高中化学主题3合理利用化学能源课题2家用燃料的更新课件鲁科版选修1

课题2家用燃料的更新学习目标1.认识化石燃料综合利用的意义2.了解煤的气化原里及途径3.了解液化石油气、天然气、沼气的成分及反应原理4.明确燃烧化石燃料对环境可能造成的污染与治理途径联想.质疑

1、你知道我们现在家中主要使用的有哪些燃料？还有其他地区主要使用什么燃料吗？

2、分析这些燃料的主要优缺点。一、历史悠久的燃料-煤无烟煤（含碳95%）烟煤（含碳70%-80%）褐煤（含碳50%-70%）泥煤（含碳50%-60%)课题2家庭燃料的更新1.煤球和蜂窝煤成分:煤粉+少量黏土+水手工制作或机械压制煤：由有机化合物和无机化合物组成的复杂混合物。构成煤炭元素主要有碳,此外，还有极少量的磷、硅、氮、氢、氧、钙、铝、铁、硫等元素。燃烧后除产生固体垃圾外，还产生二氧化碳，烟尘，二氧化硫，一氧化碳，氮氧化合物等伦敦光化学烟雾事件：1952年12月5－8日，一场灾难降临了英国伦敦。大雾笼罩着伦敦城，又值城市冬季大量燃煤，排放的煤烟粉尘在无风状态下蓄积木散，烟和湿气积聚在大气层中，致使城市上空连续四五天烟雾弥漫，能见度极低。仅仅4天时间，死亡人数达4000多人。就连当时举办的一场盛大的得奖牛展览中的350头牛也惨遭劫难。一头牛当场死亡，52头严重中毒，其中14头奄奄待毙。2个月后，又有8O00多人陆续丧生。这就是骇人听闻的“伦敦烟雾事件”。

酿成伦敦烟雾事件主要的凶手有两个，冬季取暖燃煤和工业排放的烟雾是元凶。伦敦工业燃料及居民冬季取暖使用煤炭，煤炭在燃烧时，会生成水（H2O）、二氧化碳（CO2）、一氧化碳（CO）、二氧化硫（SO2）、二氧化氮（NO2）和碳氢化合物（CH）等物质。

煤水浆

在工业生产中，将煤粉加水和少量添加剂制成煤水浆，煤水浆可以像是有一样通过管道运输，降低运输成本。另外，在工业生产中以煤水浆为燃料，不仅迅速点火、火焰稳定、燃烧效率高，而且生产成本低、脱硫效率高、氮氧化物排放低、对环境污染较低。煤的气化：煤炭气化是指煤在特定的设备内，在一定温度及压力下使煤中有机质与气化剂（如蒸汽/空气或氧气等）发生一系列化学反应，将固体煤转化为含有CO、H2、CH4等可燃气体和CO2、N2等非可燃气体的过程。通过一定方法使煤固体——气体优点：热效率提高，污染大大降低。含硫较高的煤也可得以利用。2.以煤为原料做成气体燃料发生煤炉气：将煤在发生炉中燃烧后，将炉底的空气加以限制，使煤不能完全燃烧，因而产生大量的一氧化碳，就是发生炉煤气。主要成分一氧化碳和氮气2C+O2=2CO

水煤气：将煤在炉中点燃后，在炉底吹入充足的空气，使煤炽烈的燃烧，然后停掉风机，依次从炉底和炉顶喷入水蒸气，与炽热的煤化合后产生大量的氢气和一氧化碳，再与空气中的氮气和剩余的水蒸气混合，就形成了水煤气。主要成分氢气和一氧化碳C+H2O=CO+H2

高温

干馏煤气：煤在隔绝空气条件下受热分解产生的气体。煤干馏除生成干馏煤气（焦炉气）外，还生成焦炭（或半焦）、煤焦油、粗苯、煤气等。干馏煤气的主要成分氢气、甲烷、乙烯、一氧化碳等煤炭地下气化

煤炭地下气化是将处于地下的煤炭进行有控制地燃烧，通过对煤的热作用及化学作用产生可燃气体的过程。主要成分：丙烷、丁烷（含有少量丙烯、丁烯）主要用途:用作石油化工的原料,也可用作燃料。反应原理:丙烷、丁烷完全燃烧释放大量热能。

