课题《燃料合理利用与开发》教案(旧).doc

7.2燃料和热量
一、学习目标：
1.了解化石燃料是重要的自然资源及其不可再生性，认识合理开采和节约使用化石燃料的重要性；
2.知道石油炼制出的几种主要产品及其用途；
3.知道煤的几种主要产品及其用途；
4.了解化学反应中能量的变化，认识燃料充分燃烧的重要性。
【课前预习】
1.我们的日常生活中常用的燃料有哪些？
2.煤、石油、天然气它们是可再生资源吗？
3.使用氢气应注意什么？
4.如何通过实验检验某物质燃烧产物是水或二氧化碳？
【情境导入】

二、自主探究：
知识点一：化石燃料
【自学】阅读教材P131～136至海底“可燃冰”，并完成下列问题。
一、三大化石燃料（矿物燃料）
1.煤和石油

煤（工业的粮食）
石油（也叫原油，工业的血液）
形成
等被埋于土中→经长期复杂变化成煤
的遗骸被沙泥掩埋→经复杂变化形成石油
物质分类

主要元素
元素（还有H、 、 与 元素等）
和 元素，还含有有害的元素铅等。
综
合
利用
产
品
干馏：把煤隔绝空气加强热，得到 、
、和 等
分馏：利用石油各成分的 不同，将它们分离得到溶剂油、 、航空煤油、 、柴油、润滑油、 、沥青等。
变化
属于 变化
属于 变化
■煤气的主要成分： 、 、 ，水煤气的主要成分：氢气和一氧化碳。
■液化石油气的主要成分： 、丁烷、丙烯、 。
2.天然气，主要成分是甲烷（CH4）
【实验探究】观察P134实验7-4

实验现象
分析（化学方程式）
导管口中的甲烷

干冷的烧杯

倒入澄清石灰水的烧杯

【结论】说明甲烷中一定含有_____、_____元素。
【归纳小结】
俗名
沼气、坑气、瓦斯
物理性质
气体、密度比空气 、 溶于水
化学性质
可燃性：
用途

存在

知识点二：化学反应中的能量变化
【自学】阅读教材P136～137.
1.能量在生活中有哪些应用？
2.为什么要节约和开发新能源？
3.如何提高燃料的利用率（使之充分燃烧）？⑴               和⑵                  。
【实验】教材P136实验7-5，回答下列问题。
现象
有大量的 冒出
感觉
试管壁
方程式

分析

可见，化学反应在生成新物质的同时，还伴随着 的变化。有些反应能 热量（如碳等的燃烧），有些反应 热量（碳与二氧化碳的反应）。
▲注意：在判断一个化学反应是吸收热量还是放出热量时，不能单纯依据该反应发生需用的条件来进行判断，例如，碳和氧化铜的反应需要高温的条件，但该反应却是一个放热反应。

【课堂小结】通过本节课的学习，你收获了什么？
【我的收获】

【知识点总结】比较煤、石油、天然气

煤
石油
天然气
状态
固态
液态
气态
组成
主要含C元素，此外还含有少量的H、N、S、O元素
主要含C、H元素外，还含S、O、N等元素
主要成分是甲烷
用途
重要的化工和冶金原料
重要的化工原料
燃料和化工原料
加工方法
煤的干馏
石油的分馏
无
产品
焦炭、煤焦油、焦炉气等
汽油、柴油、煤油等
燃气
污染情况
造成温室效应；形成酸雨

