学反应中有热量放出，有的则从外界吸收热量。
大多数化学反应
思考：
利用化学反应产生的热量炼钢
利用炸药定向爆破拆除楼房
根据生活知识，试举出一些利用化学反应放出热量的实例。
生活中经常使用的燃料有 煤、石油和天然气，我们常称它们为化石燃料。它们是不可再生能源
植物或植物枯萎后
植物等被埋于土中，经长期复杂变化形成煤。
1、⑴化石燃料的形成
①煤的形成：
二、化石燃料的利用
② 石油和天然气的形成：
1、煤是纯净物还是混合物？
主要组成元素是什么？还含有哪些少量元素？
阅读课本138页一、二自然段，思考下列问题：
2、煤完全燃烧的产物有哪些？
3、煤气的主要成分有哪些？
混合物
碳元素
氢、氮、硫、氧元素
CO2
H2O
NO2
SO2
氢气、甲烷、一氧化碳、
㈠煤：
煤的干馏
化学变化
1、石油是纯净物还是混合物？
主要组成元素是什么？还含有哪些少量元素？
阅读课本132页第三自然段，思考下列问题：
2、石油完全燃烧的产物有哪些？
3、“罐装煤气”的实际上是什么？
混合物
碳、氢元素
CO2
H2O
液化石油气（C3H8 C4H10 C3H6 C4H8）
氮元素 硫元素
NO2
SO2
㈡石油：
石油的炼制：分馏
根据石油中各成分的沸点不同来分离。石油的分馏属物理变化
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。
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？
讨论
化学与科技
⑴成分：
天然气的主要成分是甲烷（CH4)（俗称沼气）。
⑵甲烷的物理性质
㈢天然气
⑶甲烷的化学性质
实验7-4：①点燃从导管放出的甲烷，在火焰上方罩一个干冷的烧杯，观察现象；
②迅速把烧杯倒过来，向烧杯里注入少量澄清的石灰水，振荡，观察现象。
产生明亮的蓝色火焰，烧杯内壁有水雾；
杯壁上澄清石灰水变混浊
甲烷燃烧生成了水
甲烷燃烧生成了二氧化碳
(1)、点燃甲烷前，要先 。

(2)、写出甲烷燃烧的化学方程式：

。

(3)、请设计一个实验验证甲烷燃烧的产物。
验纯
CH4 +2 O2 ==== CO2 + 2H2O
①、点燃后，用一个干冷的小烧杯罩在火焰上方，如果烧杯壁有小水珠产生，则证明有水生成；
②、迅速倒转烧杯，到进澄清石灰水，震荡，如果石灰水变浑浊，则证明有二氧化碳生成。
点燃
练习
D
沼气的制取和利用
有人曾称煤是 “工业的粮食” ，石油是“工业的血液” 。其实不仅工业，其他如农业、国防、交通运输、建筑、医疗卫生和人们的日常生活等都离不开煤、石油和天然气。
⑷合理利用和开发化石能源
下表是我国1998年化石燃料储量及年产量：
（1）请计算大约多少年后我国的石油和天然气将被耗尽，并填入表中：
约15年
约38年
约107年
（2）根据所填数据及化石燃料不可再生性你有何感触？
我们要注意在节约燃料的同时，更要注重开发新能源！
讨论：
做饭时，若燃气灶或煤炉火焰呈黄色或橙色，锅底出现黑色。需调节灶具或炉具的进风口，为什么？
原因：
氧气不充足时，燃料中的碳不充分燃烧，产生黑烟，并生成CO等物质，使燃料的利用率降低，浪费资源，污染空气。
措施：
控制燃烧反应，使燃料充分燃烧
①使燃烧时有足够的空气；
②使燃料与空气有足够大的接触面积。
⑷合理利用和开发化石能源
可燃冰燃烧图
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”。
可燃冰
1、炼钢炉炼钢时为什么要不停地鼓入空气？
2、在篝火燃烧时，木柴为什么不平放在地上，却要架空？
3、这两种做法对燃料而言有什么好处？对环境来说又什么帮助？
练习巩固
提供充足的空气
使木柴与空气有足够的接触面，充分燃烧
使燃料充分燃烧，减少环境污染
思考：
三瓶无色的气体分别是氢气 、
一氧化碳 、甲烷，如何鉴别呢?
方法：分别点燃,检验燃烧产物.
1.含C或C、O的物质充分燃烧都生成二氧化碳
例如: C 、CO 、C3O2或者是C 与CO 组成的混合物
说明:
2.含C、H或C、H 、O的物质燃烧都生成二氧化碳和水
例如: CH4 、 C2H5OH或者是H2 、CO 、CH4组成的混合物
（1）下列关于石油的叙述中不正确的是（ ）
A、石油是一种化工产品 B、石油是一种混合物
C、可利用石油产品发电 D、将石油分馏可得多种产品
A
（3）下列气体与空气混合后遇明火，可能发生爆炸的是（ ）
A、氧气 B、氢气 C、甲烷 D、二氧化碳
B
（2）下列过程属于物理变化的是（ ）
A、煤在隔绝空气的条件下加强热 B、煤的形成
C、石油的形成 D、从石油里分馏出汽油等
D
练一练：
（4）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 （ C ）

