2019-2020年人教版化學(xué)九年《使用燃料對環(huán)境的影響》word教案一.doc

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2019-2020年人教版化學(xué)九年《使用燃料對環(huán)境的影響》word教案一 【學(xué)習(xí)目標(biāo)】 1．了解一些燃料燃燒對環(huán)境有不良影響，應(yīng)選擇使用不污染環(huán)境或?qū)Νh(huán)境污染小的燃料． 2．了解在化石燃料中，天然氣是比較清潔的燃料． 3．應(yīng)使用和開發(fā)化石燃料以外的清潔燃料，綜合利用資源和開發(fā)新能源具有重要意義． 【基礎(chǔ)知識精講】 ※課文全解 一、燃料燃燒對空氣的影響 (一)探究煤的燃燒形成的酸雨及其危害 煤的主要成分是碳，但含有較多的硫元素，燃燒時(shí)產(chǎn)生SO2，SO2與CO2一樣，也能和水反應(yīng)，生成亞硫酸(H2SO3)，亞硫酸在空氣中的鐵錳氧化物的催化作用下，最終轉(zhuǎn)化為硫酸，另外，煤燃燒時(shí)還能產(chǎn)生二氧化氮?dú)怏w，這也是形成酸雨的一種有害氣體． 酸雨主要是由大氣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隨雨雪、霧降到地面就形成了酸雨．酸雨能使土壤酸化、養(yǎng)分淋溶、肥力降低；使地面水、地下水酸化，影響植物生長；使水中生物和魚類大批死亡，甚至絕跡；破壞生態(tài)平衡；酸霧能附著在人們的支氣管粘膜上，使呼吸道感染，危及人體健康． (二)汽車用燃料的燃燒 目前，多數(shù)汽車使用的燃料是汽油或柴油，它們?nèi)紵龝r(shí)產(chǎn)生的一些物質(zhì)會直接排放到空氣中，對空氣造成污染．尾氣中的一氧化碳、未燃燒的碳?xì)浠衔铩⒌难趸?、含鉛化合物等都是污染物． 為了減少汽車尾氣對空氣的污染，目前在燃料使用和汽車制造技術(shù)方面已采取了一些措施，如：(1)改進(jìn)發(fā)動(dòng)機(jī)的燃燒方式，以使汽油能充分燃燒；(2)使用催化凈化裝置，使有害氣體轉(zhuǎn)化為無害物質(zhì)；(3)使用無鉛汽油，禁止含鉛物質(zhì)排放．同時(shí)，在管理上，加大檢測尾氣的力度，禁止沒達(dá)到環(huán)保標(biāo)準(zhǔn)的汽車上路． 目前，一些城市的部分汽車已改用壓縮天然氣(CNG)或液化石油氣(LPG)作燃料，以減少對空氣的污染． 綜合上述討論，可知煤和石油等化石燃料燃燒造成對空氣的污染，主要有以下幾方面原因： (1)燃燒中的一些雜質(zhì)如硫等燃燒時(shí)，產(chǎn)生空氣污染物如二氧化硫等； (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)新的燃料和能源 (一)酒精 高粱、玉米和薯類等經(jīng)過發(fā)酵、蒸餾，可得到酒精，酒精屬于可再生能源． 純凈的酒精是一種無色有特殊香味的液體，化學(xué)名稱為乙醇，化學(xué)式為C2H5OH．酒精燃燒的化學(xué)方程式為：C2H5OH＋3O2 2CO2＋3H2O 酒精燃燒時(shí)放出大量的熱，所以它被用作酒精燈、火鍋、內(nèi)燃機(jī)等的燃料．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． (二)氫氣 氫氣本身無毒，極易燃燒，燃燒的化學(xué)方程式是2H2＋O2 2H2O，由于氫氣的燃燒熱效率高，產(chǎn)物是水，又沒有污染，所以氫氣被認(rèn)為是最清潔的燃料，并且氫氣還是一種可再生能源，氫氣的工業(yè)制取方法有很多，但從長遠(yuǎn)的眼光來看，有兩種制氫方法還是很有發(fā)展前途的，一種是以水作原料，通過熱化學(xué)循環(huán)制氫，還有一種是以硫化氫作原料制氫． 氫氣主要作為燃料廣泛用于交通運(yùn)輸、熱能和動(dòng)力等生產(chǎn)中，比如液化氫用于飛機(jī)航行，比常規(guī)燃料的效率高38%，它還用于氫能汽車、氫燃料電池和氫燃燒器等． (三)其他能源 現(xiàn)代社會對能量的需求量越來越大，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，不但可以部分解決化石能源面臨耗盡的問題，還可以減少對環(huán)境的污染． ※問題全解 1．