第二节　资源综合利用　环境保护教案和课堂实录

第二节

化学与资源综合利用、环境保护

本节教学重点：认识化石燃料综合利用和开发新能源的重要意义。

本节教学难点：了解化石燃料燃烧对环境的影响，懂得选择对环境污染较小的燃料。

课时安排：

2 课时

（第1课时）

知识与技能

1、知道化石燃料是重要的自然资源。

2、了解化石燃料燃烧对环境的影响，懂得选择对环境污染较小的燃料。

3、认识化石燃料综合利用和开发新能源的重要意义。

过程与方法

1、课前学生对学习内容进行社会调查和查阅相关资料。

2、课堂中，通过观看放录像，了解化石燃料的存在和利用。

3、自主学习，培养学生自学能力。

4、通过设计对化石燃料燃烧产物成分分析的定性定量实验，使学生学会解决物质（气体）检验的一般方法。

情感态度与价值观

1、培养学生对社会的关注意识；

2、知道学好化学等科学知识，为保护环境，解决能源危机作出贡献。

教学重点

化石燃料综合利用和开发新能源的重要意义。

教学难点

化石燃料的综合利用

教具准备

多媒体、投影仪、焦炭、氨水、苯、甲苯

课时安排

1 课时

教学过程

[新课引入]

我们知道人类的生活和社会的发展离不开能源，它为人类从事各种活动提供动力，对社会发展起着积极的作用。

师:你知道生产、生活中常用到哪些能源吗？

师: 煤、石油、天然气是重要的三种化石燃料，今天我们就来学习这方面的知识。

通过查阅资料，大家已经了解了煤和石油的形成，哪位同学愿意把你知道的告诉大家？

[学生发言后，教师总结投影] 师:我国是最早利用煤、石油、天然气的国家，而且蕴藏量和丰富，那么你知道我国化石燃料的分布吗？

[学生发言介绍] 师:虽然资源很丰富，但分布很不均匀，如我国60%的天然气在中西部地区，而东部沿海地区经济发达，怎样才能用到天然气呢？

生:西气东输！

师:对！你知道我国的这一工程吗？（投影介绍）

师: 使用煤、石油、天然气最初是当成燃料，人们把一定量的燃料完全燃烧时放出的热量叫热值。课本介绍了一些燃烧的热值，你能找出那种燃料的热值最高和最低吗？

[投影] 练一练

师:化石燃料虽然热值高，但也有缺点，你知道吗？

[ 播放录象] 化石燃料带来的环境污染。学生总结有哪些环境污染？

师: 因为燃烧化石燃料会带来环境污染，而且浪费燃料，所以应该综合利用。

[播放录象] 煤、石油的综合利用。

[学生总结]

煤

干馏

焦碳

分馏

煤焦油 焦炉气

[投影] 你知道干馏和分馏的区别吗？

师: 虽然化石燃料的用途很大，但令人担忧的是它们在地球上的蕴藏量是有限的，石油、天然气再过几十年就要用完，煤的使用也是几百年的事，那么，人类将如何面对能源短缺问题呢？

生: 节约能源，开发新能源。

[投影] 常见的新能源介绍

[知识拓展] 师: 出示教学目标，对这节课的知识你掌握了吗？还有哪些问题要提？

【例题剖析】

【例1】某混合气体通【】过溴水（使其褪色），再通过灼热的氧化铜（使其黑色变红色），再通过无水

白色粉末（使其变蓝色），再通过澄清石灰水（石灰水由清变浑再变清），最后剩余气体在空气中点燃，火焰呈淡蓝色，这混合气体是（

）。

（A）水煤气

（B）焦炉煤气

（C）石油液化气

（D）高炉煤气

选题目的：综合考察水煤气、焦炉煤气、石油液化气、高炉煤气的成分。适合中上等的学生使用或是高考复习使用。

思路分析：水煤气的主要成分是

等；石油液化气的成分是题给实验现象的气体只有焦炉煤气。

答案为（B）。

评注：中学化学涉及的知识点较多，需要记忆的知识点最好在通过归纳、比较的基础上进行记忆。如“气”有水煤气、焦炉煤气、石油液化气、高炉煤气、乙炔气、爆鸣气、天然气（沼气）、裂化气、裂解气、石油炼厂气等；“水”有蒸馏水、去离子水、自来水、矿泉水、海水、硬水、软水、氨水、石灰水、王水等。研究记忆规律表明，比较归纳法是强化化学知识记忆和提高记忆效率的一种行之有效的方法。

