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第七单元 能源的合理利用与开发
课题2 化石能源的合理利用
第二课时
1.了解化石燃料燃烧对环境的影响，了解燃料燃烧对空气产生污染的原因
2.通过实验认识氢气的燃烧，学习氢气的实验室制法
3.了解常见的新能源及其应用，知道资源开发、能源利用可能会对环境产生影响树立环保意识
教学目标
利：改善生活
弊：环境问题
工业革命以来，化石能源得到了快速开发和利用，人们的生活得到极大的改善，但化石能源燃烧对环境的负面影响越来越显著。
新课导入
任务一：辩证认识化石能源--利(改善生活)
古今对比----化石能源的开发利用带来的巨大变化
照明
燃料
出行
化石能源燃烧时产生一些物质会对空气造成污染，以致出现环境问题。
温室效应增强
酸雨
雾霾
化石能源在造福人类的同时，也带来了一些环境问题。化石能源燃烧时产生一些物质会对空气造成污染，以致出现环境问题。
任务二：辩证认识化石能源--弊(环境问题)
任务二：辩证认识化石能源--弊(环境问题)
【讨论】请根据元素守恒分析推测它们燃烧的产物是什么
煤 石油 天然气
组成 组成元素
燃烧的产物
C、H、S、N
C、H、S、N
C、H
CO2、CO、H2O、 SO2、 NO2
CO2、H2O
CO
CO2
SO2
氮的氧化物
烟尘
天然气是比煤和石油更清洁的能源，不会造成环境污染，会造成温室效应
化石燃料燃烧造成空气污染主要原因：
任务二：辩证认识化石能源--弊(环境问题)
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(SO2)、二氧化氮(NO2)等污染物，形成酸雨。
2.燃料燃烧不充分，产生一氧化碳等;
3.汽车尾气中的污染物有：CO、未燃烧的碳氢化合物、氮的氧化物、烟尘、雾霾等。
目前，多数汽车使用的燃料是汽油或柴油。它们燃烧时产生的一些物质，如一氧化碳、未燃烧的碳氢化合物、氮的氧化物、含铅化合物和烟尘等。会随尾气直接排放到空气中，对空气造成污染。
化石燃料燃烧造成影响
任务二：辩证认识化石能源--弊(环境问题)
酸雨对植被的破坏
酸雨对雕像的腐蚀
雾霾
温室效应
任务二、应对措施一降低化石能源的利用对环境的影响
1.减少煤中的含硫量（使用脱硫煤）；减少空气污染物 SO2 的产生
我国已大力推广使用脱硫煤，并在很多地区用天然气代替煤。
加入固硫剂制成型煤
使用脱硫煤
烟气脱硫
CO2
CO
NOx
H2O
空气污染物
改进发动机的燃烧方式，使汽油充分燃烧
发动机中燃料充分燃烧
高压燃油嘴
（喷射雾状燃油）
汽车涡轮增压器，提高发动机进气能力
喷油嘴畅通雾化表现
任务二、应对措施一降低化石能源的利用对环境的影响
改进使用技术： 改进汽车发动机的燃烧方式,使用催化净化
装置,加大尾气检测力度,推广使用电动汽车。
催化剂
＋
＋
汽车尾气净化装置
三元催化器
任务二、应对措施一降低化石能源的利用对环境的影响
汽车尾气净化处理；使用催化净化装置，使有害气体转化为无害物质
CO、NO、NO2氮氧化物等
2CO + 2NO === 2CO2 + N2
催化剂
使用压缩天然气（CNG）
任务二、应对措施一降低化石能源的利用对环境的影响
使用乙醇汽油
如何减少汽车尾气污染？
在汽油中加人适量乙醇作为汽车燃料(车用乙醇汽油)，可适当节省石油资源，并在一定程度上减少汽车尾气的污染。目前，我国的一些地区在使用乙醇汽油作为汽车燃料。
为了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。
减少环境污染的措施
4.加强环境监测；
1.减少煤中的含硫量（使用脱硫煤）；
2.工厂废气净化后再排放；
3.汽车尾气净化处理；
5.开发新的清洁燃料及能源。
任务二：辩证认识化石能源--弊(环境问题)
我国研制的最大的氢氧火箭发动机
我国首列氢能源市域列车试跑成功
任务三、应对措施---开发和利用新能源--氢能源
2H2 + O2 === 2H2O
点燃
(1)氢气燃烧的化学方程式:
（2)氢能源的优点
无毒，热值高，燃烧后的产物是水，无污染。
(氢气是一种理想清洁的高能燃料)
氢燃料电池原理
工业上一般通过电解水或以化石能源为原料制取氢气。
大量制取和储运成本较高，氢气在生产和生活中还未能广泛应用
任务三、应对措施---开发和利用新能源--氢能源
任务三、应对措施---开发和利用新能源--氢能源
前沿信息
可再生能源规模化利用创新技术--可再生能源制氢
将不稳定的可再生能源转化为稳定的氢能进行利用，解决可再生能源间歇性强、波动性快的难题。
