主题3课题2 家用燃料的更新

1、课题课题2家用燃料的更新家用燃料的更新学习目标学习目标1.了解煤的种类、化学成分以及煤的燃烧对环境了解煤的种类、化学成分以及煤的燃烧对环境的污染。的污染。2.了解煤的气化以及各种煤气的化学成分和燃烧了解煤的气化以及各种煤气的化学成分和燃烧时发生的化学反应。时发生的化学反应。3.了解液化石油气、天然气、沼气的主要化学成了解液化石油气、天然气、沼气的主要化学成分及燃烧时发生的反应。分及燃烧时发生的反应。课堂互动讲练课堂互动讲练探究整合应用探究整合应用知能优化训练知能优化训练课课题题2家家用用燃燃料料的的更更新新课前自主学案课前自主学案课前自主学案课前自主学案一、历史悠久的燃料一、历史悠久的燃料煤煤

2、1煤的组成：煤是由煤的组成：煤是由_和和_组成的复杂的混合物，主要含有组成的复杂的混合物，主要含有_元素，此外元素，此外还含有少量的硫、磷、氢、氮、氧、硅、铝、钙、还含有少量的硫、磷、氢、氮、氧、硅、铝、钙、铁等元素。铁等元素。有机化合物有机化合物无机物无机物碳碳2煤的分类煤的分类无烟煤无烟煤4煤的危害及防治煤的危害及防治(1)产生大量的产生大量的_垃圾。垃圾。(2)产生大量的产生大量的CO2、烟尘以及、烟尘以及_、_、_等有害气体，对环境造成严重污染，等有害气体，对环境造成严重污染，不仅容易引发呼吸系统疾病，还会形成不仅容易引发呼吸系统疾病，还会形成_污染污染环境。环境。(3)防治与改进：使

3、用之前，对煤进行处理，如将防治与改进：使用之前，对煤进行处理，如将煤制成煤制成_，或向煤中加入，或向煤中加入_等方法。等方法。固体固体SO2CO氮氧化物氮氧化物酸雨酸雨煤水浆煤水浆石灰石石灰石二、以煤为原料制成的气体燃料二、以煤为原料制成的气体燃料1煤的气化煤的气化(1)定义：通过一定的方法使固体的煤变成气体定义：通过一定的方法使固体的煤变成气体_的过程。的过程。(2)作用：将煤气化后，其作用：将煤气化后，其_提高，并消除了提高，并消除了固体垃圾和固体垃圾和_的污染。的污染。煤气化煤气化热效率热效率烟尘烟尘思考感悟思考感悟1在使用之前，对煤进行处理如将煤制成煤水浆，在使用之前，对煤进行处理如将

4、煤制成煤水浆，可以有效地减少有害气体的产生，你还能想出其可以有效地减少有害气体的产生，你还能想出其他的处理方法吗？他的处理方法吗？【提示提示】(1)可将煤干馏制得焦炉气、煤焦油、可将煤干馏制得焦炉气、煤焦油、焦炭等。焦炭等。(2)可将煤气化制得可燃性气体可将煤气化制得可燃性气体煤气。煤气。(3)可将煤液化制得可燃性液体如甲醇、乙醇、液可将煤液化制得可燃性液体如甲醇、乙醇、液态烃等。态烃等。2气化途径气化途径加工方法加工方法有关反应有关反应方程式方程式应用应用发生炉煤发生炉煤气气煤或焦炭煤或焦炭经过不完经过不完全燃烧得全燃烧得到的气体到的气体混合物，混合物，主要成分主要成分是是_和和_2CO22

5、CO常用做冶常用做冶金、化工金、化工及家庭用及家庭用的气体燃的气体燃料料CON2加工方法加工方法有关反应方有关反应方程式程式应用应用水煤气水煤气烧红的煤或焦烧红的煤或焦炭与水蒸气反炭与水蒸气反应得到的气体应得到的气体混合物，主要混合物，主要成分成分是是_和和_CH2O(g) COH2_等等工工业的原料或业的原料或气体燃料气体燃料COH2合成氨合成氨加工方法加工方法有关反应有关反应方程式方程式应用应用干干馏馏煤煤气气把把煤煤_加加强强热使其分解，产生热使其分解，产生的焦炉气也叫干馏的焦炉气也叫干馏煤气，主要成分煤气，主要成分是是_等等可用做管可用做管道燃气或道燃气或化工原料化工原料气气隔绝空气隔

6、绝空气H2、CH4、C2H4、CO思考感悟思考感悟2.煤的干馏原理及产物是什么？产物有何作用？煤的干馏原理及产物是什么？产物有何作用？【提示提示】(1)原理：将煤隔绝空气加强热使其分原理：将煤隔绝空气加强热使其分解。解。煤的干馏是一个复杂的物理变化和化学变化过程。煤的干馏是一个复杂的物理变化和化学变化过程。(2)煤的干馏产物煤的干馏产物固态物质固态物质焦炭。用途：冶金工业、制造电焦炭。用途：冶金工业、制造电石。石。液态物质液态物质煤焦油：芳香烃煤焦油：芳香烃(苯的同系物、萘、蒽苯的同系物、萘、蒽)、酚和沥青、酚和沥青等。等。氨水：氨和铵盐。用途：可做氮肥。氨水：氨和铵盐。用途：可做氮肥。气态物

