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1、課題2 燃料的合理利用與開發(fā)
【探索與發(fā)現(xiàn)】
一、潔凈的氫能源
自從1965年美國開始研制液氫發(fā)動機以來,相繼研制成功了各種類型的噴氣式和火箭式發(fā)動機。美國的航天飛機已成功使用液氫做燃料。我國長征2號、3號也使用液氫做燃料。利用液氫代替柴油,用于鐵路機車或一般汽車的研制也十分活躍。氫汽車靠氫燃料、氫燃料電池運行,也是溝通電力系統(tǒng)和氫能體系的重要手段。
目前,世界各國正在研究如何能大量而廉價的生產(chǎn)氫。利用太陽能來分解水是一個主要研究方向,在光的作用下將水分解成氫氣和氧氣,關(guān)鍵在于找到一種合適的催化劑。如今世界上有50多個實驗室在進行研究,但至今尚未有重大突破,但它蘊育著廣闊的前景
2、。
在眾多的新能源中,氫能將會成為21世紀最理想的能源。這是因為,在燃燒相同重量的煤、汽油和氫氣的情況下,氫氣產(chǎn)生的能量最多,而且它燃燒的產(chǎn)物是水,沒有灰渣和廢氣,不會污染環(huán)境,而氫主要存于水中,燃燒后唯一的產(chǎn)物也是水,可源源不斷地產(chǎn)生氫氣,永遠不會用完。發(fā)展氫能源,將為建立一個美好、無污染的新世界邁出重要一步。
思考:說說你眼中的氫能源。也可上網(wǎng)查一查。
二、2010年中國環(huán)境狀況公報之大氣環(huán)境(節(jié)選)
1、總體狀況 全國城市空氣質(zhì)量總體良好,比上年有所提高,但部分城市污染 仍較重;全國酸雨分布區(qū)域保持穩(wěn)定,但酸雨污染仍較重。
2、空氣質(zhì)量 2010 年,全國471個縣級及以
3、上城市開展環(huán)境空氣質(zhì)量監(jiān)測,監(jiān)測項目為二氧化硫、二氧化氮和可吸入顆粒物。其中3.6%的城市達到一級標準,79.2%的城市達到二級標準,15.5%的城市達到三級標準,1.7%的城市劣于三級標準。全國縣級城市的達標比例為85.5%,略高于地級及以上城市的達標比例。
3、廢氣中主要污染物排放量 2010年,二氧化硫排放量為2185.1萬噸,煙塵排放量為829.1萬噸,工業(yè)粉塵排放量為 448.7 萬噸,分別比上年下降1.3%、2.2%、14.3%。
思考:談?wù)勀?010年中國環(huán)境狀況公報之大氣環(huán)境的感受。每年的五六月份都會公布上一年度的環(huán)境狀況公報,希望你能關(guān)注一下。
【疑難辨析】
4、
1、近年來,農(nóng)作物秸稈成為農(nóng)村面臨污染的新源頭。每年夏收和秋冬之際,總有大量的小麥、玉米等秸稈在田間焚燒,產(chǎn)生了大量濃重的煙霧,據(jù)有關(guān)統(tǒng)計,我國作為農(nóng)業(yè)大國,每年可生成7億多噸秸稈,成為“用處不大”但必須處理掉的“廢棄物”。在此情況下,完全由農(nóng)民來處理,就出現(xiàn)了大量焚燒的現(xiàn)象。對此,大家議論紛紛,各抒己見,怎么辦?
簡析:秸桿焚燒產(chǎn)生濃煙,污染空氣,造成能見度降低,引發(fā)交通事故??梢杂米髦普託獾脑?,也可以還田,或制成飼料等綜合利用。
2、面對當前的能源危機,人們發(fā)現(xiàn)可燃冰具有儲量大,能量高,燃燒值大等優(yōu)點,能源危機大可不必驚慌失措,有了可燃冰就可高忱無憂了。談?wù)勀愕挠^點。
簡析:可燃
5、冰優(yōu)點多,但存在開采難度大,且開采不當還容易引起環(huán)境問題,所以一方面研究更好的開采方法,另一方面還要從節(jié)約能源和開發(fā)新能源方面考慮。
3、現(xiàn)代工業(yè)、農(nóng)業(yè)的迅速發(fā)展和人類現(xiàn)代生活水平的不斷提高,需要大量的能源作支撐,開發(fā)新能源,實現(xiàn)人類可持續(xù)發(fā)展思想,你還知道哪些新能源,談?wù)勊膬?yōu)劣。
簡析:新能源如地熱能,核能,風能,潮汐能,氫能源,在開發(fā)和利用中應(yīng)該綜合考慮,如開發(fā)成本,效能如何等。
【案例分析】
一、化石燃料面臨被耗盡的危險,應(yīng)合理開采,并節(jié)約使用。其中控制燃燒,使其充分燃燒對于節(jié)約能源非常重要,例如提高煤的燃燒利用率就相當于延長煤的使用年限。在生活中我們使用煤有的直接燃燒煤塊,有
6、的做成煤坯,有的做成蜂窩,有的磨成煤粉。結(jié)合生活實際談?wù)劊?
