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《燃料的合理利用与开发》燃料及其利用PPT课件3
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《燃料的合理利用与开发》燃料及其利用PPT课件3

一.化学反应中的能量变化

[实验7-3]在一支试管中加入一小匙干燥的生石灰,再加入2 mL水,观察现象,并用手触摸试管外壁。

现   象  生石灰和水剧烈反应,产生大量水蒸气,放热。

手的感觉  热或烫手。

分   析  生石灰和水剧烈反应,产生大量水蒸气,并放出热量,说明这是一个 放热反应。

结论: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。其中,放出热量的为放热反应,吸收热量的为吸热反应。

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人类需要的大部分能量是由化学反产生的

生活燃料的使用:做饭、取暖等;

还有发电、烧制陶瓷、冶炼金属和发射火箭;

开山炸石和拆除危旧建筑;等等

对于我们自身来说,维持体温和日常活动所需的能量,都与食物在体内发生的化学反应有关。

目前人们通过化学反应获得的能量,大多来自于化石燃料,化石燃烧对于人类非常重要。

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2、燃料充分燃烧的条件

(1)如何做到使燃料充分燃烧呢?

①燃烧时要有足够多的空气(或氧气);

②燃料要与空气要有足够大的接触面积。

(2)充分燃烧的优点有哪些?

燃料充分燃烧,能节约能源、减少环境污染

(3)不充分燃烧的缺点有哪些?

燃料燃烧不充分时,不仅使燃料燃烧产生的热量减少,浪费资源,而且还会产生大量的CO等物质,污染大气。

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二、化石燃料的利用

生活中经常使用的燃料有 煤、石油和天然气,我们常称它们为化石燃料。它们是不可再生能源

1、⑴化石燃料的形成

煤也叫做煤炭,被喻为“工业的粮食”、“黑色的金子”

② 石油和天然气的形成

石油又叫原油,被誉为“工业的血液”;天然气的主要成分是甲烷(CH4),是公认的当今世界最重要而又较洁净的气体燃料。

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石油(工业的血液 )

石油也是混合物,主要含碳、氢元素(少量氮、硫元素);分馏产物燃烧产物为CO2、NO2、SO2等。

从油井中开采出来的石油也叫原油,是一种粘稠状的液体。

石油中主要含有碳和氢两种元素。

城镇的许多家庭做饭使用一种罐装“煤气”作为燃料,罐中所装的是液化石油气。

煤气泄漏会造成什么危害?使用罐装液化石油气在安全上应注意什么?

煤气的主要成分是一氧化碳,它是可燃性气体并且是有剧毒的气体, 一旦泄漏,一方面可能引起火灾甚至爆炸事故,另一方面可使人中毒死亡,所以要谨防泄漏事故发生;灌装液化石油气(主要成分为丙烷、丁烷、丙烯和丁烯等)是经加压后压缩在钢瓶中,由于这些气体都属于易燃易爆物,使用时一定要注意安全、轻拿轻放、放置在远离火源处、用毕要关紧阀门、防止泄漏、定期检查等,一旦泄漏要立即关闭阀门、打开门窗,切记产生火花,如开灯、碰撞电子打火装置等。

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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 

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。 

小结:煤和石油等化石燃料燃烧造成对空气的污染,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。

我们离不开燃料,更需要清洁的环境!怎么办?

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四、能源的利用和开

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。它们是可再生能源。

1、乙醇(酒精)C2H5OH

C2H5OH + O2  ===  CO2 + H2O

使用车用乙醇汽油的优点?

①节省石油资源

②减少汽车尾气的污染

③促进农业生产

2、氢气 H2

2 H2 + O2  === 2 H2O

实验室常用锌和稀硫酸反应来制取氢气

Zn + H2SO4 == ZnSO4 + H2↑

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氢能

氢蕴藏于浩瀚的海洋之中。海洋的总体积约为13.7亿立方千米,若把其中的氢提炼出来,约有1.4×10  吨,所产生的热量是地球上矿物燃料的9000倍。氢是一种极为优越的新能源.

燃烧热值高 每千克氢燃烧后能放出142.35千焦的热量,约为汽油的3倍,酒精的3.9倍,焦炭的4.5倍。

清洁无污染 燃烧的产物是水,对环境无任何污染

资源丰富 氢气可以由水分解制取,而水是地球上最为丰富的资源。

适用范围广 贮氢燃料电池既可用于汽车、飞机、宇宙飞船,又可用于其他场合供能。 

生物能

定义:太阳能通过光合作用以生物的形态储存的能量

种类:林产品下脚料、薪柴、秸秆、人畜粪便、水生作物、沼气和城市生活、生产中的废弃物等

特点:挥发成分含量高,易于着火燃烧,但体积松散,能量密度低

方向:(1)转换成气体燃料和液体燃料

(2)改进燃烧装置,提高燃烧热效率

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随堂练习

1.农作物收割后留下大量秸杆,下列有关秸杆的处理方法错误的是(   )

A .做饲料     B.造纸      C.制沼气     D.就地焚烧

2.从人类生存的环境考虑,未来用于汽车的理想燃料是(   )

A.氢气      B.天然气      C.煤      D.石油

3 .提供能量巨大、持续时间长、分布地域广阔、获取利用方便、使用安全高效,且对环境不产生负面影响的新能源是(    )

A.核能      B.太阳能     C.氢能     D.地热能

4 . 要节约现有能源,还要研究开发新能源。新能源是指(    )

①氢能  ②太阳能  ③风能  ④水能  ⑤地热能  ⑥潮汐能  ⑦电能

A.①②④⑦         B.①②③⑤              

C.③④⑤⑥         D.①②③⑤⑥

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