课题2.ppt;燃料的合理利用与开发

1、课题课题2 燃料的合理燃料的合理利用与开发利用与开发 九年级化学九年级化学一、化学反应中的能量变化一、化学反应中的能量变化 实验实验7-37-3在一支试管中加入一小匙干燥的生石灰，再加在一支试管中加入一小匙干燥的生石灰，再加入入2 mL2 mL水，观察现象，并用手触摸试管外壁水，观察现象，并用手触摸试管外壁。现现 象象手的感觉手的感觉分分 析析生石灰生石灰和水剧烈反应，产生大量水蒸气，和水剧烈反应，产生大量水蒸气，放热。放热。热或烫手热或烫手。生石灰生石灰和水剧烈反应，产生大量水蒸气，和水剧烈反应，产生大量水蒸气，并放出热量，说明这是一个并放出热量，说明这是一个 放热反应。放热反应。结论：结论

2、：化学反应在生成新物质的同时，还伴随着能量的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。其中，放变化。而能量的变化通常表现为热量的变化。其中，放出热量的为出热量的为放热反应放热反应，吸收热量的为，吸收热量的为吸热反应吸热反应。化学反应都伴随着能量变化，通常表现为热量变化放热反应吸热反应1、所有的燃烧。2、金属和酸的反应3、氧化钙和水的反应1、二氧化碳和碳反应。2、碳、一氧化碳、氢气还原氧化铜（或其它的金属氧化物）。 反应条件为“高温”或“加热”利用化学反应产生的热量炼钢利用化学反应产生的热量炼钢 根据生活知识，试举出一些利用化根据生活知识，试举出一些利用化

3、学反应放出热量的实例。学反应放出热量的实例。利用炸药定向爆破拆除楼房利用炸药定向爆破拆除楼房二、化石燃料的利用 能源的分类能源可再生能源不可再生能源太阳能，风能、酒精、地热能、氢能、潮汐能、核能煤、石油、天然气、可燃冰化石燃料煤石油天然气1、煤(工业的粮食工业的粮食 )l煤的形成植物或植物枯萎后植物等被埋于土中，经长期复杂变化形成煤固体：焦炭固体：焦炭冶金工业重要原料冶金工业重要原料液体：煤焦油液体：煤焦油化工原料化工原料 粗氨水粗氨水化肥化肥 煤气：煤气煤气：煤气燃料燃料（干馏）（干馏）氢气氢气H2甲烷甲烷CH4一氧化碳一氧化碳CO其他气体其他气体煤的综合利用煤的综合利用从油井中开采出来的石

4、油叫做原油，是一种粘稠状从油井中开采出来的石油叫做原油，是一种粘稠状的液体。的液体。 石油的主要组成石油的主要组成： 碳和氢碳和氢两种元素，两种元素， 含有少量含有少量S S、O O、N N等，等， 也是混合物也是混合物。城镇的许多家庭做饭使用罐装城镇的许多家庭做饭使用罐装“煤煤气气”，是液化石油气，它是石油化工的一，是液化石油气，它是石油化工的一种产品。液化石油气是经加压后压缩到钢种产品。液化石油气是经加压后压缩到钢瓶中的，瓶内的压强是大气的瓶中的，瓶内的压强是大气的7-87-8倍。倍。石油可直接用作燃料吗？石油产品石油可直接用作燃料吗？石油产品中有哪些是常用的燃料？中有哪些是常用的燃料？煤

5、气泄漏会造成什么危害？石油罐装液化石油气煤气泄漏会造成什么危害？石油罐装液化石油气在安全上应注意什么？在安全上应注意什么？石油一般不能直接用作燃料，石油产品石油一般不能直接用作燃料，石油产品中常用的燃料有：中常用的燃料有：汽油、柴油、煤油汽油、柴油、煤油煤气泄漏会使人中毒，遇明火易发生爆炸；使用罐装煤气泄漏会使人中毒，遇明火易发生爆炸；使用罐装液化石油气不能加热，不能猛烈撞击，用完后马上关液化石油气不能加热，不能猛烈撞击，用完后马上关闭总阀门，防止泄露。万一漏气，关闭总阀门，打开闭总阀门，防止泄露。万一漏气，关闭总阀门，打开窗户，不可见明火。窗户，不可见明火。3、天然气 天然气的成分？为混合物

