1、课题燃料合理利用与开发一、化学反应中的能量变化：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热量的变化。量的变化，而能量的变化通常表现热量的变化。C+O2 CO2 点燃点燃（放热反应）（放热反应）（吸热反应）（吸热反应）目前，人类通过化学反应获得的能量，大多目前，人类通过化学反应获得的能量，大多来自于化石燃料，由于资源有限，因此要控制燃来自于化石燃料，由于资源有限，因此要控制燃烧反应，提高燃料的利用率。烧反应，提高燃料的利用率。CO2+C 2CO高温高温化学反应一般都会伴随能量的变化，主化学反应一般都会伴随
2、能量的变化，主要表现为热量的变化。有的化学反应要放出要表现为热量的变化。有的化学反应要放出热量，有的要吸收热量。热量，有的要吸收热量。CO+CuO=Cu+CO2炼钢炼钢烧砖烧砖发电发电开山炸石开山炸石化石燃料一化石燃料一煤煤化石燃料一石油化石燃料一石油 下图是石油炼制后的主要产品：下图是石油炼制后的主要产品：提示：提示：煤气的主要成分是：煤气的主要成分是：一氧化碳、甲烷、一氧化碳、甲烷、氢气等。氢气等。石油液化气的主要成石油液化气的主要成分是：分是：丙烷，丁烷，丙丙烷，丁烷，丙烯和丁烯等。烯和丁烯等。化石燃料一天然气化石燃料一天然气原理：原理：CHCH4 4+2O+2O2 2=CO=CO2 2
3、+2H+2H2 2O O点燃点燃我国我国2009年我国化石能源基础储量和年产量年我国化石能源基础储量和年产量 由此可见，人类的生存也面临着严重的由此可见，人类的生存也面临着严重的挑战，必须采取以下措施：挑战，必须采取以下措施：2 2、节约能源，提高燃料的利用率：、节约能源，提高燃料的利用率：3、合理利用与开发化石能源：、合理利用与开发化石能源：（1）燃烧时要有足够多的空气；燃烧时要有足够多的空气；（2 2）燃料与空气要有足够大的接触面燃料与空气要有足够大的接触面。原因解释：原因解释：燃料不充分燃烧时，不仅使燃料燃烧燃料不充分燃烧时，不仅使燃料燃烧产生的热量减少，浪费资源，而且还会产生大量产生的
4、热量减少，浪费资源，而且还会产生大量的的COCO等物质，污染空气。等物质，污染空气。燃料充分燃烧的条件：燃料充分燃烧的条件：可可燃燃冰冰（1）外观像冰，主要含有甲烷水合物（由甲烷分子和外观像冰，主要含有甲烷水合物（由甲烷分子和水分子组成），还含有少量二氧化碳气体。水分子组成），还含有少量二氧化碳气体。（2）在低温高压下形成，）在低温高压下形成，1体积可燃冰可储载体积可燃冰可储载100-200倍体积的甲烷气体，具有能量高、燃烧值大的优点。倍体积的甲烷气体，具有能量高、燃烧值大的优点。（3）可燃冰埋藏于海底的沉积物和陆地冻土岩石中，难）可燃冰埋藏于海底的沉积物和陆地冻土岩石中，难以开采。若开采中泄
5、露，造成比以开采。若开采中泄露，造成比CO2更加严重的温室效应更加严重的温室效应三、使用燃料对坏境的影响：三、使用燃料对坏境的影响：1.1.煤的燃烧煤的燃烧思考思考1 1：煤中主要含哪种元素，：煤中主要含哪种元素，可能还含哪些元素？可能还含哪些元素？碳元素碳元素硫元素硫元素氮元素氮元素CO 有毒气体有毒气体CO2 温室气体温室气体SO2 NO2 酸雨酸雨思考思考2 2：这些元素燃：这些元素燃烧后生成哪些物质？烧后生成哪些物质？酸雨危害的模拟实验叶子由绿色变黄色叶子由绿色变黄色有气泡放出，锌粒逐渐溶有气泡放出，锌粒逐渐溶解解开始有少量气泡放出，开始有少量气泡放出，大理石逐渐溶解大理石逐渐溶解 变
