课题2燃料的合理利用与开发一、化学反应中的能量变化燃料燃烧产生了热量，那么，是不是只有通过燃烧才能获得热量？镁条燃烧生石灰与水反应P136实验7-3在一支试管中加入一小匙干燥的生石灰（或几小块食品袋中的干燥剂，主要成分是CaO），再加入约2mL水，观察现象，并用手轻轻触碰试管外壁。水沸腾试管外壁发烫生石灰熟石灰事实和研究证明，化学反应在生成新物质的同时，还伴随着能量的变化。化学不仅研究物质的性质、组成、结构和变化，还研究物质变化过程中伴随的能量变化。能量的变化通常表现为热量的变化，有些反应是放出热量的，如氧化钙与水、镁与稀盐酸反应等；有些反应则是吸收热量的，如碳与二氧化碳的反应。化学反应在生成新物质的同时，还伴随着能量的变化，通常表现为热量的变化。放热反应吸热反应1、燃烧2、金属和酸的反应3、氧化钙与水反应(条件为“加热、高温”的反应)1、二氧化碳和碳2、碳、氢气还原氧化铜CaO+H2O=Ca(OH)2化学反应中产生的能量的用途利用化学反应产生的热量炼钢所以，作为重要的能源，燃料对于人类社会是非常重要的。目前，人们使用的燃料大多来自于化石燃料，如煤、石油、天然气等。煤、石油、天然气是不可再生能源！煤的主要成分是碳元素，还含有少量H、N、S、O等元素及无机矿物煤是复杂的混合物煤隔绝空气加强热固体：焦炭——冶金工业重要原料液体：煤焦油——化工原料粗氨水——化肥煤气：煤气——燃料（干馏）煤气主要成分：氢气H2甲烷CH4一氧化碳CO其他气体煤的干馏是化学变化1、煤和石油（1）煤煤的综合利用从油井中开采出来的石油叫做原油，是一种粘稠状的液体。（2）石油石油的主要组成：碳和氢两种元素，含有少量S、O、N等，也是混合物。轿车燃料飞机燃料煤油炉燃料拖拉机燃料轴承蜡烛铺路材料工业清洗、防锈油给石油加热，组成石油的各物质的沸点不同，它们就会被先后蒸馏出来而得到分离。石油的分馏是物理变化2、天然气天然气主要是由碳和氢组成的气态碳氢化合物，其中主要的是甲烷（CH4）。（1）甲烷的物理性质①通常状况下无色、无气味的气体②难溶于水③密度比空气小（2）甲烷的化学性质——可燃性[实验7-4]P139点燃纯净的甲烷气体，观察火焰的颜色，烧杯的变化情况（1）点燃从导管放出的甲烷，在火焰的上方罩一个冷而干燥的烧杯甲烷燃烧生成水和二氧化碳甲烷燃烧，发出明亮蓝色火焰，放出热量，烧杯内壁出现水雾。澄清石灰水变浑浊（2）迅速把烧杯倒过来，向烧杯内注入少量澄清石灰水，振荡，观察现象。化学方程式：CH4+2O2=CO2+2H2O点燃（或将蘸有澄清石灰水的小烧杯罩在火焰上方）甲烷具有可燃性（燃烧发出明亮蓝色火焰）CH4+2O2=2H2O+CO2注意：点燃甲烷前必须检验纯度点燃甲烷(CH4)氢气(H2)一氧化碳(CO)淡蓝色蓝色蓝色水H2O二氧化碳CO2二氧化碳和水辨别三大可燃性气体，不能看火焰颜色(肉眼难以识别)，要看燃烧产物！甲烷是最重要的矿物燃料，我国是最早利用天然气的国家，在明朝就有记载。天然气、沼气、瓦斯的主要成份：甲烷（CH4)化石燃料要经过数百万年才能形成，是不可再生的能源，人类目前大量开采，将使化石燃料最终被耗尽。因此人类应该考虑如何合理利用化石燃料。问题：化石燃料是不是取之不尽的？我国化石燃料资源分布状况分布不平衡煤炭资源主要分布在山西、内蒙古、河北、山东等地。石油资源主要分布在东北、华北、新疆等地。天然气60%分布在我国的中西部地区（新疆、四川）。西气东输—将天然气从新疆输送至上海算一算，你能得出什么结论？下表是我国2009年化石燃料储量及年产量：请计算大约多少年后我国的石油和天然气将被耗尽，并填入表中：约14.9年约37.7年约106.9年目前，人类通过化学反应获得的能量，大多来自于化石燃料，由于资源有限，因此要控制燃烧反应，使燃料充分燃烧，提高燃料的利用率。使燃料充分燃烧通常考虑两点：1.燃烧时要有足够多的空气2.燃料与空气要有足够大的接触面氧气不充足时，燃料中的碳不能充分燃烧，产生黑烟，并生成一氧化碳等物质，使燃料燃烧的利用率降低，浪费资源，且污染空气。如果能有效提高煤等化石燃料的燃烧利用率，就相当于延长了化石能源的使用期限。此外，海底埋藏着大量可燃烧的“冰”—“可燃冰”，其中主要含有甲烷水合物，成为未来新能源，但在开采技术上还存在着困难。可燃冰燃烧图可燃冰的学名为“天然气水合物”，是天然气在0℃和30个大气压的作用下结晶而成的“冰块”。“冰块”里甲烷占80%,?99.9%可直接点燃，燃烧后几乎不产生任何残渣，污染比煤、石油、天然气都要小得多。西方学者称其为“21世纪能源”或“未来能源”。可燃冰1立方米这种可燃冰燃烧，相当于164立方米的天然气燃烧所产生的热值。据粗略估算，在地壳浅部，可燃冰储层中所含的有机碳总量，大约是全球石油、天然气和煤等化石燃料含碳量的两倍，海底可燃 |
