化石能源的合理利用课件九年级化学人教版（2024）上册23

第七单元能源的合理利用与开发课题2化石能源的合理利用学习目标0201认识常见的化石燃料，知道化石能源是人类重要的自然资源，对人类生活起着重要作用了解降低化石能源利用对环境影响的方法和措施，意识到开发新能源的意义，初步应用元素观、变化观等化学观念和科学探究方法解决问题通过实验认识甲烷和氢气的燃烧，学习氢气的实验室制法,了解氢能源等新能源，提升信息获取和加工能力，理解开发新能源的重要性认识化学与技术、社会和环境的关系，形成可持续发展的观念0403新课导入汽车尾气排放雾霾中的东方明珠想一想造成这种现象的主要原因是什么？工业废气排放酸雨腐蚀森林新课导入“不见炊烟起，但闻饭菜香。”随着时代的发展，人们开始用天然气代替了柴草做饭，告别了传统的“烟熏火燎”。甲烷你知道天然气的成分是什么吗？

目前，人类利用的能量大多来自化石能源，如煤、石油和天然气等。这些化石能源及其加工后的产品常被用作燃料，因此化石能源也被称为化石燃料。那么，化石能源是如何被利用的？如何在利用化石能源的同时保护好我们的生存环境？一、化石能源的利用煤石油天然气可再生能源

2020年中国能源结构示意图一、化石能源的利用化石能源——煤、石油、天然气由古代生物的遗骸经过一系列复杂变化而形成，又叫化石能源，是不可再生能源。一、化石能源的利用煤是成分复杂的混合物，主要含碳元素还含有氢、氧、氮、硫等元素1.煤和石油煤的形成植物植物枯萎植物等被埋于土中，经长期复杂变化形成煤将煤作为燃料，主要是利用碳与氧气反应所放出的热量。一、化石能源的利用煤干馏炼焦焦炭—冶金工业的重要原料煤焦油—重要的化工原料煤气（CO、H2、CH4等的混合气体）—燃料加强热、隔绝空气化学变化煤干馏后的综合利用，既可以充分利用煤资源，还可以极大地减少污染。一、化石能源的利用一、化石能源的利用石油也是复杂的混合物，主要含有碳和氢两种元素。将石油加热并使用催化剂炼制再分馏，可得到多种产品，使石油得到综合利用。原油石油、天然气的形成海洋生物死亡动植物遗骸被层层沙泥掩埋经复杂变化形成石油和天然气一、化石能源的利用石油——工业的“血液”主要含C、H，含有少量S、N、O等石油分馏物理变化原理：利用各成分的沸点不同。液化石油气是石油化工的一种产品，加压后可储存在钢瓶中，一般作为燃料使用。一、化石能源的利用天然气：有石油的地方就有天然气(主要成分甲烷)渤海油田大庆油田《天工开物》记载的利用天然气熬制井盐示意图(局部)天然气主要是由碳和氢组成的气态碳氢化合物，其中主要的成分是甲烷（CH4）。甲烷的物理性质：①通常状况下为无色、无气味的气体②极难溶于水③密度比空气小一、化石能源的利用实验7-2(1)点燃从导管放出的甲烷，在火焰上方罩一个干燥的烧杯，过一会儿，观察现象。(2)一段时间后，迅速把烧杯倒转过来，加入少量澄清石灰水，振荡。甲烷的化学性质：可燃性一、化石能源的利用一、化石能源的利用实验现象化学方程式(1)(2)烧杯内壁有无色液滴产生澄清石灰水变浑浊CO2+Ca(OH)2CaCO3↓+H2OCH4+2O2

CO2+2H2O点燃实验结论：甲烷中含有氢元素和碳元素；甲烷具有可燃性，燃烧生成水和二氧化碳

在池沼的底部常含有甲烷，通常也把池沼中的气体称为沼气。把秸秆、杂草、人畜粪便等废弃物放在密闭的沼气池中发酵，就可产生甲烷，用作燃料。一、化石能源的利用海底埋藏着大量可燃烧的“冰”——可燃冰形成：在高压和低温条件下形成；主要成分：甲烷水合物；优点：具有热值高、储量巨大等，有望成为未来新能源；弊端：如果开发和利用不当，有可能引发地质灾害和温室效应加剧等问题。一、化石能源的利用一、化石能源的利用思考与讨论：如果按下表所示的化石能源储量和年产量，估算大约多少年后将可能没有可开采的煤、石油和天然气。2021年我国化石能源储量和年产量储量

年产量煤2079亿吨41.3亿吨石油36.89亿吨1.99亿吨

天然气63393亿立方米2075.8亿立方米≈50年≈18.5年≈30.5年煤石油天然气年2060100140≈30.5≈18.5≈50合理开采化石能源，提高燃料利用率一、化石能源的利用二、

降低化石能源的利用对环境的影响燃料的使用，在促进经济发展的同时，也带来了环境污染问题。森林受酸雨破坏雕像受酸雨腐蚀雾霾二、

降低化石能源的利用对环境的影响化石燃料燃烧气候变化空气污染造成造成煤燃烧产生二氧化硫、氮的氧化物汽油、柴油不充分燃烧产生CO、烟尘等物质形成酸雨尾气排放、形成雾霾大量化石燃料燃烧释放二氧化碳温室效应加剧，导致全球变暖化石燃料燃烧造成空气污染的原因二、

