《2018-2019學(xué)年高中化學(xué) 主題3 合理利用化學(xué)能源 課題2 家用燃料的更新學(xué)案 魯科版選修1 .doc》由會員分享，可在線閱讀，更多相關(guān)《2018-2019學(xué)年高中化學(xué) 主題3 合理利用化學(xué)能源 課題2 家用燃料的更新學(xué)案 魯科版選修1 .doc（6頁珍藏版）》請?jiān)谘b配圖網(wǎng)上搜索。

課題2　家用燃料的更新 學(xué)習(xí)目標(biāo)：1.了解固體煤燃燒時(shí)產(chǎn)生的有害氣體及廢渣對環(huán)境的影響。(重點(diǎn))2.了解煤的氣化以及各種煤氣的化學(xué)成分和燃燒時(shí)發(fā)生的化學(xué)反應(yīng)。(難點(diǎn))3.了解液化石油氣、天然氣、沼氣的主要化學(xué)成分及燃燒時(shí)發(fā)生的反應(yīng)。(重點(diǎn)) [自 主 預(yù) 習(xí)探 新 知] 一、歷史悠久的燃料——煤 1．煤的組成 煤 2．煤的分類 據(jù)含碳量多少 3．煤的應(yīng)用 (1)以煤做家用燃料，一般是燒煤球或蜂窩煤，其主要成分有煤粉、黏土和水。 (2)煤是人們在生產(chǎn)中使用的主要固體燃料，目前煤在我國仍為第一能源，約占能源總消耗量的，主要用于火力發(fā)電廠、鋼鐵冶煉廠、煤氣廠、煉焦廠等。 4．以煤為燃料產(chǎn)生的危害及防治 (1)產(chǎn)生大量的固體垃圾。 (2)產(chǎn)生大量的CO2、煙塵以及SO2、CO、氮氧化物等有害氣體，對環(huán)境造成嚴(yán)重污染，燃燒含硫量高的煤，不僅容易引發(fā)呼吸系統(tǒng)疾病，還會形成酸雨污染環(huán)境。 (3)防治與改進(jìn)：使用之前，對煤進(jìn)行處理，如煤制成煤水漿或向煤中加入石灰石等方法。 5．以煤為原料制成的氣體燃料 (1)煤的氣化定義：通過一定的方法使固體的煤變成氣體——煤氣的過程。 (2)作用：將煤氣化后，其熱效率提高，并消除了固體垃圾和煙塵的污染。 (3)將煤氣化，可以制成發(fā)生爐煤氣、水煤氣、干餾煤氣等。 ①發(fā)生爐煤氣產(chǎn)生的反應(yīng)方程式2C＋O22CO。 ②水煤氣產(chǎn)生的化學(xué)方程式C＋H2O(g)CO＋H2。 ③煤的干餾：把煤隔絕空氣加強(qiáng)熱使其分解的過程。干餾煤氣是煤干餾的產(chǎn)物之一，也叫焦?fàn)t氣，其成分有H2、CH4、C2H4、CO等。 二、使用方便的燃料——液化石油氣 1．成分：丙烷、丁烷，還有少量的丙烯、丁烯。 2．液化石油氣主要成分燃燒的化學(xué)方程式：C3H8＋5O23CO2＋4H2O、2C4H10＋13O28CO2＋10H2O。 3．安全使用液化石油氣 (1)供應(yīng)足量空氣，防止液化石油氣燃燒不完全，發(fā)熱少、冒黑煙，還會產(chǎn)生有毒的一氧化碳?xì)怏w。 (2)不能用火烤氣罐或?qū)夤薜怪檬褂谩? (3)不能將氣罐中的殘留物倒入下水道或垃圾道中。 三、潔凈燃料—天然氣和沼氣 1．天然氣 (1)主要成分是甲烷。 (2)天然氣燃燒的化學(xué)方程式：CH4＋2O2CO2＋2H2O。 2．沼氣 (1)成分：甲烷，還含有CO2及少量的H2、N2、H2S、CO、水蒸氣等。 (2)用途：除了用于點(diǎn)燈、做飯、發(fā)電外，還可用做農(nóng)用汽車和拖拉機(jī)的燃料。 (3)來源：人畜糞便、動(dòng)植物遺體、工農(nóng)業(yè)有機(jī)廢渣和廢液以及城市生活垃圾中的有機(jī)物質(zhì)等。 [基礎(chǔ)自測] 1．判斷對錯(cuò)(對的在括號內(nèi)打√，錯(cuò)的在括號內(nèi)打) (1)煤和碳是同一種物質(zhì)。(　　) (2)煤的氣化屬于物理變化。(　　) (3)燃燒天然氣的爐灶可以直接用來燃燒液化石油氣。