三、自我测评
【课堂练习】课本P139.1～6
1.下列有关煤、石油、天然气的说法不正确的是（ ）
A、它们都是当今世界最重要的化石能源 B、它们燃烧都生成二氧化碳
C、它们的蕴藏量是无限的 D、它们都是混合物
2.人类生活需要能量，下列能量转化的例子，不是由化学变化产生的是（ ）
A、燃起篝火烘烤食物 B、太阳能热水器烧水
C、绿色植物将太阳能转化为化学能 D、煤燃烧发电
3.选择燃料应考虑的因素是（ ）
①是否易于燃烧②是否生成污染气体③能释放多少热量④是否能稳定的燃烧⑤是否廉价⑥使用是否安全⑦是否容易储存和运输。 A、①③⑤⑦ B、②④⑥ C、①②③④ D、①②③④⑥⑦
4.含硫的劣质煤如果不完全燃烧，则排放出的有毒气体是（ ）
A、二氧化硫 B、一氧化碳 C、二氧化硫和二氧化碳 D、二氧化硫和一氧化碳
【中考直通车】
5.某气体由氢气、一氧化碳、甲烷中的一种或几种组成。点燃该气体后，在火焰上方罩一冷而干燥的烧杯，烧杯内壁出现水雾；把烧杯迅速倒转过来，注入少量澄清石灰水，振荡，石灰水变混浊。下列对气体组成的推断不正确的是（ ）
A.可能三种气体都存在 B.可能只有氢气 C.可能是甲烷和一氧化碳的混合气体 D.可能只有甲烷
6.关于易燃和易爆物品的生产、使用、运输、贮存方法不正确的是( )
A.存放时要露天放置，紧密堆积 B.搬运取用时要轻拿轻放，不能摔、砸和撞击
C.运输时，避开人口稠密区 D.生产厂房、仓库等建筑物与周围建筑物之间要留有足够的防火距离
7.今年我市市民陆续使用天然气。
⑴我市市区家用燃料的更新历程如下：

①下列有关家用燃料更新的理由，正确的是 。
A.天然气是可再生的能源 B.气体燃料的利用率更高 C.减少煤燃烧过程中产生的污染物
②天然气（主要成分是甲烷）和液化石油气（主要成分是丙烷和丁烷）中碳元素的质量分数分别约为75%和82.3%，通过该数据分析：相同条件下，用天然气作燃料比液化石油气更环保的理由 。
③甲烷在空气中完全燃烧的化学方程式为 。
⑵从南昌输送到赣州的天然气需经过除杂、添加无毒臭味剂、减压等处理后才能输送到市民家中。用分子的观点解释天然气减压后体积会膨胀的原因 。
8.我国成功发射载人飞船“神舟七号”，太空第一次留下了“中国人的脚印”。中国成为世界上第三个可以信步太空的国家。让我们一起解读“神七”：
(1)为航天员提供的“人造空气”中含有体积分数为70％的氮气、20％以上的氧气、少量二氧化碳等气体。某同学对“人造空气”的分析如下：①氮气含量比空气低；②氮气没有任何作用，可不添加；③改成纯氧气更有益于航天员呼吸；④没有污染物。其中正确的是 。
(2)“神七”载人飞船所用固体燃料是铝粉和高氯酸铵的混合物。发射时，点燃铝粉产生大量的热引发高氯酸铵发生如下反应：2NH4ClO4高温N2↑+2O2↑+Cl2↑+4X↑
①X的化学式为 。
②混合燃料中高氯酸铵的作用是 。
③铝粉燃烧的化学方程式为 。
(3)为防止载人飞船在高温烘烤下表面被氧化，在载人飞船表面涂了一层纳米硅酸盐涂料。这种涂料应具有哪些性质? (至少答两点)。
(4)“神七”航天服中有废气处理系统。先让废气进入一个装有活性炭的盒子除去臭气，这一过程利用了活性炭的 性。再用氢氧化锂(LiOH)作吸收剂除去二氧化碳(氢氧化锂和氢氧化钠具有相似的化学性质)，请写出该反应的化学方程式 。
9.在当今社会，人类需要的大部分能量都是由化学反应产生的。
⑴下列物质属于化石燃料的是（填写字母编号） 。
A.乙醇 B.石油 C.氢气 D.煤
⑵氢气是一种清洁能源，氢气燃烧的化学方程式为 ，在实验室里可以通过置换反应来制取氢气，写出其中一个化学方程式 。
⑶煤中含有的硫在燃烧时会以SO2的形式排放，污染大气，某工厂有含硫0.8%的煤5000t，回答下列问题：
①5000t含硫0.8%的煤中，所含硫的质量是 t;
②SO2的相对分子质量为 ，上述煤如果不经过处理直接完全燃烧，产生CO2的质量是 t；
③SO2可用于生产硫酸，化学方程式为2SO2+O2+2H2O=2H2SO4。参加反应的SO2与生成的H2SO4的质量比是______，如果将上述SO2全部转化，可得到H2SO4的质量比为_______t(精确到0.1)。
【拓展延伸】
10.实验证明，在同温同压下，相同体积的任何气体中含有相同的分子数，根据此结论回答下列问题（以下气体均处于同温同压下）：
（1）将同体积的CO（煤气的主要成分）和CH4（天然气的主要成分）混合，所得的混合气体中，C、H、O三种元素的原子个数比为 ，C、H、O三种元素的质量比为 （化为最简整数比）
(2)分别写出CO、CH4燃烧的化学方程式 、
（3）燃气灶由灶体，进气管（进CO 或CH4）进风管（进空气）、开关等部件组成，我国的西部大开发的天然气东输，可改善东部居民的生活用气，使用煤气的用户在改用天然气时，需对煤气灶加以改造，改造后的燃气灶与原来的燃气灶相比，进风管的主要区别是 ，你的理由是
11.有一瓶无色气体，可能由甲烷、氢气、一氧化碳中的一种或两种或三种组成，为探究其组成情况，将气体点燃，并将燃烧后的产物通入下列装置中，请根据有关情况推测该气体的组成（提示：浓硫酸具有吸水性）

