第七單元課題2燃料的合理利用與開發(fā)素材— 九年級化學(xué)人教版上冊

課題2 燃料的合理利用與開發(fā)【探索與發(fā)現(xiàn)】一、潔凈的氫能源自從1965年美國開始研制液氫發(fā)動機以來，相繼研制成功了各種類型的噴氣式和火箭式發(fā)動機。美國的航天飛機已成功使用液氫做燃料。我國長征2號、3號也使用液氫做燃料。利用液氫代替柴油，用于鐵路機車或一般汽車的研制也十分活躍。氫汽車靠氫燃料、氫燃料電池運行，也是溝通電力系統(tǒng)和氫能體系的重要手段。 目前，世界各國正在研究如何能大量而廉價的生產(chǎn)氫。利用太陽能來分解水是一個主要研究方向，在光的作用下將水分解成氫氣和氧氣，關(guān)鍵在于找到一種合適的催化劑。如今世界上有50多個實驗室在進行研究，但至今尚未有重大突破，但它蘊育著廣闊的前景。 在眾多的新能源中，氫能將會成為21世紀最理想的能源。這是因為，在燃燒相同重量的煤、汽油和氫氣的情況下，氫氣產(chǎn)生的能量最多，而且它燃燒的產(chǎn)物是水，沒有灰渣和廢氣，不會污染環(huán)境，而氫主要存于水中，燃燒后唯一的產(chǎn)物也是水，可源源不斷地產(chǎn)生氫氣，永遠不會用完。發(fā)展氫能源，將為建立一個美好、無污染的新世界邁出重要一步。思考：說說你眼中的氫能源。也可上網(wǎng)查一查。二、2010年中國環(huán)境狀況公報之大氣環(huán)境（節(jié)選）1、總體狀況 全國城市空氣質(zhì)量總體良好，比上年有所提高，但部分城市污染 仍較重；全國酸雨分布區(qū)域保持穩(wěn)定，但酸雨污染仍較重。2、空氣質(zhì)量 2010 年，全國471個縣級及以上城市開展環(huán)境空氣質(zhì)量監(jiān)測，監(jiān)測項目為二氧化硫、二氧化氮和可吸入顆粒物。其中3.6%的城市達到一級標準，79.2%的城市達到二級標準，15.5%的城市達到三級標準，1.7%的城市劣于三級標準。全國縣級城市的達標比例為85.5%，略高于地級及以上城市的達標比例。 3、廢氣中主要污染物排放量 2010年，二氧化硫排放量為2185.1萬噸，煙塵排放量為829.1萬噸，工業(yè)粉塵排放量為 448.7 萬噸，分別比上年下降1.3%、2.2%、14.3%。思考：談?wù)勀?010年中國環(huán)境狀況公報之大氣環(huán)境的感受。每年的五六月份都會公布上一年度的環(huán)境狀況公報，希望你能關(guān)注一下?！疽呻y辨析】1、近年來，農(nóng)作物秸稈成為農(nóng)村面臨污染的新源頭。每年夏收和秋冬之際，總有大量的小麥、玉米等秸稈在田間焚燒，產(chǎn)生了大量濃重的煙霧，據(jù)有關(guān)統(tǒng)計，我國作為農(nóng)業(yè)大國，每年可生成7億多噸秸稈，成為“用處不大”但必須處理掉的“廢棄物”。在此情況下，完全由農(nóng)民來處理，就出現(xiàn)了大量焚燒的現(xiàn)象。對此，大家議論紛紛，各抒己見，怎么辦？簡析：秸桿焚燒產(chǎn)生濃煙，污染空氣，造成能見度降低，引發(fā)交通事故。可以用作制沼氣的原料，也可以還田，或制成飼料等綜合利用。2、面對當(dāng)前的能源危機，人們發(fā)現(xiàn)可燃冰具有儲量大，能量高，燃燒值大等優(yōu)點，能源危機大可不必驚慌失措，有了可燃冰就可高忱無憂了。談?wù)勀愕挠^點。簡析：可燃冰優(yōu)點多，但存在開采難度大，且開采不當(dāng)還容易引起環(huán)境問題，所以一方面研究更好的開采方法，另一方面還要從節(jié)約能源和開發(fā)新能源方面考慮。