空氣污染有哪些嚴(yán)重的危害？怎樣防治？ 答：在當(dāng)今世界上，大氣環(huán)境問題已成為一個(gè)舉世矚目的全球性問題．酸雨、臭氧層破壞，“溫室效應(yīng)”等造成的環(huán)境污染和生態(tài)破壞已波及地球的各個(gè)角落，對經(jīng)濟(jì)的發(fā)展、社會的安定和人類生存構(gòu)成了嚴(yán)重的威脅，人類面臨著大氣污染的挑戰(zhàn)． 所謂空氣污染就是受某種自然或人為因素的影響，改變了空氣的平衡組成，并且超過了大氣的自凈能力，對人體、動(dòng)植物和物體產(chǎn)生不良影響．其污染源主要是煤和石油的燃燒，工業(yè)生產(chǎn)過程中泄漏或排放出的粉塵和廢氣及汽車尾氣等．其中對大氣污染威脅較大的污染物主要有粉塵、二氧化硫、一氧化氮、二氧化氮、一氧化碳、氟和氟化氫、烴類、硫化氫、氨和氯氣等． 空氣污染的危害主要表現(xiàn)在三個(gè)方面： (1)對人體健康的危害 大氣污染物一般經(jīng)呼吸道進(jìn)入人體，少數(shù)可通過消化道或皮膚進(jìn)入人體．有些經(jīng)食物或飲水間接進(jìn)入人體．一般可引起感官和生理機(jī)能的不適反應(yīng)，誘發(fā)慢性支氣管炎、支氣管哮喘、肺氣腫或肺癌等疾?。?952年在倫敦發(fā)生了倫敦?zé)熿F事件，大氣中煙塵的最高濃度達(dá)到4.46毫克/立方米，二氧化硫日平均濃度1.34ppm，由于持續(xù)時(shí)間達(dá)4.5天之久，倫敦死亡人數(shù)達(dá)4000人之多；我國北方有的城市從1949年到1979年30年間，癌癥死亡率增加145%，已上升為死因的第二位，其中與大氣污染有關(guān)的肺癌居第一位． (2)對植物的危害 大氣污染物濃度超過植物的承受限度，會使植物的細(xì)胞和組織器官受到傷害，生理功能和生長發(fā)育受阻，農(nóng)作物產(chǎn)量下降，產(chǎn)品品質(zhì)變壞；群落組織發(fā)生變化，甚至造成植物的個(gè)體死亡，種群消失． (3)對器物的危害 空氣污染加速金屬的腐蝕，各種大理石等建筑材料腐蝕失去光澤，出現(xiàn)坑洼不平、脫落石片；橡膠加速老化，脆裂，強(qiáng)度下降；電線絕緣體漏電；皮革制品使用壽命縮短，2～3年內(nèi)開始脆化等等． 防治的方法主要有：全面規(guī)劃，工業(yè)區(qū)的建設(shè)要合理布局；控制污染源，盡量減少排放，改進(jìn)工藝，回收廢氣，綜合利用；綠化造林凈化空氣；采取必要的行政管理措施，加強(qiáng)監(jiān)測、監(jiān)督． 2．乙醇的性質(zhì)及用途 乙醇俗稱酒精，這是我們都熟悉的物質(zhì)，它是無色透明，具有特殊氣味的液體．乙醇易揮發(fā)，能與水以任意比率互溶，并能溶解多種有機(jī)化合物． 乙醇的成分里含有碳、氫、氧三種元素，它的化學(xué)式是C2H5OH．乙醇在空氣中燃燒生成二氧化碳和水，同時(shí)放出大量的熱．因此，乙醇常用作酒精燈和內(nèi)燃機(jī)中的燃料． 乙醇是一種重要的化工原料，醫(yī)療上也常用體積分?jǐn)?shù)為70%～75%的乙醇作消毒劑． 把高粱、玉米等綠色植物的籽粒經(jīng)過發(fā)酵再進(jìn)行蒸鎦，就可以得到乙醇，各種飲用酒里都含有乙醇．例如，啤酒含乙醇3%～5%，葡萄酒里含乙醇6%～20%，黃酒含乙醇8%～15%，白酒含乙醇50%～70%． 乙醇有加速人體的血液循環(huán)、興奮神經(jīng)的作用．過量飲酒會造成酒精中毒，有害健康． 【學(xué)習(xí)方法指導(dǎo)】 本課題是需要大家常識性了解的內(nèi)容，在學(xué)習(xí)的時(shí)候，大家一定要重視實(shí)驗(yàn)和討論，借此來培養(yǎng)善于合作、勤于思考、嚴(yán)謹(jǐn)求實(shí)、勇于創(chuàng)新實(shí)踐的科學(xué)精神，同時(shí)通過燃料對環(huán)境的影響的學(xué)習(xí)來樹立保護(hù)環(huán)境的意識，體會化學(xué)與社會發(fā)展的關(guān)系． 