2022年中考化学总复习教学案第七单元课题3　使用燃料对环境造成的影响

这是一份2022年中考化学总复习教学案第七单元课题3　使用燃料对环境造成的影响，共3页。学案主要包含了燃料燃烧对空气的影响，使用和开发新的燃料及能源等内容，欢迎下载使用。

一、燃料燃烧对空气的影响
燃料的使用给人们的生活带来很多方便，但是，有些燃料的燃烧提供能量的同时，对环境也造成了不良影响。
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因煤中含有少量的硫、氮等元素，在燃烧时会排出二氧化硫(SO2)、二氧化氮(NO2)等污染物，它们溶于水会形成酸雨。酸雨不仅影响人的健康和植物生长，还会造成对自然资源以及建筑物等的破坏。煤若不充分燃烧还会产生有毒气体一氧化碳(CO)污染空气。因此，应尽量减少使用原煤作燃料。
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目前，一般把pH小于5.6的雨水称为酸雨，它包括雨、雪、雾、雹等降水过程。
一般地说，天然降水都偏酸性，pH约在6左右。这是由于大气中的CO2溶解在洁净的雨水里形成碳酸的缘故，降水的微弱酸性可以促进土壤里养分的溶解，便于植物吸收，因此是有益的。但是，当降水的酸度增大，pH小于5.6时，对生态就会产生不良影响。
酸雨的危害大致有以下几个方面：
(1)对人体健康的直接危害，硫酸雾和硫酸盐雾的毒性比二氧化硫大得多，可以侵入肺的深部组织，引起肺水肿等疾病而使人致死。
(2)引起河流、湖泊的水体酸化，严重影响水生动植物的生长。
(3)破坏土壤、植被、森林。
(4)腐蚀金属、油漆、皮革、纺织品及建筑材料等。
(5)渗入地下，可能引起地下水酸化，酸化的水中铝、铜、锌、镉的含量比中性地下水中高很多倍。
分析表明，酸雨中的酸度主要是由硫酸和硝酸造成的，它们占总酸度的90%以上，其余为一些弱酸。从我国的情况来看，酸雨中含硫酸一般比硝酸多，主要是硫酸型酸雨。酸雨的形成是一种复杂的大气化学和物理过程，目前世界各国对酸雨的形成机理还不很清楚。一般认为，酸雨是由于人为排放的二氧化硫等酸性气体进入大气后，造成局部地区大气中的二氧化硫富集，在水凝结过程中溶解于水形成亚硫酸，然后经某些污染物的催化作用及氧化剂的氧化作用生成硫酸，随雨水降下形成酸雨。形成酸雨还要有一定的环境气候条件，如湿度高、雨量大、无风，以及一定的地理因素等。
煤和石油中往往含有硫，在燃烧时，绝大部分硫转变成二氧化硫随烟气排到空气中，在一定条件下形成酸雨。
我国的酸雨有以下特点：
(1)酸雨分布面广，据23个省、市、自治区调查情况表明，有20个出现酸雨。
(2)酸雨分布存在着明显的区域性，主要集中在西南、中南和华东地区，并且有从北到南逐渐加重的趋势。
(3)不少地区的酸雨已相当严重，而且逐年加重。
(4)酸雨的发展速度很快。
(5)酸雨主要是由硫酸及硫酸盐引起的。
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要防治酸雨的污染，最根本的途径是减少人为排放的污染物。人为排放的二氧化硫主要是由于燃烧高硫煤(煤中一般含硫的质量分数为0.3%～5%)造成的，因此，研究煤炭中硫资源的综合开发与利用，是防治酸雨的有效途径。具体做法是大力进行煤炭洗选加工，综合开发煤、硫资源；对于高硫煤和低硫煤实行分产分运，合理使用；在煤炭燃烧过程中，采取排烟脱硫技术，回收二氧化硫，生产硫酸，发展脱硫煤、成型煤供民用，有计划地进行城市煤气化等。
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汽车用燃料是汽油或柴油。它们燃烧会产生一氧化碳、氮的氧化物和未燃烧的碳氢化合物、含铅化合物、烟尘等，合称尾气。排到空气中，会对空气造成污染，损害人体健康。
6.化石燃料燃烧，造成对空气的污染
（1）燃料中的杂质如硫等燃烧时，产生空气污染物，如SO2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及能源
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学名乙醇，分子式C2H5OH，乙醇属于可再生的清洁能源。
（1）酒精的制取：
①原料：高粱、玉米、薯类等。
②生产方式：发酵、蒸馏。
(2)性质：
