课题2 燃料的合理利用与开发
1.了解化学反应中的能量变化，认识燃料充分燃烧的重要性。
2.知道化石燃料是人类重要的自然资源，了解化石燃料的不
可再生性，认识合理开采、节约使用化石燃料的重要性。
3.初步了解石油炼制出的几种重要产品及其用途。
4.了解化石燃料燃烧对环境的影响。
5.认识使用和开发清洁燃料及各种新能源的重要性。
“不见炊烟起，但闻饭菜香。”现在很多地方的村民家用沼气代替了柴草做饭，告别了传统的“烟熏火燎”。你知道沼气的成分是什么吗？沼气是怎么产生的吗？
中国西部地区天然气向东部地区输送，主要是新疆塔里木盆地的天然气输往长江三角洲地区。输气管道西起新疆塔里木的轮南油田，向东最终到达上海，延至杭州。
西气东输
2010年12月9日由南京大学研制的氢能源汽车首次亮相，氢能源汽车和普通电动车相比，它行驶平稳，动力强劲，且没有任何尾气和噪音。
氢能源汽车
燃烧向外界放热
一、化学反应中的能量变化
化学反应在生成新物质的同时，还伴随着能量的变化，而能量的变化通常表现为热量的变化。
C + O2 CO2
点燃
（放热反应）
CO2 + C 2CO
高温
（吸热反应）
目前，人类通过化学反应获得的能量，大多来自于化石燃料的燃烧，由于资源有限，因此要控制燃烧反应，提高燃料的利用率。
二、化石燃料的利用
煤 、石油、天然气又称为化石燃料,是不可再生能源。
煤、石油、天然气是怎样形成的呢？
1.煤和石油
（1）石油和煤的综合利用
煤是混合物，主要含碳元素，还含有氢元素和少量氮、
硫、氧元素；燃烧产物为CO2、NO2、SO2等。
石油也是混合物，主要含碳、氢元素(少量氮、硫元素)；分
馏产物的燃烧产物为CO2、NO2、SO2等。
天然气的主要组成元素是碳、氢元素；燃烧产物为CO2和H2O。
（2）主要的组成元素及燃烧产物
你见到过甲烷气体吗？
天然气主要是由碳和氢组成的气态化合物，其中主要的是甲烷（CH4)。
（1）甲烷的物理性质
①通常状况下为无色、
无味、气体
②难溶于水
③比空气轻
2.天然气
实验验证
设计实验：如何验证甲烷燃烧的产物是水和二氧化碳？
（2）甲烷的化学性质
[演示实验]点燃纯净的甲烷气体，观察火焰的颜色
（可燃性）
注意：在点燃甲烷前要检验纯度
（火焰明亮并呈蓝色）
CH4+2O2 ===== CO2+2H2O
点燃
沼气的制取和利用
目前人类所使用的能源主要取自化石燃料，它们经历了上亿年的时间才得以形成，因此不可再生。
2009年我国化石能源基础储量和年产量分别为：
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。
按照目前全世界对化石燃料的消耗速度计算，这些能源可供人类使用的时间大约还有多少年？
3.合理利用与开发化石能源
使燃料充分燃烧需考虑两点：
（1）燃烧时有足够多的空气
（2）燃料与空气有足够大的接触面
使用燃料时，若燃料不能充分燃烧，易产生黑烟，CO等物质，使燃料的利用率降低，浪费资源，污染空气，所以控制燃烧反应，使燃料充分燃烧，对于节约能源非常重要。
海底“可燃冰”
科学家在300―500米海洋深处发现一种冰霜样的物质——可燃冰。可燃冰是甲烷水合物(化学式CH4·8H2O)其外观像冰。一体积可燃冰可储载100——200倍体积的甲烷气体，具有能量高、燃烧值大等优点。
可燃冰或将成为未来新能源：
煤：主要含有C元素，还含有少量的H、N、S、O等元素
石油：主要含有C元素和H元素，还含有少量的N、S、O等元素
由于都含有碳、硫、氮这三种元素，所以燃烧后会生成CO2（温室效应）、CO（有毒）以及SO2、NO2（造成酸雨）等气体。
三、使用燃料对环境的影响
1.煤的燃烧
讨论：根据上述探究，试说明酸雨可能对环境造成怎样的破坏，应采取怎样的防止和保护措施？
雕像受到酸雨腐蚀
1908年
1968年
受酸雨污染的水稻
2.汽车燃料的燃烧
汽车尾气中的主要污染物
一氧化碳，未燃烧的碳氢化合物、氮的氧化物、含铅化合物和烟尘等。
减少汽车尾气对空气污染的措施有：(1)改进发动机的燃烧方式，以使汽油能充分燃烧。(2)使用催化净化装置，使有害气体转化为无害物质。(3)使用无铅汽油，禁止含铅物质排放。(4)使用压缩天然气[CNG]或液化石油气[LPG]作燃料。
使用压缩天然气燃料的汽车
液化石油气汽车加气站
乙醇（酒精，C2H5OH）
无色、有特殊香味的液体，易挥发，沸点低，能与水混溶，有可燃性。
3 2 3
(5)在汽油中加入适量乙醇作为汽车燃料。
四、能源的利用和开发
1.氢气（最清洁的燃料）
优点：a、资源丰富，可再生；
b、燃烧放热多；
c、生成物不污染环境。
缺点：a、制取成本高；
b、贮存、运输困难。
利用不同形式的能量发电示意图
2.新能源的种类包括太阳
能、核能、风能、地热能、
潮汐能等。
3.开发新能源的作用：
解决化石能源枯竭问题，
减少环境污染。
太阳能电池
风力发电
太阳能汽车——TOYOTA
