能源的合理利用与开发
知识梳理·清脉络
燃料的燃烧
燃烧的条件
①
可燃物
②
氧气(或空气)
③
达到可燃物燃烧所需的最低温度(着火点)
同时具备、缺一不可
灭火的原理
破坏
清除或隔离④
可燃物
隔绝⑤
氧气(或空气)
⑥
使温度降到可燃物的着火点以下
满足其一
易燃物和易爆物的安全知识:爆炸原理;消防安全知识
燃料的充分燃烧:燃烧时要有足够的空气(或氧气)、燃料与空气(或氧气)要有足够大的接触面等
化学反应中的能量变化(通常表现为热量的变化)
放热反应:如$\ce{C_{2}H_{5}OH + 3O_{2}\xlongequal{\mathrm{点燃}}}$⑦
$\ce{2CO_{2} + 3H_{2}O}$
等
吸热反应:如$\ce{C + CO_{2}\xlongequal{\mathrm{高温}} 2CO}$等
化石能源的合理利用
化石能源的利用(不可再生)
煤:混合物;主要含有C元素,还含有H、N、S、O等元素;隔绝空气加强热分解或与其他物质反应,得到焦炭、煤焦油、煤气等
石油:混合物;主要含有C、H两种元素,利用沸点不同进行分离(物理变化),可得到汽油、煤油、柴油等产品
天然气(最主要的成分为甲烷)
甲烷充分燃烧的化学方程式:⑧
$\ce{CH_{4} + 2O_{2}\xlongequal{\mathrm{点燃}}CO_{2} + 2H_{2}O}$
,点燃甲烷前要验纯
沼气:主要成分是甲烷,可用作燃料
可燃冰:主要成分是甲烷水合物
降低化石能源的利用对环境的影响
影响
煤燃烧产生的⑨
二氧化硫(或$\ce{SO_{2}}$)
、氮的氧化物等气体或气体在空气中发生反应后的生成物溶于雨水会形成酸雨
汽车尾气排放到空气中,造成污染
化石能源燃烧释放出的二氧化碳引起温室效应加剧
措施:提高燃料质量、改进使用技术
开发和利用新能源
氢能源
清洁的高能燃料
氢气燃烧的化学方程式:⑩
$\ce{2H_{2} + O_{2}\xlongequal{\mathrm{点燃}}2H_{2}O}$
优点:产物是水,无污染;热值高;原料来源广
问题:大量制取和储运成本较高
其他能源:太阳能、风能、地热能、潮汐能、生物质能和核能等
答案:① 可燃物
② 氧气(或空气)
③ 达到可燃物燃烧所需的最低温度(着火点)
④ 可燃物
⑤ 氧气(或空气)
⑥ 使温度降到可燃物的着火点以下
⑦ $\ce{2CO_{2} + 3H_{2}O}$
⑧ $\ce{CH_{4} + 2O_{2}\xlongequal{\mathrm{点燃}}CO_{2} + 2H_{2}O}$
⑨ 二氧化硫(或$\ce{SO_{2}}$)
⑩ $\ce{2H_{2} + O_{2}\xlongequal{\mathrm{点燃}}2H_{2}O}$