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生物质燃料用途十篇

发布时间:2024-04-25 17:57:51

生物质燃料用途篇1

我国的生物质能资源数量难以判断?

史立山:生物质能主要包括农作物秸秆、林业剩余物、垃圾、有机废水、畜禽粪便等。我国生物质能资源有多少,虽然有不少报告分析过这些资源,但要搞清楚这些资源数量是很难的。随着农村生活水平的提高,不少农民已经不烧秸秆了,很多农村开始用天然气了,有的地方也已开始用电,如电磁炉、电饭煲等,今后可用的秸秆量还会增加。

难道是对生物质能发展重视不够吗?

史立山:国家对于生物质能利用是高度重视的,也做了很多的工作,如对农村户用沼气建设的支持。特别是,《可再生能源中长期发展规划》把生物质能利用作为了重要内容,提出了明确的发展目标,并已制定了一些支持政策和措施,如生物质发电上网电价政策、生物液体燃料的销售和财政补贴政策。到2010年底,全国生物质直燃发电装机已达200万千瓦,以粮食为原料的生物燃料乙醇达到了180万吨。与巴西、美国相比,我国燃料乙醇的使用量很小,特别是受我国粮食产量的限制,我国以粮食为原料的燃料乙醇已难以再扩产,今后燃料乙醇的发展将主要以非粮原料为主。

我国生物质能的进展如何?

史立山:总体来看,我国生物质能利用的进展不是很理想,面临的挑战也很大。在我国可再生能源中长期发展规划中,提出的2020年生物质发电目标是3000万千瓦,生物燃料乙醇的发展目标是1000万吨。现在来看,要实现这个目标是有相当难度的。就生物质发电技术来说,生物质直燃发电规模较大,技术也比较成熟,这些年来,很多企业都在积极投资生物质直燃发电项目,但大都遇到了资源方面的问题,这是由生物质资源的季节性、分散性与生物质发电的连续性、集中性的矛盾引起的,是客观存在的。

这么说,生物质能发展难度非常大?

史立山:近几年生物质能发展的实践证明,生物质能开发利用的难度是很大的。生物质能利用是非常复杂的系统工程,涉及农林业种植、`生物质能转换技术、市场开拓、支持政策和建设管理等许多方面,特别是生物质资源的取得和管理,包括生物质资源的季节性、分散性与生物质能利用的连续性、集中性的矛盾,是任何生物质能技术规模化利用都要面对的难题。

我们在生物质能方面,需要提高哪些认识?

史立山:一是提高生物质能在增加能源供应、满足能源需要重要性的认识。二是要提高生物质能利用对促进农村经济发展重要性的认识。三是要提高生物质能对提高农民收入重要性的认识。农民可以通过收集、种植生物质取得收入,如果我们能够设计一个以“碳”为载体的交易制度,农民通过种植生物质的吸“碳”行为,也可以增加收入,就像目前联合国采取的清洁发展机制一样,这将会为工业反哺农业、城市支持农村提供一个重要途径。

生物质燃料用途篇2

教学重点:乙醇的化学式、物理性质、燃烧反应及应用

教学难点:甲醇、乙醇的化学式及燃烧的化学方程式

教学过程:

【讲解引入】

在世界面临能源危机的今天,开发利用乙醇(即酒精)作动力燃料,正受到人们越来越多的关注。有的国家把乙醇掺进汽油里混合使用,称为醇汽油,效率甚至比单用汽油还高。产糖量居世界第一的巴西,完全用乙醇开动的汽车,已经在圣保罗的大街上奔驰了。所以人们把乙醇称之为“绿色能源”。本节课我们就来学习人们称之为“绿色能源”的乙醇。

【板书】第七节乙醇醋酸

一、乙醇(俗称酒精)

1、化学式:C2H5oH

2、乙醇的物理性质:

展示一瓶乙醇让学生观察其颜色状态,并闻气味。

学生总结后板书:乙醇是无色透明的液体,有特殊气味,易挥发,易溶于水,能与水以任意比混溶。

3、乙醇的化学性质:可燃性

正是乙醇燃烧时放出大量的热,所以人们把乙醇称之为“绿色能源”。

【讨论】怎样证明乙醇的成分里一定含有碳元素和氢元素?

4、介绍乙醇的用途

【阅读教材】总结:燃料、消毒剂、化工原料、饮料。

介绍各种饮用酒中的乙醇含量及我国在酿酒方面的重大发明和悠久历史,进行爱国主义教育。

5、甲醇CH3oH有毒!饮用少量能使人失明,多量则使人丧命。

可燃性:

二、醋酸

1、化学式:CH3CooH学名:乙酸

【讲解】醋酸就是因食醋中约含3—5%的乙酸而得名。

展示一瓶醋酸,让学生观察它的色、态、味。

2、物理性质:无色有刺激性气味的液体,易溶与水和酒精。

[实验]5—13

3、化学性质:醋酸使紫色石蕊试液变红,具有酸性。

[阅读]

总结醋酸的用途。

布置家庭小实验:醋与苏打或小苏打反应制取二氧化碳。用制得的二氧化碳进行灭火实验。

【板书设计】

第七节乙醇醋酸

一、乙醇(俗称酒精)

1、化学式:C2H5oH

2、乙醇的物理性质:乙醇是无色透明的液体,有特殊气味,易挥发,易溶于水,能与水以任意比混溶。

3、乙醇的化学性质:可燃性“绿色能源”

4、乙醇的用途

燃料、消毒剂、化工原料、饮料。

5、甲醇CH3oH有毒!

二、醋酸

1、化学式:CH3CooH学名:乙酸

2、物理性质:无色有刺激性气味的液体,易溶与水和酒精。

生物质燃料用途篇3

   作为LpG和石油类的替代燃料,目前二甲醚倍受注目,文章介绍了二甲醚的性质、制法及其用途。

   作为LpG和石油类的替代燃料,目前二甲醚(Dme)倍受注目。Dme是具有与LpG的物理性质相类似的化学品,在燃烧时不会产生破坏环境的气体,能便宜而大量地生产。与甲烷一样,被期望成为21世纪的能源之一。

   1二甲醚

   1.1概况

   Dme的化学式是CH30CH3,是醚的同系物,但与用作麻醉剂的乙醚不一样,毒性极低;能溶解各种化学物质;由于加压时容易液化,可以用作喷雾剂、致冷剂及特殊燃料。

   现在Dme是由甲醇在催化剂存在下脱水合成;也可以将甲醇合成时产生的气体分离精制制造。目前全世界二甲醚的产量不超过10×104t/y。

   1.2Dme的物理性质与特性

表1列出了Dme及其它燃料的性质。

表1Dme与其它燃料的性质比较表

项目二甲醚丙烷 丁烷 甲醇轻油(2号)化学式CH30CH3C3H8C4H10CH30H-分子量46.0744.0658.0832.04-沸点℃-24.9-42.1-0.564.5190-350液比重(沸点)0.750.580.60--(20℃)

0.670.490.570.790.8-0.88蒸发潜热kJ/kg467126386--蒸汽压mpa,20℃0.5100.8330.207--爆炸极限%3.4-272.2-9.51.9-8.56.2-36-十六烷值155--545>低位发热量mJ/kg 28.946.545.821.142.5

注1十六烷值,表示柴油着火性的指数,该值高表示着火性好。

   Dme与LpG一样是无色物质,常温常压下是气体。

   沸点约-25℃,比C3H8高、比C4H10低。常压下冷到-25℃或在常温下加压到0.5-0.6mpa,容易液化。

   在沸点时液体比重比C3H8、C4H10大。

   从表1可以知道其特性:

   1)液态时的低发热量比C3H8、C4H10低,比CH30H高;

   2)十六烷值与轻油近似,具有作柴油引擎燃料的优良特性;

   3)爆炸极限比C3H8、C4H10范围宽,但窄于CH30H。

   因此说,Dme可以作为燃料被广泛应用。

   2Dme的开发

   自然界里Dme并不存在,必须由原料来制成,天然气和煤是目前较好的原料。当然在考虑原料问题时,对矿物燃料的资源量必须同时考虑。

   由最近的统计确认的矿物燃料埋藏量的可开采年份是:(至1996年底,Bp统计)石油:42年;天然气:62年:煤:224年。其中,石油资源在21世纪迎来生产颠峰后生产量将逐渐减少。

   天然气可开采年分比石油长20年,还在进行开发,估计将来的埋藏量可达现在3倍,不用担心资源的枯竭:煤可开采年份300年。在Dme大量生产时主要考虑用天然气作燃料。

   2.1天然气为原料的Dme生产

   2.1.1合成工艺

   由天然气生产Dme的流程如下:

   天然气合成气甲醇Dme

   CH4    Co/H2  CH30H CH30CH3

             |---直接法---

   首先,天然气净化后用改质催化剂合成以Co、H2比为主要成分的合成气;这合成气在铜系催化剂下合成甲醇,再由甲醇脱水生产Dme。最近为简化工程,降低建设成本,研究了直接制造Dme的工艺(直接法)。

   由天然气经由甲醇合成Dme的反应式如下:

改质反应

   CH4十H20Co十3H2-206.3kJ/mo1

   C0十H20Co2十H2十41.0kJ/mol

甲醇合成反应

   C0十2H2CH30H十90.4kJ/mol

 Co十3H2CH30H十49.4kJ/mol

脱水反应(Dme合成反应)

 2CH30HCH30CH3+H20+23.4kJ/mol

   直接法,就是在上述反应中甲醇合成和脱水反应在一个反应器里进行的方法。

   2.1.2设备的开发要点

   上述的工程中,改质反应是采用了在一般的设备里有催化剂存在下水蒸气改质法制造甲醇和城市煤气等的方法。从已有的技术来看,要与LpG和燃料油竞争必须要规模大、设备大型及提高效率以达到低成本生产。

   例如,水蒸气改质法,改质在反应管内进行,从热传递和强度来看,以前的方法有尺寸的限制,故有规模特点的问题。

   但与在合成甲醇时所需的比例相比,用水蒸气改质法得到的混合气中H2含量是过剩的,这将降低能效。为了改善这些问题,开发了部分氧化法(用氧的改质法)、水蒸气改质法与部分氧化法组合系统或热交换器型改质炉和用陶瓷薄膜的改质炉。

   在合成甲醇中,采用了在大型装置里使用淬冷型(用于冷却的合成气淬冷反应器),为了放大,提出了回收反应热和提高能效的课题。

   最近又开发了除去反应热,一次转化率高的液相法。Dme直接合成法也有同样的情况,反应器的构造成了问题。

   在各阶段里,共同的课题中长寿、高效的催化剂都是不可缺少。目前从天然气制造Dme还处于50kg/d一5t/d的试验规模。

   2.2煤作原料生产Dme

   在亚洲、太平洋地区有丰富的煤,但大量用作燃料有如下缺点:

   1)煤是固体,难以用管道输送,为弥补这一点,采用煤、油(Com)和煤、水混合物

(Cwm),在输送、贮藏方面的问题颇多,而且在成本上与石油、LpG、LnG无法竞争。

   2)煤中灰分多,会增加运输成本,且在燃烧后还有灰的处理问题;

   3)燃烧时要产生Sox、nox,且有煤尘产生,必须要投资很大的防止大气污染设备;

   4)低热值的褐煤、次烟煤等不能很好的利用。

   若能以煤作为原料制成Dme,则上述缺点全都克服了。而且炭层甲烷(CmG)也可使用,它的需要量将大大地扩大。

   由煤生产Dme的过程如下:    煤层甲烷                          |-Dme煤气化精制-调整反映器|-C02                             |-水、甲醇

   2.3以减少C02排放量为目的的Dme生产1997年防止地球温室化的京都会议的目标是2010年先进国家的C02等温室化气体要比1990年削减5%以上。在成本方面,目前还未考虑以工业大规模生产,唯一在进行试验的是C02的接触加氢生产Dme。

   C02接触加氢是在催化剂存在的情况下,C02与氢反应生成乙醇及各种烃类的方法。

氢在地球上大量存在,用便宜的制造方法由水即可制得。现在进行的接触式加氢都是反应条件的开发、研究等课题。

   3Dme的用途 

   作为能源,考虑Dme有如下用途:

   1)代替柴油作运输用燃料,由于Dme的十六烷值高,完全能替代柴油。又由于在成分中含氧,因排放气造成的环境污染少。而且已经对其进行了作为柴油替代物的燃料规格、安全性、环境影响的考察。

   2)作火力发电的燃料,在用液化天然气的场合下是不需要大规模设备的,在这方面使用在煤与中小气田制造的Dme,将来是大有希望。在大发电厂可以考虑将Dme用来作为调峰时发电用燃料。

   3)作民用燃料,因其具有与LpG相类似的特性,用作民用燃料的用途相当广。目前在中国已有小规模使用Dme作民用燃料的例子。

   4Dme的输送与储藏

   Dme与LpG持有相似的物性,国内法规中的高压气体安全法规仍适用。输送与储藏系统也与LpG相同。对金属无腐蚀,对运输船只、管材、储槽等与LpG的无太大差别。

   大容量储槽是采用在约-25℃的低温贮槽储存。用低温储槽,只需要一般的BoG(气化气)的再液化设备,但所要求的压力可以比ipG的略低。Dme的蒸发潜热与丙烷的基本相同,这将有利于降低Dme的运行成本。 

生物质燃料用途篇4

在五花八门的装饰材料中,涂料的应用非常广泛,可我们通常使用的涂料都是易燃的,这就必然存在火灾隐患,给我们的工作生活埋下了一颗“定时炸弹”。不过,最近国内外出现了一些新型防火涂料,特别是在一些易燃建筑中应用较多,我们的生活也因此步入了防火涂料时代。

认识防火涂料

一提到防火涂料,很多人首先想到的就是防火漆。其实,防火漆只是防火涂料的一种,防火涂料所涵盖的范围要远远大于防火漆。它是防火建筑材料中的重要组成部分,用于可燃性基材表面,能降低被涂材料表面的可燃性、阻滞火灾的迅速蔓延或能隔离火源;用以提高被涂材料耐火极限,延长基材着火时间或增加绝热性能,以推迟结构破坏时间的一种特殊涂料。

防火涂料涂覆在基材表面,不但具有阻燃作用,防止火灾发生,还具有防锈、防水、防腐、耐磨、耐热性能。涂层的坚韧性、着色性、黏附性、易干性和光泽度也较好。

所以说,防火涂料具有更加广泛和实际的用途。

防火涂料怎样防火

我们知道,燃烧是一种快速的伴随发光、发热、有火焰产生的剧烈氧化反应。

燃烧的产生和进行必须同时具备3个条件,即可燃物质、助燃剂(如空气、氧气或氧化剂)和火源(如高温或火焰),三者缺一不可。

为了阻止燃烧的进行,燃烧三要素中的所有要素都必须被切断,例如降低温度、隔绝空气或可燃物。

防火涂料就是针对这几点而设计的,其阻燃和防火机理大致可归纳为以下5点:

防火涂料本身具有难燃性或不燃性,使被保护基材不直接与空气接触,延迟物体着火和减少燃烧的速度。

除本身具有难燃性或不燃性外,防火涂料还具有较低的导热系数,可以延迟火焰温度向被保护基材的传递。

防火涂料受热后会分解出不燃惰性气体,稀释被保护物体受热分解后产生的可燃性气体,进而达到使之不易燃烧或燃烧速度减慢的效果。

含氮的防火涂料受热分解出一氧化氮(no)、氨气(nH3)等基团,与有机游离基化合,中断连锁反应,降低温度。

膨胀型防火涂料受热后会膨胀发泡,形成碳质泡沫隔热层,封闭被保护物体,延迟热量与基材的传递,阻止物体着火燃烧或减缓物体因温度升高而出现的强度下降。

防火涂料的种类

防火涂料是由基料(即成膜物质)、颜料、普通涂料助剂、防火助剂和分散介质等涂料组分组成的。除防火助剂外,其他涂料组分在涂料中的作用和在普通涂料中的作用是一样,但是在性能和用量上有特殊的要求。

防火涂料的种类很多,按组成成分可分为膨胀型防火涂料和非膨胀型防火涂料;按分散介质的种类可分为溶剂型防火涂料和水性防火涂料;按成膜物质的种类可分为有机防火涂料和无机防火涂料;按装饰效果可分为透明防火涂料和非透明防火涂料;按被保护的基材可分为钢结构防火涂料和饰面型防火涂料等。

通常情况下,我们根据用途和使用对象的不同将其分为:饰面型防火涂料、电缆防火涂料、预应力混凝土楼板防火涂料等。

饰面型防火涂料

饰面型防火涂料是一种集装饰和防火为一体的新型涂料品种,当它涂覆于可燃基材上时,平时可起到一定的装饰作用;一旦火灾发生时,则具有阻止火势蔓延,保护可燃基材的目的。

这种涂料的发展经过了两个阶段。初期出现的是以硅酸盐水玻璃为黏结剂的无机防火涂料,此类防火涂料自身不燃烧,遇火时能形成空芯泡层,对可燃基材有一定的保护作用,缺点是隔热性能和耐候性能较差,易产生泛白、龟裂和脱落的情形。

20世纪40年代末期,人们开始着手研制有机膨胀型防火涂料。此涂料的主要特点是防火性和理化性均优于无机防火涂料,涂层遇火时能形成具有良好隔热性能的致密海绵状膨胀泡沫层,可以更有效地保护可燃性基材。与无机防火涂料相比,有机膨胀防火涂料是更有发展前途的防火涂料类型。

电缆防火涂料

我国电缆防火涂料产品的研制始于20世纪70年代末和80年代初,它是在饰面型防火涂料基础上结合自身要求发展起来的,其理化性能及耐候性能较好,涂层较薄,遇火能生成均匀致密的海绵状泡沫隔热层,有显著的隔热防火效果,从而达到保护电缆、阻止火焰蔓延、防止火灾发生和发展的目的。

预应力混凝土楼板防火涂料

目前,采用混凝土结构的建筑十分普遍,其中,预应力钢筋混凝土比普通钢筋混凝土的抗裂性、刚度、抗剪性和稳定性更好,质量更轻,并能节省混凝土和钢材。但是,应用较多的预应力钢筋混凝土空心楼板的耐火性能很差,在建筑火灾中,这类楼板均在半个小时左右即断裂垮塌。

由于预应力混凝土空心板广泛用于现代建筑物中作为承重楼板,但其不佳的耐火性,成为贯彻建筑设计防火规范的一个难题。

为了提高预应力楼板的耐火极限,人们首先采取了增加钢筋混凝土保护层厚度的办法,但效果不很明显,反而增加了楼板的质量并占用了有效空间。

我国从20世纪80年代中期起逐步研究和生产预应力混凝土楼板防火涂料。将这种涂料喷涂在预应力楼板配筋一面,遭遇火灾时,涂层有效地阻隔火焰和热量,降低热量向混凝土及其内部预应力钢筋的传递速度,以推迟其升温的时间,从而提高预应力楼板的耐火极限,达到防火保护的目的。

防火涂料环保吗

在环保法规日趋完善、人们对环境污染及自身健康日益重视的今天,我们不仅关心涂料的防火性能,更关心涂料的环保性和安全性。比如,一些挥发性有机化合物含量很高的溶剂型涂料的使用受到越来越严格的限制。这将是今后防火涂料的主要发展方向。

早在20世纪70年代,国际室内空气科学学会就提出了VoC(挥发性有机化合物)概念,科学家已经意识到VoC对环境的污染。日本在1997年即制定了防止大气污染的修正法和化学物质排放管理的促进法(pollutantReleaseandtransferRegister,pRtR法)。我国在1994年颁布了《环境标志产品技术要求》,明确提出环保型涂料在“产品配制或生产过程中不得使用甲醛、卤化物溶剂或芳香族碳氢化合物”;1996年出台了《大气污染物综合排放标准》;2000年出台了《中华人民共和国大气污染防治法》:2001年又推出了强制性国家标准《室内装饰装修材料内墙涂料中有害物质限量》,明确要求室内用涂料的VoC不得大于200克/升,游离甲醛的浓度不得大于0.1克/升。所有这一切,都对涂料行业提出了全新的要求,那就是必须加快开发不用或少用有机溶剂的涂料,也就是开发所谓“环境友好型涂料”。

现如今,环境友好型涂料主要有:水性涂料、粉末涂料、光固化涂料等。

但由于粉末涂料和光固化涂料有其特殊性,仅水性防火涂料和无溶剂防火涂料具有现实的发展前景。

在所有水性防火涂料品种中,无机黏合剂型防火涂料是对环境最友好的品种。尽管如此,它也有自身的局限,由其制得的防火涂料多为非膨胀型,且涂层的理化性能存在一些难以克服的不足。

生物质燃料用途篇5

一、探究空气中二氧化碳含量和与二氧化碳相关的问题。

(1)怎样检验二氧化碳?(2)怎样证明吸入的空气中二氧化碳含量比呼出的气体低?