【拓展訓(xùn)練】 一、化石燃料對環(huán)境的影響 由于化石燃料是目前世界一次能源的主要部分，其開采、燃燒、耗用等方面的數(shù)量及對環(huán)境的影響也令人關(guān)注． 對環(huán)境的影響最典型的是煤炭開采，包括開采對土地的損害、對村莊的損害和對水體的污染，據(jù)不完全統(tǒng)計(jì)，迄今為止平均每開采1萬噸煤炭塌陷農(nóng)田0.2公頃，平均每年塌陷2萬公頃．開采時(shí)水污染對生態(tài)環(huán)境的影響也量大面廣，平均每開采1噸原煤需排放2噸污水．有些地區(qū)，由于水體的嚴(yán)重污染，造成居民用水短缺． 化石燃料在利用過程中對環(huán)境的影響主要是燃燒時(shí)的各種氣體與固體廢物和發(fā)電時(shí)的污染．化石燃料產(chǎn)生的污染物對環(huán)境的影響主要有兩個(gè)方面．一是全球氣候變化．燃料中二氧化碳進(jìn)入大氣，使大氣中二氧化碳的濃度增大，從而導(dǎo)致溫室效應(yīng)，改變了全球的氣候，這是熱污染．火電站發(fā)電所?！坝酂帷北慌懦龅胶恿鳌⒑?、大氣或海洋中，在多數(shù)情況下，會使水溫升高．例如，這種廢熱水進(jìn)入水域時(shí)，其溫度比水域的溫度平均要高出7～8度，以致明顯改變水域周圍的環(huán)境． 二、原子能化石燃料對環(huán)境的影響 核動(dòng)力是利用鈾—235(或钚—239)在中子轟擊下發(fā)生裂變，同時(shí)釋放出核能，將能量用來驅(qū)動(dòng)發(fā)電機(jī)組，發(fā)出電來作為動(dòng)力．由于核動(dòng)力的燃料是核燃料(鈾或钚)，相比于煤或石油具有無氣污染，無漏油等問題．它的缺點(diǎn)是存在放射性污染，因此為了保證安全，要求由反應(yīng)產(chǎn)生的廢物應(yīng)與環(huán)境隔離，不讓它進(jìn)入生態(tài)環(huán)境．目前國內(nèi)外公認(rèn)比較好的處理技術(shù)是深部地下將反應(yīng)完全的放射性廢物進(jìn)行玻璃固化后，將其埋藏于數(shù)百米深的巖層中． 首先在深部巖層中開挖洞室，將玻璃固化體裝入不銹鋼容器內(nèi)，然后把容器放入洞底，用濕潤土材料進(jìn)行密閉，阻止萬一情況下發(fā)生的放射性物質(zhì)向周圍的擴(kuò)散和轉(zhuǎn)移． 三、水力發(fā)電對環(huán)境的影響 水庫建造的過程與建成之后，對環(huán)境的影響主要包括以下幾個(gè)方面： 自然方面：巨大的水庫可能引起地表的活動(dòng)，甚至有可能誘發(fā)地震．此外，還會引起水位改變．如下游水位降低或來自上游的泥沙減少等．水庫建成后，由于蒸發(fā)量大，氣候涼爽，炎熱天氣減少． 生物方面：對陸生動(dòng)物而言，水庫建成后，可能會造成大量的野生動(dòng)植物被淹沒死亡滅絕．對水生動(dòng)物而言，由于上游生態(tài)環(huán)境的改變，會使魚類受到影響，導(dǎo)致滅絕或種群數(shù)量減少．由于上游水域面積的擴(kuò)大，使某些生物(如釘螺)的棲息地點(diǎn)增加，為一些地區(qū)性疾病的傳播、蔓延創(chuàng)造了條件． 物理化學(xué)性質(zhì)方面：流入和流出水庫的水在顏色和氣味等物理化學(xué)性質(zhì)方面發(fā)生改變，深層水的密度、溫度，甚至溶解氧等有所不同，深層水的水溫低，而且沉積庫底的有機(jī)物由于厭氧分解，水體的二氧化碳含量明顯增加． 社會經(jīng)濟(jì)方面：修建水庫可以防洪、發(fā)電，也可以改善水的供應(yīng)和管理，增加農(nóng)田的產(chǎn)量．不利之處，如受淹地區(qū)城市搬遷、農(nóng)村移民安置會對社會結(jié)構(gòu)、地區(qū)經(jīng)濟(jì)發(fā)展等產(chǎn)生影響，若大局計(jì)劃不周，社會生產(chǎn)和人民生活安排不當(dāng)，還會引起一系列的社會問題．另外，自然景觀的淹沒與破壞，更是文化和經(jīng)濟(jì)上的一大損失．應(yīng)當(dāng)事先制定保護(hù)規(guī)劃和落實(shí)保護(hù)措施．