中学生化学笔记（ch4甲烷燃烧的化学方程式）

燃料及其利用

课题1燃烧的合理开发及利用

---

一、化学反应中的能量变化（★★★★☆）

1. 化学反应中有能量变化

化学反应在生成新物质的同时，还伴随着能量的变化，而能量的变化通常表现为热量的变化。

2. 常见的吸热放热反应

（1）放热反应：①可燃物的燃烧，如：2H2＋O2=点燃= 2H2O

②活泼金属与酸反应，如：Mg＋2HCl=== MgCl2＋H2 ↑

③酸碱中和反应，如：NaOH＋HCl=== NaCl＋H2O

④生石灰与水反应，CaO＋H2O=== Ca(OH)2

（2）吸热反应：①二氧化碳与碳反应，C＋CO2=高温= 2CO

②工业冶铁，Fe2O3＋3CO=高温= 2Fe＋3CO2；

③需要持续加热或高温条件的反应，如 2Cu＋O2==== 2CuO

④大理石高温分解，CaCO3=高温= CaO＋CO2 ↑

二、化石燃料的利用（★★★★☆）

1. 常见的化石燃料：煤、石油、天然气。

3. 天然气

天然气是由碳元素和氢元素组成的气态混合物，其主要成分是甲烷，沼气、坑道气、瓦斯等主 要成分也是甲烷。

（1）甲烷的物理性质

常温下，甲烷是无色无味的气体，密度比空气小，极难溶于水。

（2）甲烷的化学性质

可燃性：CH4＋2O2=点燃= CO2＋2H2O

（3）H2 、CO 、CH4 的鉴别：将三种气体点燃，然后分别在火焰上方罩一个干而冷的小烧杯，没有出现小水滴的为 CO ，向 另外两个烧杯中迅速倒入等量的澄清石灰水，振荡，变浑浊的为 CH4 ，无明显变化的是 H2。

4. 燃料的充分燃烧

（1）燃料充分燃烧的条件

①燃烧时要有足够的氧气或空气；②燃料与空气要有足够大的接触面积。

（1）燃料不充分燃烧的缺点

①产生的热量减少，浪费资源；②不完全燃烧产生 CO ，污染空气。

5. 化石燃料对环境的影响

（1）使用化石燃料产生的污染

①燃烧煤会产生 SO2 、NO2 等有害气体和固体颗粒，污染空气；

②汽车尾气中含有 CO，污染空气

（2）硫酸型酸雨的形成

我国的酸雨主要为硫酸型酸雨，这与我国大量燃烧煤有关。煤炭燃烧生成的 SO2 在大气中转变 成硫酸的途径有两种：

①二氧化硫与水生成亚硫酸， SO2＋H2O=== H2 SO3；亚硫酸与空气中的氧气反应生成硫酸，2H2 SO3＋O2=== 2H2SO4（ 久置的雨水酸性变强）。 ②二氧化硫在粉尘或光照作用下，与氧气反应生成三氧化硫， 2SO2＋O2=== 2SO3；

三氧化硫与雨水反应生成硫酸， SO3＋H2O=== H2 SO4。

（3）防治措施

①燃煤的脱硫处理

在燃煤中加入适量的生石灰，可以减少 SO2 的排放，2CaO＋2SO2＋O2=高温= 2CaSO4。

②催化转化装置处理汽车尾气

车辆使用的燃料不充分燃烧时会产生 CO，发动机的高温环境容易产生 NO2 ，故采用催化

转化装置将两种有害气体转化为无毒气体再排放。

4CO＋2NO2催化转化装置 4CO2＋N2

三、能源的利用与开发（★★★★☆）

1. 乙醇汽油

(1)将乙醇和汽油以一定的比例混合而形成的汽车燃料。

(2)乙醇 ①俗名酒精，化学式为 C2H5OH，易挥发，有辛辣味，可以通过玉米、高粱等发酵、蒸馏得到， 属于可再生资源。

②可燃性 C2H5OH＋3O2=点燃= 2CO2＋3H2O

2. 氢气

(1)氢气是最理想的清洁能源

①来源广泛，可用水做原料；

②氢气本身无毒，热值高；

③氢气燃烧后的产物是水，不污染环境。

(2)氢气的实验室制法

①实验装置

②反应原理：Zn＋H2 SO4=== ZnSO4＋H2 ↑；

③收集方法：向下排空气法和排水法。

3. 新能源

(1)新能源：目前人们正在利用和开发的其他能源，如太阳能， 核能，风能， 地热能、潮汐能等。

(2)优点：新能源的利用，既可部分解决化石能源面临耗尽的问题，又可减少对环境的污染。

【注意】：化学方程式中，高温点燃应该在双横线的上面，因版面问题无法调整