7、质气态物质焦炉气焦炉气(H2、CH4、C2H4、CO)。用途：做化工原料和燃料等。用途：做化工原料和燃料等。三、使用方便的燃料三、使用方便的燃料液化石油气液化石油气1成分成分液化石油气的主要成分是液化石油气的主要成分是_和和_，还含有少，还含有少量的丙烯和丁烯。量的丙烯和丁烯。2保存保存通过加压使其变为液体贮存在钢瓶中，运输和使通过加压使其变为液体贮存在钢瓶中，运输和使用都很方便。用都很方便。3燃烧的主要化学反应燃烧的主要化学反应丙烷丙烷丁烷丁烷4安全使用安全使用(1)液化石油气燃烧需要大量空气，空气供应不足，液化石油气燃烧需要大量空气，空气供应不足，会造成燃烧不完全，发热量少，冒黑烟，还产生

8、会造成燃烧不完全，发热量少，冒黑烟，还产生有毒的有毒的_气体。气体。CO(2)气温较低或气量较少时，不能用火烧烤气罐底气温较低或气量较少时，不能用火烧烤气罐底部或将气罐倒置过来使用。部或将气罐倒置过来使用。(3)不能将气罐中的残留物倒入下水道或垃圾道中，不能将气罐中的残留物倒入下水道或垃圾道中，否则会发生危险。否则会发生危险。四、洁净燃料四、洁净燃料天然气和沼气天然气和沼气天然气天然气沼气沼气主要成分主要成分甲烷甲烷燃烧反应燃烧反应CHCH4 42O2O2 2 COCO2 22H2H2 2O O天然气天然气沼气沼气与其他与其他燃料对燃料对比的优比的优点点相比于其他烷相比于其他烷烃烃其其_最最高

9、，相比于高，相比于其他含碳气体其他含碳气体燃料充分燃烧燃料充分燃烧时产时产生生_最最少少(1)(1)相比于传统的柴草燃相比于传统的柴草燃料，沼气燃烧不产生大料，沼气燃烧不产生大量的烟尘和灰渣量的烟尘和灰渣(2)(2)沼沼气气_较较高，除高，除用于点灯、做饭、发电用于点灯、做饭、发电外，还可用做农用汽车外，还可用做农用汽车、拖拉机的燃料、拖拉机的燃料含氢量含氢量CO2发热值发热值天然气天然气沼气沼气来源来源主要由人畜粪便、动植物遗体、工主要由人畜粪便、动植物遗体、工农业有机废渣和废液等，在一定温农业有机废渣和废液等，在一定温度、湿度、酸度和缺氧的条件下，度、湿度、酸度和缺氧的条件下，经经_产产生

10、生发酵发酵1下列说法中正确的是下列说法中正确的是()A煤是各种芳香烃组成的混合物煤是各种芳香烃组成的混合物B煤燃烧时，产生大量的二氧化硫、氮氧化物煤燃烧时，产生大量的二氧化硫、氮氧化物和烟尘等污染物和烟尘等污染物C煤是以单质碳为主的简单混合物煤是以单质碳为主的简单混合物D以煤为主要原料，可以加工成高级液化石油以煤为主要原料，可以加工成高级液化石油气气解析：解析：选选B。煤是由多种有机化合物和无机物组。煤是由多种有机化合物和无机物组成的复杂混合物，燃烧时可产生大量污染物。液成的复杂混合物，燃烧时可产生大量污染物。液化石油气的原料是石油。化石油气的原料是石油。3沼气的生产是构建生态农业的一个典型范

11、例，沼气的生产是构建生态农业的一个典型范例，其产物沼气除了可以用来点火、做饭、发电及做其产物沼气除了可以用来点火、做饭、发电及做汽车、拖拉机的燃料外，池中的残渣还可以用来汽车、拖拉机的燃料外，池中的残渣还可以用来做做()A化工原料化工原料B有机肥料有机肥料C固体燃料固体燃料 D无用废渣无用废渣解析：解析：选选B。将人畜粪便、农作物秸秆等有机废料。将人畜粪便、农作物秸秆等有机废料投进沼气池中可以产生沼气，沼气池中的残渣经投进沼气池中可以产生沼气，沼气池中的残渣经过发酵沤制，可以成为很好的有机肥料。过发酵沤制，可以成为很好的有机肥料。课堂互动讲练课堂互动讲练三种气体燃料的比较三种气体燃料的比较发生