⑴若A质量增多，B质量不变，则气体为
⑵若A质量不变，B质量增多，则气体为
⑶若A质量增多，B质量也增加，则气体组成为
【作业布置】

7.3 使用燃料对环境的影响
一、学习目标：
1.了解化石燃料燃烧对环境的影响。
2.认识使用和开发清洁燃料及各种能源的重要性。
3.能调查或收集有关酸雨对生态环境和建筑物危害的资料及当地空气质量日报或相关信息，能初步分析这一时段空气质量变化的原因。
【课前预习】
1.汽车、轮船使用的燃料有____________。埋于海底可能会代替化石燃料的新能源是____________。
2.化石燃料燃烧造成对空气的污染，主要有哪些原因？
3.实验室制取氢气最常用的药品 ，化学反应方程式 。
4.写出乙醇、氢气燃烧的化学方程式_________________________；__________________________
【情境导入】

二、自主探究：
知识点一：燃料燃烧对空气的影响
【自学】阅读教材P139～140，并完成下列问题。
【归纳】酸雨的形成
煤的成分有 、 、 等元素。煤燃烧会排放出 、 等空气污染物，不完全燃烧还会产生 。前二者会与空气中的成分（氧气、水）发生反应形成 降落地面。
【实验探究】教材P140“酸雨危害的模拟实验”。
向充满SO2的集气瓶中加入少量的水。分别将表中所列的物质放入上述液体中，观察现象。
加入的物质
现象
H2O
SO2+H2O
植物叶子或果皮