降低化石能源的利用对环境的影响化石燃料燃烧造成空气污染的原因③未燃烧的碳氢化合物及炭粒、尘粒等排放到空气中形成浮尘。①燃料中的一些杂质如硫等燃烧时，产生空气污染物如SO2等；②燃料燃烧不充分，产生CO等；汽车燃料的燃烧对空气的影响（1）目前，多数汽车使用的燃料是汽油或柴油；（2）汽车燃料燃烧的的主要污染物有CO、未燃烧的碳氢化合物、氮的氧化物、含铅化合物和烟尘等。（1）改进发动机的燃烧方式，以使汽油能充分燃烧。（2）使用催化净化装置，使有害气体转化为无害物质。（3）使用无铅汽油，禁止含铅物质排放。（4）加大检测尾气力度，禁止未达环保标准的汽车上路。减少汽车尾气对空气污染的措施有：二、

降低化石能源的利用对环境的影响2CO+2NO===2CO2+N2催化剂汽车尾气处理：二、

降低化石能源的利用对环境的影响开发新能源——氢能源现役推力最大的氢氧火箭发动机我国首列氢能源市域列车试跑成功二、

降低化石能源的利用对环境的影响2H2+O2===2H2O点燃燃烧热值高产物为H2O，无污染2H2O===2H2+O2通电原料来源广理想的清洁、高能燃料特点：氢气本身无毒，是无色无味气体，难溶于水，密度最小；极易燃烧、放热量大、燃烧产物是水；燃烧产物无污染，是最清洁的燃料。燃烧放出热量是同质量甲烷的两倍或同质量汽油的三倍是一种清洁的高能燃料。二、

降低化石能源的利用对环境的影响物理性质化学性质特点来源面临问题可燃性

2H2+O2

2H2O

点燃氢气本身无毒、原料来源广泛、热值高、燃烧产物只有水，对环境无污染无色、无味的气体，难溶于水，密度比空气的小电解水或化石能源为原料大量制取成本高，贮存、运输困难还原性

H2+CuO

H2O+Cu△氢气的概述二、

降低化石能源的利用对环境的影响氢气的实验室制取反应原理：反应药品：锌粒和稀硫酸。Zn＋H2SO4ZnSO4＋H2排水法收集氢气向下排空气法收集氢气H2难溶于水H2的密度比空气小无色、无味的气体，难溶于水，密度比空气的小二、

降低化石能源的利用对环境的影响氢气的工业制备化石能源为原料制备氢气电解水制备氢气电解水制备氢气制取成本高在生产和生活中未广泛应用随着科技的发展，氢能源的开发和利用已经取得很大进展，有望成为主要能源之一。不纯的氢气遇明易会爆炸，难储存，氢气储运成本较高二、

降低化石能源的利用对环境的影响太阳能风能地热能核能潮汐能生物质能二、

降低化石能源的利用对环境的影响浙江温州滩涂光伏发电项目青海德令哈熔盐光热发电项目广东阳江海上风电项目福建福清“华龙一号”核电项目我国已建成世界最大规模的清洁发电体系课堂总结化石能源的合理利用降低化石能源的利用对环境的影响化石能源的利用推广使用脱硫煤、天然气代替煤提高燃料质量改进生产中使用的脱硫设备、改进汽车发动机的燃烧方式等改进使用技术化石能源：煤、石油、天然气开发利用新能源氢气、太阳能、风能、地热能、潮汐能、核能和生物质能等混合物，不可再生资源能源结构不断优化、向低碳方向转变习题训练1.全面推进美丽中国建设,加快推进人与自然和谐共生，逐步实现碳达峰、碳中和，下列做法符合这一主题的是（）A.节假日大量燃放烟花爆竹增加节日气氛B.防治雾霾，禁止使用化石燃料C.大力开发和利用太阳能、风能等新能源D.为满足社会用电需求，更多地进行火力发电C2.从环境保护的角度考虑，下列燃料中最理想的是(

)

A.氢气

B.煤炭

C.汽油

D.一氧化碳A习题训练3.

氢气作为一种清洁、高能燃料，越来越受到人们关注。某小组同学设计下图所示装置制取氢气并验证氢气在空气里燃烧。回答下列问题：(1)仪器a的名称是___

__。(2)图①中，发生反应的化学方程式是__________________________。除采用图示方法外，还可以用____________法收集氢气。水槽Zn＋H2SO4===ZnSO4＋H2↑向下排空气习题训练(3)点燃氢气前应先检验氢气的纯度。操作：试管中的水排尽后，___________________________________________________；若发出______________，表明气体不纯。(4)如图②，在尖嘴管管口点燃纯净的氢气，上方罩一个冷而干燥的小烧杯。观察到的现象：纯净的氢气在空气中安静燃烧，___________________________用拇指堵住试管口，移至酒精灯火焰处，松开拇指点火尖锐的爆鸣声产生淡蓝色火焰，烧杯内壁出现水雾习题训练4.人类目前消耗的能源主要来自化石燃料。(1)