A．CH4 B．CO和H2的混合气体
C．H2 D．酒精（C2H5OH）蒸气
三、使用燃料对环境的影响
1、煤的燃烧
思考1：煤中含哪些元素？
碳元素
硫元素
氮元素
CO 有毒气体
CO2 温室效应
SO2
NO2
酸雨
思考2：这些元素燃烧后生成哪些物质？
三、使用燃料对环境的影响
农业
森林
桥梁
文物
人体健康
讨论：酸雨可能对环境造成什么样的破坏，应采取怎样的防止和保护措施？
酸雨的危害：影响作物生长、腐蚀金属材料、
破坏大理石建筑、人体健康
2、汽车用燃料的燃烧：
1、尾气：
2、改进措施：
污染物：
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
减少汽车尾气对空气污染的措施有：
⑴改进发动机的燃烧方式，以使汽油能充分燃烧。
⑵使用催化净化装置，使有害气体转化为无害物质。
⑶使用无铅汽油，禁止含铅物质排放。
⑷加大监测尾气力度，禁止未达到环保标准的汽车上路。
⑸在汽油中加适量乙醇作汽车燃料（乙醇汽油）
怎样解决世界“能源危机”
让空气清新起来
开发新能源
利用新能源
四、能源的利用与开发
1、乙醇和氢气是两种清洁能源，其中氢气被认为是最清洁的燃料。
C2H5OH
燃烧产物基本上不污染环境，可做
酒精灯、火锅、内燃机等的燃料 。
高粱、玉米和薯类等经过发酵、
蒸馏可得乙醇，属于可再生能源
二、使用和开发新的燃料及能源
1、乙醇和氢气是两种清洁能源，其中氢气被认为是最清洁的燃料。
C2H5OH
燃烧产物基本上不污染环境，可做
酒精灯、火锅、内燃机等的燃料 。
高粱、玉米和薯类等经过发酵、
蒸馏可得乙醇，属于可再生能源
H2（最清洁的燃料）
氢气本身无毒、极易燃烧、放热量大、燃烧产物是水
氢气可由水分解制得，目前制取成本
高，贮存困难，作为燃料暂不能广泛
使用，但终将成为主要能源之一
氢气的实验室制法：
锌和稀硫酸反应制取氢气
Zn+H2SO4===ZnSO4+H2↑
风 能
氢能源
潮汐能
生物能
太 阳 能
地 热 能
核能
新能源
2、开发新能源，实现人类可持续发展思想
核燃料蕴藏有如此巨大的能量，所以越来越受到人们的重视
能量释放
2500吨煤
完全燃烧
1千克铀235
裂化
核能
优点：
污染小，储藏大，成本低，特别是
释放能量大
＝

