化学7-课题-2《燃料的合理利用与开发》参考课件

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化学反应中的能量变化化学反应中的能量变化 实验实验7-3 7-3 生石灰，生石灰，2 mL 2 mL 水，现象，手触摸水，现象，手触摸? ?现现 象象手的感觉手的感觉分分 析析块状石灰松散为粉末，溶液沸腾并变浑浊。块状石灰松散为粉末，溶液沸腾并变浑浊。热或烫手热或烫手。CaO +H2O=Ca(OH)2 放热反应放热反应。结论：结论：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

2、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化学反应都伴随着能量变化，通常表现为热量变化1.1.所有的燃烧。所有的燃烧。 2. 2.金属和酸的反应金属和酸的反应二氧化碳和碳反应。二氧化碳和碳反应。 放热反应放热反应吸热反应吸热反应 CH4+2O2=CO2+2H2O C2H5OH+3O2=2CO2+3H2O C+CO2=2CO放热放热吸热吸热点燃点燃点燃点燃高温高温化学反应中能量的变化通常表现为化学反应中能量的变化通常表现为热量的变化：热量的变化：一、化石燃料一、化石燃料 生活中经常使用的燃料有生活中经常使用的燃料有煤、石油和天然气煤、石油和天然气

3、，我们，我们常称它们为常称它们为化石燃料化石燃料。它们是。它们是不可再生能源。不可再生能源。 为什么要这样称呼它们为什么要这样称呼它们?我们现在从它们的形成开始我们现在从它们的形成开始认识它们认识它们。煤的形成煤的形成石油和石油和天然气天然气的形成的形成阅读课本阅读课本138139页，思考下列问题：页，思考下列问题：1 1、煤是纯净物还是混合物？、煤是纯净物还是混合物？ 主要组成元素是什么？还含有哪些少量元素？主要组成元素是什么？还含有哪些少量元素？ 2 2、煤完全燃烧的产物有哪些？、煤完全燃烧的产物有哪些？4 4、煤气的主要成分有哪些？、煤气的主要成分有哪些？3 3、如何将煤综合利用？、如何

4、将煤综合利用？混合混合物物碳元素碳元素氢、氮、硫、氧元素氢、氮、硫、氧元素CO2H2ONO2SO2将煤隔绝空气加热，生成焦炭、煤焦将煤隔绝空气加热，生成焦炭、煤焦油、煤气等。油、煤气等。（煤干馏煤干馏化学变化化学变化后后的综合利用，既可以充分利用煤的资的综合利用，既可以充分利用煤的资源，还可以极大的源，还可以极大的减少污染。减少污染。）氢气氢气H2 甲烷甲烷CH4 一氧化碳一氧化碳CO 其他气体其他气体利用化学反应放出热量的实例利用化学反应放出热量的实例做饭、取暖；做饭、取暖；发电、烧制陶瓷、冶炼金属和发射火箭；发电、烧制陶瓷、冶炼金属和发射火箭；开山炸石和拆除危旧建筑开山炸石和拆除危旧建筑另

5、外燃料燃烧不充分时，不仅使燃料燃烧产生的另外燃料燃烧不充分时，不仅使燃料燃烧产生的热热量减少，浪费资源量减少，浪费资源，而且还会产生大量的，而且还会产生大量的CO等物等物质，污染大气。质，污染大气。燃料充分燃烧考虑两点燃料充分燃烧考虑两点： 1 1、燃烧时要有足够多的空气、燃烧时要有足够多的空气 2 2、燃料要与空气要有足够大的接触面积、燃料要与空气要有足够大的接触面积讨论：讨论：工业上有时使用煤等固体燃料，为了使工业上有时使用煤等固体燃料，为了使燃料与空气有足够的接触面，你认为应将固体燃料与空气有足够的接触面，你认为应将固体燃料进行怎样的处理？燃料进行怎样的处理？ 小块小块 、蜂窝煤状、粉状

6、、蜂窝煤状、粉状 煤怎样得到的充分利用？煤怎样得到的充分利用？煤隔绝空气隔绝空气加热加热固体：焦炭液体：煤焦油（含多种有机化合物）煤气：主要成分H2、CH4、CO等（气体燃料）这是物理变这是物理变化还是化学化还是化学变化呢？变化呢？煤的用途煤的用途工业的粮食工业的粮食2.2.石油石油：是古代动植物遗体在地层下经过非常复杂：是古代动植物遗体在地层下经过非常复杂 变化而形成的一种粘稠液体。它是由多种变化而形成的一种粘稠液体。它是由多种 物质组成的物质组成的混合物混合物。主要含有。主要含有C C、H H元素，元素， 还含有还含有S S、O O、N N等元素。等元素。讨论： 石油可直接用做燃料吗？石油

