2020年中考化學總復習教學案知識·巧學·升華一、燃料燃燒對空氣的影響燃料的使用給人們的生活帶來很多方便，但是，有些燃料的燃燒提供能量的同時，對環(huán)境也造成了不良影響。1.煤的燃燒因煤中含有少量的硫、氮等元素，在燃燒時會排出二氧化硫(SO2)、二氧化氮(NO2)等污染物，它們?nèi)苡谒畷纬伤嵊?。酸雨不僅影響人的健康和植物生長，還會造成對自然資源以及建筑物等的破壞。煤若不充分燃燒還會產(chǎn)生有毒氣體一氧化碳(CO)污染空氣。因此，應盡量減少使用原煤作燃料。2.酸雨及其危害目前，一般把pH小于5.6的雨水稱為酸雨，它包括雨、雪、霧、雹等降水過程。一般地說，天然降水都偏酸性，pH約在6左右。這是由于大氣中的CO2溶解在潔凈的雨水里形成碳酸的緣故，降水的微弱酸性可以促進土壤里養(yǎng)分的溶解，便于植物吸收，因此是有益的。但是，當降水的酸度增大，pH小于5.6時，對生態(tài)就會產(chǎn)生不良影響。酸雨的危害大致有以下幾個方面：(1)對人體健康的直接危害，硫酸霧和硫酸鹽霧的毒性比二氧化硫大得多，可以侵入肺的深部組織，引起肺水腫等疾病而使人致死。(2)引起河流、湖泊的水體酸化，嚴重影響水生動植物的生長。(3)破壞土壤、植被、森林。(4)腐蝕金屬、油漆、皮革、紡織品及建筑材料等。(5)滲入地下，可能引起地下水酸化，酸化的水中鋁、銅、鋅、鎘的含量比中性地下水中高很多倍。3.酸雨的形成分析表明，酸雨中的酸度主要是由硫酸和硝酸造成的，它們占總酸度的90%以上，其余為一些弱酸。從我國的情況來看，酸雨中含硫酸一般比硝酸多，主要是硫酸型酸雨。酸雨的形成是一種復雜的大氣化學和物理過程，目前世界各國對酸雨的形成機理還不很清楚。一般認為，酸雨是由于人為排放的二氧化硫等酸性氣體進入大氣后，造成局部地區(qū)大氣中的二氧化硫富集，在水凝結(jié)過程中溶解于水形成亞硫酸，然后經(jīng)某些污染物的催化作用及氧化劑的氧化作用生成硫酸，隨雨水降下形成酸雨。形成酸雨還要有一定的環(huán)境氣候條件，如濕度高、雨量大、無風，以及一定的地理因素等。煤和石油中往往含有硫，在燃燒時，絕大部分硫轉(zhuǎn)變成二氧化硫隨煙氣排到空氣中，在一定條件下形成酸雨。我國的酸雨有以下特點：(1)酸雨分布面廣，據(jù)23個省、市、自治區(qū)調(diào)查情況表明，有20個出現(xiàn)酸雨。(2)酸雨分布存在著明顯的區(qū)域性，主要集中在西南、中南和華東地區(qū)，并且有從北到南逐漸加重的趨勢。(3)不少地區(qū)的酸雨已相當嚴重，而且逐年加重。(4)酸雨的發(fā)展速度很快。(5)酸雨主要是由硫酸及硫酸鹽引起的。4.酸雨的防治要防治酸雨的污染，最根本的途徑是減少人為排放的污染物。人為排放的二氧化硫主要是由于燃燒高硫煤(煤中一般含硫的質(zhì)量分數(shù)為0.3%5%)造成的，因此，研究煤炭中硫資源的綜合開發(fā)與利用，是防治酸雨的有效途徑。具體做法是大力進行煤炭洗選加工，綜合開發(fā)煤、硫資源；對于高硫煤和低硫煤實行分產(chǎn)分運，合理使用；在煤炭燃燒過程中，采取排煙脫硫技術(shù)，回收二氧化硫，生產(chǎn)硫酸，發(fā)展脫硫煤、成型煤供民用，有計劃地進行城市煤氣化等。5.汽車用燃料的燃燒汽車用燃料是汽油或柴油。它們?nèi)紵龝a(chǎn)生一氧化碳、氮的氧化物和未燃燒的碳氫化合物、含鉛化合物、煙塵等，合稱尾氣。排到空氣中，會對空氣造成污染，損害人體健康。6.化石燃料燃燒，造成對空氣的污染（1）燃料中的雜質(zhì)如硫等燃燒時，產(chǎn)生空氣污染物，如SO2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)新的燃料及能源1.乙醇學名乙醇，分子式C2H5OH，乙醇屬于可再生的清潔能源。（1）酒精的制?。涸希焊吡弧⒂衩?、薯類等。生產(chǎn)方式：發(fā)酵、蒸餾。(2)性質(zhì)：乙醇是無色透明、有特殊香味的液體，能與水以任意比互溶，在空氣中燃燒，放出大量的熱，化學方程式：C2H5OH3O22CO23H2O。(3)用途：乙醇可用作酒精燈、火鍋、內(nèi)燃機等的燃料。