镁条或锌粒

大理石

【讨论】
1.根据上述实验，酸雨有哪些危害？
⑴危害人体健康；
⑵造成水体 ，严重影响水生 的生长；
⑶ 土壤、植被、森林；
⑷ 地面上的建筑物、金属制品、皮革、纺织品；
⑸渗入地下，可能会引起地下水的 。
2.对于酸雨的危害，应采取怎样的防止和保护的措施？
⑴工厂废气 ；
⑵ 含硫煤的使用或使用 煤；
⑶改善汽车用燃料（如使用压缩天然气CNG和液化石油气LPG）；
⑷减少 燃料的燃烧，大力开发使用 。
【自学】阅读教材P141～142，带下列问题自学。
1.多数汽车使用的燃料是什么？ 、 。
2.汽车的尾气主要含有哪些污染物？ 、 、 、 、 等 。
3.为减少汽车尾气对空气的污染，目前采取哪些措施？
⑴改进 的燃烧方式，以使汽油能够 燃烧；
⑵采用 装置，使有害气体转化为 ；
⑶使用 汽油，禁止 物质的排放；
⑷在管理上，加大检测 的力度，禁止没达到 的汽车上路。
4.煤和石油等化石燃料燃烧造成对空气的污染，主要有哪几方面原因？
⑴因含有硫、氮元素而产生 、 等大气污染物。
⑵因含有碳元素，不完全燃烧产生 而污染空气。
⑶因末燃烧的 、炭粒、 排放到空气中造成粉尘污染空气。
知识点二：使用和开发新的燃料及能源
【自学】阅读教材P142～145，并完成下列表格。

乙醇(酒精)
氢气（最清洁能源）
化学式

性质
物性

化性

特点

来源广泛、燃烧值大、产物无污染。
来源
、 和 等经过 、 可得到乙醇

用途

●乙醇与甲烷比较：产物一样，反应物所含的元素种类 。
【结论】某物质燃烧，产生水和二氧化碳，则原物质中一定含有 、 元素，可能含有 元素。
●车用乙醇汽油（ 物）：汽油+乙醇=汽车燃料，优点：①节省 ；②减少 ；③促进 。
●工业酒精中常含有有毒的甲醇（CH3OH），故不能用工业酒精配制白酒！
【讨论】
1.氢气制取发生装置与实验室制取二氧化碳还是高锰酸钾制氧气相同？收集装置用什么方法？
2.写出电解水的方程式。电解水和用锌与稀硫酸反应都能制取氧气。如果将氢气作为燃料广泛应用，你认为用这两种方法可行吗？为什么？
3.其他新能源：
■使用能源的两个原则：
①要节约现有能源（例如使燃料充分燃烧），综合利用能源（例如煤和石油的综合利用）；
②要积极开发无污染的新能源。

【课堂小结】通过本节课的学习，你收获了什么？
【我的收获】

三、自我测评
【课堂练习】课本P146.1～6
1.化石燃料是不可再生能源，开发和利用新能源迫在眉睫。下列不属于新能源的是（ ）
A.太阳能 B.潮汐能 C.风能 D.石油
2.保护环境，就是关爱自己。对于生产生活中的下列做法你认为正确的是（ ）
A.废旧电池随意丢弃 B.大量施用农药化肥，增加农作物产量
C.加高烟囱，减少二氧化硫的排放 D.生活污水集中处理后再排放
3.从环境保护的角度出发，下列做法正确的是 ( )
A.烧树叶，以减少垃圾运输量 B.废弃塑料就地烧掉，以消除“白色污染”
C.高工厂烟囱，以减少二氧化硫对环境的污染D.输沙土的车辆盖上苫布，以免增加空气中的粉尘含量
4.物质：①煤②石油③天然气④氢气⑤一氧化碳⑥二氧化碳⑦乙醇填入相应的空格中（填序号）
⑴属于混合物的是 ⑵属于化石燃料的是
⑶能造成温室效应的是 ⑷燃烧产物对空气无污染的是
(5)点燃之前必须检验纯度的是 ⑹能用粮食发酵制取的是
5.“空中死神”，是目前人类遇到的全球性区域灾难之一。位于中国西部的乐山大佛是世界上最大的一座佛像，但是目前由于大量的酸雨，它正在被快速的腐蚀，请回答下列相关问题：
⑴形成酸雨的主要物质之一的SO2在空气中受阳光及尘埃等催化时可被O2氧化成SO3，SO3最终与雨水反应形成酸雨，酸雨的主要成分为硫酸（H2SO4）。试写出这一过程中所发生的两个化学反应方程式：
、 。
⑵酸雨除了能腐蚀大理石雕像外，还可导致的危害有 （填编号）
A、温室效应 B、导致树木枯萎
C、造成洪涝灾害 D、影响农作物生长
⑶怎样防治酸雨的产生，请你提出两点建议： 、 。
H2O