3、現(xiàn)代工業(yè)、農(nóng)業(yè)的迅速發(fā)展和人類現(xiàn)代生活水平的不斷提高，需要大量的能源作支撐，開發(fā)新能源，實現(xiàn)人類可持續(xù)發(fā)展思想，你還知道哪些新能源，談?wù)勊膬?yōu)劣。簡析：新能源如地?zé)崮?，核能，風(fēng)能，潮汐能，氫能源，在開發(fā)和利用中應(yīng)該綜合考慮，如開發(fā)成本，效能如何等。【案例分析】一、化石燃料面臨被耗盡的危險，應(yīng)合理開采，并節(jié)約使用。其中控制燃燒，使其充分燃燒對于節(jié)約能源非常重要，例如提高煤的燃燒利用率就相當(dāng)于延長煤的使用年限。在生活中我們使用煤有的直接燃燒煤塊，有的做成煤坯，有的做成蜂窩，有的磨成煤粉。結(jié)合生活實際談?wù)劊海?）你的家庭使用的是什么燃料？談?wù)勥@種燃料的優(yōu)缺點，及使用的注意事項。（2）結(jié)合你家庭中使用的燃料談?wù)勅绾巫龅绞谷剂铣浞秩紵兀浚?）充分燃燒的優(yōu)點有哪些？不充分燃燒的缺點有哪些？點撥：（1）煤，天然氣，液化石油氣等。（2）足夠多的氧氣，足夠大的接觸面積。（3）提高燃燒的效率，得到更多的熱量，從而節(jié)約燃料。易產(chǎn)生一氧化碳等造成污染。二、使用和開發(fā)新的燃料及能源經(jīng)常使用的燃料有煤、煤氣、液化石油氣、天然氣、汽油和酒精等，從資源、環(huán)境、經(jīng)濟等方面考慮，這些燃料各有什么優(yōu)缺點？你認為使用哪種燃料較好？資源環(huán)境經(jīng)濟方便安全煤不可再生有污染便宜不方便高煤氣不可再生有污染便宜很方便低液化氣不可再生不清潔不便宜不方便低天然氣不可再生很清潔很便宜很方便高汽油不可再生有污染不便宜不方便低柴油不可再生有污染不便宜不方便低酒精可再生很清潔不便宜方便高點撥：綜合考慮天然氣當(dāng)今最清潔的燃料。【鞏固與提高】1、三瓶無色的氣體分別是氫氣、一氧化碳、甲烷，如何鑒別呢?2“西氣東輸”是開發(fā)大西北的一項重大工程，依據(jù)你的了解談?wù)劇拔鳉鈻|輸”情況及作用。3、煤和石油等化石燃料燃燒對空氣污染：（1）燃料中的一些雜質(zhì)如硫等燃燒，產(chǎn)生空氣污染物如SO2。（2）燃料燃燒不充分，產(chǎn)生CO。（3）未燃燒的碳氫化合物及碳粒、塵粒等排放到空氣中。我們應(yīng)該如何減少這種污染呢？樂樂、晶晶和芳芳經(jīng)過思考分別發(fā)表了自己的看法：樂樂說在煤的使用中，我們盡量做到_。晶晶說我們應(yīng)該在汽車尾氣的處理方面加大措施_。芳芳沉思了一下說，我感覺你們的方法治標不治本，最好是_。4、上網(wǎng)查一查什么是“低碳”？什么是“低碳生活”？如何踐行低碳生活？低碳生活并不難，勿以善小而不為，其實只需要你稍稍改變自己的生活方式即可實現(xiàn)。從我做起，暢談一下你的低碳生活。5、煤礦的礦井中常含有甲烷，如處理不當(dāng)則會造成瓦斯爆炸事故，所以提高礦工安全意識非常重要。假如你是一名煤礦的安全員，結(jié)合課題1燃燒和滅火，組織一次井下安全講座，整理一下，給大家講一講吧。6、秸稈是一種相對清潔的可再生能源，平均含硫量只有3.8，而煤的平均含硫量約為1%。某地燃燒秸稈的發(fā)電廠一年燃燒秸稈約2.0×105 t，可節(jié)約煤1.0×105 t。假設(shè)燃料中的硫元素經(jīng)燃燒后全部轉(zhuǎn)化為SO2，試計算該發(fā)電廠燃燒秸稈比燃燒煤每年少排放SO2多少噸？