【例2】某1mol链烃A，在一定条件下完全裂解成1mol烷烃B和1mol烯烃C，生成的混合气对氢气的相对密度为14.5。通过计算回答下列问题：

（1）写出链烃A可能的结构简式和名称。

（2）烷烃B和烯烃C可能各是什么？

（3）如果要求1mol B完全燃烧时需要氧气的物质的量是整数，那么C只能是什么烯烃？

选题目的：练习混合烃的计算方法，运用讨论的方法推断结构式。

思路分析：本题需根据质量守恒定律求解。利用通式及分子量可求出A的分子式，进而写出结构式。

和

；焦炉煤气的主要成分是

、

、

和

、

和

的烷烃；高炉煤气的成分是

等。能符合

解答：设烷烃B的分子组成为相对分子质量为

，相对分子质量为

；烯烃C分子组成为

，

。根据质量守恒定律，链烃A的组成应为

，可知A为烷烃。

据题意：

，即

，

，

所以A的分子式为

。

（1）

（2）讨论：

当

时，

（正丁烷）或

，当

时，（异丁烷）。

，即B为甲烷，C为丙烯；

时，

，无意义。

，即B为乙烷，C为乙烯；当

（3）从B的燃烧反应来看：

，

∴ B应是甲烷，则C只能是丙烯。

评注：由上述解法，根据质量守恒定律，A一定为烷烃。

，若生成的B、C分别为烷烃和烯烃，则【例题剖析】

【例3】下列说法错误的是（

）

A．石油是只含有

的烷烃，可以通过石油的分馏得到汽油

B．含

以上烷烃的重油经过催化裂化可以得到汽油

C．石油的分馏是一个化学过程

D．石油裂解得到的裂解气中含不饱和的烯烃

选题角度：考察对石油相关概念的认识。

思路分析：本题主要考查石油的成分和石油的加工知识，很显然答案为C。

答案：C

启示：本题只要对石油的相关知识有正确的认识就可以找到正确答案。

课堂小结

本节课我们学习了煤、石油、天然气等资源,，其中的大多数资源属于不可再生的有限资源。仅仅注重资源开发是远远不够的，人类要实现可持续发展，就必须做到合理开发资源、最大限度地利用好资源，还要保护好环境。而化学不仅在资源开发上能发挥重要作用，在资源的综合利用以及环境保护方面同样大有用武之地。化学知识可以帮助我们认识、了解世界，我们更可以用学过的化学知识进行发明、创造，造福人类。

[布置作业]

1．

教材P92、③④

板书设计

第二节

化学与资源综合利用、环境保护

（第1课时）

一、化石燃料――煤、石油、天然气 二.