C3H8+5O2→3CO2+4H2O2C4H10+13O2→8CO2+10H2O二、使用方便的燃料------液化石油气石油液化气状态、储存、运输1、常温常压下呈气态，在一定压力下或冷冻到一定温度可以液化为液体。2、储存设备比较简单，钢瓶或储罐。3、运输：专用管道、分配槽车。液化石油气-优点

①污染少。可以全部燃烧，无粉尘。②发热量高。相当于同样重量煤的2倍。③易于运输。④压力稳定。用户灶前压力不变，使用方便。⑤储存设备简单，供应方式灵活。液化石油气危害1、健康危害：本品有麻醉作用。急性中毒，慢性影响，导致身体健康受损，甚至呼吸停止。2、环境危害：对环境有危害，对水体、土壤和大气可造成污染。3、燃爆危险。气体燃料的安全操作规程及基本要求

煤气站、高炉、转炉煤气回收净化系统的设备、机房、煤气柜以及有可能泄漏煤气的其他构件等均应位于居民区、生产车间全年主要风向的下风侧，并有一定的安全距离。煤气回收、净化设备必须配置在宽敞的地区，保证设备间有良好的通风。在可能有煤气泄漏的工作地点，如煤气炉、煤气加压站、转炉控制室、煤气混合站、调度站等处，应根据实际情况建立经常性的空气试样分析，测定其中CO等有毒气体的含量，如超过规定标准必须采取安全措施。要防止爆炸，就应避免形成煤气空气的混合气。因此，应保证全部煤气设备和煤气管网的严密性，避免漏气，并应定期检查。为了防止部分爆炸而引起破坏，可采用防爆安全装置，常用的有水封装置和防爆阀。

三、洁净燃料—天然气和沼气1、天然气天然气的主要成分是甲烷。甲烷的燃烧反应式：CH4+3O2==CO2+2H2O甲烷是含氢量最高的烃，与其他含碳气体燃料相比，在相同条件下充分燃烧时产生的CO2最少。点燃中国石油天然气钻井平台安徽宿州天然气钻井工地塔里木盆地天然气钻井天然气的特性易燃易爆性：天然气和空气混合后，温度达到550℃左右就会燃烧；其混合物浓度达到5%－15%时，遇到火种就会爆炸。

单位热值较高：低热值约7800－9000kCal/m3，天然气燃烧后发出的热量是同体积煤气的2.4倍左右，是液化石油气的一半左右。安全性：天然气比空气轻，易挥发，不易在低洼处聚积，发生泄露后引发火灾爆炸事故的危险性远低于液化石油气；民用天然气不含CO，在户内的轻微泄露不会引起煤气中毒。清洁环保：天然气可彻底燃烧，不产生灰粉，是完全清洁的燃料；CO2的产生量远低于等热值的煤炭或石油。泄露：天然气不含水分，供气压力比煤气高1倍以上，管线中存在不易泄露煤气的微小缝隙，但通了天然气不久就会泄露，切换后冬季必须更加注意维护。

不易运输存储：相对煤和石油而言，天然气对运输存储的条件要求非常苛刻，这点严重影响了天然气早期的推广应用，现代随着低温液化、管输等相关技术的进步发展，才在经济相对发达地区规模化应用。天然气的用途主要用于化工生产、发电、居民燃气、商业供气、市区供热以及汽车燃料等。天然气最具有发展潜力的应用领域是天然气空调和天然气汽车。

天然气发电机组以家用管道天然气为燃料，燃料成本只有汽油发电机组的三分之一。西气东输

中国西部地区天然气向东部地区输送，主要是新疆塔里木盆地的天然气输往长江三角洲地区。输气管道西起新疆塔里木的轮南油田，向东最终到达上海，延至杭州。途11省区，全长4000km。设计年输气能力120亿立方米，最终输气能力200亿立方米。2004年10月1日全线贯通并投产。2、沼气的生产及应用⑴、沼气的定义：顾名思义就是沼泽里的气体。

是各种有机物质，在隔绝空气、适宜的温度、湿度下，经过微生物的发酵作用产生的一种可燃烧气体。⑵、沼气的组成：沼气含有多种气体，主要成分是CH4。

还含有CO2、少量的H2、N2、H2S、CO、水蒸气等。⑶、沼气含有少量硫化氢，所以略带臭味。其特性与天然气相似。⑷、沼气在空气中的爆炸极限：8