7、产品中有哪些是常用的燃料？石油燃烧不可以，因为石油是混合物，不可以，因为石油是混合物，里面有很多的杂质里面有很多的杂质,导致石油的易燃度减低导致石油的易燃度减低而且直接燃烧石油会而且直接燃烧石油会产生很多的废气产生很多的废气,污染环境污染环境如果把石油的原油如果把石油的原油提炼后会分解出提炼后会分解出多种产物如多种产物如:汽油，煤油汽油，煤油沥青，柴油等沥青，柴油等,可以充分利用可以充分利用。根据各成分的沸点不同进行分离。根据各成分的沸点不同进行分离。分析上述过程是物理变化还是化学变化？分析上述过程是物理变化还是化学变化？给石油加热，给石油加热， 组组成石油的各物质成石油的各物质的沸点不同，它

8、的沸点不同，它们就会被先后蒸们就会被先后蒸馏出来而得到分馏出来而得到分离，是物理变化。离，是物理变化。 城镇的许多家庭做饭使用一种罐装“煤气”作为燃料，罐中所装的是液化石油气，这是石油化工的一种产品。液化石油气是经加压后压缩到钢瓶中的，瓶内压强是大气压强的78倍。2、煤气泄漏会造成什么危害？使用罐装液化石油气在安、煤气泄漏会造成什么危害？使用罐装液化石油气在安全上应注意什么？全上应注意什么？煤气的主要成分是一氧化碳，它是可燃性气体并且煤气的主要成分是一氧化碳，它是可燃性气体并且是有剧毒的气体，是有剧毒的气体， 一旦泄漏，一方面可能引起火灾一旦泄漏，一方面可能引起火灾甚至爆炸事故，另一方面可使人

9、中毒死亡，所以要甚至爆炸事故，另一方面可使人中毒死亡，所以要谨防泄漏事故发生；灌装液化石油气谨防泄漏事故发生；灌装液化石油气(主要成分为丙主要成分为丙烷、丁烷、丙烯和丁烯等）是经加压后压缩在钢瓶烷、丁烷、丙烯和丁烯等）是经加压后压缩在钢瓶中，由于这些气体都属于易燃易爆物，使用时一定中，由于这些气体都属于易燃易爆物，使用时一定要注意安全、轻拿轻放、放置在远离火源处、用毕要注意安全、轻拿轻放、放置在远离火源处、用毕要关紧阀门、防止泄漏、定期检查等，一旦泄漏要要关紧阀门、防止泄漏、定期检查等，一旦泄漏要立即关闭阀门、打开门窗，切记产生火花，如开灯、立即关闭阀门、打开门窗，切记产生火花，如开灯、碰撞电

10、子打火装置等。碰撞电子打火装置等。工业的血液工业的血液石油的用途石油的用途 天然气天然气甲烷是一种无色密度比空气小的气体。 天然气的成分？天然气的成分？为混合物，主要成分为甲烷气为混合物，主要成分为甲烷气体。极难溶于水。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？实验验证实验验证 设计实验：验证甲烷设计实验：验证甲烷燃烧的产物是水和二氧燃烧的产物是水和二氧化碳？化碳？ 实验现象：实验现象： 明亮的明亮的蓝色蓝色火焰火焰; 烧杯内壁有烧杯内壁有水雾水雾（干冷的烧杯）；（干冷的烧杯）； 杯壁上澄清石灰水变杯壁上澄清石灰水变混浊混浊 （内壁涂有澄清石灰水的烧杯）（内壁涂有澄清石

11、灰水的烧杯）; 放出热量。放出热量。2、天然气、天然气在有石油的地方，一般都有天然气的存在。在有石油的地方，一般都有天然气的存在。天然气的主要成分是甲烷（天然气的主要成分是甲烷（CH4)（俗称沼气）。（俗称沼气）。实验实验7-4观察甲烷的颜色、状态观察甲烷的颜色、状态。点燃从导管放出的甲。点燃从导管放出的甲烷（点燃前，要先检验甲烷的纯度），在火焰的上方罩一烷（点燃前，要先检验甲烷的纯度），在火焰的上方罩一个冷而干燥的烧杯。过一会儿，观察烧杯上的现象。个冷而干燥的烧杯。过一会儿，观察烧杯上的现象。现象现象火焰明亮且呈蓝色，放热；烧杯内壁上有火焰明亮且呈蓝色，放热；烧杯内壁上有水水珠珠迅速把烧杯倒