开发新能源、使用相对清洁燃料

1、优点：性价比高

2、缺点：

A、不可再生――耗尽――节约

B、污染环境――温室效应、酸雨等

[活动与探究] 教学程序

教师活动设计

从古代典籍中的记载说到取火的方

引

入

法，从取火方法引入到燃料的重要。(见附录一，幻灯片1) 课前布置学生进行燃料情况的调学生汇报

查，并且将所得的调查结果制作成课件形式。（见附录二）

化石燃料的优点是什么？提供一些分析数据，得出结论。

燃料的价格、发热值数据。(见附思

考 录一，幻灯片2) 学生演讲汇报。

学生活动设计

设计意图

从学生最熟悉的语句入手，引起学生兴趣，自然过渡到与化学的联系。

由学生通过查阅相关资料自学完成，培养学生自学表达能力。

培养学生分析数据能力、信息加工能力。

板书优点。

思

考 化石燃料的缺点是什么？

分析得到不可再生、污染以生活实际中的亲身感受为环境的缺点，

讨

论

出发点，让学生体会到生活

板书缺点

由于是不可再生的，所以中处处充满了化学。

不久会耗尽。采取的措施缺点一，带来的后果是什么？可采是节约，通过提高燃料使取什么措施？提供化石燃料的储量用率达到节约的目的。

和年产量表格数据、家庭工厂燃料使用演变的图片。(见附录一，幻灯片3-5) 探究一

缺点二，为了研究化石燃料燃烧给给出一些可供选择的实验灌输气体检验思想；培养学环境带来了何种影响首先要探究出装置，引导学生讨论设计生实验设计能力，解决实际讨

论

化石燃料（以煤为例）燃烧的产物煤燃烧的气体产物检验定问题的能力。

有哪些？如何通过定性实验检验得性实验。

培养学生的环保意识。

到？(见附录一，幻灯片6-8) 讨论，得到结论：化石燃改革学习的方式。

通过检验化石燃料燃烧的产物，可料燃烧会形成温室效应、以知道它们对环境具体的影响是什酸雨等，采取的积极措施么？采取的积极的措施是什么？

就是开发新能源。

板书影响和措施。

引导学生课后上网查阅新能源资料。

课上上网大致展示新能源网上提供的资料。

由于现在开发利用新能源存在技术引导讨论减少对环境污染拓展学生的知识面。

过

渡

难度，因此目前提倡的做法是使用的可实施措施。

相对清洁的能源，如甲烷和乙醇。

探究二

从化学的角度探究，甲烷和乙醇完给出一些可供选择的实验引导学生从定量的角度设计全燃烧时产物相同，如何设计实验装置，引导学生讨论设计实验。

课后思考探究

三

说明元素组成不相同。见附录，幻定量实验。

灯片9-11) 如果不完全燃烧，可能有CO生成，此时如何设计实验证明呢？

回忆归纳总结本课题知道了的知总结

识。

随堂练习

1.下列说法错误的是：

求。

我们生活中的事物。

引导总结本课题内容要引导学生用化学的观点看待

A．石油中含有C5～C11的烷烃，可以通过石油的分馏得到汽油；

B．含C18以上烷烃的重油经过催化裂化可以得到汽油；

C．煤是有机物和无机物组成的复杂混合物；

D．煤中含有苯和甲苯，可以用先干馏后分馏的方法把它们分开。

2．在温热(30℃～60℃)条件下，萘可用浓硝酸和浓硫酸的混酸进行硝化，生成的硝基的一元取代物有：

A．一种

B．两种

C．三种

D．四种

3．下列叙述错误的是：

A．煤的干馏必须在隔绝空气的条件下进行

B．煤焦油在170℃以下主要分馏出苯及苯的同系物

C．冶金用的焦炭可通过煤的低温干馏获得

D．为增强橡胶的稳定性，在加工橡胶是要加入硫

4．2005年我国即将完成“西气东输”工程。天然气是一种清洁能源，其主要成份是（ ），有报道说，使用天然气提高人们的生活质量有以下好处：

A、

可有效减少空气污染，提高空气质量。

B、

可大大减轻水陆运输压力。

C、

可以控制温室气体排放，减少温室效应。

D、

天然气无毒，泄露不具有危险性。

你认为其中不适合的宣传有（ ），理由是（ ）

5．据报道，我国推广使用车用乙醇汽油的工作将全面启动。车用乙醇（C2H6O）汽油是在汽油中加入适量的乙醇形成的

混合燃料。使用这种汽油不但不影响汽车的行驶，而且可以减少有害气体的排放是一种清洁能源。根据以上报道回答：

(1)、乙醇能代替汽油作为燃料，是因为乙醇中含有（ ）元素。

(2)、燃烧乙醇比燃烧汽油减少了大气污染，是因为乙醇中不含有（

）元素。

6．乙醇是由淀粉转化而来的，淀粉是由植物光合作用转化而来的

，

水+二氧化碳 淀粉+氧气，由此判断：淀粉中一定含有（ ）元素。

7．分子量为128的某烃，完全燃烧后生成的二氧化碳是同物质的量的乙烯燃烧生成二氧化碳的5倍，该烃的分子式为_______；另一种烃的分子量也是128，充分燃烧生成的水是同物质的量的乙烯燃烧生成的水的5倍，这种烃的分子式为______。

8．化合物A的分子式为C10H16。已知在催化加氢时A可吸收1mol氢气得B；A经催化脱氢可得一芳香烃C；C经高锰酸钾氧化未见苯甲酸生成。A的结构式为_______，B的结构式为________，C的结构式为________，A及其同分异构体共有______种。

9．在沥青中存在一系列稠环化合物，它们虽然彼此不是同系物，但其组成和结构却是有规律变化的：

（1）从萘开始，这一系列化合物中的第25个分子式是_________；

（2）随着相对分子质量的增大，这一系列化合物的含碳量增加，在最大极限情况下，含碳量为________________。

【随堂练习参考答案】

1、D 2、B 3、C 4、CH4 、D 泄露的天然气遇火可能发生爆炸 5、C Pb 6、 C、H 7．C10H8；C9H20； 8．；；； 4 9．（1）由结构求得分子式为：

