第六单元第二节化石燃料的利用

第二节化石燃料的利用能源的分类常规能源:在现有经济和技术条件下,已经大规模生产和广泛使用的能源。煤、石油、天然气、水能1.从能源利用角度分为：常规能源和新能源新能源：近些年才逐渐开始使用的能源。太阳能、氢能、风能、核能、地热能、潮汐能、海洋波浪能、生物能、可燃冰等。2.从能源是否可以循环再生可以分为可再生能源和不可再生能源可再生能源：太阳能、风能、海洋能、氢能等不可再生能源：煤、石油、天然气、核能、油页岩等所谓一次能源是指直接取自自然界没有经过加工转换的各种能量和资源,它包括：原煤、原油、天然气、油页岩、核能、太阳能、水力、风力、波浪能、潮汐能、地热、生物质能和海洋温差能等等.

由一次能源经过加工转换以后得到的能源产品,称为二次能源,例如：电力、蒸汽、煤气、汽油、柴油、重油、液化石油气、酒精、沼气、氢气和焦炭等等.

一次能源可以进一步分为再生能源和非再生能源两大类.再生能源包括太阳能、水力、风力、生物质能、波浪能、潮汐能、海洋温差能等等.它们在自然界可以循环再生.而非再生能源包括：的煤、原油、天然气、油页岩、核能等,它们是不能再生的,用掉一点,便少一点.一、化石燃料的燃烧1、煤2、石油3、天然气1.三大化石燃料“工业的粮食”黑色的金子“工业的血液”主要成分是甲烷（CH4）煤的形成在沼泽和森林生长的植物死后，就会腐烂，并被泥沙覆盖起来。经过一段时间，新的植物又开始在上面生长。这些植物死后，又被泥沙覆盖。这样周而复始，经过数百年的时间，就形成很多层的腐化植物层和泥沙层。经过数百万年，这些腐化植物层屡受到地热和细菌分化作用，就成为煤层。石油和天然气的形成过程海中的浮游生物埋于地下数百万年，受到压力和高温，便会转化成石油和天然气。我国是世界上用煤最早的国家，开采石油、天然气最早的国家。

我国化石燃料资源较为丰富，但分布不平衡。◆煤炭资源主要分布在山西、内蒙古、河北、山东、安徽、江苏等省和自治区。◆石油资源主要分布在华东、华北、新疆等地及我国近海。◆天然气资源有60%分布在我国的中西部地区，如新疆、四川天然气的储量很大。因此我国提出“西气东输”工程。煤在燃烧的过程中会产生大量的CO2（温室气体）、烟尘、SO2等有害气体，严重污染环境。石油产品的使用也会造成大气污染，如汽车排出的尾气中含有燃油燃烧生成的CO、SO2、NO等有害气体。天然气：与煤和石油相比，由于天然气主要成分（甲烷，CH4）的含碳量相对较小，容易燃烧充分，燃烧产物是二氧化碳和水，所以它对大气造成的污染较小，通常称为清洁能源。2.化石燃料燃烧及对环境的影响煤、石油、天然气都是由碳氢化合物组成的。碳氢化合物是由碳元素和氢元素组成的高能量物质，这类物质在空气或氧气中充分燃烧时，碳原子和氢原子分别与氧原子结合，形成二氧化碳和水，同时以光能和热能的形式释放出能量。当今世界，人类利用的能量主要来自化石燃料的燃烧。

温室效应三、大气污染主要是由于燃料燃烧时产生的二氧化硫、一氧化碳、粉尘等。大气污染酸雨的危害热污染燃烧放热

火电站发电所剩“余热”被排出到河流、湖泊、大气或海洋中，使局部区域的水温上升，严重时会导致鱼类等水生物的大量死亡。例如，这种废热水进入水域时，其温度比水域的温度平均要高出7-8℃，以致明显改变原有的生态环境。热污染3.选择燃料要考虑的因素热值单位价格内的热值越高越好是否生成污染气体会剩下多少灰烬会产生多少烟使用它是否安全是否易储存和运输是否易点燃和稳定燃烧环境安全、方便价格来源、是否易得二、化石燃料的综合利用1.煤的综合利用煤的气化：煤在氧气不足的情况下发生不完全燃烧，转化为既可作燃料气，又可作化工原料的CO、CH4、H2等气体。煤的焦化（又称为煤的高温干馏）：把煤隔绝空气加强热，将煤分解为焦炭、煤焦油、焦炉气（含CO、CO2、CH4、H2）的过程。煤的液化（又称人造石油技术）:高温高压下，在催化剂等作用下使煤发生裂解并加氢。（将煤分裂成小分子，再用催化剂向小分子中加氢，得到燃料油。）化学变化！！！焦炭+煤焦油+焦炉煤气隔绝空气加强热煤黑色固体焦炭黑色油状物煤焦油可燃气体焦炉煤气2.石油的综合利用

