化学人教版九年级上册第1课时 化学反应中的能量变化和化石燃料的利用.ppt.ppt

1、R九年级上册,课题2 燃料的合理利用与开发,第1课时 化学反应中的能量变化和化石燃料的利用,创设情境 将一小块生石灰丢入装着水的烧杯中，有哪些实验现象？ 1.生石灰与水反应放出了热量。 2.生石灰与水反应后产生了新的物质。 3.我们在实验过程中要注意化学反应的能量变化，防止实验过程中发生意外。 4.化学反应的能量变化通常表现为热量的变化。,在日常生活中，许多物质都能发生燃烧反应并产生能量（热量），从最早使用的柴草，到煤、石油和天然气，发展至今天，出现了许许多多的新型燃料。,生活经验告诉我们燃料燃烧时产生了热量，那么是不是只有通过燃料燃烧才能得到热量呢？,实验1 在一支试管中加入一小匙干燥的生石

2、灰再加入约2ml水，观察现象，并用手触摸试管外壁。 实验2 在一个小烧杯里，加入约20g已研磨成粉末的氢氧化钡晶体，将小烧杯放在事先已滴有34滴水的玻璃片上。然后再加入约 10g NH4Cl充分反应。观察玻璃片上的水是否由于结冰而将玻璃片与小烧杯粘在一起。,现象 实验1：生石灰逐渐溶解，试管壁发热； 实验2：由于水结冰，玻璃片与小烧杯粘在一起。 设问这两个实验说明了什么问题呢？ 回答化学反应中都伴随有能量的变化，有些化学反应中有热量放出，有的则从外界吸收热量。,讲解 化学反应在生成新物质的同时，伴有能量的变化，而能量的变化通常表现为热量的变化。类似于可燃物燃烧，生石灰和水这样的反应，我们称之为

3、放热反应。像碳与二氧化碳、氢氧化钡晶体和NH4Cl的反应，称之为吸热反应。 介绍 在当今社会，人们利用化学反应，有时主要是为了制取所需要的物质，有时却主要是为了利用化学反应所释放出的能量。同学们能举出一些利用化学反应产生能量的实例吗？,2.化石燃料的利用 煤和石油 煤、石油、天然气是当今世界上最重要的三大化石燃料。它们都是由古代生物的遗骸经一系列复杂变化而形成的，所以我们称之为化石燃料。 它们作为重要的能源，在我们的现代生活中起着很重要的作用。,活动与探究讨论或思考： 你家中做饭、洗浴等使用什么燃料？ 汽车、轮船、飞机、拖拉机等使用什么燃料？ 炼钢厂、热电厂等使用什么燃料？,小结 通过讨论，我

4、们知道常见的燃料有：煤、液化石油气、天然气、汽油、柴油、柴草、酒精等。在这些燃料里，有些是可以再生的，比如：柴草和酒精。而有些燃料是不可再生的，比如：煤、石油和天然气。,提出问题 化石燃料是怎么形成的？为什么说它们是不可再生能源？如何开采炼制？有哪些性质用途？ 下面几幅图片是几种化石燃料的形成过程、开采炼制、性质用途。,阅读讨论 煤是纯净物吗?如果不是，那它含有哪些元素？ 不是，是混合物。煤主要含碳元素，此外还含有少量的H、N、S、O元素以及无机矿物质（主要含硅、铅、钙、铁等元素） 你知道煤作为燃料的原理是什么？ 是利用碳元素和氧反应放出热量。,石油可直接用作燃料吗？石油产品中有哪些是常用燃料

5、？ 不能！石油中除了含C、H元素外，还含O、N、S等元素。如果把石油作燃料的话，石油会燃烧不充分，不仅会造成浪费，还会生成大量的黑烟和含S、含N等有害气体。汽油、煤油、柴油、石蜡等都是常用的燃料。 煤气泄漏会造成什么危害？使用灌装液化石油气在安全上应注意什么？ 危害：危害到人体和财产的安全； 注意：使用灌装液化石油气在安全上应注意不能加热，不能猛烈撞击，使用完后要及时关闭，液化石油气罐要定期检修等。,归纳总结煤和石油的比较,注意 煤的干馏属于化学变化，生成了新物质。石油的蒸馏属于物理变化，没有新物质生成。 煤气是混合物，主要成分有氢气(H2)、甲烷(CH4)、一氧化碳(CO)及其他气体，可用作

6、生活燃气。,灌装“煤气”不是煤气，而是液化石油气，这是石油化工的一种产品，其主要成分有丙烷、丁烷、丙烯和丁烯等物质。,提问 煤和石油除了作为燃料以外，还有其他用途吗？请同学们阅读课本P139资料卡片。 交流小结 由于煤和石油的用途非常广泛，和人类的关系极为密切，所以人们常把煤称为“工业的粮食”，把石油称为“工业的血液”。,将煤隔绝空气加热，可使煤分解成焦炭、煤焦油和煤炉气等。其中焦炭可以冶金，焦炉气则是重要的燃料，煤焦油是重要的化工原料。黑糊糊的煤焦油是一个大宝库，已经从它里面分离出了上百种化合物，又进一步做成了各种有用的物质，这样煤就能被综合利用了。 在二十世纪兴起了综合利用石油产品的工业石