(3)如何证明蜡烛的组成中含有碳、氢元素?

二、药品的取用

(1)如何取用密度较大的块状固体药品?如何取用粉末状固体药品?没有说明用量一般取多少?

(2)用细口瓶向试管中倾倒液体时应注意哪些问题?

(3)量筒应该怎样正确读数?如果采用了俯视或仰视读数测量值与真实值的关系?如何准确量取一定体积的液体?(4)如何称取粉末状的药品或易潮解的固体?用天平如何称量未知质量固体或定质量固体?砝码和游码应按什么样的顺序使用?如果药品和砝码的位置颠倒,且使用了游码,能否知道药品的实际质量?

三、物质的加热

(1)如何正确地点燃或熄灭酒精灯?洒出的酒精在桌面上燃烧,应如何处理?它的火焰哪一部分温度?怎样证明这一点?(2)加热试管里的液体或固体时,分别应注意哪些问题?两者有何区别?

(3)给药品加热时,发现试管炸裂,可能原因有哪些?

四、药品和仪器的处理

(1)玻璃仪器洗涤干净的标志是什么?如何放置?(2)实验后药品能否放回原瓶?

第二单元我们周围的空气

一、空气的主要成分及作用

空气中主要含有哪些气体?每种气体分别有哪些用途?

二、实验探究空气中氧气的体积分数

(1)燃烧匙中一般放什么物质?给物质的量有什么要求?目的是什么?

(2)能否用木炭、硫磺代替红磷?为什么?能否用铝箔、铁丝来代替红磷?为什么?如用木炭来做实验,又如何改进实验?

(3)产生什么实验现象?得到什么结论?实验原理是什么?

(4)若测定的氧气的体积分数明显偏小,有哪些可能原因?

三、大气污染物的来源和危害

空气中的污染物主要有哪些?原因是什么?空气被污染后会造成什么危害?

四、能从组成上区分纯净物和混合物

纯净物和混合物有什么区别?例举几种常见的混合物?

五、化学变化的基本特征

物理变化与化学变化有什么区别?如何判断“硫在氧气中燃烧”属于化学变化?

六、化合反应氧化物

什么叫化合反应?化合反应有什么特点?例举几个化合反应?什么叫氧化物?学会识别氧化物

七、探究S、al的燃烧有关问题

(1)S在空气中燃烧和在氧气中燃烧的现象有什么不同?说明什么?

(2)al燃烧时,火柴在什么时机插入集气瓶中,为什么?集气瓶底部为什么要放些细纱?

八、分解反应

什么叫分解反应?分解反应有什么特点?例举几个分解反应?

知道催化剂的重要作用催化剂在化学反应中能起到什么作用?如果要证明mno2是某个反应的催化剂,需要做哪些实验?

九、探究氧气的实验室制法

(1)有三种方法制取氧气,原料分别是什么?反应原理分别是什么?三种方法的优缺点?

(2)用Kmno4制取氧气的装置需要哪些仪器?如何检查该装置的气密性?

(3)用Kmno4制取氧气时,绵花的作用?试管口为什么略向下倾斜?什么时候开始收集?为什么?结束时,如何操作?为什么这样?

十、探究碳和铁的燃烧

(1)在空气和纯氧中的现象分别是什么?

(2)为什么木炭点燃后要缓缓插入集气瓶中。

(3)铁丝为什么要盘成螺旋状?如未发现“火星四射”的现象,原因有哪些?分别应如何改进?

(4)通过上述实验得出氧气的什么化学性质?

十一、本单元的反应符号表达式

(1)碳、硫、磷、铝、铁分别与氧气反应符号表达式?

(2)实验室制取氧气的三个反应符号表达式?第三单元自然界的水

一、水的组成

根据什么现象可以推断出水是由氢、氧两种元素组成的化合物?

二、单质和化合物

单质和化合物有什么相同点?有什么不同点?要学会区别?各举几个例子,并写出化学式?

三、认识物质的微粒性

构成物质的粒子有哪几种?它们之间存在什么关系?

四、探究分子的性质

分子的特征有哪些?列举几个实例证明分子是不断运动的?列举几个实例证明分子间有间隔的?

五、水的净化

(1)纯水与天然水的区别是什么?硬水与软水的区别是什么?

(2)有哪些净化水的操作?净化程度的是何种操作?

(3)明矾和活性炭的净水的原理分别是什么?

(4)什么样的混合物可以用过滤的方法进行分离?过滤的操作要领“一贴两低三靠”的含义是什么?

六、水污染

水污染的主要来源是什么?应如何防治?

七、节约用水

认识节约标志,列举生活中常见的节约用水的做法?

第四单元物质构成的奥秘

一、原子的构成

(1)知道原子是由原子核和核外电子的构成?

(2)原子是由哪几种粒子构成的?它们是怎样构成原子的?为什么整个原子不显电性?原子的空间分布和质量分布分别有什么特点?

二、记住一些常见元素的名称和符号

三、知道元素的简单分类

元素可以分为哪三类?分类的依据是什么?不同类别的元素的最外层电子数和化学性质各有什么特点?

四、能根据原子序数在元素周期表中找到指定的元素,如:8、18、28、38、48等

五、形成“化学过程中元素不变”的观念

化学反应前后,元素的种类和质量是否改变?微观原因是什么?

六、核外电子

初步认识核外电子在化学反应中的作用,为什么说最外层电子数决定元素的化学性质?

七、原子与离子

知道同一元素的原子和离子可以相互转化。如:na与na+、S与S2-如何相互转化?在转化过程中,质子数、中子数、最外层电子数变化情况?知道离子是构成物质的微粒,naCl是由什么粒子构成的?

八、说出几种常见元素和原子团的化合价

K、na、Ca、Zn、mg、Cl、al、So4、oH、no3、nH4、Co3等。

九、能用化学式表示常见物质的组成

(1)根据俗名写化学式;(2)根据用途写化学式;(3)根据化合价写化学式。

十、能利用相对原子质量、相对分子质量进行物质组成的简单计算

(1)计算相对分子质量;(2)计算元素间的质量比;(3)计算某一元素的质量分数;

(4)根据计算来确定有机物的组成中除C、H元素之外是否含有氧元素;

当m有机物等于mH+mC不含有o元素;

大于mH+mC含有o元素;差值即为氧元素的质量。

十一、能懂商品标签上的物质成分及含量

(1)要注意标示的是物质的质量还是元素的质量,如:加钙盐CaCo3-Ca,加碘盐Kio3-i;

(2)要注意标示的单位质量与所给的质量或体积单位是否一致。

十二、能根据某种氮肥包装袋或产品说明书标示的含氮量推算它的纯度

(1)标示的含氮量实际含氮量(不纯)

根据化学式计算含氮量理论含氮量(纯)则纯度=实际含氮量/理论含氮量×100%

(2)判断广告其真实性

若标示的含氮量大于理论含氮量则是虚假广告。

十三、平均值问题

两种不等量物质混合,所得实际结果必介于两种之间。

第五单元化学方程式

一、认识质量守恒定律,认识常见反应中的质量关系

(1)铁钉生锈后质量为什么增加?

(2)高锰酸钾加热一段时间后,剩余固体质量为什么减少?

二、用微观的观点对质量守恒定律作出解释

(1)知道质量守恒的微观原因?

(2)会推断未知物质的化学式(注意有无系数)

三、探究化学反应中的质量关系

在什么情况下,必须在密闭体系中进行实验。

四、能正确书写简单的化学方程式

(1)查化学式---根据化合价;

(2)查配平---数原子数,尤其氧原子;

(3)查条件和箭头----根据所学知识或题目所给信息。

五、能根据化学方程式进行简单的计算

(1)化学方程式的配平必须要查;

(2)比例式必须要列;

(3)设答必须要完整;

(4)单位,x---不带单位,数字---必须带。第六单元碳和碳的氧化物

一、认识物质的多样性

(1)碳的单质:金刚石、石墨、C60、碳纳米管;认识同种元素可以形成不同单质;

(2)无定形碳:木炭、活性炭、焦碳、碳黑的特性和用途;

(3)金刚石和石墨性质有什么显着的特点?主要原因是什么?分别有什么用途?

二、初步学习实验室制取Co2

(1)用什么药品?固体能否选用CaCo3或na2Co3粉末?液体能否选用稀盐酸或稀硫酸?原理是什么?用什么装置?

(2)依据什么选择发生装置和收集装置?常见的发生装置有哪些?常见的收集装置有哪些?

(3)如何进行气体的检验和验满、验纯(可燃性气体)?

三、知道自然界的氧和碳循环,如何实现?

四、温室效应

知道温室效应的成因和防治;注意与空气污染、酸雨污染的防治区别。

五、探究Co2的主要性质及其用途

(1)Co2的物理性质有哪些?如何通过实验来说明?由此性质决定它有什么用途?

(2)探究Co2与水、澄清水灰水反应,学会设计实验说明Co2既不能燃烧也不能支持燃烧?由此性质决定它有什么用途?

六、知道Co的主要性质及其用途

1)物理性质有哪些?(2)化学性质有哪三个?(3)如何检验Co?

七、本单元的化学方程式之间联系要熟练掌握。

第七单元燃料及其利用

一、认识燃烧、缓慢氧化和爆炸的条件及防火、灭火、防爆炸的措施

(1)燃烧的条件及可燃物燃烧的条件;(2)缓慢氧化的条件(3)爆炸发生的条件;

(4)防火灭火的原理和方法;(5)防爆炸的措施(列举实例)

二、实验探究燃烧的条件

(1)与氧气接触,温度达不到着火点;(2)温度达到着火点,不与氧气接触;(3)两者皆满足

三、控制变量法证明的必要条件,例:a、B、C三个条件;

具备B、C,不具备a,不成立,说明a是必要的;具备a、C,不具备B,不成立,说明B是必要的;

具备B、a,不具备C,不成立,说明C是必要的;

同时具备a、B、C,成立,说明aBC同时具备时,结论就可以成立;例:铁生锈,铜生锈;

四、燃料有关问题

石油的几种产品及主要用途(汽油、柴油、液化石油气等);知道石油是由沸点不同的有机物组成的混合物;了解我国能源和资源短缺的国情;知道化石燃料是人类重要的自然资源;形成?利用?主要组成元素?所属物质类别?了解使用H2、CH4、C2H5oH、液化石油气、汽油、煤等燃料对环境的影响?懂得选择对环境污染较小的燃料;认识新能源开发的重要意义。

五、认识燃料完全燃烧的重要性:意义?不完全燃烧的后果?措施?