6、，主要成分为甲烷（CH4）气体。这是用排水法收集到的甲烷气体，根据图片，思考甲烷的物理性质有哪些？通常状况下通常状况下无色、无色、无气味无气味的气体的气体难难溶于水溶于水 密度比空气密度比空气小小（2）甲烷的化学性质）甲烷的化学性质实验步骤实验步骤实验现象实验现象结论结论 化学方程式：化学方程式： CH4+2O2 = CO2 + 2H2O CO2+Ca(OH)2= CaCO3+H2O点燃点燃甲烷具有甲烷具有可燃性可燃性（）CH4+2O2 = 2H2O+CO2注意：注意：点燃甲烷前必须检验纯度点燃甲烷前必须检验纯度点燃点燃甲烷甲烷(CH4)可燃性气体可燃性气体在空气中燃在空气中燃烧火焰颜色烧火焰

7、颜色燃烧产物燃烧产物氢气氢气(H2)淡蓝色淡蓝色蓝色蓝色蓝色蓝色水水H2O二氧化碳二氧化碳CO2二氧化碳二氧化碳和水和水辨别三大可燃性气体，不能看火焰颜色辨别三大可燃性气体，不能看火焰颜色(肉眼肉眼难以识别难以识别)，要看，要看燃烧产物燃烧产物！甲烷甲烷l沼气中常含有甲烷甲烷l沼气的制取和利用化石燃料要经过数百万年才能形成，化石燃料要经过数百万年才能形成，是不可再的生能源，人类目前大量是不可再的生能源，人类目前大量开采，将使化石燃料最终被耗尽。开采，将使化石燃料最终被耗尽。因此人类应该考虑如何合理利用化因此人类应该考虑如何合理利用化石燃料。石燃料。 算一算，你能得出什么结论？算一算，你能得出什

8、么结论？ 下表是我国下表是我国2009年化石燃料储量及年产量：年化石燃料储量及年产量：（1）请计算大约多少年后我国的石油和天然气将被）请计算大约多少年后我国的石油和天然气将被耗尽，并填入表中：耗尽，并填入表中：基础储量基础储量年产量年产量使用年限使用年限 石油石油28.33亿吨亿吨1.89亿吨亿吨天然气天然气32124亿立亿立方米方米851.7亿立亿立方米方米煤煤3261亿吨亿吨30.5亿吨亿吨 （2）请你将计算的结果在下列图上画出：）请你将计算的结果在下列图上画出：目前，人类通过化学反应获得的能量，大多来目前，人类通过化学反应获得的能量，大多来自于化石燃料，由于资源有限，因此要控制燃自于化石

9、燃料，由于资源有限，因此要控制燃烧反应，使燃料充分燃烧，提高燃料的利用率。烧反应，使燃料充分燃烧，提高燃料的利用率。使燃料充分燃烧通常考虑两点：使燃料充分燃烧通常考虑两点：1.燃烧时要有足够燃烧时要有足够的空气的空气2.燃料与空气要有足够燃料与空气要有足够的接触面的接触面 氧气不充足时，氧气不充足时，燃料中的碳不能充分燃烧，燃料中的碳不能充分燃烧，产生黑烟，并生成产生黑烟，并生成一氧化碳等物质，使燃料燃一氧化碳等物质，使燃料燃烧的利用率降低，浪费资源，且污染空气。烧的利用率降低，浪费资源，且污染空气。 如果能有效提高煤等化石燃料的燃烧利用如果能有效提高煤等化石燃料的燃烧利用率，就相当于延长了化