它屬于可再生資源。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。2.氫氣(1)性質(zhì)：無毒，極易燃燒，燃燒時放出大量的熱，化學方程式：2H2O22H2O(2)實驗室制法：原理：Zn+H2SO4ZnSO4+H2裝置： 收集：排水集氣法或向下排空氣法3.能源展望現(xiàn)代社會對能源的需求越來越大，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。這些能源的利用既可部分解決化石能源面臨耗盡之危，又可減少對環(huán)境的污染。問題·思路·探究問題：氫氣是一種高效而無污染的理想能源。如果將來人類廣泛使用氫氣作為能源，你認為可行的，且很有發(fā)展前途的制氫氣的方法是哪幾種？請說明理由。思路：要想大量制取氫氣，首先原料來源要豐富，其次在制取過程中，消耗的能源應盡量少。探究：設(shè)法將太陽光聚集產(chǎn)生高溫使水分解法：2H2O2H2O2，因為太陽能是取之不盡的能源。尋找高效催化劑使水分解產(chǎn)生氫氣：2H2O2H2O2，因為催化劑能大大加快水的分解速率，且可以循環(huán)使用。例1：我國三峽工程所提供的水電，相當于每年燃燒3 000萬噸原煤的火力發(fā)電站產(chǎn)生的電能，因此三峽工程有助于控制()A.溫室效應B.白色污染C.酸雨產(chǎn)生D.農(nóng)藥、化肥污染思路解析：煤的主要成分是碳，還有少量硫、氮等，燃燒時產(chǎn)生的CO2氣體是溫室氣體，產(chǎn)生的SO2和氮的氧化物易形成酸雨。所以水電代替煤燃燒有利于控制溫室效應和酸雨的形成。答案：AC深化升華通過一些題目來認識燃燒煤有害物質(zhì)對環(huán)境的危害，從而提高同學們的環(huán)境保護意識。例2：“綠色化學”是21世紀化學發(fā)展的主導方向，其核心就是利用化學原理從源頭消除污染。據(jù)此，你認為最理想的燃料是()A.煤B.石油C.天然氣D.氫氣思路解析：煤燃燒時會排放出二氧化硫、二氧化氮等氣體污染物，這些氣體溶于雨水會形成酸雨。另外煤燃燒還會產(chǎn)生大量的煙塵污染空氣。石油不宜直接利用，而是將石油加熱分餾出汽油、柴油等產(chǎn)品之后再利用。經(jīng)常使用石油產(chǎn)品、天然氣作燃料，會產(chǎn)生大量的二氧化碳，造成溫室效應。使用氫氣作燃料，燃燒時不但放出大量的熱，而且燃燒產(chǎn)物只有水，不會對環(huán)境造成污染。答案：D深化升華本題屬于信息題，首先要理解題干中所給信息。從源頭消除污染，即只生成想要的目標產(chǎn)物，不再生成其他物質(zhì)。例3：清潔工藝和綠色化學是上世紀90年代以來化工技術(shù)和化學研究的熱點和前沿。聯(lián)合國環(huán)境規(guī)劃署界定“清潔工藝”的含義是：在科學實驗研究、生產(chǎn)過程、產(chǎn)品和服務中都要實施可持續(xù)性發(fā)展，以增加生產(chǎn)效益，防止對環(huán)境的破壞和污染。(1)下列實驗不符合清潔工藝要求的是(填序號)。(2)請寫出實驗的化學方程式。(3)我國西部盛產(chǎn)天然氣，“西氣東輸”是國家在西部大開發(fā)中的一項重要工程。試比較用天然氣作燃料和用煤作燃料，哪一種更符合清潔工藝的要求?簡述理由。思路解析：(1)SO2、CO都是污染空氣的有害氣體。實驗中都會向空中排放有害氣體，但題中所用的裝置及操作都沒有對它們處理。(2)天然氣是氣體，燃燒比固態(tài)煤燃燒IU全，煤中又含有硫等多種雜質(zhì)，燃燒后會產(chǎn)生有害氣體(如SO2)和煙塵，嚴重污染環(huán)境。答案：(1)(2)CO+CuOCu+CO2(3)天然氣作燃料更符合清潔工藝的要求。天然氣是氣體，燃燒比煤更充分，煤含硫等雜質(zhì)較多，燃燒產(chǎn)物對環(huán)境造成的污染比天然氣嚴重。(其他答案只要符合清潔工藝的要求，均可以)深化升華此題考查學生利用信息資料和所學知識解決實際問題的能力。解此題的關(guān)鍵是將題中的圖示和文字敘述內(nèi)容與所學化學知識結(jié)合起來比較分析。IU