知识点一、化学变化中的能量变化
D
【典例1】人类生活需要能量。下列能量主要由化学变
化产生的是（ ）
A.电熨斗通电发出的热量
B.电灯通电发出的光
C.水电站利用水利产生的电能
D.液化石油气燃烧放出的热量
【典例2】下列说法正确的是( )
A.天然气就是甲烷，所以它是纯净物
B.将石油分馏可以得到汽油、煤油等产品
C.煤不可再生，而石油可再生
D.天然气的主要成分是由碳和氢组成的气态碳氢化合物
知识点二、化石燃料
D
【典例3】下列物质排放到空气中，不会使空气受到污染的是( )
A.燃烧煤和石油产生的废气
B.化工厂排放的烟尘
C.机动车排放的尾气
D.绿色植物光合作用产生的气体
知识点三、燃料燃烧对环境的影响
D
知识点四、开发和使用新的燃料和能源
A
【典例4】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1：10）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、高粱发酵可以制得乙醇
1.下列在实验室或在家庭中获得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太阳能
A．①②③ B．①④⑤
C．②④ D．②⑤
C
2．下列关于煤的说法不正确的是（ ）
A．煤是一种化石燃料，最终将被耗尽
B．将煤隔绝空气加热，可以得到焦炭、煤焦油、煤气等物质
C．煤只含有碳、氢两种元素
D．煤是一种复杂的混合物
C
3.下列关于石油的说法中，正确的是（ ）
A.石油是混合物，炼制后能得到多种产品
B.石油是一种可以再生的能源
C.石油是一种纯净物
D.石油燃烧后的产物只有二氧化碳
A
4.下列关于化石燃料的说法中，正确的是（ ）
A.化石燃料是不可再生能源
B.化石燃料取之不尽、用之不竭
C.化石燃料在通常情况下都是固体
D.化石燃料充分燃烧后只生成二氧化碳和水
A
5.下列说法正确的是（ ）
A.甲烷是一种无色有刺激性气味的气体
B.把秸秆、杂草、人畜粪便等废弃物放在密闭的沼气池中发酵就可产生甲烷
C.甲烷易溶于水
D.点燃氢气前必须验纯，点燃甲烷前不必检验其纯度
B
6.下列措施：①改进发动机的燃烧方式，使汽油充分
燃烧；②使用催化净化装置使有害气体转化为无害物
质；③使用无铅汽油；④改用压缩天然气； 其中能够
减少汽车尾气对空气污染的是（ ）
A.①② B.②③
C.①②③④ D.①②③
C
7.燃料的燃烧在人类社会的发展过程中起着相当重要的作
用。从环境保护的角度考虑，在煤气、沼气和氢气中，首
选的燃料是__________；近年来，某市农村大力推广使用
沼气，沼气的主要成分是______；煤气的主要成分是CO，
其燃烧的化学方程式为___________________。
氢气
CH4
2CO+O2 2CO2
8.(2010·河北中考)太阳是巨大的“核能火炉”，是人类
能源的宝库。
(1)核能在一些发达国家已成为常规能源，它是_________
能源(选填“可再生”或“不可再生”)。
(2)上海世博会主题馆表面铺设太阳能电池板，采用并网
发电方式将电能传回城市电网。请写出一条使用太阳能的
优点： 。
环保(或节约化石能源)
不可再生
9.（2010·南安中考）冰岛南部的艾雅法拉火山于2010年3
月至4月接连两次爆发，岩浆融化冰盖引发的洪水以及火山
喷发释放出的大量气体、火山灰对航空运输、气候和人体
健康均产生长期影响。
（1）火山爆发时，岩浆中含有硫的物质燃烧，导致空气中
带有一股刺激性气味的气体，该气体是 ，这种气体若遇
到雨水，极易形成硫酸型的酸雨，写出其形成该酸雨过程
的化学方程式 　　　（写出一个即可）。
SO2
SO2+H2O====H2SO3
（2）火山爆发后，迫使大量航班停飞，严重影响人们的
出行。其原因是火山的爆发增加空气中的　　　　 　污
染物。
（3）火山的爆发，不仅造成了空气污染，还造成
污染，治理这些污染，必须依靠化学知识和原理。
下列治理空气污染的方法和做法中可行的是 （填序号）
①实施绿化工程，防治扬尘污染 ②使用清洁能源　③分类
回收垃圾，并露天焚烧
可吸入颗粒物
水或土壤
①②
一、化学反应中的能量变化
1.能量变化表现为吸热现象和放热现象
2.燃料充分燃烧考虑的因素：
（1）燃烧时要有足够多的空气
（2）燃料要与空气有足够大的接触面积
二、化石燃料
1.化石燃料的形成
2.煤：主要含有碳元素
3.石油 ：主要含有碳、氢两种元素
4.天然气的主要成分是甲烷（俗名沼气）。
CH4+2O2 CO2+2H2O
三、
燃
料
的
燃
烧
造成空气污染的原因
防治空气污染
的措施
对空气的影响
杂质燃烧产生有毒气体
燃烧不充分，产生一氧化碳
产生烟尘
改善燃料的结构、选择清洁型的能源、开发新能源
在任何行业中，走向成功的第一步，是对它产生兴趣。
——廉·奥斯勒爵士