H2+O2

太阳能

光分解催化剂

电能

氢发电机

燃料电池

【中考直通车】
6.目前，科学家提出了一种最经济最理想的获得
氢能源的循环体系(如右图)。下列说法错误的是 ( )
A.燃料电池能够使化学反应产生的能量转化为电能
B.该氢能源的循环体系能够实现太阳能转化为电能
C.在此循环中发生了反应：2H2O ===2H2↑+O2↑
D.目前化学家急需解决的问题是寻找合适的光照条件下分解水的催化剂
7.如图是一幅贴在汽车加油站的宣传广告。下列叙述错误的是（ ）
A.由玉米生产的乙醇可添加在汽油中作汽车燃料
B.玉米汁可作汽车燃料
C.推广玉米生产的燃料可在一定程度上缓解当前的能源危机
D.推广乙醇汽油可适度减轻汽车尾气对环境的污染
8.近年来，我市率先在公交车和出租车中推行用天然气代替汽油作燃料的改革，取得了显著的进展。走在街头，你会发现不少公交车和出租车上印有“CNG”的标志，代表它们是以压缩天然气作为燃料的汽车。
⑴推行这一改革的主要目的是 。
⑵CNG的主要成分是
①CH4 ②CO ③液化石油气 ④无铅汽油
⑶天然气的主要成分出现在煤矿的矿井里，达到一定的浓度时，遇到明火就会爆炸，这就是人们常说的瓦斯爆炸。为了防止瓦斯爆炸，煤矿的矿井里必须采取 、 等安全措施。
9.兴趣小组同学为了弄清即将维修的沼气池中气体的成分，进行了有关实验。请你与他们一起完成以下探究活动：
【收集气体】将不加盖的矿泉水瓶装满水，用细绳吊入池中，再用木棍拨动使瓶中的水全部倒出（见右图），然后迅速拉起矿泉水瓶，盖上瓶盖。这种方法属于 集气法。
【对气体猜想】猜想Ⅰ．全部是CH4； 猜想Ⅱ．全部是CO；
猜想Ⅲ．全部是CO2； 猜想Ⅳ．是CH4和CO2的混合气体。
【实验和推断】

ⅰ ⅱ ⅲ
（1）若“现象a”为石灰水变浑浊，则说明气体
中含有 气体。
（2）步骤②的目的是 ；
步骤③“注水装置”应选右图中的 （填序号）。
（3）若“现象b”为杯壁有水雾出现，有同学认
为“猜想Ⅰ或Ⅳ”成立，其反应方程式为：
；另有同学认为
此现象不能证明收集到的气体中一定含有氢元素，理由是 ；要排除这种干扰可采取的措
施是 。
（4）采取（3）中的排除干扰措施后：若“现象a、b”无明显现象，“现象c”石灰水变浑浊，则证明“猜想 ”成立；若“现象a、c”均为石灰水变浑浊，“现象b”为杯壁有水雾，则证明“猜想 ”成立。
【拓展延伸】
10.某无色气体中可能含有甲烷、一氧化碳、二氧化碳、氮气中的一种或几种，现将该气体依次通过下图所示装置，观察到：①A装置内未见有浑浊出现；②D装置内无水硫酸铜变蓝(无水硫酸铜遇水变蓝)；最终收集到一定量干燥气体(假设每步反应都是完全的)。
请回答下列问题：

(1)由①可知原混合气体中肯定不含_________；
(2)由②可知原混合气体中一定含有__________；
(3)最终收集到的气体是_____________；
(4)实验过程中记录的实验数据如下：

D装置总质量
E、F装置总质量
反应前
156.6g
356.8g
反应后
158.4g
359.0g
则该气体的成分为：__________________。
【作业布置】

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