(　　) (4)為了保護(hù)環(huán)境應(yīng)推廣清潔能源、新型能源。(　　) 【答案】　(1)　(2)　(3)　(4)√ 2．下列說法中正確的是(　　) 【導(dǎo)學(xué)號：72572102】 A．煤是純凈物 B．煤燃燒時(shí)，產(chǎn)生大量的二氧化硫、氮氧化物和煙塵等污染物 C．煤是以單質(zhì)碳為主的簡單混合物 D．以煤為主要原料，可以加工成高級液化石油氣 B　[煤是由多種有機(jī)物和無機(jī)物組成的復(fù)雜混合物，煤燃燒會產(chǎn)生大量的污染物，生產(chǎn)高級液化石油氣的原料是石油而不是煤。] 3．城市中許多家庭使用的罐裝“煤氣”，實(shí)際上是液化石油氣，以下有關(guān)液化石油氣的敘述不正確的是(　　) A．液化石油氣是一種混合物，其主要成分是丙烷、丁烷 B．液化石油氣用完后，瓶內(nèi)往往會殘留一些液體，其成分是水 C．液化石油氣可用作燃料 D．液化石油氣燃燒需大量氧氣 B　[液化石油氣的主要成分是丙烷和丁烷，還含有少量的丙烯和丁烯，它是一種使用方便的燃料，由“C3H8＋5O23CO2＋4H2O,2C4H10＋13O28CO2＋10H2O”知，液化石油氣燃燒需要大量的空氣，液化石油氣殘留液是未揮發(fā)的烴類物質(zhì)，而不是水。] [合 作 探 究攻 重 難] 以煤為原料制成的氣體燃料比較 氣體燃料更容易凈化，并且燃燒時(shí)不會產(chǎn)生粉塵，因此煤轉(zhuǎn)化為氣體是能源清潔的重要途徑之一。 [思考交流] 1．以煤為原料可以制成幾種氣體燃料，在組成成分上有何共同點(diǎn)？ 【提示】　以煤為原料可以制成發(fā)生爐煤氣、水煤氣、干餾煤氣三種氣體燃料，它們中都有CO。 2．以煤為原料，獲取三種氣體燃料的方式有何不同？ 【提示】　煤或焦炭不完全燃燒可獲得發(fā)生爐煤氣；熾熱的煤或焦炭與水蒸氣反應(yīng)可獲得水煤氣；將煤隔絕空氣加強(qiáng)熱可得干餾煤氣。 3．煤氣化后的氣體燃料做能源物質(zhì)有何優(yōu)缺點(diǎn)？ 【提示】　將煤氣化得到的氣體燃料燃燒優(yōu)點(diǎn)：①潔凈無煙塵污染?、跓嵝矢?，價(jià)格低?、凼褂梅奖? 缺點(diǎn)：①易燃易爆、容易產(chǎn)生事故?、谝滓鹑梭w中毒 發(fā)生爐煤氣 水煤氣 干餾煤氣(焦?fàn)t氣) 主要 成分 CO、N2 CO、H2 H2、CH4、C2H4、CO等 獲取 方式 煤或焦炭不完全燃燒 燒紅的煤或焦炭與水蒸氣反應(yīng) 將煤隔絕空氣加強(qiáng)熱 反應(yīng) 2C＋O22CO C＋H2O(g)CO＋H2 復(fù)雜反應(yīng) 應(yīng)用 冶金、化工及家用燃料 合成氨的原料、氣體燃料 化工原料氣、氣體燃料 優(yōu)點(diǎn) ①潔凈，燃燒不會產(chǎn)生煙塵污染 ②熱效率高、價(jià)格低廉 ③使用方便 缺點(diǎn) ①易燃易爆，容易發(fā)生事故 ②發(fā)生爐煤氣、水煤氣、干餾煤氣易引起人體中毒 [當(dāng) 堂 達(dá) 標(biāo)固 雙 基] 題組1　歷史悠久的燃料——煤 1．下列敘述不正確的是(　　) 【導(dǎo)學(xué)號：72572103】 A．煤的氣化是將固體煤在一定條件下轉(zhuǎn)化為氣態(tài)煤的過程 B．煤氣化的本質(zhì)是發(fā)生了化學(xué)變化 C．煤經(jīng)氣化加工可提高煤的熱效率，還可以減少煤燃燒對環(huán)境的污染 D．煤氣化途徑有多種，所得煤氣的成分也各不相同 A　[煤氣化是通過一定的方法使固體煤變?yōu)槊簹獾倪^程。煤氣不同于煤，故煤氣化產(chǎn)生了新物質(zhì)，是化學(xué)變化。煤的氣化途徑有多種，所得煤氣的成分也各不相同。