…

发现碳原子和氢原子分别成等差，所以得出第

项是

第25项为

（2）当

趋于无限大时，合碳量为（第2课时）

三维目标

知识与技能

1．了解一些燃料燃烧对环境有不良影响，应选择使用不污染环境或对环境污染小的燃料．

2．了解在化石燃料中，天然气是比较清洁的燃料．

3．应使用和开发化石燃料以外的清洁燃料，综合利用资源和开发新能源具有重要意义．

过程与方法

1、课前学生对学习内容进行社会调查和查阅相关资料。

2、课堂中，通过观看放录像，了解化石燃料对环境的不良影响。

3、自主学习，培养学生自学能力。

4、通过活动探究，通过化石燃料对环境的影响和新能源的开发，培养学生归纳能力、比较能力。

情感态度与价值观

重视实验和讨论，借此来培养善于合作、勤于思考、严谨求实、勇于创新实践的科学精神，同时通过燃料对环境的影响的学习来树立保护环境的意识，体会化学与社会发展的关系．

教学重点

了解一些燃料燃烧对环境有不良影响，应选择使用不污染环境或对环境污染小的燃料．充分认识保护环境的重要意义。

教学难点

开发使用不污染环境或对环境污染小的燃料

教具准备

多媒体课件

课时安排

1 课时

教学过程 [新课导入] ［引言］

师： 俗话说：“明枪易躲，暗箭难防”。难防，不等于不触防

。隐藏在我们身边的无形杀手究竟是什么?下面请第三小组同学代表给大家讲讲。

生：

讲述居室污染的来源、危害及防治措施。

师：

屏幕显示

师：

［过渡］随着生活条件的不断改善，人们的消遣方式也多种多样，如近年来兴起的家庭宠物热。当我们观赏着鱼儿的嬉戏，聆听着鸟儿的鸣唱，抚摸着温驯的小猫小狗，生活确是情趣盎然，惬意非常。然而，在这惬意的后面却潜伏着疾病的隐患。

师： 板书 一、化石燃料对环境的影响

［学生活动］由第1小组代表发言。

师： 屏幕显示

由于化石燃料是目前世界一次能源的主要部分，其开采、燃烧、耗用等方面的数量及对环境的影响也令人关注．

对环境的影响最典型的是煤炭开采，包括开采对土地的损害、对村庄的损害和对水体的污染，据不完全统计，迄今为止平均每开采1万吨煤炭塌陷农田0.2公顷，平均每年塌陷2万公顷．开采时水污染对生态环境的影响也量大面广，平均每开采1吨原煤需排放2吨污水．有些地区，由于水体的严重污染，造成居民用水短缺．

化石燃料在利用过程中对环境的影响主要是燃烧时的各种气体与固体废物和发电时的污染．化石燃料产生的污染物对环境的影响主要有两个方面．一是全球气候变化．燃料中二氧化碳进入大气，使大气中二氧化碳的浓度增大，从而导致温室效应，改变了全球的气候，这是热污染．火电站发电所剩“余热”被排出到河流、湖泊、大气或海洋中，在多数情况下，会使水温升高．例如，这种废热水进入水域时，其温度比水域的温度平均要高出7～8度，以致明显改变水域周围的环境．

师：

板书 二、原子能化石燃料对环境的影响

［学生活动］由第2小组代表发言。

师：［概括］屏幕显示

核动力是利用铀—235(或钚—239)在中子轰击下发生裂变，同时释放出核能，将能量用来驱动发电机组，发出电来作为动力．由于核动力的燃料是核燃料(铀或钚)，相比于煤或石油具有无气污染，无漏油等问题．它的缺点是存在放射性污染，因此为了保证安全，要求由反应产生的废物应与环境隔离，不让它进入生态环境．目前国内外公认比较好的处理技术是深部地下将反应完全的放射性废物进行玻璃固化后，将其埋藏于数百米深的岩层中．

首先在深部岩层中开挖洞室，将玻璃固化体装入不锈钢容器内，然后把容器放入洞底，用湿润土材料进行密闭，阻止万一情况下发生的放射性物质向周围的扩散和转移．

师：

板书 三、水力发电对环境的影响

［学生活动］由第3小组代表发言。

师：［概括］屏幕显示

水库建造的过程与建成之后，对环境的影响主要包括以下几个方面：

自然方面：巨大的水库可能引起地表的活动，甚至有可能诱发地震．此外，还会引起水位改变．如下游水位降低或来自上游的泥沙减少等．水库建成后，由于蒸发量大，气候凉爽，炎热天气减少．