乙醇是无色透明、有特殊香味的液体，能与水以任意比互溶，在空气中燃烧，放出大量的热，化学方程式：C2H5OH＋3O22CO2＋3H2O。
(3)用途：
乙醇可用作酒精灯、火锅、内燃机等的燃料。它属于可再生资源。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。
(1)性质：无毒，极易燃烧，燃烧时放出大量的热，化学方程式：2H2＋O22H2O
(2)实验室制法：
①原理：Zn+H2SO4ZnSO4+H2↑
②装置： 
③收集：排水集气法或向下排空气法
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现代社会对能源的需求越来越大，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。这些能源的利用既可部分解决化石能源面临耗尽之危，又可减少对环境的污染。
问题·思路·探究
问题：氢气是一种高效而无污染的理想能源。如果将来人类广泛使用氢气作为能源，你认为可行的，且很有发展前途的制氢气的方法是哪几种？请说明理由。
思路：要想大量制取氢气，首先原料来源要丰富，其次在制取过程中，消耗的能源应尽量少。
探究：设法将太阳光聚集产生高温使水分解法：
2H2O2H2↑＋O2↑，因为太阳能是取之不尽的能源。寻找高效催化剂使水分解产生氢气：2H2O2H2↑＋O2↑，因为催化剂能大大加快水的分解速率，且可以循环使用。
例1：我国三峡工程所提供的水电，相当于每年燃烧3 000万吨原煤的火力发电站产生的电能，因此三峡工程有助于控制( )
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C.酸雨产生D.农药、化肥污染
思路解析：煤的主要成分是碳，还有少量硫、氮等，燃烧时产生的CO2气体是温室气体，产生的SO2和氮的氧化物易形成酸雨。所以水电代替煤燃烧有利于控制温室效应和酸雨的形成。
答案：AC
深化升华
通过一些题目来认识燃烧煤有害物质对环境的危害，从而提高同学们的环境保护意识。
例2：“绿色化学”是21世纪化学发展的主导方向，其核心就是利用化学原理从源头消除污染。据此，你认为最理想的燃料是( )
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思路解析：煤燃烧时会排放出二氧化硫、二氧化氮等气体污染物，这些气体溶于雨水会形成酸雨。另外煤燃烧还会产生大量的烟尘污染空气。石油不宜直接利用，而是将石油加热分馏出汽油、柴油等产品之后再利用。经常使用石油产品、天然气作燃料，会产生大量的二氧化碳，造成温室效应。使用氢气作燃料，燃烧时不但放出大量的热，而且燃烧产物只有水，不会对环境造成污染。
答案：D
深化升华
本题属于信息题，首先要理解题干中所给信息。从源头消除污染，即只生成想要的目标产物，不再生成其他物质。
例3：清洁工艺和绿色化学是上世纪90年代以来化工技术和化学研究的热点和前沿。联合国环境规划署界定“清洁工艺”的含义是：在科学实验研究、生产过程、产品和服务中都要实施可持续性发展，以增加生产效益，防止对环境的破坏和污染。
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(1)下列实验不符合清洁工艺要求的是 (填序号)。
(2)请写出实验②的化学方程式 。
(3)我国西部盛产天然气，“西气东输”是国家在西部大开发中的一项重要工程。试比较用天然气作燃料和用煤作燃料，哪一种更符合清洁工艺的要求?简述理由。
思路解析：(1)SO2、CO都是污染空气的有害气体。①②实验中都会向空中排放有害气体，但题中所用的装置及操作都没有对它们处理。(2)天然气是气体，燃烧比固态煤燃烧IU全，煤中又含有硫等多种杂质，燃烧后会产生有害气体(如SO2)和烟尘，严重污染环境。
答案：(1)①② (2)CO+CuOCu+CO2
(3)天然气作燃料更符合清洁工艺的要求。天然气是气体，燃烧比煤更充分，煤含硫等杂质较多，燃烧产物对环境造成的污染比天然气严重。(其他答案只要符合清洁工艺的要求，均可以)
深化升华
此题考查学生利用信息资料和所学知识解决实际问题的能力。解此题的关键是将题中的图示和文字叙述内容与所学化学知识结合起来比较分析。
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