第七单元 燃料及其利用 课题2 燃料的合理利用与开发（讲学）
课标定位
4、了解化石燃料燃烧对环境的影响。
知识梳理
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知识点一、化石燃料
化石燃料主要指煤、石油、天然气，它们在地壳中的储藏量是有限的，都是不可再生资源。燃料燃烧不充分，不但产生的热量少，而且还会产生大量等物质，污染空气，燃烧时充入足够多的空气或者增大燃料与空气的接触面积可以提高燃料的利用率。化石燃料燃烧时会对环境造成污染，未来最理想的能源是氢能源，其他新能源还还有乙醇、太阳能、核能、风能、地热能和潮汐能等。
1．煤和石油的比较
（1）煤和石油都是复杂的混合物。煤是古代植物遗体埋在地下经过长期复杂的变化而形成的复杂化合物，主要含有碳元素，还含有少量氢元素和少量的氮、硫、氧等元素，以煤作燃料主要是利用煤与氧气反应所释放的热量。
（2）石油是古代海洋生物的遗骸埋在地下经长期复杂而形成的一种粘稠状的液体，它是由沸点不同的化合物组成的复杂混合物。石油主要含有碳、氢两种元素，同时还含有少量的硫、氧、氮等元素，石油不溶于水，密度比水小，没有固定的熔点和沸点。
（3）为了使煤得到综合利用，将煤隔绝空气加强热，可以得到焦炭、煤焦油、焦炉煤气等多种产品，这就是煤的干馏。其中，焦炭可以用于冶金工业（如炼钢、炼铁等）；煤焦油可以用作化工原料；焦炉煤气的主要成分是及其他气体，可以用作燃料。煤的干馏是一种化学变化。
（4）利用石油里各组分的沸点不同，把石油加热蒸发而分开，可以提炼出很多石油产品，这就是石油的分馏。石油蒸馏后可以得到液化石油气，各种溶剂、汽油、煤油、柴油、石蜡、沥青等。石油的分馏是一种物理变化。
2．煤气和液化石油气的区别
煤气作为生活燃气，主要成分是一氧化碳，氢气等，而液化石油气的主要成分是丙烷、丁烷、丙烯和丁烯等。
3．天然气
天然气的形成与石油相同，在有石油的地方一般都有天然气，天然气的主要成分是甲烷，甲烷是没有颜，没有气味的气体，极难溶于水。我国“西气东输”工程所输送的能源物质就是
天然气。
（1）天然气是混合物，甲烷是纯净物，天然气的主要成分是甲烷。
（2）甲烷在空气中可以燃烧，化学方程式为，反应时产生蓝火焰，在火焰上方倒扣一只烧杯，烧杯内部出现水雾，并生成使澄清的石灰水变浑浊的气体。天然气是一种易燃易爆气体，所有点燃前一定要先检验其浓度。
（3）科学家发现海底埋藏着大量的“可燃冰”，即甲烷水化物。
4．化石燃料燃烧对环境的污染
煤和石油及其加工的产品燃烧时产生的各种废气（等）、废渣（未燃烧的炭粒、尘粒）及余热会对空气造成污染。
考题再现
【考题示例】
例1. 下列燃料中，属于化石燃料的是（ ）
A． 柴草 B． 氢气 C． 乙醇 D． 石油
【答案】D
【解析】 解答本题要掌握化石燃料的种类，只有这样才能对相关方面的问题做出正确的判断．
天然气、煤、石油属于化石燃料．在我国能源领域占有重要的地位．
化石燃料是指动植物遗体经过成千上万乃至上亿年才形成的燃料．柴草、氢气、乙醇不属于化石燃料，石油属于化石燃料．
故选D．
例2. 当前我国一些地方由于自然资源的过分开采，已被国家确定为资源枯竭地，在自然资源中享有“工业粮食”之称的是（ ）
A． 天然气 B． 石油 C． 煤 D． 可燃冰
【答案】C
【解析】
天然气、煤、石油属于化石燃料，用完之后不能再产生，属于不可再生能源．
化石燃料中，煤被誉为工业的粮食，石油被誉为工业的血液．
故选：C．
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知识点二、化学反应中的能量变化
1．化学反应中的能量变化
化学反应在生成新物质的同时，还伴随着能量的变化，通常表现为热量变化。化学反应根据能量变化的不同分为吸热反应和放热反应。人类需要的大部分能量是由化学变化产生的。例如生活燃料的使用，或利用化学能转变成电能、机械能等。