10、石能源的使用期限。率，就相当于延长了化石能源的使用期限。 海底埋藏着大量可燃烧的海底埋藏着大量可燃烧的“冰冰”“可燃可燃冰冰”，其中主要含有甲烷水合物，成为未来新，其中主要含有甲烷水合物，成为未来新能源，但在开采技术上还存在着困难。能源，但在开采技术上还存在着困难。可燃冰燃烧图可燃冰燃烧图可燃冰的学名为可燃冰的学名为“天然气水合天然气水合物物”，是天然气在，是天然气在0和和30个个大气压的作用下结晶而成的大气压的作用下结晶而成的“冰块冰块”。“冰块冰块”里甲烷占里甲烷占80% 99.9%，可直接点燃，燃烧后，可直接点燃，燃烧后几乎不产生任何残渣，污染比煤、几乎不产生任何残渣，污染比煤、石油、天

11、然气都要小得多。西方石油、天然气都要小得多。西方学者称其为学者称其为“21世纪能源世纪能源”或或“未来能源未来能源”。据专家估计，全世界石油总储量在据专家估计，全世界石油总储量在2700亿吨到亿吨到6500亿吨之间。按照目前的消耗速度，再有亿吨之间。按照目前的消耗速度，再有5060年，全世界的石油资源将消耗殆尽。年，全世界的石油资源将消耗殆尽。可燃冰的发现，让陷入能源危机的人类看到可燃冰的发现，让陷入能源危机的人类看到新希望。新希望。然而要从海底将这些东西发掘出来，却并然而要从海底将这些东西发掘出来，却并非易事。科学家们认为，这种矿藏哪怕受到最非易事。科学家们认为，这种矿藏哪怕受到最小的破坏，

12、甚至是自然的破坏，就足以导致小的破坏，甚至是自然的破坏，就足以导致甲甲烷气的大量散失，从而使大气中的温室气体含烷气的大量散失，从而使大气中的温室气体含量急剧增加量急剧增加，它所产生的后果将是不堪设想的。，它所产生的后果将是不堪设想的。世纪之交，在一座新能源的宝库面前，人们不世纪之交，在一座新能源的宝库面前，人们不得不审慎从事得不审慎从事谁能肯定它不是谁能肯定它不是潘多拉潘多拉的盒的盒子？万一打开了就关不上了呢？子？万一打开了就关不上了呢？SO2 NO2 酸雨酸雨煤煤的的燃燃烧烧碳元素碳元素硫元素硫元素氮元素氮元素CO 有毒气体有毒气体CO2 温室效应温室效应SO2 NO2 酸雨酸雨工厂排出的烟

13、尘污染空气工厂排出的烟尘污染空气图图7- 35 森林受到酸雨破坏森林受到酸雨破坏河流严重污染，死鱼随处漂流河流严重污染，死鱼随处漂流图图7-36雕雕像像受受到到酸酸雨雨腐腐蚀蚀1908年年1968年年1、燃料中一些杂质（如、燃料中一些杂质（如S、N等）燃烧时，等）燃烧时，产生空气污染物（如产生空气污染物（如SO2、NO2、NO）；）；2、燃料燃烧不充分，产生、燃料燃烧不充分，产生CO；3、未燃烧的碳氢化合物及碳粒、尘粒等、未燃烧的碳氢化合物及碳粒、尘粒等粉粉尘尘排放到空气中。排放到空气中。1、改用、改用作燃料作燃料2、改进发动机燃烧方式，、改进发动机燃烧方式，使汽油充分燃烧使汽油充分燃烧；3、

14、使用、使用催化净化装置催化净化装置，使有害气体转化为无，使有害气体转化为无害物质害物质4、使用、使用无铅汽油无铅汽油，禁止含铅物质排放；，禁止含铅物质排放；5、使用、使用使用压缩天然气燃料的汽车使用压缩天然气燃料的汽车2H2 + O2 = 2H2O 点燃点燃H2 + CuO Cu + H2O 现象：现象：黑色粉末变成黑色粉末变成红色红色，试管口有水珠生成，试管口有水珠生成 CuO CuO 粉末粉末风力发电风力发电太阳能汽车太阳能汽车TOYOTA 煤煤（C）、）、石油石油（C、H）和）和天然气天然气（C、H）都是）都是，都是不可再生的，都是不可再生的资源。资源。煤的干馏煤的干馏 把煤隔绝空气加强热使它把煤隔绝空气加强热使它分解分解的过程，叫煤的过程，叫煤的的干馏干