六、本单元有关的反应化学方程式要熟记

第八单元金属和金属材料

一、了解金属的物理性质,能区分常见金属和非金属(实验探究金属的物理性质,金属有哪些区别于一般非金属的物理性质?举例说明金属具有导电性、导热性、延展性、硬度大、熔点高等性质?列举常见的金属之最。

二、认识金属材料在生产、生活和社会发展中的重要作用

从性质决定用途的观点出发,列举金属的用途。了解常见金属的特性及用途;如:Cu、Fe、al。

三、认识加入其他元素可以改良金属的特性

举例说明在金属中加入其它元素可以改变金属的性能。

四、知道生铁和钢等重要的合金

生铁和钢的主要区别是什么?“百炼成钢”蕴涵着什么化学知识?列举常见的生铁和钢制品。

五、知道常见金属与氧气反应

从“金属与氧气反应的难易程度不同”的观点出发举例说明金属的活动性不同。

六、能用金属活动性顺序表对有关的置换反应进行简单的判断,并能解释日常生活中的一些现象

(1)回忆金属活动性顺序表

(2)能否用铝锅长时间盛放食醋,为什么?

(3)天然水中溶解有一些铁盐,为什么新买来的铝锅烧开水后,在水面会留下一道黑色的印痕?

(4)农业上常用硫酸铜溶液和熟石灰来配置农药波尔多液,为什么一般选用木通而不用铁铜来配制?如何检验配好的波尔多液是否含有硫酸铜?

七、实验探究酸溶液、盐溶液跟金属发生置换反应的规律

(1)金属与酸溶液的置换反应:对金属的要求?对酸溶液的要求?

(2)金属与盐溶液的置换反应:对金属的要求?对盐的要求?置换与被置换的顺序:

ZnFe与CuSo4反应,置换时---先强后弱,所以Zn先与CuSo4反应;

Fe与Cu(no3)2、agno3混合溶液反应,置换时---先弱后强,所以Fe先与agno3溶液反应

八、知道一些常见金属的矿物

有哪些常见的铁矿石和铝矿石,写出它们主要成分的化学式。

九、了解金属锈蚀的条件,讨论防止锈蚀的方法

(1)铁生锈与氧气和水有关,如何设计实验证明?

只与水接触,不与氧气接触,不生锈,说明:生锈与氧气有关,氧气必不可少;

只与氧气接触,不与水接触,不生锈,说明:生锈与水有关;水必不可少

同时与水和氧气接触,生锈,说明:生锈的条件是:氧气和水两个必不可少。

(2)防止锈蚀的原理?方法?说出几种具体做法?

十、了解从铁矿石中铁还原出来的方法(用实验方法将铁还原出来)

(1)炼铁的原理;(2)方程式?(3)实验:步骤,现象,尾气处理;

十一、知道废弃金属对环境的污染,认识回收金属的重要性

(1)废电池随意丢弃对环境有什么影响?

(2)回收废弃金属具有什么重要的现实意义?第九单元溶液

一、认识溶解现象,溶液的组成与特征;

二、知道水、酒精、汽油等是常见的溶剂(如何用简单的方法将衣服上的油污洗去)

三、能说出一些常见的乳化现象

(1)举例说明乳化现象;(2)用洗涤剂去油污与用汽油去油污的原理有什么不同?

四、了解溶液在生产和生活中的重要意义

(1)化工生产与化学实验;(2)无土栽培的营养液;(3)医疗上各种注射液

五、知道一些物质在水溶液中是以离子的形式存在的

蔗糖溶液和食盐水中溶质分别以什么形式存在?

六、探究naClnH4no3naoH溶解时的温度变化

为什么物质溶于水后会使溶液的温度表现不同的变化?温度的变化有哪几种情况?各举一个典型的例子?

七、了解饱和溶液

(1)了解饱和溶液和不饱和溶液有什么区别?如何判断溶液是否饱和?

(2)一瓶接近饱和的naCl/Kno3/Ca(oH)2溶液分别可以采用什么措施变成饱和溶液。

八、了解溶解度的涵义?查看溶解度性或溶解度数据绘制溶解度曲线?

(1)什么叫溶解度?“20摄适度,Kno3的溶解度为31。6g”的含义是什么?

(2)溶解度曲线上横坐标和纵坐标的含义分别是什么?a、B两条交于一点,交点的含义是什么?

(3)温度对固体溶解度的影响可分为哪三种情况?各举一个例子?

九、知道气体溶解度及其影响因素

(1)气体的溶解度受哪些因素的影响?举例说明?

(2)20摄适度,o2的溶解度为0。031表示什么意义?

十、了解结晶现象,胆矾晶体的形成,海水制盐?

(1)常见的结晶方法有哪些?分别适用于什么类型的溶液?

(2)如何将Kno3和少量naCl的混合物中分离出较纯净的Kno3晶体?

(3)过滤和结晶这两种分离固体混合物的方法分别适用于什么样的混合物?

十一、初步学会配制一定质量分数的溶液

(1)需要哪些仪器?主要步骤?

(2)固体作溶质和液体作溶质(或浓溶液稀释)的区别?

十二、能进行溶质质量分数的简单的计算

(1)溶质质量分数=溶质质量/溶剂质量*100%;

(2)稀释:溶质质量不变

m浓*C浓%=m稀*C稀%或m浓*C浓%=(m浓+m水)*C稀%

(3)与方程式的综合计算

反应后溶液质量=反应前溶液质量(不含不溶性杂质)+-生成气体质量-生成沉淀质量

第十单元酸和碱

一、会用酸碱指示剂检验溶液的酸碱性(或试验某些植物花朵汁液在酸性和碱性溶液中的变化)?

(1)常用的酸碱指示剂有哪两种?它们遇酸性或碱性溶液分别显示什么颜色?

(2)什么样的花朵汁液适合做酸碱指示剂?

二、认识酸碱的腐蚀性

(1)酸和碱都有不同程度的腐蚀性;

(2)浓H2So4和naoH不慎沾到皮肤上或衣服上应如何处理?

三、初步学会稀释常见的酸或碱溶液:如何稀释浓硫酸?

四、实验探究酸的重要性质和用途

(1)盐酸、硫酸的主要性质和用途:探究浓盐酸的挥发性?造酒时调节酸度,为何使用稀硫酸,而不用盐酸?实验室制取二氧化碳为何不用浓盐酸?

(2)盐酸的用途有哪些?

(3)学会探究浓硫酸的吸水性?浓硫酸的用途有哪些?o2、H2、Co2、Co、nH3、CH4是否都能用浓硫酸做干燥剂?

(4)稀盐酸和稀硫酸的共同的化学性质有哪些?与酸碱指示剂;与活泼金属;与金属氧化物;与碱;与某些盐;为什么它们具有相似的化学性质?

五、实验探究碱的主要性质和用途

(1)实验探究naoH固体的吸水性?naoH固体的用途?o2、H2、Co2、Co、nH3、CH4是否都能用naoH做干燥剂?

(2)naoH和Ca(oH)2的俗称,Ca(oH)2的用途?使用naoH应注意什么?

六、学会通过实验探究naoH和Ca(oH)2的化学性质?

(1)与指示剂;(2)与酸;什么叫中和反应?(3)与某些非金属氧化物;(4)与某些盐;为什么它们具有相似的化学性质?

七、知道酸碱性对生命活动和农作物生长的影响

(1)了解溶液的酸碱性在实际生产和生活中有哪些重要意义?

(2)中和反应在实际生产和生活中有哪些应用?如:胃酸过多,如何治疗?如何处理废液中硫酸?被蚊虫叮咬如何处理?

八、会用pH试纸检验溶液的酸碱性

(1)如何用pH试纸测试溶液或土壤的酸碱性?

九、熟练掌握本单元的化学方程式。

第十一单元盐化肥

一、了解naCl、naCo3、naHCo3、CaCo3等盐的名称、俗称以及在日常生活中的用途。

二、学会粗盐提纯,粗盐提纯过程中蒸发操作需要哪些仪器?步骤?都要用到哪个仪器?蒸发什么时候停止加热为什么?

三、如何检验Co32-?常见的沉淀有哪些?

四、初步认识常见的复分解反应,能用于解释与日常生活相关的一些现象

(1)复分解反应在什么条件下可以发生?

(2)学会判断一些物质能否发生复分解反应?

五、知道一些常见化肥的名称和作用

(1)植物生长需求量较大的几种元素是什么?

(2)氮肥/磷肥/钾肥的作用分别什么?什么叫复合肥?举几例?

(3)如何鉴别氮肥/磷肥/钾肥?

六、认识合理使用化肥、农药对保护环境的重要意义;不合理使用会带来什么样的环境问题?应该采取什么措施?

第十二单元化学与生活

一、了解对生命活动具有重要意义的有机物,如:糖、淀粉、油脂、氨基酸、蛋白质、维生素等。

(1)糖类、油脂、蛋白质、维生素的生理功能分别是什么?哪些食物富含糖类或油脂或蛋白质或纤维素?

(2)氨基酸在体内的作用是什么?(3)淀粉的代谢过程。

二、知道某些物质(Co、甲醛、黄曲霉毒素有损人体健康,认识掌握化学知识能帮助人们抵御有害物质的侵害。

(1)Co如何使人中毒?(2)甲醛使人中毒的原因是什么?

(3)黄曲霉毒素使人中毒原因是什么?

三、了解某些元素如:Ca、Fe、Zn、i、F等对人体健康的作用

人体缺乏Ca、Fe、Zn元素对人体分别有什么影响?

