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课题2 燃料的合理利用与开发
【探索与发现】
一、洁净的氢能源
自从1965年美国开始研制液氢发动机以来，相继研制成功了各种类型的喷气式和火箭式发动机。美国的航天飞机已成功使用液氢做燃料。我国长征2号、3号也使用液氢做燃料。利用液氢代替柴油，用于铁路机车或一般汽车的研制也十分活跃。氢汽车靠氢燃料、氢燃料电池运行，也是沟通电力系统和氢能体系的重要手段。
目前，世界各国正在研究如何能大量而廉价的生产氢。利用太阳能来分解水是一个主要研究方向，在光的作用下将水分解成氢气和氧气，关键在于找到一种合适的催化剂。如今世界上有50多个实验室在进行研究，但至今尚未有重大突破，但它蕴育着广阔的前景。
在众多的新能源中，氢能将会成为21世纪最理想的能源。这是因为，在燃烧相同重量的煤、汽油和氢气的情况下，氢气产生的能量最多，而且它燃烧的产物是水，没有灰渣和废气，不会污染环境，而氢主要存于水中，燃烧后唯一的产物也是水，可源源不断地产生氢气，永远不会用完。发展氢能源，将为建立一个美好、无污染的新世界迈出重要一步。
思考：说说你眼中的氢能源。也可上网查一查。
二、2010年中国环境状况公报之大气环境（节选）
1、总体状况 全国城市空气质量总体良好，比上年有所提高，但部分城市污染 仍较重；全国酸雨分布区域保持稳定，但酸雨污染仍较重。
2、空气质量 2010 年，全国471个县级及以上城市开展环境空气质量监测，监测项目为二氧化硫、二氧化氮和可吸入颗粒物。其中3.6%的城市达到一级标准，79.2%的城市达到二级标准，15.5%的城市达到三级标准，1.7%的城市劣于三级标准。全国县级城市的达标比例为85.5%，略高于地级及以上城市的达标比例。
3、废气中主要污染物排放量 2010年，二氧化硫排放量为2185.1万吨，烟尘排放量为829.1万吨，工业粉尘排放量为 448.7 万吨，分别比上年下降1.3%、2.2%、14.3%。
思考：谈谈你2010年中国环境状况公报之大气环境的感受。每年的五六月份都会公布上一年度的环境状况公报，希望你能关注一下。
【疑难辨析】
1、近年来，农作物秸秆成为农村面临污染的新源头。每年夏收和秋冬之际，总有大量的小麦、玉米等秸秆在田间焚烧，产生了大量浓重的烟雾，据有关统计，我国作为农业大国，每年可生成7亿多吨秸秆，成为“用处不大”但必须处理掉的“废弃物”。在此情况下，完全由农民来处理，就出现了大量焚烧的现象。对此，大家议论纷纷，各抒己见，怎么办？
简析：秸杆焚烧产生浓烟，污染空气，造成能见度降低，引发交通事故。可以用作制沼气的原料，也可以还田，或制成饲料等综合利用。
2、面对当前的能源危机，人们发现可燃冰具有储量大，能量高，燃烧值大等优点，能源危机大可不必惊慌失措，有了可燃冰就可高忱无忧了。谈谈你的观点。
简析：可燃冰优点多，但存在开采难度大，且开采不当还容易引起环境问题，所以一方面研究更好的开采方法，另一方面还要从节约能源和开发新能源方面考虑。
3、现代工业、农业的迅速发展和人类现代生活水平的不断提高，需要大量的能源作支撑，开发新能源，实现人类可持续发展思想，你还知道哪些新能源，谈谈它的优劣。
简析：新能源如地热能，核能，风能，潮汐能，氢能源，在开发和利用中应该综合考虑，如开发成本，效能如何等。
【案例分析】
一、化石燃料面临被耗尽的危险，应合理开采，并节约使用。其中控制燃烧，使其充分燃烧对于节约能源非常重要，例如提高煤的燃烧利用率就相当于延长煤的使用年限。在生活中我们使用煤有的直接燃烧煤块，有的做成煤坯，有的做成蜂窝，有的磨成煤粉。结合生活实际谈谈：
（1）你的家庭使用的是什么燃料？谈谈这种燃料的优缺点，及使用的注意事项。
（2）结合你家庭中使用的燃料谈谈如何做到使燃料充分燃烧呢？
（3）充分燃烧的优点有哪些？不充分燃烧的缺点有哪些？
点拨：（1）煤，天然气，液化石油气等。
（2）足够多的氧气，足够大的接触面积。
（3）提高燃烧的效率，得到更多的热量，从而节约燃料。易产生一氧化碳等造成污染。
二、使用和开发新的燃料及能源
经常使用的燃料有煤、煤气、液化石油气、天然气、汽油和酒精等，从资源、环境、经济等方面考虑，这些燃料各有什么优缺点？你认为使用哪种燃料较好？
资源 环境 经济 方便 安全
煤 不可再生 有污染 便宜 不方便 高
煤气 不可再生 有污染 便宜 很方便 低
液化气 不可再生 不清洁 不便宜 不方便 低
天然气 不可再生 很清洁 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 很清洁 不便宜 方便 高
点拨：综合考虑天然气当今最清洁的燃料。
【巩固与提高】
1、三瓶无色的气体分别是氢气、一氧化碳、甲烷，如何鉴别呢
2“西气东输”是开发大西北的一项重大工程，依据你的了解谈谈“西气东输”情况及作用。
3、煤和石油等化石燃料燃烧对空气污染：（1）燃料中的一些杂质如硫等燃烧，产生空气污染物如SO2。。（2）燃料燃烧不充分，产生CO。（3）未燃烧的碳氢化合物及碳粒、尘粒等排放到空气中。我们应该如何减少这种污染呢？乐乐、晶晶和芳芳经过思考分别发表了自己的看法：
乐乐说在煤的使用中，我们尽量做到___________________________________________。
晶晶说我们应该在汽车尾气的处理方面加大措施_______________________________。
芳芳沉思了一下说，我感觉你们的方法治标不治本，最好是_______________________。
4、上网查一查什么是“低碳”？什么是“低碳生活”？如何践行低碳生活？低碳生活并不难，勿以善小而不为，其实只需要你稍稍改变自己的生活方式即可实现。从我做起，畅谈一下你的低碳生活。
5、煤矿的矿井中常含有甲烷，如处理不当则会造成瓦斯爆炸事故，所以提高矿工安全意识非常重要。假如你是一名煤矿的安全员，结合课题1燃烧和灭火，组织一次井下安全讲座，整理一下，给大家讲一讲吧。
6、秸秆是一种相对清洁的可再生能源，平均含硫量只有3.8‰，而煤的平均含硫量约为1%。某地燃烧秸秆的发电厂一年燃烧秸秆约2.0×105 t，可节约煤1.0×105 t。假设燃料中的硫元素经燃烧后全部转化为SO2，试计算该发电厂燃烧秸秆比燃烧煤每年少排放SO2多少吨？

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