生物方面：对陆生动物而言，水库建成后，可能会造成大量的野生动植物被淹没死亡灭绝．对水生动物而言，由于上游生态环境的改变，会使鱼类受到影响，导致灭绝或种群数量减少．由于上游水域面积的扩大，使某些生物(如钉螺)的栖息地点增加，为一些地区性疾病的传播、蔓延创造了条件．

物理化学性质方面：流入和流出水库的水在颜色和气味等物理化学性质方面发生改变，深层水的密度、温度，甚至溶解氧等有所不同，深层水的水温低，而且沉积库底的有机物由于厌氧分解，水体的二氧化碳含量明显增加．

社会经济方面：修建水库可以防洪、发电，也可以改善水的供应和管理，增加农田的产量．不利之处，如受淹地区城市搬迁、农村移民安置会对社会结构、地区经济发展等产生影响，若大局计划不周，社会生产和人民生活安排不当，还会引起一系列的社会问题．另外，自然景观的淹没与破坏，更是文化和经济上的一大损失．应当事先制定保护规划和落实保护措施． ［学生活动］由第4小组代表发言。“从身边做起与社会责任感”问题的探讨。

师：

［总结］“要增强全民族的环境意识，保护和合理利用土地、矿藏、森林、水等自然资源，努力改善生态环境”。这是社会对我们提出的要求。环境保护这一功在千秋大业的工作，决不仅仅是少数专业人员的责任。地球上每一个公民，都有义务来维护周围的环境。

作为肩负新世纪历史重任的青年一代，我们应从小做起、从身边做起，树立环保意识，增强保护环境的社会责任感和紧迫感，并自觉地投入到保护环境的行动中去。

古人说：“千里之行，始于足下。”如果每个人都能从身边做起，会是怎样的结果? 有人做过这样一个算术题：如果把世界上所用纸张的一半加以回收利用，就可满足人们对新纸张需求量的75%，这样不仅可使8万平方千米的森林免于因造纸而惨遭砍伐，而且可使环境污染显著减轻。又如，使用易拉罐作为饮料容器将消耗大量的铝，而炼铝又消耗大量能源并产生环境污染。而节纸用纸、不喝易拉罐饮料，回收易拉罐却是每个人日常生活中很容易做到的事件。因此，环境保护就在我们每一位的身边。

“一室不扫，何以扫天下”。胸怀大志的青年朋友，让我们携起手来从身边做起吧! 【例题剖析】

【例1】

煤、石油、天然气等能源在地球上已探明的蕴藏量是有限的，以目前人类消耗这些能源的速度估算，石油和天然气不过几十年，煤不过几百年就会消耗殆尽。因此进一步开发利用新能源已显得十分迫切。

氢气是一种高效而无污染的理想能源。下列(1)～(6)是制取氢气的方法，其中包括正在研发的方案。

(1)电解法：2H2O＝2H2↑+O2↑

(2)甲烷转化法: CH4+H2O＝CO+3H2

催化剂

(3)水煤气法: C+H2O＝100CO+H2

℃

高温

高温

(4)碳氢化合物热裂法: CH4＝C+2H2

(5)设法将太阳能聚焦产生高温使水分解: 2H2O＝2H2↑+O2↑

(6)寻找高效催化剂使水分解产生氢气

上述6种方法中你认为可行的、且很有发展前途的方法是哪几种? 说明理由。

[解析] 这是理论联系实际的考题，是中考化学的一大亮点。从中体现学生是否具有全面的科学素质。煤、石油、天然气是地球上不可再生的资源。因此具有发展前途的制H2方法不应该选择煤、石油、天然气做原料。所以方法(2)、(3)、(4)不应选择。