四、初步认识在化学科学的发展在帮助人们战胜疾病与营养保健方面的重大贡献

五、能从组成上区分有机物和无机物。列举生活中一些常见的有机物,认识有机物对人类生活的重要性。

六、了解常见的合成纤维、塑料、合成橡胶及其应用;了解合成材料对人和环境的影响;认识新材料的开发与社会发展的密切关系。

生物质燃料用途篇6

一、汽车尾气的有害成分

汽车尾气是汽车燃油消耗后产生的气体化合物,主要是来自汽车发动机燃烧产生的废气,含有很多危害人体健康的成分:

1.一氧化碳气体

一氧化碳主要是由于烃化燃料在局部缺氧或低温条件下不能充分燃烧生成的产物,混于内燃机废气中排出。当汽车负载过大、慢速行驶或空挡运转时,燃料不能充分燃烧导致一氧化碳含量明显增加。

2.粒状悬浮物

汽车尾气排出后,尾气中含有很多固体悬浮颗粒,其成分较为复杂,并且具有较强的吸附能力,可以吸附各种金属粉尘、强致癌物苯并芘和病原微生物等。

3.氮氧混合物

汽车尾气中的氮氧化合物主要是指一氧化氮、二氧化氮等对人体有害的气体成分,氮氧化合物是在汽车内燃机气缸内气体中生成的,氮氧化合物的排放量取决于燃烧温度、时间和空燃比等因素。

4.碳氢化合物

汽车尾气中的碳氢化合物主要来自于汽车内燃机废气排放、曲轴箱泄露以及燃料系统蒸发。在紫外线作用下,会产生具有刺激性的浅蓝色烟雾,含有臭氧、醛类、硝酸脂类等多种复杂化合物。

5.含铅化合物

铅是有毒的重金属元素,汽车用油大多数掺有防爆剂四乙基铅或甲基铅,燃烧后生成的铅及其化合物均为有毒物质。四乙铅燃烧后生成氧化铅排出。

二、汽车尾气污染对人体健康的危害

1.固体悬浮颗粒随呼吸以扩散沉积的方式滞留在人体呼吸道不同部位,会引发热体呼吸系统疾病。积累达到一定浓度时,便会激发形成恶性肿瘤。此外,悬浮颗粒物还能直接接触皮肤和眼睛,阻塞皮肤毛囊汗腺,引起皮肤炎和结膜炎,甚至造成角膜损伤。

2.一氧化碳是无色无味的窒息性有毒气体,经呼吸道进入人体血液循环与血红蛋白亲合后生成碳氧血红蛋白,削弱血液输氧功能,危害中枢神经系统,可能给人造成可怕的缺氧性伤害,造成人的感觉、反应、记忆力等机能障碍,重者导致生命危险。

3.碳氢化合物在太阳紫外线作用下,会产生含有苯醛类化合物、臭氧、硝酸脂类等多种复杂化合物的刺激性浅蓝色烟雾,对人体的突出危害是刺激眼睛和上呼吸道黏膜,引起眼睛红肿和喉炎。氮氧混合物对人体呼吸系统危害极大,可造成呼吸功能失调。

4.含铅化合物是一种毒性重金属物质,汽车尾气的大量排放造成了严重的铅污染,容易造成人体铅中毒,主要危害人体神经、消化、造血、泌尿和免疫等系统,人体中的铅含量超标可引发心血管系统疾病,并影响肝肾等重要器官的功能。对儿童的威胁最大。

另外,汽车尾气在直接危害人体健康的同时,还会对人类生活的环境产生极大影响。汽车尾气中的二氧化硫具有强烈的刺激气味,达到一定浓度时容易导致酸雨发生,造成土壤和水源酸化,影响农作物和森林植被的生长。

三、汽车尾气的防治措施

随着现代生活环保意识的增强,为了防治汽车尾气带来的环境污染和健康危害,在实践中提出了以下对策:

1.提高车用汽油质量

汽油质量对汽车尾气含毒物质的排放有着关键性的影响。使用不符合标准的燃油,会损害车辆供油系统,加剧汽车尾气的环境污染。提高汽车燃油的质量是当前减轻汽车尾气污染的重要任务。降低汽油中烯烃含量和硫含量,保持汽油中适当的含氧量和芳烃含量,是降低汽车尾气毒害成分排放的有效途径。

2.优化尾气净化技术

尾气净化技术是目前应用较为广泛的汽车尾气处理技术。它是通过在汽车排气系统中安装各种净化装置,采用物理或化学方法对汽车内燃系统产生的废气进行有效净化的处理技术。我国对汽车尾气排放的控制起步较晚,要在开发新材料、新工艺基础上,加快研发汽车尾气净化技术,保障汽车尾气的高效净化。

3.开发新型代用燃料

依靠科学技术,坚持科技创新,开发新型的代用燃料,是治理汽车尾气污染危害的根本途径。使用天然液化气生物柴油等新型代用燃料可以杜绝或者大大降低汽车尾气的毒害气体。轻径作为石油化工的副产品,原料来源十分广泛,与其他燃油相比,轻烃具有高热值、无毒害特点,对环境几乎达到零污染。

4.研发太阳能电动汽车

电动汽车是理想的无污染型汽车,推广使用太阳能电动汽车是避免汽车尾气污染危害的重要措施,也是未来汽车工业发展的方向。目前由于技术条件不够成熟,电动汽车还得不到普及,必须拓展和优化技术资源,开发有利条件,研发新型太阳能环保性电动汽车,避免汽车尾气的产生和危害。

5.加强道路交通管理

科学使用和合理保养汽车是减少汽车尾气排放污染的重要措施。驾驶员良好的驾驶习惯和正常的保养维护有利于汽车的科学使用,合理的交通状况能够促使用燃料充分燃烧,从而减少有害气体的产生。另外,加强道路绿化建设和交通管理、也是减轻汽车尾气环境污染危害的有效途径。

6.宣传增强环保意识

汽车尾气毒害物质的排放超标,大多是人为因素造成的。为减少和防止机动车尾气污染危害,各部门要加强汽车尾气污染危害的宣传教育,增强社会环保意识,倡导正确使用和科学维护汽车保养,减少和控制机动汽车尾气污染。

四、结束语

总之,随着现代生活质量的提高和环保意识的增强,人们对于汽车尾气造成的环境污染和健康危害有了重要认识。科学探索有效措施,实现汽车尾气综合治理的实践创新,是保障和优化人们现代生活质量的有效途径。

参考文献

生物质燃料用途篇7

初中化学课标和教材中的很多要求和内容,都是培养学生能量转化意识的良好素材。课标规定,教材内容共涉及“科学探究”、“身边的化学物质”、“物质构成的奥秘”、“物质的化学变化”、“化学与社会发展”五大主题。教学中,可以针对不同的主题采用不同的策略,渗透能量转化意识;并且利用能量转化线索,引导学生认识到,物质的性质、结构、用途是一体的———性质是可以观察实验的基础,而结构是理论解释和本质原因,用途是结合人的需要的应用。“科学探究”是关于化学学习方法的内容,主要渗透在其他内容的专题中。在集中体现这一内容的教材第一单元中,教师可以通过观察实验,让学生知道物质发生化学变化时伴随着吸热、放热、发光等能量变化,并引导学生认识到化学反应是实现能量转化的重要方式,初步培养学生化学变化的能量转化观念。“身边的化学物质”和“物质的化学变化”是教材中的主体内容,以具体物质为基础,介绍物质性质,兼顾物质的结构和用途。教材中有大量的物质性质的介绍和化学变化的实验。

教学中,一定要尽量通过实验,让学生直接感知体现物质性质的变化过程中的热、光等现象,并引导学生认识其中的能量转化道理。例如,金属如镁、铁、、非金属如碳、硫、、化合物如一氧化碳、甲烷、等都可以在空气氧气、中燃烧;水可以电解出氢气和氧气。对此,要通过实验,让学生感受到碳、硫等燃烧时都放出热量,镁条燃烧时发出耀眼的强光,铁丝在氧气中燃烧时火星四射,水分解需要通电等能量转化的效果;认识到能量转化主要是生成或释放化学能,是化学变化的重要条件和特征,能量转化的重要表现是放热、吸热、发光、耗电等。“物质构成的奥秘”主要是对物质结构的理论阐述初中化学对此只是初步涉及、,很多内容渗透在具体物质的介绍中。学生通过初中物理的学习,已经知道吸收和放出热量对物态变化的影响;还知道温度越高,原子和分子运动越剧烈,分子动能越大。在初中化学学习中,学生会初步认识分子、原子和离子。在“溶解和溶液”内容的学习中,学生会知道,溶质分子在溶剂分子的作用下,会向溶剂中扩散,并且加热一般会加速扩散过程;还会知道有的物质在溶解时会吸收热量,有的物质在溶解时会放出热量,特别的如浓硫酸稀释时本质是溶解、会释放大量的热量。因此,教学中,教师可以把溶解和物态变化这两类物理变化溶解有时伴随有化学变化、联系起来进行比较,引导学生从微观粒子的角度理解能量转化:

固体吸热后分子运动加剧,分子动能增大,到了一定程度,分子摆脱束缚,变成液体;液体再吸热后分子运动再加剧,分子动能再增大,到了一定程度,分子分散远离,变成气体。溶解不是简单的扩散过程,还会伴随有水合过程,即形成水合离子的过程。扩散是吸热过程,水合是放热过程。一般地,原子离子、质量越大,扩散吸热越多;离子电荷越高、半径越小,水合放热越多。当水合放热大于扩散吸热时,就表现为溶解放热;反之为溶解吸热。“化学与社会发展”主要是对物质用途的鲜活介绍,很多内容也渗透在具体物质的介绍中。教学中,首先要引导学生认识到,能量是人类生存和发展最重要的条件之一,更好地获取和利用能量,尤其是合理地获取和利用化学反应释放的能量对人类生活具有重要意义。目前人类最基本的获取能源的方式是燃烧木炭和化石燃料等热值高、来源广的可燃物,但是太阳能、地热能、核能等新能源的开发和利用也已刻不容缓。例如,可引导学生针对事实“科学家们正在寻找新的方法,如在太阳能及催化剂的条件下,得到氢能源”,展开多向思考。其次,要引导学生认识能量转化从科学到技术从性质到用途、的区别。例如,生石灰与水反应放出的热量能煮熟鸡蛋,在实验室里总是利用酒精燃烧释放的热量加热试剂和药品,可是我们很少在生活中使用这些方式来加热物品;很多物质燃烧时会放出光,但是我们很少用它们来照明;水通电分解可以得到氢气和氧气,但我们也很少在工业中用此法来获得氢气。由此,引导学生认识技术与科学的区别:技术需要以人为本,关注现实生活,考虑经济成本。

