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九年级化学燃料的合理利用与开发
* 一、化学反应中的能量变化 二、化石燃料的利用 三、使用燃料对环境的影响 四、能源的利用与开发 课题2 燃料的合理利用与开发 一、化学反应中的能量变化 CaO + H2O = Ca(OH)2 化学方程式 手的感觉 现象 生石灰与水反应放出热量。 化学不仅研究物质的性质、组成、结构和变化,还研究物质变化过程中伴随的能量变化。 通常表现为 热量的变化 有些反应放出热量 有些反应吸收热量 (放热反应) (吸热反应) 反应条件为“点燃”、金属与酸的反应等一般都放热。 反应条件为“加热”或“高温”的反应等一般都吸热。 有气泡产生,固体有剩余,水面上方有白雾 感到发热(或发烫) 实验7-3 1、煤和石油 3、合理利用与开发化石能源 2、天然气 二、化石燃料的利用 关于化石燃料 关于化石燃料 目前人们使用的化石燃料主要有煤、石油和天然气等。 化石燃料是由古代生物的遗骸经过一系列复杂变化而形成的。 化石燃料是不可再生的能源。 化石燃料 煤 石油 天然气 “工业的粮食” “工业的血液” 润滑油 1、煤和石油 煤 石油 组成元素: C H、N、S、O 及无机矿物质 焦炭 煤焦油 煤气 (氢气、甲烷、一氧化碳等) 干馏 (化学变化) 组成元素: C、H S、O、N等 (物理变化) 分馏 溶剂油 汽油 航空煤油 煤油 柴油 都是混合物 石蜡 沥青 至上而下, 沸点逐渐升高 1. 甲烷的物理性质 无色、无味的气体 密度比空气小 极难溶于水 甲烷的性质 2 、天然气:主要是碳和氢组成的气态碳氢化合物,其中主要的是甲烷(CH4) 2.甲烷的化学性质 ——可燃性(点燃前先验纯) 实验现象: ①明亮的蓝色火焰; ②烧杯内壁有水雾; ③杯壁上澄清石灰水变浑浊; ④放出热量。 2、天然气 实验7-4 化学方程式 现象 (2) (1) CO2 + Ca(OH)2 = CaCO3 + H2O CH4+2O2 CO2+2H2O 点燃 烧杯内壁出现水雾 澄清的石灰水变浑浊 注意:点燃甲烷前,要先检验甲烷的纯度。 农村使用沼气: 制法:把秸秆、杂草、人畜粪便等废物放在密闭的沼气池中发酵,就可以产生甲烷,用作燃料。 意义: ①解决农村生活用燃料问题。 ②提高农家肥质量。 ③改善农村卫生环境。 ④促进农村经济发展。 3、合理利用与开发化石能源 讨论: 燃气灶进风口太小时,氧气供应不充足,含碳燃料燃烧不充分,生成炭粒在红热状态下使火焰呈黄色,并生成有毒的一氧化碳气体。这样既浪费资源,又污染空气。 使燃料充分燃烧通常考虑两点:一是燃烧时要有足够的空气;二是燃料与空气要有足够大的接触面。 有效提高化石燃料的燃烧利用率,就相当于延长了化石能源的使用期限。 可燃冰是埋藏于海底的一种主要含甲烷水合物的能源,但目前在开采技术上还存在着困难。 可燃冰: 三、使用燃料对环境的影响 燃料燃烧造成空气污染的主要原因: ●燃料中的一些杂质如硫等燃烧时,产生如二氧化硫等空气污染物; ●燃料燃烧不充分,产生一氧化碳等; ●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。 煤燃烧生成的二氧化硫(SO2)和二氧化氮(NO2)会形 成酸雨。其危害主要有: ●影响人体健康; ●影响植物(农作物)的生长; ●影响水中生物的生存; ●破坏文物或建筑等。 我国已大力推广使用脱硫煤,很多地方已用天然气来替代煤。 三、使用燃料对环境的影响 汽车尾气对空气的污染: 燃烧汽油或柴油时产生一氧化碳、未燃烧的碳氢化合物、氮的氧化物、含铅化合物和烟尘等。 为减少汽车尾气对空气的污染,目前在燃料使用和汽车制造技术方面已采取了一些措施; 有些城市的部分汽车改用压缩天然气(CNG)或液化石油气(LPG)作燃料,以减少对空气的污染。 减少汽车尾气污染的一些措施 改进发动机的燃烧方式,使汽油能充分燃烧; 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。 加大检测尾气力度,禁止未达环保标准的汽车上路 三、使用燃料对环境的影响 车用乙醇汽油 在汽油中加入适量乙醇作为汽车燃料。 适当节省石油资源 一定程度上减少汽车尾气的污染 将乙醇溶液中含 有的水进一步除去 添加适量的变性剂 (防止饮用) 变性燃料乙醇 变性燃料乙醇与汽油 以一定的比例混合 乙醇(C2H5OH)俗称酒精 制法:高粱、玉米、薯类等发酵、蒸馏得到。 属可再生能源 燃烧时放出大量热: 用途:可用作酒精灯、内燃机等的燃料。 C2H5OH+3O2 2CO2+3H2O 点燃 四、能源的利用与开发 氢气作为能源,越来越受到人们的关注。 氢能源
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