2．提高燃料的利用率
（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。
考题再现
【考题示例】
例1. 使用下列能源会造成环境污染的是（ ）
A． 风能 | B． 太阳能 | C． 氢能源 | D． 煤 |
【答案】D
【解析】 解答本题的关键是要充分了解各种燃料的性质，只有掌握了各种燃料的性质才能对各种燃料做出正确的判断．
风能、太阳能、氢能都是比较清洁的能源，对环境无污染．煤燃烧时生成一氧化碳、二氧化硫、二氧化氮等物质，能污染环境．
煤燃烧时生成一氧化碳、二氧化硫、二氧化氮等物质，能污染环境．
故选D．
知识点三、燃料燃烧对环境的影响
1．煤的燃烧
煤燃烧会排放出等污染物，这些气体溶于雨水，会形成酸雨，严重损害人体健康，影响作物生长，毁坏建筑物，破坏生态平衡。如果煤不完全燃烧，还会产生有毒的一氧化碳，污染空气。因此，应当尽量减少使用原煤作燃料。
2．汽车用燃料的燃烧
目前汽车主要使用汽油、柴油。会产生的污染物有、碳氢化合物，碳的氧化物，含铅化合物，烟尘等。减少汽车尾气对空气的污染，可采取以下措施：
（1）改进空气发动机结构，使燃烧更充分
（2）使用催化净化装置，使有害气体转化为无害气体（或物质）
（3）使用无铅汽油，禁止含铅物质排放
（4）使用清洁燃料，例如压缩天然气或者液化石油气
（5）在汽油中添加适量的酒精制成乙醇汽油等
另外，在管理上加大监测尾气的力度，禁止尾气没有达到环保标准的汽车上路。
考题再现
【考题示例】
例2.3.2 从环保的角度考虑，下列燃料中最理想的是（ ）
A． 煤 | B． 沼气 | C． 酒精 | D． 氢气 |
【答案】D
【解析】
A、煤燃烧会产生二氧化碳、一氧化碳、二氧化硫等气体以及可吸入颗粒，会污染空气，故选项错误．
B、沼气的主要成分是甲烷，燃烧生成二氧化碳和水等，二氧化碳排放过多会造成温室效应，故选项错误．
C、酒精燃烧产生二氧化碳和水，二氧化碳排放过多会造成温室效应，故选项错误．
D、氢气燃烧生成水，对环境没有污染，是最理想的燃料，故选项正确．
故选D．
知识点四、使用和开发新的燃料及能源
1．乙醇
燃烧原理：
常用作酒精灯、火锅、内燃机的燃料。它是一种可再生能源，在汽油中加入适量乙醇作为汽车燃料，可减少汽车尾气污染。
2．氢气
燃烧原理：
氢气在空气中燃烧只生成水，放出大量的热，对环境没有任何污染，是最清洁的燃料。氢气在不久的将来是最主要的能源。获得氢气的主要途径是在一定条件下分解水。
3．其他新能源
目前人们正在利用和开发新能源，如太阳能、核能、风能、地热能和潮汐能等。这些能源的利用，不仅可以部分解决化石能源面临耗尽的危机，还可以减少对环境的污染。
考题再现
【考题示例】
例2.3.1 不属于新能源的是（ ）
A． 天然气 | B． 氢能 | C． 太阳能 | D． 风能 |
【答案】A
【解析】 人们正在利用和开发的新能源有太阳能、核能、风能、地热能、潮汐能、生物质能等．
A、天然气属于化石燃料，不属于新能源，故选项正确．
B、氢能是清洁、无污染的新能源，故选项错误．
C、太阳能是清洁、无污染的新能源，故选项错误．
D、风能是清洁、无污染的新能源，故选项错误．
三点剖析
一．考点：
1．化石燃料的燃烧；
2．清洁能源。
2．重难点：化石燃料的燃烧和清洁能源。
三．易错点：化石燃料是不可再生能源。
跟踪短训
汽车尾气成分1、 我国具有丰富的煤炭资源，煤制取乙二醇的产业化发展已列入我国石化石化产业调整和振兴规划，由煤制取乙二醇的流程示意图为：
（1）煤属于________________（填”可再生“或”不可再生“）能源；
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