二、挖掘、整合生活事例和课外读物

生活事例和课外读物中的很多内容,都是开阔学生思路,启发学生思维,强化学生能量转化意识的良好素材和资源。教学中可以根据能量转化的类型适时地引入相关内容。讲到化学能与热能的转化时,可以从食物加热和身体取暖的需要出发,给学生介绍自热饭盒、暖宝宝的用途和其中的原料,引导学生思考其原理。同时,还可以引导学生讨论人类常用的食物加热和身体取暖的方法,并说说学了化学知识后想到的新方法。讲到化学能与光能的转化时,可以结合学生熟悉的荧光棒,介绍其原理:经过弯折、击打或揉搓,其玻璃管夹层破裂,原本内外隔离的过氧化物和酯类化合物得以混合,从而发生反应,反应后的能量传递给荧光染料,使其发出荧光。此外,还可以结合学生常见的焰火,介绍其原理:火药爆炸促使其中的一些金属或金属离子燃烧,发生焰色反应而放出五颜六色的光。讲到化学能与电能的转化时,可以通过“观察铜锌原电池”实验,引导学生查阅资料,了解电池充、放电过程中的能量转化,以及电池的广泛应用给生活带来的便利,并了解如何防止废旧电池的污染,特别是重金属离子的污染。同时,还可以结合电子手表、手机、电瓶车等日常用品,介绍电池的不同种类及其性能。讲到化学能与动能的转化时,可以给学生讲讲运载火箭的动力源:用煤油、酒精、偏二甲肼、液态氢等作为燃烧剂燃料、,而用液态氧、四氧化二氮等氧化剂推进剂、帮助燃烧,利用燃烧放出热能,再转变成动能,反推火箭升天。此外,还可以适当介绍人体从获取食物到维持生命活动的过程中,化学变化与能量转化所起的作用。

三、综合利用教材和生活、课内和课外内容

能量转化意识是化学学科中的核心观念,能量观的构建不可能一次形成,需要经过螺旋式上升,在事实积累和化学能量观发展的交互过程中形成。化学能量观既体现了知识和技能目标的要求,也体现了情感、态度与价值观目标的要求。因此,教学中,要综合利用教材和生活、课内和课外的内容,并突出主线和重点。初中化学主要涉及氧化反应、中和反应、置换反应。在这些反应中,学生都能初步接触、感受到“化学反应中伴随着能量变化”。但是,在“燃烧、燃料”内容的学习中,学生对能量转化的体会和感悟最深。因此,教学中,要抓住这个重点,理清内容线索,综合利用资源,逐步深化学生的认识,帮助学生确立能量转化意识,认识能源合理利用和开发的重要性,树立环保意识。

生物质燃料用途篇8

考点1:物质的变化

[解题策略]

物理变化和化学变化的辨析:从宏观看,要抓住变化时是否有其他物质生成;从微观看,构成物质的粒子是否发生了变化。如果变化时没有新物质生成,或构成物质的粒子没有变化,就是物理变化,否则就是化学变化,而伴随变化产生的现象:发光、放热、变色、生成气体、产生沉淀等只能作为判断的辅助依据,而不能作为判断化学变化的标准。如“水受热变成水蒸气”就是物理变化而不是化学变化。

[典型例题]

例1.下列各组物质的变化中,前者属于化学变化,后者属于物理变化的是()

a.冰雪融化;由空气制氧气

B.钢铁生锈;由熟石灰制烧碱

C.蜡烛燃烧;干冰升华

D.汽油挥发;食物腐烂

解析:物理变化中,没有新物质生成,化学变化中有新物质生成。熟石灰Ca(oH)2制取烧碱naoH、钢铁生锈、蜡烛燃烧、食物腐烂均为化学变化,其他为物理变化。

答案:C

[新题展示]

1.化学家在当今环境问题上的最新构想是“变废为宝,资源循环”。例如,燃料--这样既可解决能源问题,又能消除污染。上述构想中两个转化过程的变化为()

a.均为化学变化

B.(1)为物理变化,(2)为化学变化

C.均为物理变化

D.(1)为化学变化,(2)为物理变化

解析:本题结合社会热点问题进行命题,体现了试题的教育功能,判断物理变化、化学变化的关键是有没有新物质生成,燃料、燃料产物是不同种物质,故均为化学变化。

答案:a

考点2:物质的性质

[解题策略]

区分物理性质和化学性质时一定要抓住“是否需要发生化学变化才能表现出来”。

[典型例题]

例2.我们在初中化学里学过的一些物质,在实际生活中有重要的用途。现有以下物质:

a.不锈钢;B.氧气;

C.生石灰;D.活性炭;

e.二氧化碳;F.水;

G.醋酸;H.熟石灰(氢氧化钙);

i.锌;J.盐酸。

请根据它们的用途,用字母代号填空(每种物质限选一次):

(1)可供急救病人呼吸;

(2)可用于制造炊具;

(3)可用作温室气体肥料;

(4)可用作某些食品的干燥剂;

(5)可用作冰箱的除臭剂;

(6)是最常用的溶剂;

(7)可用来降低土壤的酸性;

(8)可用于金属表面除锈;

(9)可用作干电池负极材料;

(10)通常的食醋中含有约3%~5%的____。

解析:物质的性质决定物质的用途,识记常见物质的性质对于判断物质的用途有极大帮助,另外在记忆中,性质和用途之间也是互相促进,可结合生活实际来记忆。

答案:

(1)B,(2)a,(3)e,(4)C,(5)D,(6)F,(7)H,(8)J,(9)i,(10)G

[新题展示]

3.实验室用棕色试剂瓶盛浓硝酸,由此猜测浓硝酸可能具有的性质是()

a.它是深棕色溶液

B.它是稳定的化合物

C.它是易跟空气反应的物质

D.它是见光易分解的物质

生物质燃料用途篇9

知识目标

联系自然界的生命活动,认识二氧化碳的重要性;

通过课堂演示实验,了解二氧化碳的物理性质和用途;

通过实验及实验分析,掌握二氧化碳的化学性质;

联系生活实际,了解石灰石的用途。

能力目标

学习通过实验认识物质性质的方法;

提高实验探究能力。

情感目标

培养学生从生活视角观察二氧化碳的存在及用途,再从社会视角分析其使用,体会化学与社会的关系;

联系生命活动,认识二氧化碳的重要性;

通过对温室气体之一的二氧化碳的介绍,增强环境保护意识。

教学建议

知识讲解指导

1.二氧化碳的物理性质,建议以探索式学习为主,让学生根据实验现象,得出二氧化碳的性质,而不是教师先讲二氧化碳的性质,然后做实验验证给学生看。

2.讲授方法上,建议以谈话法为主,引导学生观察,与学生讨论每一点二氧化碳的具体性质。

3.对二氧化碳的化学性质,在强调不可燃性和与水反应生成碳酸的同时,单独列出二氧化碳的不可燃性和一般情况下不支持燃烧的性质,有利于学生理解灭火这一二氧化碳重要用途。

4.二氧化碳与澄清石灰水的反应,学生并不陌生。但不宜一次就讲到二氧化碳与碳酸钙反应得到碳酸氢钙,这样只会使难点集中,增加学生学习难度。

课堂引入指导

方法一:近来地球上气温正在逐渐升高,什么原因使能地球气温如此变化呢?这就是二氧化碳在作怪。今天我们就来学氧化碳的性质。

方法二:据纸报道,某农村一户农民挖了一口井,约十四、五米,因民工施工时在井下烧火照明,而家人不知。一日,其大女儿想看看井下是否有水,于是沿梯而下,结果很久不见动静,上面的二女儿及邻居一男孩亦跟下去,结果三人身亡于井中,为什么会出现这种悲

关于二氧化碳性质的教材分析:

二氧化碳作为气态化合物对于学生而言并不陌生。无论呼入的新鲜空气还是呼出的浊气中都含有二氧化碳。虽然学生在现实生活中有了一些二氧化碳的知识,但都是零散的、不成系统的。通过这节教学,将学生头脑中已有的知识系统化、网络化。与前面的物质学习联系起来,织成知识网。通过本节的学习,完善并提高学生对二氧化碳在自然界、在生命活动中作用的认识。

在氧气、氢气后学氧化碳,从学习程序来说对学生并不陌生。如学习物质从物质的物理性质、化学性质入手,到物质的用途学习。物理性质主要学习色、味、态、溶解性、密度、熔沸点等内容。二氧化碳是学生比较熟悉的物质。教学中应发挥学生的主体作用,利用其熟悉的知识激发学习兴趣、提高学习信心,挖掘学生的主动性进行学习。

此节教学的重点是二氧化碳的性质知识的教学。教学中应充分利用化学实验对学生形成知识的重要作用。实验探究对激发学生学习兴趣、提高学生学习能力均有重要作用。

本节知识的教学难度不大,多数内容都为学生比较熟悉的内容,或在小学自然、初中生物学科中已经接触过的知识。教学中应充分意识到这一点选择教学模式和教学方法。

关于二氧化碳性质的教学建议:

充分利用化学实验在学生学习物质性质、形成化学知识的重要作用。利用实验探究式教学模式。

根据学校情况(生源、实验条件)不同,采用开放程度不同的实验探究法学氧化碳的性质。

采取小组讨论式学习模式。

联系实际生活、生产学氧化碳。

课程结束指导

引导学生依据二氧化碳的性质,学氧化碳的用途从用途复氧化碳的性质。

课外实验指导

二氧化碳性质实验有条件时可以用干冰来制备,这样能避免用盐酸与石灰石制它的氯化氢气的干扰,使学生对二氧化碳的物理性质、化学性质认识更清楚。建议补充二氧化碳溶解性实验,用U型管做,并为讲二氧化碳与水反应打下良好基础且过渡自然。

教学设计方案1

教学过程:

【引言】

在某农村,曾经发生过这样一件事:一家挖了一口井,很深,大约有十四、五米,因为施工人员在施工时曾在井内烧火,而家人不知。一日,其大女儿想看看井下是否有水,于是沿梯而下,结果很久不见动静,上面的二女儿及邻居一男孩亦跟了下去,结果三人身亡于井中。为什么会出现这种悲剧呢?是谁在作案呢?

原来是二氧化碳在作怪。今天我们来学氧化碳。

在空气中,二氧化碳占0.03%,如果超过1%,就对人类有害处,4%~5%人会感到气喘头痛眩晕,10%的含量人就会窒息死亡。

【板书】第三节二氧化碳的性质

一二氧化碳的物理性质

【展示】一瓶二氧化碳的气体。

【演示】

如图:两只纸口袋保持平衡,向其中一直口袋中倒入二氧化碳气体,观察现象。

【讲解】二氧化碳是一种无色无味比空气重的气体,在标准状况下,密度是1.977克/升。比空气重。刚才我们介绍的致人死亡的井的底部有较大量的二氧化碳,引起密度大,因此,难于扩散。

【提问】二氧化碳在水中的溶解性如何?举例说明。

【小结】通常状况下,1体积水中能溶解1体积的二氧化碳气体,压强越大,溶解得就越多,如:汽水、啤酒就是高压溶入较多的二氧化碳所形成的。如果将温度降低至-78.5℃(101千帕),气体二氧化碳就变成固体二氧化碳,俗称“干冰”,其含义是“外形似冰,熔化无水”直接变成二氧化碳气体。

【板书】二、二氧化碳的化学性质:

【演示】

两支燃着的蜡烛都熄灭,且下面的火焰先灭。

【提问】由此实验可得出什么结论?