12、过来，向烧杯内注入少量澄清的石灰水，振迅速把烧杯倒过来，向烧杯内注入少量澄清的石灰水，振荡，观察现象。荡，观察现象。现象现象澄清的澄清的石灰水变浑浊石灰水变浑浊CH4 + 2O2点燃点燃2H2O + CO2这个实验说明甲烷中肯定含有氢元素、碳元素这个实验说明甲烷中肯定含有氢元素、碳元素人工能制取沼气吗？人工能制取沼气吗？把秸秆、杂草、人畜粪便等废弃物把秸秆、杂草、人畜粪便等废弃物放在密闭的沼气池中发酵，就可产放在密闭的沼气池中发酵，就可产生甲烷。生甲烷。在我国农村利用在我国农村利用沼气，不仅可以沼气，不仅可以解决解决生活用燃料问题生活用燃料问题；还；还能综合治理环境卫生能综合治理环境卫生问题。

13、问题。煤气煤气天然气天然气液化液化石油气石油气主要主要成分成分氢气氢气 H H2 2甲烷甲烷 CHCH4 4一氧化碳一氧化碳 COCO（有毒）（有毒）甲烷甲烷 CHCH4 4C C4 4H H1010、C C3 3H H8 8C3H6 、C4H8注意注意事项事项防止泄漏防止泄漏中毒中毒防止泄漏防止泄漏爆炸爆炸防止泄漏防止泄漏爆炸爆炸防止泄漏防止泄漏爆炸爆炸化石燃料的用途化石燃料的用途 探探 明明 储储 量量 年年 产产 量量开采年限开采年限 石石 油油 23亿吨亿吨 1.74亿吨亿吨 约约13年年天然气天然气 2.23x104亿立方米亿立方米 408亿立方米亿立方米 约约55年年 煤煤 114

14、5亿吨亿吨 9.9亿吨亿吨 约约116年年我国我国2004年化石能源探明储量、年产量及开采年限年化石能源探明储量、年产量及开采年限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”。但是可燃冰埋藏。但

15、是可燃冰埋藏于海底的岩石中，如果在开采中甲烷气体大量泄漏于大气于海底的岩石中，如果在开采中甲烷气体大量泄漏于大气中造成的温室效应将比二氧化碳更加严重。所以还需要解决中造成的温室效应将比二氧化碳更加严重。所以还需要解决技术上的问题。技术上的问题。可怕的战争！可怕的战争！ 伊拉克石油资源丰富，为争夺石油，美伊拉克石油资源丰富，为争夺石油，美政府官员从不讳言宣称：控制伊拉克石油！政府官员从不讳言宣称：控制伊拉克石油！从而发起战争！从而发起战争！石油没了石油没了汽车不动了汽车不动了我又该如何面对？我又该如何面对？一切可能乱了一切可能乱了 由此可见，人类的生存也面临着严重的挑战，由此可见，人类的生存也面

16、临着严重的挑战，必须采取以下措施：必须采取以下措施：1 1、节约能源，提高燃料的利用率；、节约能源，提高燃料的利用率； CO CO 有毒气体有毒气体COCO2 2 温室效应温室效应SO2 NO2 酸雨酸雨讨论：据上述实验，试说明酸雨可能对环境造成什么讨论：据上述实验，试说明酸雨可能对环境造成什么样的破坏？样的破坏？碳元素碳元素氮元素氮元素硫元素硫元素思考思考2：这些元素燃：这些元素燃烧后生成哪些物质？烧后生成哪些物质？思考思考1 1：煤中主要：煤中主要含哪种元素？还含含哪种元素？还含哪些元素？哪些元素？煤煤的的燃燃烧烧1.煤燃烧对空气的影响煤燃烧对空气的影响文物雕像腐蚀文物雕像腐蚀水体污染、土壤酸化水体污染、土壤酸化森林受到破坏森林受到破坏桥梁等建筑物受到腐蚀桥梁等建筑物受到腐蚀损害人体健康损害人体健康减少汽车尾气对空气污染的措施有哪些？减少汽车尾气对空气污染的措施有哪些？清洁燃料清洁燃料一、乙醇（化学式一、乙醇（化学式C C2