石油不易点燃，而且燃烧时会产生大量黑烟，所以要將石油精炼后才可使用。石油的分馏：利用石油组分中各物质的沸点不同,用加热、冷凝的方法使其各成分分离的过程。产品：石油气(液化气)、汽油、煤油、柴油、润滑油、石蜡、沥青等。（前几个为轻质石油，润滑油、石蜡、沥青被称为重质石油。）思考1

石油的分馏属于物理变化还是化学变化？石油的裂化：在一定条件下，把相对分子质量大、沸点高的烃断裂为相对分子质量小、沸点低的烃的过程。产品用途：合成橡胶、合成纤维、塑料等。思考2

石油的裂化属于物理变化还是化学变化？补充：石油的裂解：裂解是深度的裂化。也是化学变化。

石油的综合利用石油的综合利用3.天然气的综合利用

天然气是一种生态型能源或理想的城市能源。可以利用天然气发电、城市居民生活用气、压缩天然气汽车及其它化工工业。

目前我国正在实施“西气东输”工程，以缓解东部地区燃料紧张的困境。西气东输：西气东输主干线西起新疆塔里木盆地的轮南油气田,向东途经九个省区,最终到达上海，输气管道全长4200多千米，横跨9个省、市、自治区，这一工程完成后，我国东部沿海地区就可以用天然气作为主要燃料。节约用电；节约用煤；研制节能产品，减少能源消耗；2、提高燃料的利用率改进燃料燃烧设备和技术，使燃料充分燃烧；对燃料进行深加工后综合利用；3、开发和利用新能源如：太阳能、氢能、风能、核能、地热能、潮汐能、水能、海洋波浪能、生物能、可燃冰等。如何解决能源危机？节能徽记1、节约能源三、开发新能源太阳能、氢能、风能、核能、地热能、潮汐能、海洋波浪能、生物能、可燃冰等。

开发新能源实现人类可持续发展思想太阳能氢动三号亮相长城氢能风能风力发电清华大学核物理研究中心原子弹爆炸

目前的核能发电主要是利用热中子堆，全世界正在运行的400多座核电站的反应堆中，绝大多数都是这种类型。但它只能利用铀资源的1-2%，所以各国都在积极开发利用快中子增殖反应堆，以便使铀资源得到充分利用。核能地热能地热能潮汐能

海洋波浪能。这是一种取之不尽、用之不竭的无污染可再生能源。据科学家推测，地球上海洋波浪蕴藏的电能高达90万亿千瓦。海洋波浪能

生物能是太阳能以化学能形式贮存在生物中的一种能量形式，一种以生物质为载体的能量，它直接或间接地来源于植物的光合作用，在各种可再生能源中，生物质是独特的，它是贮存的太阳能，更是一种唯一可再生的碳源。生物能可燃冰

可燃冰的学名为“天然气水合物”，化学式为CH4·H2O,可直接点燃，燃烧后几乎不产生任何残渣，污染比煤、石油、天然气都要小得多。西方学者称其为“21世纪能源”或“未来能源”。

乙醇俗称酒精，化学式为C2H5OH,可通过高粱、玉米等谷物发酵制得。替代能源巩固练习1、下列观点你不赞成的是（）A煤为人类提供能源的同时，也埋下了祸根；B氢气让人欢喜让人忧；C煤气能提高市民的生活质量，同时也潜伏着无形杀手D煤、石油、天然气等资源虽然取之不尽，但也应注意节约使用；2、随着经济的发展，能源与环境问题成为人们日益关注的热点。从发展的角度看，你认为下列燃料中最理想的是（）A煤B石油C天然气D氢气DD3、用乙醇（C2H5OH）汽油代替车用汽油是目前缓和石油紧张的有效办法。用乙醇汽油代替车用汽油不具有的优点是：()A改善空气质量B有效抑制温室效应C避免石油过度开采D拓展农产品综合利用空间4、三峡工程是目前世界上最大的水利工程。他所提供的清洁、廉价的电能相当于每年燃烧5000吨原煤的火力发电厂产生的电能，因此三峡工程的建成和使用有助于减少（）①酸雨的形成②温室效应③白色污染④硫、氮氧化物的排放A①

②B①②③C①②④D①②③④BC达标检测1.下列过程属于物理变化的是（）A．石油分馏B．煤的干馏C．石油裂化D．乙烯聚合A2、随着“西气东输”工作的开展，在许多城市的公交车和出租车上印有“CNG”标志，代表它们是以天然气代替汽油为燃料的汽车。试回答：（1）“西气东输”所输送的气体主要成分是指______（填名称）。（2）天然气主要成分燃烧的化学表达式___________________________________;（3）推行这项改革有什么重要意义:________