利用氢燃烧时放出的热量作为能源：
2H2+O2==2H2O+115.6kcal
氢的燃烧热大约是汽油燃烧热的 倍
3
反应产物是水，对环境没有污染，所以人们把氢称作干净能源
目前液氢已用作火箭燃料（见彩图以液氢为燃料的航天飞机运载火箭）;液氢、液氨或储氢合金贮存的氢气已用作汽车燃料(见彩图以液氨为燃料的氢能源汽车)
氢能源
地球接收的太阳能
（一年）
74万亿吨煤
燃烧
能量
特点：
极为丰富，又是清洁的、可再生的能源
各国都在研究利用太阳热的问题！
太阳能
用于风帆助航、风力提水、农副产品加工、风力发电、风力致热等
风能是一种流动空气产生的动能
全球风能 被利用
1%
人类对能源的全部要求
利用为牧区、海岛、哨所、高山气象站及偏远地区提供生活、生产用电
风能
挥发成分含量高，易于着火燃烧，但体 积
松散，能量密度低
太阳能通过光合作用以生物的形态储存的能量
林产品下脚料、薪柴、秸秆、人畜粪便、水生作物、沼气和城市生活、生产中的废弃物等
研究方向:
定义：
种类：
特点：
（1）转换成气体燃料和液体燃料
（2）改进燃烧装置，提高燃烧热效率
生物能
地热能 ： 地球内部包含的热能，火山爆发、地震和温泉都是地热能的表现形式。
地球内部放出（一小时）
热 量
6000吨优质煤
燃烧
一般用于温室、育秧、育种、养鱼（见彩图利用地热养鱼）并将地下天然蒸汽和热水用于生产和生活。
地热能
潮汐能 ： 由潮汐涨落所产生的位能和
动能称为潮汐能
主要用作水磨、水车、农副产品机械的动力和发电
用途：
潮汐能
利用不同形式的能量发电示意图
太阳能电池
一、选择题
1.农作物收割后留下大量秸杆，下列有关秸杆的处理方法错误的是（ ）
A .做饲料       B.造纸       C.制沼气       D.就地焚烧

2.从人类生存的环境考虑，未来用于汽车的理想燃料是（ ）
A.氢气        B.天然气       C.煤          D.石油

3 .提供能量巨大、持续时间长、分布地域广阔、获取利用方便、使用安全高效，且对环境不产生负面影响的新能源是（ ）
A.核能        B.太阳能          C.氢能         D.地热能
巩固练习
D
A
B
4 . 要节约现有能源，还要研究开发新能源。新能源是指 （ ）
①氢能  ②太阳能  ③风能  ④水能  ⑤地热能  ⑥潮汐能  ⑦电能
A.①②④⑦                     B.①②③⑤              
C.③④⑤⑥               D.①②③⑤⑥
5. “西气东输”是开发大西北的一项重大工程，输送的是当今世界上最重要的一种气体化石燃料，该气体的主要成分是 （ ）
A.CO        B.H2          C.O2       D.CH4
D
D
6.下列叙述不正确的是 （ ）
A.煤和石油大量的直接燃烧会造成空气严重污染
B.化石燃料蕴藏量是有限的
C.我国的煤和石油资源很丰富，不需要大力开发 新能源
D.我国的煤和石油资源有限，必须合理开发，综合利用

7.下列各组物质分别在空气中充分燃烧，产物完全相同的是 （ ）
A.H2 和CO          B.CH4和CO
C.C2H5OH和CH4              D.H2和C
C
C
8.下列关于酸雨的说法中，错误的是 （ ）
A.酸雨会改变物质的密度
B.酸雨会使河流、湖泊酸化，影响渔业生长
C.酸雨会腐蚀建筑物，损害农作物和林木等
D.酸雨会随风远距离飘落，导致大范围的公害

9. 我国正在推广使用乙醇汽油。所谓乙醇汽油就是在汽油中加入适量乙醇（一般为10∶1）混合而成的一种燃料。下列有关的叙述错误的是 （ ）
A.乙醇汽油是一种新型的化合物
B.汽车使用乙醇汽油可以减少有害气体的排放
C.由石油可以制得汽油
D.由玉米、高梁发酵可以制得乙醇
A
A
作业
1、完全燃烧32千克甲烷气体，需要多少克氧气？同时生成多少千克二氧化碳？