答案：方法(1) 如果将来大力发展水电站、太阳能发电站和核电站等，使电能供应十分充裕时是可行的。

方法(5) 太阳能是取之不尽的廉价能源。

方法(6) 催化剂能大大加快水的分解速度。

【例题剖析】

【例2】酸雨对环境的影响很大，为减少酸雨产生，应（ ）

①少用煤作燃料 ②燃料脱硫 ③在已酸化的土壤中加石灰 ④多种植美人蕉、银杏 ⑤开发新能源 ⑥多种法国梧桐、柠檬

【解析】酸雨是由人为排放

称酸雨。酸雨是由人为排放

或氮的氧化物（

、

）转化为酸而形成的。该题主要考查了有关酸雨产生的原因和防治酸雨的一些措施。人们通常把pH小于5.6的雨雪或其他形式的大气降水，或氮的氧化物（

、

）转化为酸而形成的。其中

散发到大气，主要是通过煤等化石燃料的燃烧。酸雨对生态环境的破坏很大，它使土壤、河流酸化，杀死湖泊中的鱼和水生生物、伤害农作物和树木、破坏土壤肥力，并严重腐蚀建筑物历史古迹。针对以上原理，①②⑤从燃料和排放物着手，是防治酸雨的几个关键性的措施。另外，实验证明，林木能在低浓度范围内，吸收各种有毒气体，使污染的空气得到净化。柳彬、美人蕉、月季、丁香、菊花、银杏和洋槐等能够吸收二氧化硫。⑥所列举的植物，主要的作用是通过分泌抗生素来杀灭空气中的细菌。③的处理主要是针对土壤酸化的，并不是防治酸雨产生的根本办法。

【答案】①②④⑤。

【例题剖析】

【例3】“绿色食品”是指（ ）

A．添加了绿色色素的食品

B．含有叶绿素的食品

C．原料生产过程中没有污染的食品

D．原料生产及加工过程中都没有污染的食品

【教师精讲】绿色食品的开发应包括产地的选择，以及新产品的生产、加工、包装和储运等一系列环节。绿色食品是指按照特定的生产方式生产，经过专门机构认定和许可后，使用绿色食品标志的无污染、安全、优质的营养食品。为了突出这类食品产自良好的生态环境，人们将这类食品叫做绿色食品。绿色食品的开发应包括产地的选择，以及产品的生产、加工、包装和储运等一系列环节。例如，农田的大气、土壤、水质都必须符合绿色食品生态环境标准；包装时不能对食品造成污染，食品要密封等。绿色分为A级和AA级两类，A级在生产过程中允许限量使用限定的化学合成物质，AA级在生产过程中不允许使用任何有机化学合成物质。

【答案】D。

课堂小结

环境问题是当今世界面临的热点问题之一，通过本节课的学习，请同学们更要增强环保意识，从我作起，从身边的小事作起，养成良好的习惯，把热爱环境、保护环境落到实处。努力做到人与环境和谐共存。

布置作业

P93 T4 板书设计：

第二节

化学与资源综合利用、环境保护

（第2课时）

二．环境保护与绿色化学

1、化石燃料对环境的影响 3、水力发电对环境的影响

4、开发化石燃料以外的清洁燃料，

综合利用资源和开发新能源

2、原子能化石燃料对环境的影响

[活动与探究] (一)探究煤的燃烧形成的酸雨及其危害

煤的主要成分是碳，但含有较多的硫元素，燃烧时产生SO2，SO2与CO2一样，也能和水反应，生成亚硫酸(H2SO3)，亚硫酸在空气中的铁锰氧化物的催化作用下，最终转化为硫酸，另外，煤燃烧时还能产生二氧化氮气体，这也是形成酸雨的一种有害气体．

酸雨主要是由大气中二氧化硫成分增多所致，二氧化硫及其氧化物和生成的水化物随雨雪、雾降到地面就形成了酸雨．酸雨能使土壤酸化、养分淋溶、肥力降低；使地面水、地下水酸化，影响植物生长；使水中生物和鱼类大批死亡，甚至绝迹；破坏生态平衡；酸雾能附着在人们的支气管粘膜上，使呼吸道感染，危及人体健康．

(二)汽车用燃料的燃烧

目前，多数汽车使用的燃料是汽油或柴油，它们燃烧时产生的一些物质会直接排放到空气中，对空气造成污染．尾气中的一氧化碳、未燃烧的碳氢化合物、氮的氧化物、含铅化合物等都是污染物．

为了减少汽车尾气对空气的污染，目前在燃料使用和汽车制造技术方面已采取了一些措施，如：(1)改进发动机的燃烧方式，以使汽油能充分燃烧；(2)使用催化净化装置，使有害气体转化为无害物质；(3)使用无铅汽油，禁止含铅物质排放．同时，在管理上，加大检测尾气的力度，禁止没达到环保标准的汽车上路．

目前，一些城市的部分汽车已改用压缩天然气(CNG)或液化石油气(LPG)作燃料，以减少对空气的污染．

综合上述讨论，可知煤和石油等化石燃料燃烧造成对空气的污染，主要有以下几方面原因：

(1)燃烧中的一些杂质如硫等燃烧时，产生空气污染物如二氧化硫等；

(2)燃料燃烧不充分，产生一氧化碳；

(3)未燃烧的碳氢化合物及碳粒、尘粒等排放到空气中．

二、使用和开发新的燃料和能源

(一)酒精

高粱、玉米和薯类等经过发酵、蒸馏，可得到酒精，酒精属于可再生能源．

纯净的酒精是一种无色有特殊香味的液体，化学名称为乙醇，化学式为C2H5OH．酒精燃烧的化学方程式为：C2H5OH＋3O2 2CO2＋3H2O 酒精燃烧时放出大量的热，所以它被用作酒精灯、火锅、内燃机等的燃料．在汽油中加入适量酒精作为汽车燃料，可节省石油资源，减少汽车尾气的污染．

