江苏省邳州市第二中学高中化学《3.2 家用燃料的更新》课件 新人教版选修5

1、 煤及煤的使用煤及煤的使用 【典例典例1 1】煤是一种重要的能源和化工原料，根据有关知识煤是一种重要的能源和化工原料，根据有关知识和信息，回答下列问题：和信息，回答下列问题：(1)(1)有关煤的叙述正确的是有关煤的叙述正确的是_。A.A.煤是由焦炭、煤焦油、粗氨水、焦炉气组成的混合物煤是由焦炭、煤焦油、粗氨水、焦炉气组成的混合物B.B.煤可以转化为气体或液体燃料煤可以转化为气体或液体燃料C.C.煤直接燃烧不仅利用率低，而且污染环境煤直接燃烧不仅利用率低，而且污染环境D.D.煤是一种可再生能源煤是一种可再生能源(2)(2)已知煤的部分结构模型如图所示，从煤的结构模型来看，已知煤的部分结构模型如图

2、所示，从煤的结构模型来看，煤是工业上获得煤是工业上获得_烃的重要来源。如果充分燃烧生成烃的重要来源。如果充分燃烧生成的大气污染物是的大气污染物是_、_。(3)(3)城市家用燃料大多为天然气、石油液化气或煤气，煤气城市家用燃料大多为天然气、石油液化气或煤气，煤气的主要成分为的主要成分为COCO和和H H2 2，COCO和和H H2 2是用焦炭和水蒸气反应制得的，是用焦炭和水蒸气反应制得的，写出制取水煤气的主要化学方程式写出制取水煤气的主要化学方程式_。(4)(4)水煤气不仅是优良的气体燃料，还是重要的化工原料。水煤气不仅是优良的气体燃料，还是重要的化工原料。COCO和和H H2 2在一定条件下可

3、以合成：在一定条件下可以合成：a.a.甲醇甲醇 b.b.甲醛甲醛 c.c.甲酸甲酸 d.d.乙酸。试分析当乙酸。试分析当COCO和和H H2 2按按1111的体积比混合反应，合成的体积比混合反应，合成上述上述_(_(填序号填序号) )物质时原子利用率为物质时原子利用率为100%100%。 【思路点拨思路点拨】煤的部分结构中含苯环，干馏可得芳香煤的部分结构中含苯环，干馏可得芳香烃，因煤中含烃，因煤中含S S、N N元素，完全燃烧可生成元素，完全燃烧可生成SOSO2 2、NONOx x等大气污等大气污染物。染物。【自主解答自主解答】(1)(1)焦炭、煤焦油、粗氨水、焦炉气是煤的干焦炭、煤焦油、粗氨

4、水、焦炉气是煤的干馏产物，而不是组成煤的成分；煤是不可再生能源。馏产物，而不是组成煤的成分；煤是不可再生能源。(2)(2)从煤的结构看，它是工业获取苯等芳香烃的原料，又因从煤的结构看，它是工业获取苯等芳香烃的原料，又因含含S S、N N，完全燃烧生成，完全燃烧生成SOSO2 2、NONOx x等大气污染物。等大气污染物。(3)C(3)C和和H H2 2O O在高温下反应生成在高温下反应生成COCO和和H H2 2。(4)(4)当当COCO和和H H2 2按按1111的体积比混合反应生成的体积比混合反应生成( (甲醛甲醛)CH)CH2 2O O时原时原子利用率为子利用率为100100% %。答案

5、：答案：(1)B(1)B、C (2)C (2)芳香芳香 SOSO2 2 NO NOx x(3)C+H(3)C+H2 2O CO+HO CO+H2 2 (4)b (4)b高温高温=【互动探究互动探究】(1)(1)煤的气化和干馏是物理变化还是化学变化？煤的气化和干馏是物理变化还是化学变化？提示：提示：从煤的结构判断可知煤并不是由苯、甲苯、从煤的结构判断可知煤并不是由苯、甲苯、COCO、H H2 2、CHCH4 4、氨水等组成，而气化时会生成、氨水等组成，而气化时会生成COCO、H H2 2，干馏时生成焦，干馏时生成焦炭、煤焦油、焦炉气，所以煤的气化、干馏都是化学变化。炭、煤焦油、焦炉气，所以煤的气

6、化、干馏都是化学变化。(2)(2)煤直接燃烧有哪些弊端？煤直接燃烧有哪些弊端？提示：提示：因煤中含有硫、氮、磷、硅、铝、铁等元素，直接因煤中含有硫、氮、磷、硅、铝、铁等元素，直接燃烧时会产生燃烧时会产生COCO、SOSO2 2、氮氧化物等有害气体，还会产生大、氮氧化物等有害气体，还会产生大量的固体灰尘和固体垃圾，污染空气、水源等。量的固体灰尘和固体垃圾，污染空气、水源等。 【变式训练变式训练】如图是实验室模拟煤干馏的实验装置，如图是实验室模拟煤干馏的实验装置，下列有关叙述错误的是下列有关叙述错误的是( )( )A.A.图示实验中发生了化学变化图示实验中发生了化学变化B.B.实验后水溶液的实验后

7、水溶液的pH7pH7，溶液，溶液Y Y是黑色黏稠的煤焦油，上层是黑色黏稠的煤焦油，上层X X是粗苯等是粗苯等C.C.气体气体Z Z易燃，可以还原氧化铜易燃，可以还原氧化铜D.D.液体液体Y Y是一种纯净物是一种纯净物【解析解析】选选D D。将煤隔绝空气加强热使其分解，可得到多种。将煤隔绝空气加强热使其分解，可得到多种物质，属于化学变化，故物质，属于化学变化，故A A项正确；所得的产物有焦炉气项正确；所得的产物有焦炉气( (含有甲烷、氢气、乙烯、一氧化碳等含有甲烷、氢气、乙烯、一氧化碳等) )、煤焦油、煤焦油( (不溶于水不溶于水的多成分混合物的多成分混合物) )、粗氨水、焦炭等，由于焦炉气中的

