7单元课题2燃料的合理利用与开发.ppt

课题2燃料的合理利用与开发,,燃烧------人类最早利用的化学反应之一。,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。,CO2CO2,,点燃,（放热反应）,CO2C2CO,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。,,,,燃料的变迁,木柴,石油,煤,可燃冰,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；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）,CH42O2CO22H2O,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300500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CH48H2O其外观像冰。一体积可燃冰可储载100200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,曾经空气清新风景如画,,,,工业革命以后，人类突然发现,,,,,,,,,,,天不再是那么湛蓝,,,,,,,,,,,水不再绿,,,,,,,,,,,鸟儿也不再欢叫,,,,,,,,,,,1908年,1969年,雕像受酸雨腐蚀,罪魁祸首是谁,提示瓦特发明蒸汽机-----工业革命开始的标志。,化石燃料的燃烧就是罪魁祸首。,,地球------人类唯一的家园,三、化石燃料燃烧对空气的影响,1、煤的燃烧,思考1煤中主要含哪些元素,,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煤中的这些元素在燃烧后生成了哪些物质,酸雨到底是如何形成的呢酸雨可能对环境造成什么样的破坏,,,,,,,,,,,,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,,,,,,,,,,,,农业,森林,桥梁,文物,人体健康,酸雨的危害,1、破坏森林、庄稼等；2、腐蚀金属、建筑材料等。3、引起水体酸化，严重影响水生动植物的生长。4、直接危害人体健康，硫酸雾和硫酸盐雾的毒性比SO２大得多，可以侵入肺的深部组织，引起肺水肿等疾病而使人致死．,1、尽量少用含硫燃料2、含硫燃料脱硫后再使用3、尾气处理后再排放4、开发新能源,防止和保护措施,石油主要是由C、H元素组成的碳氢化合物，另外也还有少量的O、N、S等元素。目前多数汽车使用的燃料是由石油分馏出来的汽油或柴油,它们燃烧后的尾气直接排放到空气中,对空气造成污染.,2、汽车用燃料的燃烧,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。,讨论汽车尾气中的污染物有哪些,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加大尾气检测，禁止没有达到环保标准的汽车上路。5使用压缩天然气[CNG]或液化石油气[LPG]作燃料。,讨论减少汽车尾气对空气的污染可采取哪些措施,煤和石油等化石燃料造成对空气的污染，主要有哪些原因,1、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等；2、燃料燃烧不充分,产生一氧化碳；3、未燃烧的碳氢化合物及碳粒、尘粒等排放到空气中。,思考,社会的进步、经济的发展离不开能源的使用。有没有不污染环境或对环境污染较小的燃料呢,四、新能源的利用和开发,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,1、乙醇C2H5OＨ,讨论乙醇是怎样制得的俗名叫什么燃烧生成什么物质,1.乙醇由高粱、玉米、薯类等经过发酵、蒸馏制得的，属于可再生能源.2.乙醇俗名酒精,化学式为C2H5OH3.能燃烧,优点制取成本低,较易储存。缺点燃烧时会对环境产生负面影响的物质。,思考乙醇作燃料有哪些特点呢,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,小结,2、氢气（Ｈ２）,太阳能制备氢气,氢气燃烧,美国通用汽车公司液氢为能源的燃料电池概念车－氢动一号,通用液氢燃料电池汽车“HydoroGen3”,优点氢气本身无毒、极易燃烧、燃烧值高、其燃烧产物为水。缺点制取成本高和贮存困难。,讨论氢气作燃料，有哪些优缺点,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。,小结,H2,人类利用和开发的新能源,太阳能,太阳能电池,太阳能热水器,人类利用和开发的新能源,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）。CH42O2CO22H2O,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,,,,,,,,巩固提高,1国家决定推广乙醇汽油的应用。所谓乙醇汽油就是在汽油中加入适量乙醇混合而成的一种燃料。下列叙述错误的是A.乙醇汽油是一种新型化合物B.汽车使用乙醇汽油能减少有害气体的排放C.用石油可以制得汽油D.用玉米、高粱发酵可以制得乙醇,A,2我国三峡工程所提供得清洁、廉价的电能，相当于每年燃烧3000万吨原煤的火力发电产生的电能。因此三峡工程有助于控制A.温室效应B.氮的氧化物排放C.白色污染D.碳氢化合物的排放,A,3绿色能源是人类理想能源，不会造成环境的污染，下列不属于绿色能源的是A.风能B.太阳能C.氢能源D.煤,D,谢谢大家,