6、变化化缓缓慢慢无变化无变化无变化无变化无变化无变化 向一个空集气瓶和一个充满向一个空集气瓶和一个充满SOSO2 2的集气瓶中各加入少量的集气瓶中各加入少量水。分别将表中所列物质放入上述两种液体中，观察现象。水。分别将表中所列物质放入上述两种液体中，观察现象。工厂排出的烟尘污染空气工厂排出的烟尘污染空气酸雨破坏酸雨破坏森林森林，树木枯死树木枯死酸雨腐蚀雕像、建筑物19081908年年 19691969年年2、化石燃料造成对空气的污染的主要原因：（1 1）燃料中的一些杂质如硫等燃烧时，产生空气污）燃料中的一些杂质如硫等燃烧时，产生空气污染物如二氧化硫；染物如二氧化硫；（2 2）燃料燃烧不充分，产生
7、一氧化碳；）燃料燃烧不充分，产生一氧化碳；（3 3）未燃烧的碳氢化合物及炭粒、尘粒等排放到空）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。气中形成浮尘。对空气的污染对空气的污染（1）汽车使用的燃料主要是汽油或柴油。汽车使用的燃料主要是汽油或柴油。（2 2）燃烧产生的尾气是：一氧化碳、未燃烧的碳氢燃烧产生的尾气是：一氧化碳、未燃烧的碳氢化合物、含铅化合物和烟尘等。化合物、含铅化合物和烟尘等。使用压缩天然气使用压缩天然气 CNG 燃料的燃料的汽车汽车液化石油液化石油 LPG 汽车加气站汽车加气站四、能源的利用和开发：C2H5OH燃烧产物基本上不污染环境，可做酒精灯、燃烧产物基本上不污染环
8、境，可做酒精灯、火锅、内燃机等的燃料火锅、内燃机等的燃料 。高粱、玉米和薯类等经过发酵、蒸馏可得高粱、玉米和薯类等经过发酵、蒸馏可得乙醇，乙醇，属于可再生能源属于可再生能源 1 1、乙醇、乙醇C2H5OH +3O2=2CO2+3H20点燃点燃H2燃烧产物无污染，是最清洁的燃料燃烧产物无污染，是最清洁的燃料 氢气可由水分解制得氢气可由水分解制得2 2、氢气：、氢气：2H2+O2=2H20点燃点燃氢气的实验室制法：反应原理反应原理:排水法收集氢气排水法收集氢气向下排空气法收集氢气向下排空气法收集氢气反应药品：反应药品：锌粒和稀硫酸。锌粒和稀硫酸。（1 1）新能源新能源：太阳能、核能、风能、地热能、
9、潮汐能太阳能、核能、风能、地热能、潮汐能等。等。（2 2）作用：解决化石能源枯竭，减少环境污染。作用：解决化石能源枯竭，减少环境污染。3 3、开发和利用其它新能源：、开发和利用其它新能源：利用不同形式的利用不同形式的能量发电示意图能量发电示意图太阳能汽车太阳能汽车居民太阳能热水器居民太阳能热水器新疆风力发电机新疆风力发电机法国潮汐能电站法国潮汐能电站秦山核电站秦山核电站冰岛地热冰岛地热西藏羊八井地热电厂西藏羊八井地热电厂乙醇燃料汽车乙醇燃料汽车沃尔沃沃尔沃（瑞典沃尔沃公司）（瑞典沃尔沃公司）液氢燃料电池概念车液氢燃料电池概念车氢动一号氢动一号 （美国通用汽车公司）美国通用汽车公司）学完本课题你
10、应该知道学完本课题你应该知道4 4、化石燃料燃烧可能对环境有不良影响，应选择使用不、化石燃料燃烧可能对环境有不良影响，应选择使用不 污染环境或对环境污染小的燃料。在化石燃料中，天污染环境或对环境污染小的燃料。在化石燃料中，天 然气是比较清洁的燃料。然气是比较清洁的燃料。5 5、化石燃料面临被耗尽的危险，应合理开采，使用和开、化石燃料面临被耗尽的危险，应合理开采，使用和开 发化石燃料以外的清洁燃料，综合利用资源和开发新发化石燃料以外的清洁燃料，综合利用资源和开发新 能源具有重要意义。能源具有重要意义。1 1、物质发生化学反应的同时，伴随着能量的变化，通常、物质发生化学反应的同时，伴随着能量的变化，通常 表现为热量变化，即有放热现象或吸热现象发生。表现为热量变化，即有放热现象或吸热现象发生。2 2、化石燃料包括石油、煤、天然气等，是重要的能源。、化石燃料包括石油、煤、天然气等，是重要的能源。3 3、是使燃料充分燃烧通常考虑两点：一是燃烧时要有足、是使燃料充分燃烧通常考虑两点：一是燃烧时要有足 够的氧气；二是燃料与空气要有足够大的接触面。够的氧气；二是燃料与空气要有足够大的接触面。