8、氢气、粗氨水、焦炭等，由于焦炉气中的氢气可以还原可以还原CuOCuO，且，且CHCH4 4、H H2 2、C C2 2H H4 4、COCO均易燃，故均易燃，故C C项正确；项正确；由于氨水的由于氨水的pH7pH7，煤焦油居于水层以下，苯及二甲苯等居，煤焦油居于水层以下，苯及二甲苯等居于水层以上，故于水层以上，故B B项正确，项正确，D D项错误。项错误。 气体燃料及使用气体燃料及使用 【典例典例2 2】(1)(1)家用液化石油气的主要成分之一是丙烷，若家用液化石油气的主要成分之一是丙烷，若一瓶液化气瓶中装有一瓶液化气瓶中装有15 kg15 kg液化气且全部是丙烷，试写出其液化气且全部是丙烷，

9、试写出其完全燃烧时的化学方程式完全燃烧时的化学方程式_。并计算完全。并计算完全燃烧所需要的空气体积燃烧所需要的空气体积( (标准状况下标准状况下)_)_。(2)(2)管道煤气中含有的烃类，除甲烷外，还有少量乙烷、丙管道煤气中含有的烃类，除甲烷外，还有少量乙烷、丙烷、丁烷等，它们的某些性质见表：烷、丁烷等，它们的某些性质见表：试解释严寒的冬季有时管道煤气火焰很小，并且呈断续状试解释严寒的冬季有时管道煤气火焰很小，并且呈断续状态的原因：态的原因：_。(3)(3)在首尔兰芝岛上的足球场下面填埋着首尔人在首尔兰芝岛上的足球场下面填埋着首尔人1515年的垃圾，年的垃圾，垃圾发酵产生的沼气为足球场提供部分

10、能源。垃圾发酵产生的沼气为足球场提供部分能源。沼气燃烧的化学方程式为：沼气燃烧的化学方程式为：_。下列说法正确的是下列说法正确的是( (填序号填序号)_)_。a.a.把秸秆、杂草等废弃物放在密闭池中发酵可以产生沼气把秸秆、杂草等废弃物放在密闭池中发酵可以产生沼气b.b.沼气的应用对解决农村燃料问题、改善环境有重要意义沼气的应用对解决农村燃料问题、改善环境有重要意义c.c.沼气的主要成分是甲烷沼气的主要成分是甲烷d.d.点燃沼气与空气的混合气体可能发生爆炸点燃沼气与空气的混合气体可能发生爆炸 【思路点拨思路点拨】(1)(1)正确写出燃烧方程式，计算时注意正确写出燃烧方程式，计算时注意单位。单位。

11、(2)(2)丁烷的沸点为丁烷的沸点为-0.5 -0.5 ，冬天气温低时会液化。，冬天气温低时会液化。(3)(3)沼气的主要成分为沼气的主要成分为CHCH4 4。【自主解答自主解答】(1)C(1)C3 3H H8 8 + 5O+ 5O2 2 3CO 3CO2 2+4H+4H2 2O O 44 g 5 44 g 522.4 L22.4 L 15 1510103 3 g 21% g 21%V VV1.82V1.8210105 5 L L(2)(2)由题目提供的熔沸点可知丁烷沸点高，易液化，造成气由题目提供的熔沸点可知丁烷沸点高，易液化，造成气体量减少。体量减少。点燃点燃 (3)(3)沼气的主要成分是

12、沼气的主要成分是CHCH4 4，其燃烧方程式：，其燃烧方程式：CHCH4 4+2O+2O2 2 CO CO2 2+2H+2H2 2O O由沼气的制备、成分及意义即可作答。由沼气的制备、成分及意义即可作答。答案：答案：(1)C(1)C3 3H H8 8+5O+5O2 2 3CO 3CO2 2+4H+4H2 2O 1.82O 1.8210105 5 L L(2)(2)冬天气温低，丁烷等容易液化冬天气温低，丁烷等容易液化(3)(3)CHCH4 4+2O+2O2 2 CO CO2 2+2H+2H2 2O Oa a、b b、c c、d d点燃点燃 点燃点燃 点燃点燃 【互动探究互动探究】相同质量的甲烷和

13、丁烷完全燃烧，哪个相同质量的甲烷和丁烷完全燃烧，哪个消耗的氧气多？哪个产生的消耗的氧气多？哪个产生的COCO2 2多？多？提示：提示：可根据方程式计算。也可根据含碳量推断，含碳量可根据方程式计算。也可根据含碳量推断，含碳量越高，消耗的氧气越少，产生的越高，消耗的氧气越少，产生的COCO2 2越多。故消耗氧气多的越多。故消耗氧气多的为为CHCH4 4，产生，产生COCO2 2多的为多的为C C4 4H H1010。【变式训练变式训练】天然气的主要成分天然气的主要成分CHCH4 4是一种会产生温室效应是一种会产生温室效应的气体，等物质的量的的气体，等物质的量的CHCH4 4和和COCO2 2产生的温室效应前者大。下产生的温室效应前者大。下列是有关天然气的几种叙述：天然气与煤相比较，天然列是有关天然气的几种叙述：天然气与煤相比较，天然气是较洁净的能源；等质量的气是较洁净的能源；等质量的CHCH4 4和