(学生回答后,老师归纳)

【板书】1.一般情况下,二氧化碳不能燃烧,不支持燃烧,不供给呼吸。

(进一步解释上述事故的发生及蜡烛熄灭的原因)

【讲解】在久未开启的菜窖,干涸的深井等处一定要防止二氧化碳含量过高而危及生命。

【提问】怎样测试菜窖里二氧化碳的含量过高?

(学生讨论后归纳)

【讲解】在菜窖里做一个灯火实验,如果灯火熄灭或燃烧不旺,说明二氧化碳含量高,人不要进去。

【演示】

【现象】紫色石蕊试液通入二氧化碳气体后颜色变红,加热后红色褪去,又恢复紫色。

【讲解】二氧化碳溶解在水里生成碳酸(H2Co3),紫色石蕊试液遇酸液变红。碳酸不稳定,加热分解生成水和二氧化碳。

【板书】2.和水反应:

H2o+Co2==H2Co3

【演示】

澄清石灰水中吹二氧化碳气体,观察现象。

【现象】澄清石灰水变浑浊。

【板书】3.二氧化碳使澄清石灰水变浑浊

Ca(oH)2+Co2====CaCo3+H2o

【讲解】碳酸钙为白色不溶于水的固体,通入过量的二氧化碳气体,碳酸钙溶解变成溶于水的碳酸氢钙

CaCo3+H2o+Co2====Ca(HCo3)2

碳酸氢钙溶液加热后,又变成碳酸钙

广西桂林著名的芦笛岩内的石柱、石笋或溶洞都是长年累月发生上述反应所致。

二氧化碳使澄清石灰水变浑浊是二氧化碳的重要性质,可用之检验二氧化碳的存在。

【讲解】物质的性质决定物质的用途,二氧化碳也有许多重要的用途。

【板书】

三二氧化碳的用途

1.二氧化碳不支持燃烧,不能燃烧,且比空气重,可用它来灭火。(简介灭火器原理)

2.干冰升华时吸收大量热,可用它做致冷剂或用于人工降雨。

3.工业制纯碱和尿素等。

4.植物光合作用。

【小结】二氧化碳是碳的一种重要化合物,掌握它的性质后合理利用它。

教学设计方案2

教学重点:二氧化碳的化学性质,既二氧化碳与水、与石灰水的反应

教学过程:

【引入】

找有关温室效应或植物的光合作用的录像放1~2分钟。

提出问题:

1、空气中二氧化碳的含量是多少?

2、多些行否?

3、没有行否?

4、二氧化碳有什么重要性质?

【展开】

教师组织学生实验。

根据学校条件不同,采取不同方案。

方案一:学生以小组形式活动。教师将实验内容提前印成学案发给学生。课堂上简单讲解实验注意事项。而后又学生一小组为单位实验,边实验边填表分析每个实验的现象与结论。最后通过师生共同讨论,板书填表来认识Co2的物理性质、化学性质及用途。

方案二:学生以组为单位活动。教师将实验内容提前印成学案发给学生。教师讲一个实验学生做一个实验,总结一个实验。最后通过师生共同讨论,板书填表来认识Co2的物理性质、化学性质及用途。

方案三:学生边讲边实验。

方案四:教师演示实验,学生与教师共同讨论,逐步得出结论——二氧化碳的物理性质和化学性质。

学生实验:

实验1:观察气体实验

利用简易气体发生装置制取一集气瓶二氧化碳,观察。再将一根燃着的火柴伸到瓶口,观察火柴燃烧的情况。(用小型塑料瓶装)

实验2:溶解性实验

向集满二氧化碳的塑料瓶中加入约一半的水,立即旋紧瓶盖,振荡,观察。

实验3:灭火实验

将二氧化碳气体慢慢倒入放有燃着蜡烛的烧杯中,观察

实验4:密度实验

在自制杠杆天平的两端挂上质量相同的两个纸盒或一次性水杯。杠杆平衡后将集气瓶中的二氧化碳象倒水一样倒入其中一个纸盒或杯子里。观察。

实验5:与水反应实验

在试管中加入少量蒸馏水,滴入2滴紫色试蕊试液,通入二氧化碳(气体发生装置)一段时间,观察。加热试管,使试管内液体沸腾,观察水溶液颜色。

实验6:与石灰水的反应

试管中取少量石灰水,通入二氧化碳(气体发生装置)一段时间,观察石灰水变化。与水反应实验

实验7:趣味实验

打开一瓶汽水瓶盖,立即塞上带导管的橡皮塞,另一端伸入一支装有澄清石灰水的试管中,观察。

总结:

一、二氧化碳的物理性质

二、二氧化碳的化学性质

1.不支持燃烧,不供给呼吸。(灯火试验)

2.与水反应

Co2+H2o===H2Co3(使紫色石蕊试液变红)

H2Co3====Co2+H2o(碳酸饮料)

3.与石灰水反应

Co2+Ca(oH)2===CaCo3¯+H2o(澄清的石灰水变混浊)

(抹墙)

三、二氧化碳的用途

1.灭火:na2Co3+2HCl===2naCl+H2o+Co2­

2.化工产品的原料

3.制冷剂

4.植物光合作用

四、石灰是的用途

石灰石、大理石、白垩的主要成分都是:CaCo3

主要用途:

1.建筑材料

2.制生石灰:CaCo3=====Cao+Co2­

3.制水泥

结束:

讨论:为了使用石灰浆(氢氧化钙)抹的墙壁快点干燥,为什么常常在室内生个炭火盆?为什么开始时,墙壁反而潮湿?

小组讨论,代表发言

生炭火盆是为了生成Co2

C+o2====Co2

Co2+Ca(oH)2===CaCo3¯+H2o

生成的CaCo3会比较坚硬。但引有水生成,反而开始墙壁会潮湿。

探究活动

1.试设计家庭化学实验证明碳酸饮料中的二氧化碳存在。

2.人体吸入的空气中二氧化碳的体积分数约占0.03%,而呼出的气体中二氧化碳的体积分数约占4%。怎样用实验证明呼出气体中的二氧化碳含量比吸入空气中的二氧化碳含量高。

3.调查报告:结合生活经验,查阅资料,试写出氧气和二氧化碳在自然界中的循环报告。

4.讨论:二氧化碳是如何造成温室效应的?

提示:

生物质燃料用途篇10

一、国内生物燃料产业发展现状及存在的主要制约因素

(一)国内生物燃料产业发展现状

1、燃料乙醇开始规模化应用

“十五”期间,我国在黑龙江、吉林、河南、安徽4省,分别依托吉林燃料乙醇有限责任公司、河南天冠集团、安徽丰原生化股份有限公司和黑龙江华润酒精有限公司四家企业建成了四个燃料乙醇生产试点项目进行定点生产,初步形成了现有国内燃料乙醇市场格局。到2007年,我国燃料乙醇产能达160万吨,四家定点企业产能达144万吨。值得注意的是,为不影响粮食安全并改善能源环境效益,我国已确定不扩大现有陈化粮玉米乙醇生产能力的政策,转向以木薯和甜高粱等非粮作物为原料生产燃料乙醇,并开始商业化生产。目前,广西木薯乙醇项目的生产能力超过20万吨,2008年全国燃料乙醇总产量达172万吨。此外,生物液体燃料也已开始在道路交通部门中初步得到规模化应用,我国燃料乙醇的消费量已占汽油消费量的20%左右,在黑龙江、吉林、辽宁、河南、安徽5省及湖北、河北、山东、江苏部分地区已基本实现车用乙醇汽油替代普通无铅汽油。

2、生物柴油步入快速发展轨道

自2002年经国务院批示,国家发改委开始推进生物柴油产业发展以来,生物柴油年产量由最初的1万吨发展到现在的近20万吨,总设计产能约200万吨/年,生物柴油被纳入《中华人民共和国可再生能源法》的管理范畴。2008年,为鼓励和规范生物柴油产业发展,防止重复建设和投资浪费,根据生物燃料产业发展总体思路和基本原则,结合国家有关政策要求及产业化工作部署与安排,国家发改委批准了中石油南充炼油化工总厂6万吨/年、中石化贵州分公司5万吨/年和中海油海南6万吨/年3个小油桐生物柴油产业化示范项目。截止目前,我国生物柴油产业已初步形成以海南正和生物能源公司、四川古杉油脂化工公司和福建卓越新能源发展公司等民营公司、外资公司以及中粮集团、航天科工集团和三大石油集团共同参与的格局。

(二)生物燃料产业发展需突破的主要制约因素

目前,我国生物燃料产业的快速发展还面临许到原料资源供应、产业发展的技术瓶颈、商业化应用市场和政策、市场环境不完善等制约因素。

1、原料资源供应严重不足

无论是燃料乙醇还是生物柴油都面临着“无米下锅”。

从燃料乙醇看,如果完全用玉米来生产,按照1∶3.3比例计算,2020年将达4950万吨,加上其他工业消费对玉米需求的增长,未来我国玉米生产将难以满足燃料乙醇生产的工业化需求,而且随着陈化粮食逐步消耗殆尽和玉米价格的不断上涨,玉米燃料乙醇的发展可能威胁到我国粮食安全,因此完全使用玉米生产燃料乙醇在我国并不现实。

从生物柴油看,国内仅有的几个项目都是以地沟油、植物油脚等废弃油脂做原料,而全国一年的废弃油脂也只有600―700万吨,其中相当比例还要用于化工生产,每年可供生物柴油企业利用的废弃油脂不足50万吨。按照1.2吨废弃油脂生产1吨生物柴油计算,40多万吨废弃油脂能满足的产能只有30多万吨。目前,我国很多企业处于部分停产或完全停产状态,行业发展陷入了困境。