(二)氢气

氢气本身无毒，极易燃烧，燃烧的化学方程式是2H2＋O2 2H2O，由于氢气的燃烧热效率高，产物是水，又没有污染，所以氢气被认为是最清洁的燃料，并且氢气还是一种可再生能源，氢气的工业制取方法有很多，但从长远的眼光来看，有两种制氢方法还是很有发展前途的，一种是以水作原料，通过热化学循环制氢，还有一种是以硫化氢作原料制氢．

氢气主要作为燃料广泛用于交通运输、热能和动力等生产中，比如液化氢用于飞机航行，比常规燃料的效率高38%，它还用于氢能汽车、氢燃料电池和氢燃烧器等．

(三)其他能源

现代社会对能量的需求量越来越大，化学反应提供的能量已不能满足人类的需求．目前，人们正在利用和开发其他新能源，如太阳能、核能、风能、地热能和潮汐能等，这些能源的利用，不但可以部分解决化石能源面临耗尽的问题，还可以减少对环境的污染．

1．空气污染有哪些严重的危害？怎样防治？

答：在当今世界上，大气环境问题已成为一个举世瞩目的全球性问题．酸雨、臭氧层破坏，“温室效应”等造成的环境污染和生态破坏已波及地球的各个角落，对经济的发展、社会的安定和人类生存构成了严重的威胁，人类面临着大气污染的挑战．

所谓空气污染就是受某种自然或人为因素的影响，改变了空气的平衡组成，并且超过了大气的自净能力，对人体、动植物和物体产生不良影响．其污染源主要是煤和石油的燃烧，工业生产过程中泄漏或排放

出的粉尘和废气及汽车尾气等．其中对大气污染威胁较大的污染物主要有粉尘、二氧化硫、一氧化氮、二氧化氮、一氧化碳、氟和氟化氢、烃类、硫化氢、氨和氯气等．

空气污染的危害主要表现在三个方面：

(1)对人体健康的危害

大气污染物一般经呼吸道进入人体，少数可通过消化道或皮肤进入人体．有些经食物或饮水间接进入人体．一般可引起感官和生理机能的不适反应，诱发慢性支气管炎、支气管哮喘、肺气肿或肺癌等疾病．1952年在伦敦发生了伦敦烟雾事件，大气中烟尘的最高浓度达到4.46毫克/立方米，二氧化硫日平均浓度1.34ppm，由于持续时间达4.5天之久，伦敦死亡人数达4000人之多；我国北方有的城市从1949年到1979年30年间，癌症死亡率增加145%，已上升为死因的第二位，其中与大气污染有关的肺癌居第一位．

(2)对植物的危害

大气污染物浓度超过植物的承受限度，会使植物的细胞和组织器官受到伤害，生理功能和生长发育受阻，农作物产量下降，产品品质变坏；群落组织发生变化，甚至造成植物的个体死亡，种群消失．

(3)对器物的危害

空气污染加速金属的腐蚀，各种大理石等建筑材料腐蚀失去光泽，出现坑洼不平、脱落石片；橡胶加速老化，脆裂，强度下降；电线绝缘体漏电；皮革制品使用寿命缩短，2～3年内开始脆化等等．

防治的方法主要有：全面规划，工业区的建设要合理布局；控制污染源，尽量减少排放，改进工艺，回收废气，综合利用；绿化造林净化空气；采取必要的行政管理措施，加强监测、监督．

2．乙醇的性质及用途

乙醇俗称酒精，这是我们都熟悉的物质，它是无色透明，具有特殊气味的液体．乙醇易挥发，能与水以任意比率互溶，并能溶解多种有机化合物．

乙醇的成分里含有碳、氢、氧三种元素，它的化学式是C2H5OH．乙醇在空气中燃烧生成二氧化碳和水，同时放出大量的热．因此，乙醇常用作酒精灯和内燃机中的燃料．

乙醇是一种重要的化工原料，医疗上也常用体积分数为70%～75%的乙醇作消毒剂．

把高粱、玉米等绿色植物的籽粒经过发酵再进行蒸镏，就可以得到乙醇，各种饮用酒里都含有乙醇．例如，啤酒含乙醇3%～5%，葡萄酒里含乙醇6%～20%，黄酒含乙醇8%～15%，白酒含乙醇50%～70%．

