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2019-2020年中考化學(xué)總復(fù)習(xí)教學(xué)案 第七單元課題3　使用燃料對環(huán)境造成的影響 一、燃料燃燒對空氣的影響?yīng)? 燃料的使用給人們的生活帶來很多方便，但是，有些燃料的燃燒提供能量的同時，對環(huán)境也造成了不良影響。 1.煤的燃燒 因煤中含有少量的硫、氮等元素，在燃燒時會排出二氧化硫(SO2)、二氧化氮(NO2)等污染物，它們?nèi)苡谒畷纬伤嵊?。酸雨不僅影響人的健康和植物生長，還會造成對自然資源以及建筑物等的破壞。煤若不充分燃燒還會產(chǎn)生有毒氣體一氧化碳(CO)污染空氣。因此，應(yīng)盡量減少使用原煤作燃料。 2.酸雨及其危害 目前，一般把pH小于5.6的雨水稱為酸雨，它包括雨、雪、霧、雹等降水過程。 一般地說，天然降水都偏酸性，pH約在6左右。這是由于大氣中的CO2溶解在潔凈的雨水里形成碳酸的緣故，降水的微弱酸性可以促進土壤里養(yǎng)分的溶解，便于植物吸收，因此是有益的。但是，當(dāng)降水的酸度增大，pH小于5.6時，對生態(tài)就會產(chǎn)生不良影響。 酸雨的危害大致有以下幾個方面： (1)對人體健康的直接危害，硫酸霧和硫酸鹽霧的毒性比二氧化硫大得多，可以侵入肺的深部組織，引起肺水腫等疾病而使人致死。 (2)引起河流、湖泊的水體酸化，嚴(yán)重影響水生動植物的生長。 (3)破壞土壤、植被、森林。 (4)腐蝕金屬、油漆、皮革、紡織品及建筑材料等。 (5)滲入地下，可能引起地下水酸化，酸化的水中鋁、銅、鋅、鎘的含量比中性地下水中高很多倍。 3.酸雨的形成 分析表明，酸雨中的酸度主要是由硫酸和硝酸造成的，它們占總酸度的90%以上，其余為一些弱酸。從我國的情況來看，酸雨中含硫酸一般比硝酸多，主要是硫酸型酸雨。酸雨的形成是一種復(fù)雜的大氣化學(xué)和物理過程，目前世界各國對酸雨的形成機理還不很清楚。一般認(rèn)為，酸雨是由于人為排放的二氧化硫等酸性氣體進入大氣后，造成局部地區(qū)大氣中的二氧化硫富集，在水凝結(jié)過程中溶解于水形成亞硫酸，然后經(jīng)某些污染物的催化作用及氧化劑的氧化作用生成硫酸，隨雨水降下形成酸雨。形成酸雨還要有一定的環(huán)境氣候條件，如濕度高、雨量大、無風(fēng)，以及一定的地理因素等。 煤和石油中往往含有硫，在燃燒時，絕大部分硫轉(zhuǎn)變成二氧化硫隨煙氣排到空氣中，在一定條件下形成酸雨。 我國的酸雨有以下特點： (1)酸雨分布面廣，據(jù)23個省、市、自治區(qū)調(diào)查情況表明，有20個出現(xiàn)酸雨。 (2)酸雨分布存在著明顯的區(qū)域性，主要集中在西南、中南和華東地區(qū)，并且有從北到南逐漸加重的趨勢。 (3)不少地區(qū)的酸雨已相當(dāng)嚴(yán)重，而且逐年加重。 (4)酸雨的發(fā)展速度很快。 (5)酸雨主要是由硫酸及硫酸鹽引起的。 4.酸雨的防治 要防治酸雨的污染，最根本的途徑是減少人為排放的污染物。人為排放的二氧化硫主要是由于燃燒高硫煤(煤中一般含硫的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為0.3%～5%)造成的，因此，研究煤炭中硫資源的綜合開發(fā)與利用，是防治酸雨的有效途徑。具體做法是大力進行煤炭洗選加工，綜合開發(fā)煤、硫資源；對于高硫煤和低硫煤實行分產(chǎn)分運，合理使用；在煤炭燃燒過程中，采取排煙脫硫技術(shù)，回收二氧化硫，生產(chǎn)硫酸，發(fā)展脫硫煤、成型煤供民用，有計劃地進行城市煤氣化等。 5.汽車用燃料的燃燒 汽車用燃料是汽油或柴油。它們?nèi)紵龝a(chǎn)生一氧化碳、氮的氧化物和未燃燒的碳?xì)浠衔?、含鉛化合物、煙塵等，合稱尾氣。排到空氣中，會對空氣造成污染，損害人體健康。 6.化石燃料燃燒，造成對空氣的污染 （1）燃料中的雜質(zhì)如硫等燃燒時，產(chǎn)生空氣污染物，如SO2等。 （2）燃料燃燒不充分，產(chǎn)生一氧化碳。 （3）未燃燒的碳?xì)浠衔锛疤剂?、塵粒等排放到空氣中。 二、使用和開發(fā)新的燃料及能源 1.乙醇 學(xué)名乙醇，分子式C2H5OH，乙醇屬于可再生的清潔能源。 （1）酒精的制?。邯? ①原料：高粱、玉米、薯類等。 ②生產(chǎn)方式：發(fā)酵、蒸餾。 (2)性質(zhì)： 乙醇是無色透明、有特殊香味的液體，能與水以任意比互溶，在空氣中燃燒，放出大量的熱，化學(xué)方程式：C2H5OH＋3O22CO2＋3H2O。 (3)用途： 乙醇可用作酒精燈、火鍋、內(nèi)燃機等的燃料。