(1)你的家庭使用的是什么燃料?談?wù)勥@種燃料的優(yōu)缺點,及使用的注意事項。
(2)結(jié)合你家庭中使用的燃料談?wù)勅绾巫龅绞谷剂铣浞秩紵兀?
(3)充分燃燒的優(yōu)點有哪些?不充分燃燒的缺點有哪些?
點撥:(1)煤,天然氣,液化石油氣等。
(2)足夠多的氧氣,足夠大的接觸面積。
(3)提高燃燒的效率,得到更多的熱量,從而節(jié)約燃料。易產(chǎn)生一氧化碳等造成污染。
二、使用和開發(fā)新的燃料及能源
經(jīng)常使用的燃料有煤、煤氣、液化石油氣、天然氣、汽油和酒精等,從資源、環(huán)境、經(jīng)濟等方面考慮,這些燃料各有什么優(yōu)缺點?你認為使用哪
7、種燃料較好?
資源
環(huán)境
經(jīng)濟
方便
安全
煤
不可再生
有污染
便宜
不方便
高
煤氣
不可再生
有污染
便宜
很方便
低
液化氣
不可再生
不清潔
不便宜
不方便
低
天然氣
不可再生
很清潔
很便宜
很方便
高
汽油
不可再生
有污染
不便宜
不方便
低
柴油
不可再生
有污染
不便宜
不方便
低
酒精
可再生
很清潔
不便宜
方便
高
點撥:綜合考慮天然氣當今最清潔的燃料。
【鞏固與提高】
1、三瓶無色的氣體分別是氫氣、一氧化碳、甲烷,如何鑒別呢?
2“西氣東輸”是開發(fā)
8、大西北的一項重大工程,依據(jù)你的了解談?wù)劇拔鳉鈻|輸”情況及作用。
3、煤和石油等化石燃料燃燒對空氣污染:(1)燃料中的一些雜質(zhì)如硫等燃燒,產(chǎn)生空氣污染物如SO2。。(2)燃料燃燒不充分,產(chǎn)生CO。(3)未燃燒的碳氫化合物及碳粒、塵粒等排放到空氣中。我們應(yīng)該如何減少這種污染呢?樂樂、晶晶和芳芳經(jīng)過思考分別發(fā)表了自己的看法:
樂樂說在煤的使用中,我們盡量做到___________________________________________。
晶晶說我們應(yīng)該在汽車尾氣的處理方面加大措施_______________________________。
芳芳沉思了一下說,我感覺你們的方
9、法治標不治本,最好是_______________________。
4、上網(wǎng)查一查什么是“低碳”?什么是“低碳生活”?如何踐行低碳生活?低碳生活并不難,勿以善小而不為,其實只需要你稍稍改變自己的生活方式即可實現(xiàn)。從我做起,暢談一下你的低碳生活。
5、煤礦的礦井中常含有甲烷,如處理不當則會造成瓦斯爆炸事故,所以提高礦工安全意識非常重要。假如你是一名煤礦的安全員,結(jié)合課題1燃燒和滅火,組織一次井下安全講座,整理一下,給大家講一講吧。
6、秸稈是一種相對清潔的可再生能源,平均含硫量只有3.8‰,而煤的平均含硫量約為1%。某地燃燒秸稈的發(fā)電廠一年燃燒秸稈約2.0×105 t,可節(jié)約煤1.0×105 t。假設(shè)燃料中的硫元素經(jīng)燃燒后全部轉(zhuǎn)化為SO2,試計算該發(fā)電廠燃燒秸稈比燃燒煤每年少排放SO2多少噸?