任务三、应对措施---开发和利用新能源--氢能源
光伏电解水制氢
风电制氢
核能制氢
Zn + H2SO4 = ZnSO4 + H2↑
氢气的实验室制法
1.实验药品：锌与稀硫酸
2.实验原理：
3.实验装置：
任务四、开发和利用新能源--氢能源
发生装置：固液常温型
排水法收集氢气
H2难溶于水
向下排空气法收集氢气
H2的密度比空气小
氢气的实验室制法
任务四、开发和利用新能源--氢能源
太阳能
风能
地热能
潮汐能
核能
生物质能
任务四、开发和利用新能源
开发和利用其它能源，如太阳能、风能、地热能、潮汐能、核能和生物质能等。
任务四、开发和利用新能源
开发和利用其它能源，如太阳能、风能、地热能、潮汐能、核能和生物质能等。促进能源消费结构不断优化，向清洁低碳方向转变。
浙江温州滩涂光伏发电项目
亚洲最大滩涂渔光互补发电项目
广东阳江海上风电项目
国内首个百万千瓦级海上风电场
福建福清“华龙一号”核电项目
我国核电走向世界的“中国名片”
我国已经建成世界最大规模的清洁发电体系
浙江温州滩涂光伏发电项目
青海德令哈熔盐光热发电项目
广东阳江海上风电项目
福建福清“华龙一号”核电项目
开发新能源的作用：解决化石能源枯竭，减少环境污染。
任务四、开发和利用新能源
我国能源的未来
　　诺贝尔奖设立以来，超过三分
之一的诺贝尔奖的物理奖和化学奖
都跟能源的转化和利用相关。
来源于中国科学院工程热物理研究所
研究员刘启斌《科学公开课》
我国能源的未来
未来能源将向着多元化、低碳化、智能化、多极化发展，可再生能源逐步成为能源结构主体，化石能源作为辅助。
课堂总结
化石能源
综合利用
环境污染
分类
形成
煤
石油
天然气
煤的干馏
石油的分馏
不可再生能源
温室效应
有毒
酸雨
开发利用新能源
课堂总结
跟踪训练
1.下列关于化石能源的叙述中，不正确的是（ ）
A. 煤可用于发电 B.石油炼制可得到多种产品
C.天然气的主要成分是甲烷 D.化石能源只能通过燃烧加以利用
2.从环境保护的角度考虑，下列燃料中最理想的是（ ）
A.氢气 B. 天然气 C. 乙醇 D.汽油
3.石油被人们称为“工业的血液”，它没有固定的沸点，通过加热汽化、冷凝、分离可得到汽油、煤油等产品，由此可以判定石油属于（ ）
A.单质 B.化合物 C.纯净物 D.混合物
4.下列物质不属于化石燃料的是（ ）
A.煤 B.石油 C.酒精 D.天然气
D
A
D
C
5.燃煤排出的二氧化硫进入大气后，会引起的环境问题是（ ）
A.温室效应 B.白色污染 C.酸雨 D. 臭氧层破坏
6.天然气、沼气、可燃冰的主要成分都是甲烷，下列说法错误的是（ ）
A.天然气不属于化石燃料
B.沼气是可再生能源
C.合理开发可燃冰可以有效缓解能源危机
D.在一定条件下，当甲烷与空气达到一定比例时会发生爆炸
7.可燃冰(主要成分是甲烷水合物) 一种高效清洁能源，下列说法错误的是（ ）
A.属于混合物 B.若开采不当，将造成严重的温室效应
C.燃烧时放出热量 D.其外观像冰，且与冰的组成完全相同
跟踪训练
C
D
A
8.车用乙醇汽油是将乙醇和汽油以一定的比例混合而成的一种汽车燃料，下列有关说法错误的是（ ）
A.乙醇汽油是一种新型的化合物
B.使用乙醇汽油可适当节省石油资源
C.使用乙醇汽油可减轻汽车尾气对环境的污染
D.乙醇俗称酒精，实验室用作酒精灯的燃料
9. 氢气是一种性能优越的能源,若以水作原料,来制取氢气，最理想的途径是（ ）
A.利用焦炭和水蒸气在高温下反应制得 B.利用炽热的铁和水蒸气反应制得
C.利用太阳能分解水制得 D.利用热电厂提供的电力电解水制得
跟踪训练
A
C
10.下列措施：①改进发动机的燃烧方式，使汽油充分燃烧；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；④改用压缩天然气。 其中能够减少汽车尾气对空气污染的是（ ）
A.①② B.②③ C.①②③④ D.①②③
C
跟踪训练
11.人类目前消耗的能源主要来自化石燃料。
(1)石油是化石燃料之一，它属于___________(填“纯净物” 或“混合物”)。
(2)煤块经粉碎处理后，在空气中燃烧得更快、更充分，这是因为_________________________________。
(3)农村居民用上了天然气。天然气燃烧的化学方程式为_________________________________。
混合物
增大了煤与空气的接触面积
CH4 + 2O2 === CO2 + 2H2O
点燃
跟踪训练

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