2、产业发展中的技术、标准瓶颈制约

目前,我国生物质能产业发展尚处于起步阶段,产业发展中的生产技术、产品标准、生产设备等问题已成为阻碍生物燃料产业快速健康发展的重要问题之一。

从燃料乙醇的发展看,一方面,我国的自主研发能力还比较弱,缺乏具有自主知识产权的核心技术。目前国内以玉米、木薯等淀粉类为原料的生产技术已经进入商业化初期阶段,以甜高粱、甘蔗等糖质类为原料基础的燃料乙醇生产技术大多处于试验示范阶段,还需在优良品种选育、适应性种植、发酵菌种培育、关键工艺和配套设备优化、废渣废水回收利用等方面作进一步研究。而国外以淀粉、糖质类为原料的燃料乙醇生产技术已经十分成熟,并进入大规模商业化生产阶段。此外,我国的纤维素乙醇还处在试验阶段,技术还有待完善,尤其是如何降低纤维预处理和纤维酶的成本,高效率的发酵技术等方面,总体而言与国外发达国家相比差距较大。另一方面,国内还缺乏以不同生物质为原料的燃料乙醇相关产品和技术标准。尽管我国于2001年颁布了变性生物燃料乙醇(GB18350-2001)和车用乙醇汽油(GB18351-2001)两项强制性国家标准,在技术内容上等效采用了美国试验与材料协会标准(aStm);但上述标准主要是基于淀粉类原料而制定的,而制备燃料乙醇的原料种类较多且生产工艺也大不相同,在某些技术指标上也会有所差异,单一基于淀粉类原料制定的标准在一定程度上制约了我国燃料乙醇产业的快速发展。

从生物柴油的发展看,我国主要采用化学酯化法生产生物柴油,已形成较完备的技术体系和方法,但由于酯化过程要进行水洗、除渣、酯化、分离、蒸馏、洗涤、干燥、脱色等一系列过程,因此,转化率低,成本较高,而且产品质量难以保障。此外,虽然我国在2007年颁布了《柴油机燃料调和用生物柴油(BD100)国家标准》(GB/t20828-2007),但由于生物柴油的酸度、灰分、残炭均高于石油类柴油,常会以B5或B20等BX类生物柴油与石化柴油混用。而我国至今没有B5或B20标准,更没有对生物柴油企业的生产设计和运行进行技术规范,生物柴油质量难以保证,导致难以进入中石油、中石化的销售终端,大量生物柴油卖给企业用作烧锅炉等用途,极大地制约了我国生物柴油产业的快速健康发展。

3、生产成本过高,商业化应用缺乏市场前景

从燃料乙醇看,目前,除巴西以甘蔗为原料生产的燃料乙醇成本可以与汽油相竞争外,其他国家燃料乙醇的成本都比较高,而我国燃料乙醇由于受原料成本高、耗能大、转化率低等因素影响,燃料乙醇的生产成本更高;从生物柴油看,在原料价格高峰时,生物柴油的生产成本是每吨接近7000元,而售价是6000元左右。因此,不依靠政府补贴,大规模的商业化应用缺乏市场前景。

4、政策法规和市场环境尚需改进

虽然我国在2005年2月28日通过了《可再生能源法》,并于2007年8月出台了《可再生能源中长期发展规划》,但主要是以利用再生能源发电作为目标和重点的,缺乏对包括燃料乙醇、生物柴油等生物燃料开发利用的明确性规定。另外,在生物燃料产业发展方面缺乏利用税收减免、投资补贴、价格补贴、政府收购等市场经济杠杆和行政手段促进发展的政策性法规;而且,部分出台的优惠政策行业内企业很难享受。此外,我国生物燃料产业的市场化竞争和运作环境也有待进一步完善。

二、我国生物燃料产业发展的路线图

(一)发展目标

按照因地制宜、综合利用、清洁高效的原则,合理开发生物质资源,以产业发展带动技术创新,通过加强生物质的资源评价和规划,健全生物燃料产业的服务体系,包括完善科技支撑体系,加强标准化和人才培养体系建设,完善信息管理体系等途径促进生物燃料产业的发展,实现生物燃料产业发展从追赶型到领先型的转变。到2020年,燃料乙醇年利用量达1000万吨,生物柴油年利用量达200万吨,年替代化石燃料1亿吨标准煤。

(二)发展路线

近期(2011―2015年):在燃料乙醇方面,应维持玉米乙醇、小麦乙醇的现有发展规模,继续提高玉米乙醇、小麦乙醇项目的生产效率;重点发展木薯乙醇、马铃薯乙醇等非粮淀粉类燃料乙醇;努力完善木薯乙醇、马铃薯乙醇等非粮燃料乙醇的生产工艺,提高生产经济性;进行甜高粱乙醇、甘蔗乙醇等糖类原料的直接发酵技术的示范;同时,加大纤维素遗传技术研发力度,争取在纤维素酶水解技术上有所突破;开展抗逆性能源植物的种植示范。在生物柴油方面,仍将维持以废弃油脂为主,以林木油果等为辅的原料供给结构;开展高产木本油料种植技术研究;开展先进酯化技术示范;制定生物柴油技术规范和B5或B20等BX类生物柴油与石化柴油混用的产品标准,并建立部级的质量监测系统。

中期(2016―2020年):在燃料乙醇方面,加大以甜高粱等糖类作物为原料的燃料乙醇的产业化利用,应用耐高温、高乙醇浓度、高渗透性微生物发酵技术,采用非相变分离乙醇技术;戊糖、己糖共发酵生产乙醇技术实现突破,纤维素乙醇进入生产领域;耐贫瘠能源作物在盐碱地、沙荒地大面积种植,提高淀粉作物中淀粉含量、糖作物中的糖含量技术成功,燃料乙醇在运输燃料中起到重要作用。在生物柴油方面,大力开发以黄连木、麻风树等木本油料植物果实作为生物柴油主要原料的生物柴油,高产、耐风沙、干旱的灌木与草类规模化种植技术取得突破;高压醇解、酶催化、固体催化等生物柴油技术广泛应用。

远期(2020年以后):在燃料乙醇方面,燃料乙醇逐步替代汽油并探索利用更高热值产品(如丁醇等);植物代谢技术取得突破,减少木质素含量提高纤维素含量,大规模生产木质纤维类生物质燃料乙醇的工业技术开发成功并实现产业化。在生物柴油方面,以黄连木、麻风树等木本油料植物果实作为生物柴油主要原料的生物柴油的生产工艺不断成熟且生产经济性不断提高,规模不断扩张;工程微藻法技术逐步完善并走向成熟且实现产业化。

三、促进我国生物燃料产业发展的保障措施

(一)统一思想,合理规划,有序推进

向全社会广泛宣传发展生物燃料产业的重要意义,切实提高对发展生物燃料产业重要性的认识,把生物燃料产业的发展提高到国家经济和社会发展的战略高度予以考虑。同时,要借鉴先发国家在生物燃料产业发展过程中的经验和教训,仔细分析生物燃料产业发展过程中可能会出现的问题。此外,各地区也要按照因地制宜、统筹兼顾、突出重点的原则,做好生物燃料产业发展的规划工作,根据生物质资源状况、技术特点、市场需求等条件,研究制定本地区生物燃料产业发展规划,提出切实可行的发展目标和要求,充分发挥好资源优势,实现生物质能的合理有序开发,走出一条具有中国特色的生物燃料产业发展路径。

(二)开展资源评价,发展能源作物

必须通过生物质资源的调查和评价工作,搞清各种生物质资源总量、用途及其分布,为发展生物燃料产业奠定良好基础。一是开展调查研究,做好资源评价。二是在生物质资源普查与科学评价基础上,制定切实可行的能源作物发展规划,以确定在什么地方具有大规模种植何类能源作物的条件。在不毁坏林地、植被和湿地,不与粮争地,不与民争粮的原则下,调整种植业比例,优化种植结构,根据主要能源作物品种的性能、适宜的边际性土地等资源数量、区域分布现状,科学制订能源作物的种植规划。在种植基础好、资源潜力大的地区,规划建设一批能源作物种植基地,为生物燃料示范建设和规模化发展提供可靠的原料供应基础。

(三)加大生物燃料产业前沿技术研究和产业化示范工作

必须要坚持点面结合、整体推进的原则,将近、中远期目标相结合,并结合我国生物质资源特点,加大对生物燃料产业前沿技术和技术产业化研究的支持力度。一是制定生物燃料产业发展的技术路线图,通过政府、企业和研究机构的共同工作,提出中长期需要的技术发展战略,有利于帮助企业或研发机构识别、选择和开发正确的技术,并帮助引导投资和配置资源。二是加强生物燃料产业技术的试点和产业化示范工作,设立生物燃料产业研究发展专项资金,增加研究开发投入,加大生物燃料产业技术的研发力度,加快推进生物燃料产业技术的科技进步与产业化发展。三是重视生物燃料产业技术和产品的标准体系建设,制定生物燃料产业技术和产品标准,发挥标准的技术基础、技术准则、技术指南和技术保障作用,并建立部级的质量监测系统加强市场监督工作,促进生物燃料产业的健康发展。

(四)加强财政、税收和金融政策的引导和扶持

一是可以给予适当的财政投资或补贴,包括建立风险基金制度实施弹性亏损补贴、对原料基地给予补助、具有重大意义的技术产业化示范补助和加大面对生产生物燃料产品企业的政府采购等措施,以保证投资主体合理的经济利益,使投资主体具有发展生物燃料项目的动力。二是加大对投资生物燃料项目的税收优惠,包括对投资生物燃料项目的企业实行投资抵免和再投资退税政策,对生产生物燃料产品的企业固定资产允许加速折旧,对科研单位和企业研制开发出的生物燃料新技术、新成果及新产品的转让销售在一定时期可以给予减免营业税和所得税等措施,以鼓励和引导更多的企业重视、参与生物燃料产业发展。三是积极引导金融资本投向生物燃料产业,包括对生物燃料龙头企业实施贷款贴息,支持有条件的生物燃料企业发行企业债券和可转换债券,支持符合条件的生物燃料企业以现有资产做抵押到境外融资以获得国际商业贷款和银团贷款,鼓励和引导创业投资增加对生物燃料企业的投资等措施,鼓励以社会资本为主体按市场化运作方式建立面向生物燃料产业的融资担保机构,以降低生物燃料企业的融资成本,扩充和疏通生物燃料企业的融资渠道。

(五)加强部门间合作,建立产业服务配套体系,完善市场体系建设

一是建设和完善服务保障体系。整合资源,建立和完善产业服务配套体系,针对生物质资源分布广、收集运输难等问题,建立生物质资源收集配送等产业服务体系;积极引导农民发展能源作物种植、农作物秸秆收集与预处理等专业合作组织,建立生物质原料生产与物流体系;尽快建立完善生物燃料产业技术的推广服务体系、行业质量标准和产品检测中心等配套服务体系,加强生物燃料产业技术、管理人才队伍的建设。二是必须尽快开发具有自主知识产权的生物燃料产业的国产设备,重点开发有利于生物燃料产业发展的装备设计与制造技术,包括大型专用成套设备和成熟的生产工艺路线。三是完善市场体系建设。要通过市场带动,积极发展上下游企业和相关配套产业,整合资源,优化结构,建立完善的市场体系。