12、炉煤气发生炉煤气水煤气水煤气干馏煤气干馏煤气应应用用冶金、化工及家用冶金、化工及家用燃料燃料合成氨的原合成氨的原料、气体燃料、气体燃料料化工原料气化工原料气、气体燃料、气体燃料优优点点洁净，燃烧不会产生烟尘污染洁净，燃烧不会产生烟尘污染热效率高、价格低廉热效率高、价格低廉使用方便使用方便缺缺点点易燃易爆，容易产生事故易燃易爆，容易产生事故发生炉煤气、水煤气、干馏煤气易引起人发生炉煤气、水煤气、干馏煤气易引起人体中毒体中毒 (1)家用液化石油气的主要成分之一是丙烷，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若一瓶液化气瓶中装有15 kg液化气且全部是丙烷，液化气且全部是丙烷，试写出

13、其完全燃料时的化学方程式，并计算完全燃试写出其完全燃料时的化学方程式，并计算完全燃料所需要的空气体积料所需要的空气体积(标准状况下标准状况下)。(2)已知有如下反应：已知有如下反应：根据以上化学方程式判断：燃烧相同体积的根据以上化学方程式判断：燃烧相同体积的管道煤气管道煤气(主要成分为主要成分为CO、H2和少量烃类和少量烃类)和天和天然气然气(主要成分为主要成分为CH4)，消耗空气体积较大的是，消耗空气体积较大的是_，因此燃烧管道煤气的灶具如需改烧，因此燃烧管道煤气的灶具如需改烧天然气，灶具的改造方法是进风口天然气，灶具的改造方法是进风口_(填填“增大增大”或或“减小减小”)，如不作改进可能产

14、生的，如不作改进可能产生的不良结果是不良结果是_。管道煤气中含有的烃类，除甲烷外，还有少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：量乙烷、丙烷、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：呈断续状态的原因：_。(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15年的垃圾，垃圾产生的沼气为足球场提供部分能年的垃圾，垃圾产生的沼气为足球场提供部分能源。源。乙烷乙烷丙烷丙烷丁烷丁烷熔点熔点()183.3189.7138.4沸点沸点()88.64

15、2.10.5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把秸秆、杂草等废弃物放在密闭池中发酵可以把秸秆、杂草等废弃物放在密闭池中发酵可以产生沼气产生沼气b沼气的应用对解决农村燃料问题、改善环境有沼气的应用对解决农村燃料问题、改善环境有重要意义重要意义c沼气的主要成分是甲烷沼气的主要成分是甲烷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变式训练变式训练煤的气化所得气体可用于城市家用煤的气化所得气体可用于城市家用燃气。下列选项中的气体均属于家用燃气有效成燃气。下列选项中的气体均属于家用燃气有效成分的是分的是

16、()ACO、H2、N2BCO、CH4、H2CCO、CH4、CO2 DCH4、H2、O2解析：解析：选选B。本题考查家用燃气的主要组成。目前。本题考查家用燃气的主要组成。目前家用燃气主要有液化石油气家用燃气主要有液化石油气(主要成分为丙烷、丁主要成分为丙烷、丁烷烷)、水煤气、水煤气(主要成分为主要成分为CO、H2)、天然气、天然气(主要主要成分为成分为CH4)、沼气、沼气(主要成分为主要成分为CH4)。由于。由于CO、H2为水煤气的主要成分，为水煤气的主要成分，CH4为天然气、沼气的为天然气、沼气的主要成分，而主要成分，而N2、CO2、O2不属于燃气，故均属不属于燃气，故均属于家用燃气有效成分的

17、是于家用燃气有效成分的是B项。项。探究整合应用探究整合应用D通过煤的干馏可以得到焦炭、煤焦油、粗氨水、通过煤的干馏可以得到焦炭、煤焦油、粗氨水、焦炉气等产品焦炉气等产品E煤是一种可再生能源煤是一种可再生能源(2)城市里使用的家用燃料，现在大多为煤气和液城市里使用的家用燃料，现在大多为煤气和液化石油气。煤气的主要成分是一氧化碳和氢气，化石油气。煤气的主要成分是一氧化碳和氢气，它由煤炭与水蒸气反应制得，故又称水煤气。它由煤炭与水蒸气反应制得，故又称水煤气。写出制取水煤气的主要反应的化学方程式：写出制取水煤气的主要反应的化学方程式：_。“煤转化为水煤气再燃烧放出的热量与煤直接燃煤转化为水煤气再燃烧放出的热量与煤直接燃烧放出的热量相等烧放出的热量相等”，请列举将煤转化为水煤气，请列举将煤转化为水煤气作为燃料和煤直接燃烧相比的优点作为燃料和煤直接燃烧相比的优点_。水煤气不仅是优良的气体燃料，也是重要的有水煤气不仅是优良的气体燃料，也是重要的有机化工原料。机化工原料。CO和和H2在一定条件下可以合成：在一定条件下可以合成：a.甲醇甲醇b甲醛甲醛c甲酸甲酸d乙酸。试分析当乙酸。试分析当CO和和H2按按1 1的体积比混合反应，合成上述的体积比混合反应，合成上述_(填序号填序号)物质时，可以满足物质时，可以满足“绿色化学绿色化学”的要求，完全利用原料中的原子，实