7、油化工。科技工作者把燃料油中较大的分子裂解成小分子，然后把它们加工制造成各种产品，例如塑料、合成纤维、染料、洗涤剂等。,天然气 刚才我们学习了煤和石油的综合利用，接下来我们学习天然气的有关知识。,右图是天然气开采图： 天然气主要是由碳和氢组成的气态碳氢化合物，其中最主要的是甲烷。,思考观察甲烷是什么颜色？什么状态？ 甲烷在水中的溶解性怎么样？ 甲烷的密度和空气比较起来怎么样？ 甲烷是无色气体。 甲烷极难溶于水。 甲烷的密度比空气小。,设问根据甲烷的这些性质，我们可以用哪些方法收集甲烷气体？ 回答可以用排水法收集，也可以用向下排空气法收集。 总结甲烷的物理性质：无色、无味的气体，密度比空气小，极

8、难溶于水。,活动探究请同学们注意按照课本P139【实验7-4】进行活动探究，做一做甲烷的燃烧实验（强调点燃前先验纯！）。,思考： 在实验结束后，烧杯上出现了什么现象？ 甲烷燃烧时火焰明亮并呈蓝色，可以看到，烧杯内壁上有水滴生成。 延伸有水滴生成，说明甲烷中什么元素呢？ 说明甲烷的成分里一定含有氢元素。,迅速把烧杯倒转过来，向烧杯内注入澄清的石灰水后，振荡，又出现了什么现象？ 发现烧杯内澄清的石灰水变浑浊。 延伸这一现象说明燃烧生成了什么物质？可以推知甲烷里含有什么元素呢？ 说明甲烷燃烧时生成了二氧化碳，推知甲烷的成分里一定含有碳元素。 在实验开始时点燃前为什么要先检验甲烷的纯度？ 点燃甲烷和氧

9、气或甲烷和空气的混合物都很可能会发生爆炸，所以要先验纯。 延伸煤矿的矿坑里经常有甲烷溢出，由此，同学们想到了什么呢？ 煤矿里必须采取通风措施；煤矿里一定要严禁明火。,在实验中烧杯的条件“冷而干燥”是实验成败的关键吗？为什么？ “冷而干燥”是这个实验成败的关键。“冷”有利于水汽的凝集，“干燥”可以判断是否有水滴生成。 这个实验说明甲烷含有哪些元素？ 这个实验说明甲烷中含有碳元素和氢元素。 你能写出这个实验中涉及到的化学方程式吗？ 甲烷是由碳和氢组成的化合物，化学式是CH4。它燃烧时生成二氧化碳和水，同时放出大量的热。,设问你们知道还有那些地方存在甲烷气体吗? 介绍在池沼的底部常常含有甲烷，通常也

10、称池沼中的气体为沼气。在我国农村，利用沼气可解决生活用燃料问题。,右图是沼气的制取和利用。 在我国农村利用沼气，不仅可以解决生活用燃料问题，还能综合治理环境卫生问题。,（3）合理利用与开发化石能源 过渡人们目前所消耗的能量主要来自化石燃料。然而，化石燃料要经过数百万年才能形成。但人类目前掠夺式的开发，会给我们的子孙后代造成什么样的影响呢？ 讨论估算大约多少年后我国的石油、天然气和煤将被耗尽？并谈谈你对化石燃料的使用与开发的看法。,小结 不算不知道，一算吓一跳。化石燃料用不了多久就耗完了。因此，我们一方面要合理开采、节约使用，另一方面还要研究和开发新能源。 讨论 目前，人类通过化学反应获得的能量

11、大多来自于化石燃料，而化石燃料资源是有限的。那么，同学们认为怎样利用能源才可以使它的使用期限得以延长呢？,小结 如果我们能提高煤等燃料的利用率，就相当于延长煤的使用期限。要使燃料充分燃烧通常考虑两点：一是要有足够的空气；二是要使燃料与空气有足够大的接触面。 燃料充分燃烧的意义：燃料燃烧若不充分，不仅使燃料燃烧产生的热量减少，浪费资源，同时还会产生大量的CO等物质，污染空气。 设问在实际生活中我们是怎样来克服这些困难的呢？,在石油、天然气不足的情况下，可以考虑把煤加工成为气态、液态或固态的高级清洁燃料，以提高煤的热量的利用和减轻环境污染， 虽然煤在加工过程中，本身和潜在能量会受到一些损失，但由于加工成的气态或液态燃料的热利用率高，因此在一些情况下，煤经过汽化或液化而取得的热效益高于直接燃煤。,对低硫煤可以采用粉煤锅炉，但需加烟道脱硫装置。 对高硫煤掺石灰实行炉内脱硫和降低氧化氮的生成。,就在人们担心化石燃料将被耗尽时，科学家发现海底蕴藏着大量可燃烧的“冰”可燃冰。,例1 下列关于化石燃料及其产品的叙述中，正确的是（ ） A.天然气是可再生能源 B.通常石油直接用做燃料 C.煤气和液化石油气的组成相同 D.汽油既是燃料，又是良好的溶剂,D,例2 在工业上，下列增大燃料利用率的措施中，与燃料的充分燃烧无关的是（ ） A.把煤磨成粉状进行燃烧