乙醇有加速人体的血液循环、兴奋神经的作用．过量饮酒会造成酒精中毒，有害健康

本课题是需要大家常识性了解的内容，在学习的时候，大家一定要重视实验和讨论，借此来培养善于合作、勤于思考、严谨求实、勇于创新实践的科学精神，同时通过燃料对环境的影响的学习来树立保护环境的意识，体会化学与社会发展的关系．

随堂练习

1．下列物质中，属于大气污染物的是 （ ）

A．C02 B．H2 C．N2 D．S02

2．下列气体中，若空气中含有微量时，能使人产生爽快和振奋的感觉。但量稍多时就会对人体、动植物造成危害的是 ( ) A．C02 B．S02 C．03 D．02

3．导致下列现象的主要原因与排放S02有关的是 ( ) A．酸雨 B．沙尘暴 C．臭氧空洞 D．温室效应

4．从保护人类的生存环境角度看，最好的燃料应是 ( ) A．木材 B．石油 C．煤 D．氢气

5．1998年5月20日，中央电视台第一套节目《新闻联播》播放了一则新闻：近年来我国重点保护文物“云岗石窟”严重腐蚀风化，急剧损坏。其主要原因是在它的旁边新修了一条高速公路。我国不惜花费二亿元资金另修一条路，让公路绕道而行来保护这一珍贵的文物。通过这则新闻你认为造成腐蚀损坏的主要原因是 ( ) A．

车辆排放大量尾气 B．居民燃煤 C．车辆尘埃 D．风吹日晒

6．下列所述情况可能引起水污染的是 ( ) ①城市生活污水的任意排放 ②农业生产中农药、化肥使用不当

③海上油轮石油泄漏 ④工业生产中废渣、废液、废气的的排放 A．只有①③ B．只有②④ C．只有①④ D．①②③④ 7．据1988年统计显示：我国污水排放约370亿吨，其中80％左右未经处理就排入水系。据估计每年排入海洋的污水和固体废物已超过1000亿吨。经过十年的努力，1998年我国政府加大了对污水治理的力度。关停了一些在黄河、长江、淮河沿岸的污染严重的中小型厂矿。你认为主要是哪些厂? ( ) A．造纸厂 B．纺织厂 C．拖拉机厂 D．食品厂

8．水体污染是一种严重的环境问题．下列哪些措施可以适当减小水体污染 ( ) ①控制工业生产中“废水”和城市生活用水的排放②减少有机农药的使用③多种植树木④减少S02等气体排放⑤水生动植物的繁殖

A．全部 B．①②③④ C．③④⑤ D．①②③

9．我国近海海域中一些元素含量普遍超标，富营养化十分严重。经常发生“赤潮”现象。下列生活用品中能引起“赤潮”的是 ( ) A．肥皂 B．含磷洗涤剂 C．加酶洗衣粉 D．化妆品

10．油井发生火灾，产生大量废气：①浓烟中的炭粒；②氮的氧化物；③碳的氧化物；④硫的氧化物；

⑤碳氢化合物。其中对大气造成污染，且导致雨水酸化的有毒气体是 （ ） A．①③⑤ B．②③⑤ C．②④⑤ D．②④

11．为了保护环境，变害为利，工业上常用纯碱吸收有害气体S02，同时得到亚硫酸氢钠，该反应的离子方程式是____________________。 从这一反应可见H2S03的酸性比H2C03的酸性________。亚硫酸氢钠常用于除去漂白织物后剩余的游离氯，该反应的离子方程式为______________________________。

12．近闻国外正在研究用Na2S03吸收法作为治理S02污染的一种新方法：①用Na2S03水溶液吸收S02；②加热吸收液，使之重新生成Na2S03，同时得到含高浓度S02的水蒸气。写出上述两步反应的化学方程式：

(1)__________________________________________________________________________。

(2)_________________________________________________________________________。

【随堂练习参考答案】

1．D 2．C 3．A 4．D 5．A 6．D 7．A 8．B 9．B 10．D 11．2SO2+CO3+H2O=2HSO3+CO2 强 Cl2+ 2HSO3+H2O=2SO4+4H+2Cl 12．Na2SO3+SO2+H2O=2NaHSO3 2NaHSO3= Na2SO3+SO2↑+H2O

2---2-+-