2019-2020年人教版化學九年《使用燃料對環(huán)境的影響》word教案一.doc

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2019-2020年人教版化學九年《使用燃料對環(huán)境的影響》word教案一 【學習目標】 1．了解一些燃料燃燒對環(huán)境有不良影響，應選擇使用不污染環(huán)境或對環(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，燃燒時產(chǎn)生SO2，SO2與CO2一樣，也能和水反應，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，最終轉化為硫酸，另外，煤燃燒時還能產(chǎn)生二氧化氮氣體，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產(chǎn)生的一些物質會直接排放到空氣中，對空氣造成污染．尾氣中的一氧化碳、未燃燒的碳氫化合物、氮的氧化物、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方面已采取了一些措施，如：(1)改進發(fā)動機的燃燒方式，以使汽油能充分燃燒；(2)使用催化凈化裝置，使有害氣體轉化為無害物質；(3)使用無鉛汽油，禁止含鉛物質排放．同時，在管理上，加大檢測尾氣的力度，禁止沒達到環(huán)保標準的汽車上路． 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)燃燒中的一些雜質如硫等燃燒時，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)未燃燒的碳氫化合物及碳粒、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，化學名稱為乙醇，化學式為C2H5OH．酒精燃燒的化學方程式為：C2H5OH＋3O2 2CO2＋3H2O 酒精燃燒時放出大量的熱，所以它被用作酒精燈、火鍋、內(nèi)燃機等的燃料．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輸、熱能和動力等生產(chǎn)中，比如液化氫用于飛機航行，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，化學反應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、風能、地熱能和潮汐能等，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．空氣污染有哪些嚴重的危害？怎樣防治？ 答：在當今世界上，大氣環(huán)境問題已成為一個舉世矚目的全球性問題．酸雨、臭氧層破壞，“溫室效應”等造成的環(huán)境污染和生態(tài)破壞已波及地球的各個角落，對經(jīng)濟的發(fā)展、社會的安定和人類生存構成了嚴重的威脅，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)在三個方面： (1)對人體健康的危害 大氣污染物一般經(jīng)呼吸道進入人體，少數(shù)可通過消化道或皮膚進入人體．有些經(jīng)食物或飲水間接進入人體．一般可引起感官和生理機能的不適反應，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)生了倫敦煙霧事件，大氣中煙塵的最高濃度達到4.46毫克/立方米，二氧化硫日平均濃度1.34ppm，由于持續(xù)時間達4.5天之久，倫敦死亡人數(shù)達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)品品質變壞；群落組織發(fā)生變化，甚至造成植物的個體死亡，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)的建設要合理布局；控制污染源，盡量減少排放，改進工藝，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，加強監(jiān)測、監(jiān)督． 2．乙醇的性質及用途 乙醇俗稱酒精，這是我們都熟悉的物質，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，并能溶解多種有機化合物． 乙醇的成分里含有碳、氫、氧三種元素，它的化學式是C2H5OH．乙醇在空氣中燃燒生成二氧化碳和水，同時放出大量的熱．因此，乙醇常用作酒精燈和內(nèi)燃機中的燃料． 乙醇是一種重要的化工原料，醫(yī)療上也常用體積分數(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． 【學習方法指導】 本課題是需要大家常識性了解的內(nèi)容，在學習的時候，大家一定要重視實驗和討論，借此來培養(yǎng)善于合作、勤于思考、嚴謹求實、勇于創(chuàng)新實踐的科學精神，同時通過燃料對環(huán)境的影響的學習來樹立保護環(huán)境的意識，體會化學與社會發(fā)展的關系． 【拓展訓練】 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，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的各種氣體與固體廢物和發(fā)電時的污染．化石燃料產(chǎn)生的污染物對環(huán)境的影響主要有兩個方面．一是全球氣候變化．燃料中二氧化碳進入大氣，使大氣中二氧化碳的濃度增大，從而導致溫室效應，改變了全球的氣候，這是熱污染．火電站發(fā)電所剩“余熱”被排出到河流、湖泊、大氣或海洋中，在多數(shù)情況下，會使水溫升高．例如，這種廢熱水進入水域時，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 核動力是利用鈾—235(或钚—239)在中子轟擊下發(fā)生裂變，同時釋放出核能，將能量用來驅動發(fā)電機組，發(fā)出電來作為動力．由于核動力的燃料是核燃料(鈾或钚)，相比于煤或石油具有無氣污染，無漏油等問題．它的缺點是存在放射性污染，因此為了保證安全，要求由反應產(chǎn)生的廢物應與環(huán)境隔離，不讓它進入生態(tài)環(huán)境．目前國內(nèi)外公認比較好的處理技術是深部地下將反應完全的放射性廢物進行玻璃固化后，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，用濕潤土材料進行密閉，阻止萬一情況下發(fā)生的放射性物質向周圍的擴散和轉移． 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方面： 自然方面：巨大的水庫可能引起地表的活動，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：對陸生動物而言，水庫建成后，可能會造成大量的野生動植物被淹沒死亡滅絕．對水生動物而言，由于上游生態(tài)環(huán)境的改變，會使魚類受到影響，導致滅絕或種群數(shù)量減少．由于上游水域面積的擴大，使某些生物(如釘螺)的棲息地點增加，為一些地區(qū)性疾病的傳播、蔓延創(chuàng)造了條件． 物理化學性質方面：流入和流出水庫的水在顏色和氣味等物理化學性質方面發(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)濟方面：修建水庫可以防洪、發(fā)電，也可以改善水的供應和管理，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構、地區(qū)經(jīng)濟發(fā)展等產(chǎn)生影響，若大局計劃不周，社會生產(chǎn)和人民生活安排不當，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)濟上的一大損失．應當事先制定保護規(guī)劃和落實保護措施．