它屬于可再生資源。在汽油中加入適量酒精作為汽車燃料，可節(jié)省石油資源，減少汽車尾氣的污染。 2.氫氣 (1)性質(zhì)：無毒，極易燃燒，燃燒時放出大量的熱，化學(xué)方程式：2H2＋O22H2O (2)實驗室制法： ①原理：Zn+H2SO4ZnSO4+H2↑ ②裝置：  ③收集：排水集氣法或向下排空氣法 3.能源展望 現(xiàn)代社會對能源的需求越來越大，化學(xué)反應(yīng)提供的能量已不能滿足人類的需求。目前，人們正在利用和開發(fā)其他新能源，如太陽能、核能、風(fēng)能、地?zé)崮芎统毕艿?。這些能源的利用既可部分解決化石能源面臨耗盡之危，又可減少對環(huán)境的污染。 問題思路探究 問題：氫氣是一種高效而無污染的理想能源。如果將來人類廣泛使用氫氣作為能源，你認(rèn)為可行的，且很有發(fā)展前途的制氫氣的方法是哪幾種？請說明理由。 思路：要想大量制取氫氣，首先原料來源要豐富，其次在制取過程中，消耗的能源應(yīng)盡量少。 探究：設(shè)法將太陽光聚集產(chǎn)生高溫使水分解法： 2H2O2H2↑＋O2↑，因為太陽能是取之不盡的能源。尋找高效催化劑使水分解產(chǎn)生氫氣：2H2O2H2↑＋O2↑，因為催化劑能大大加快水的分解速率，且可以循環(huán)使用。 例1：我國三峽工程所提供的水電，相當(dāng)于每年燃燒3 000萬噸原煤的火力發(fā)電站產(chǎn)生的電能，因此三峽工程有助于控制(　　) A.溫室效應(yīng) B.白色污染 C.酸雨產(chǎn)生 D.農(nóng)藥、化肥污染 思路解析：煤的主要成分是碳，還有少量硫、氮等，燃燒時產(chǎn)生的CO2氣體是溫室氣體，產(chǎn)生的SO2和氮的氧化物易形成酸雨。所以水電代替煤燃燒有利于控制溫室效應(yīng)和酸雨的形成。 答案：AC 深化升華　　 通過一些題目來認(rèn)識燃燒煤有害物質(zhì)對環(huán)境的危害，從而提高同學(xué)們的環(huán)境保護意識。 例2：“綠色化學(xué)”是21世紀(jì)化學(xué)發(fā)展的主導(dǎo)方向，其核心就是利用化學(xué)原理從源頭消除污染。據(jù)此，你認(rèn)為最理想的燃料是(　　) A.煤　　　　　B.石油　　　　　C.天然氣　　　　　D.氫氣 思路解析：煤燃燒時會排放出二氧化硫、二氧化氮等氣體污染物，這些氣體溶于雨水會形成酸雨。另外煤燃燒還會產(chǎn)生大量的煙塵污染空氣。石油不宜直接利用，而是將石油加熱分餾出汽油、柴油等產(chǎn)品之后再利用。經(jīng)常使用石油產(chǎn)品、天然氣作燃料，會產(chǎn)生大量的二氧化碳，造成溫室效應(yīng)。使用氫氣作燃料，燃燒時不但放出大量的熱，而且燃燒產(chǎn)物只有水，不會對環(huán)境造成污染。 答案：D 深化升華 本題屬于信息題，首先要理解題干中所給信息。從源頭消除污染，即只生成想要的目標(biāo)產(chǎn)物，不再生成其他物質(zhì)。 例3：清潔工藝和綠色化學(xué)是上世紀(jì)90年代以來化工技術(shù)和化學(xué)研究的熱點和前沿。聯(lián)合國環(huán)境規(guī)劃署界定“清潔工藝”的含義是：在科學(xué)實驗研究、生產(chǎn)過程、產(chǎn)品和服務(wù)中都要實施可持續(xù)性發(fā)展，以增加生產(chǎn)效益，防止對環(huán)境的破壞和污染。  (1)下列實驗不符合清潔工藝要求的是　　　(填序號)。 (2)請寫出實驗②的化學(xué)方程式　　　。 (3)我國西部盛產(chǎn)天然氣，“西氣東輸”是國家在西部大開發(fā)中的一項重要工程。試比較用天然氣作燃料和用煤作燃料，哪一種更符合清潔工藝的要求?簡述理由。 思路解析：(1)SO2、CO都是污染空氣的有害氣體。①②實驗中都會向空中排放有害氣體，但題中所用的裝置及操作都沒有對它們處理。(2)天然氣是氣體，燃燒比固態(tài)煤燃燒IU全，煤中又含有硫等多種雜質(zhì)，燃燒后會產(chǎn)生有害氣體(如SO2)和煙塵，嚴(yán)重污染環(huán)境。 答案：(1)①②　(2)CO+CuOCu+CO2 (3)天然氣作燃料更符合清潔工藝的要求。天然氣是氣體，燃燒比煤更充分，煤含硫等雜質(zhì)較多，燃燒產(chǎn)物對環(huán)境造成的污染比天然氣嚴(yán)重。(其他答案只要符合清潔工藝的要求，均可以) 深化升華 此題考查學(xué)生利用信息資料和所學(xué)知識解決實際問題的能力。解此題的關(guān)鍵是將題中的圖示和文字?jǐn)⑹鰞?nèi)容與所學(xué)化學(xué)知識結(jié)合起來比較分析。 IU