煤氣化后變成氣體，點(diǎn)燃時(shí)燃燒充分，減少了CO的生成，提高了熱效率，也減輕了CO對環(huán)境的污染。] 2．已知煤的部分結(jié)構(gòu)模型如圖所示： (1)從煤的結(jié)構(gòu)模型來看，煤是工業(yè)上獲得________烴的重要來源。 (2)我國大約70%的煤是直接用于燃燒的。從煤的結(jié)構(gòu)模型來看，在提供熱量的同時(shí)產(chǎn)生大量的__________等氣體物質(zhì)，造成嚴(yán)重的大氣污染。 (3)為了解決煤燃燒所造成的污染問題和提高煤的利用價(jià)值，煤資源的綜合利用方法還有________、________、________等。 【解析】　(1)煤結(jié)構(gòu)中含有較多的苯環(huán)，隔絕空氣給煤加強(qiáng)熱可以使它分解，從而獲得芳香烴。 (2)煤結(jié)構(gòu)中含有S和N，所以直接燃燒煤能產(chǎn)生SO2和氮氧化物，污染環(huán)境。 (3)煤的干餾、氣化和液化是提高煤的利用價(jià)值的常用方法。 【答案】　(1)芳香　(2)二氧化硫、氮氧化物 (3)煤的干餾　氣化　液化 煤的干餾產(chǎn)物： 1．固態(tài)物質(zhì)——焦炭。用途：冶金、制造電石。 2．液態(tài)物質(zhì) 煤焦油：芳香烴(苯的同系物、萘、蒽)、酚和瀝青等。粗氨水：氨和銨鹽。用途：可用作氮肥。 3．氣態(tài)物質(zhì)——焦?fàn)t氣(H2、CH4、C2H4、CO等)。 題組2　液化石油氣、天然氣、沼氣 3．液化石油氣作為燃料，已普遍進(jìn)入城市家庭，它是含有下列物質(zhì)的混合物，在常壓下，這些物質(zhì)的沸點(diǎn)如下表所示： 【導(dǎo)學(xué)號：72572104】 物質(zhì)名稱 乙烷 丙烷 丁烷 戊烷 己烷 沸點(diǎn)/℃ －88.6 －42.1 －0.5 36.1 69.2 在常溫下使用至無氣體放出時(shí)，鋼瓶中常剩余一些液態(tài)物質(zhì)，這些物質(zhì)最有可能是(　　) A．乙烷、丙烷和丁烷 B．乙烷和丙烷 C．只有乙烷 D．戊烷和己烷 D　[最終剩下的是常溫常壓下為液態(tài)的物質(zhì)，由表中數(shù)據(jù)可知，乙烷、丙烷、丁烷常溫下為氣體，戊烷、己烷常溫下為液體，故選D項(xiàng)。] 4．沼氣的生產(chǎn)是構(gòu)建生態(tài)農(nóng)業(yè)的一個(gè)典型范例。 【導(dǎo)學(xué)號：72572105】 (1)沼氣除了可以用來點(diǎn)燈、做飯、發(fā)電、做農(nóng)用汽車和拖拉機(jī)燃料外，池中的殘?jiān)€可以用來做________。 A．化工原料　　　　 B．有機(jī)肥料 C．固體燃料 D．無用廢渣 (2)沼氣燃燒的化學(xué)方程式為： ______________________________________________________________ ______________________________________________________________。 (3)下列說法正確的是________(填序號)。 ①把秸稈、雜草等廢棄物放在密閉池中發(fā)酵可以產(chǎn)生沼氣 ②沼氣的應(yīng)用對解決農(nóng)村燃料問題、改善環(huán)境有重要意義 ③沼氣的主要成分是甲烷 ④點(diǎn)燃沼氣與空氣的混合氣體可能發(fā)生爆炸 【解析】　(1)生產(chǎn)沼氣的原料主要有人畜糞便、動(dòng)植物遺體、有機(jī)廢渣和廢液等。 (2)有機(jī)物烴燃燒的通式為：CxHy＋(x＋y/4)O2xCO2＋y/2H2O，根據(jù)元素守恒：碳燃燒生成二氧化碳，氫燃燒生成水。 (3)熟悉沼氣的制備、組成意義即可回答。 【答案】　(1)B (2)CH4＋2O2CO2＋2H2O (3)①②③④