資源簡介

(共36張PPT)
第七單元 燃料及其利用
課題2 燃料的合理利用與開發
煙墩鎮中心初級中學
新課知識
一、化學反應中的能量變化
實驗 7-3
在一支試管中加入一小匙干燥的生石灰（或幾小塊食品袋中的干燥劑，主要成分為CaO），再加入約2mL水，觀察現象，并用手輕輕觸碰試管外壁。
現象
手的感覺
化學方程式 CaO+H2O = Ca(OH)
生石灰逐漸溶解
發熱或燙手
結論：
生石灰與水反應放熱。
【提問】
上述實驗說明了什么？
化學反應中通常伴隨著能量變化。
化學
反應
能量變
化情況
放熱反應：放出熱量的化學反應（氧化鈣與水反應，鎂與鹽酸反應）
吸熱反應：吸收熱量的化學反應（碳與二氧化碳的反應）
新課知識
一、化學反應中的能量變化
新課知識
一、化學反應中的能量變化
在當今社會，人類需要的大部分能量是由化學反應產生的，最常見的就是生活燃料的使用，所以，作為重要的能源，燃料對于人類社會是非常重要的。
化學反應中的熱量變化被應用于生活和生產中，你能舉出一些實際應用的例子嗎
討論
新課知識
一、化學反應中的能量變化
利用化學反應產生的能量做飯、取暖等。此外，人們還利用燃燒等化學反應產生的能量發電、燒制陶瓷、冶煉金屬和發射火箭等；利用爆炸產生的巨大能量開礦采煤、開山炸石、拆除危舊建筑； 等等
新課知識
二、化石燃料的利用
目前，人們使用的燃料大多來自 ，如煤、石油和天然氣等?；剂鲜怯晒糯锏倪z骸經過一系列復雜變化而形成的，是 。
化石燃料
不可再生能源
新課知識
二、化石燃料的利用
1. 煤和石油
煤是復雜的混合物，主要含有碳元素，此外，還含有氫元素和少量的氮、硫、氧等元素以及無機礦物質。將煤作為燃料，主要是利用碳元素與氧反應所放出的熱量。
煤的綜合利用，是將煤隔絕空氣加強熱，使煤分解成許多有用的物質，如焦炭、煤焦油、煤氣等。煤氣作為生活燃氣，在一些城市被使用，它的主要成分為氫氣( H2)、甲烷 (CH4)、一氧化碳(CO)和其他氣體等。
新課知識
二、化石燃料的利用
1. 煤和石油
從油井中開采出來的石油叫做原油，是一種黏稠狀的液體。石油中主要含有碳和氫兩種元素。將石油加熱煉制，利用石油中各成分的沸點不同，將它們分離，可得到不同的產品，使石油得到綜合利用。
新課知識
二、化石燃料的利用
1. 煤和石油
一些城鎮的家庭用一種罐裝液化石油氣(主要成分是丙烷、丁烷、丙烯和丁烯等)作燃料，它是石油化工的一種產品。液化石油氣是經加壓后壓縮到鋼瓶中的，瓶內壓強是大氣壓強的7 ~ 8倍。
新課知識
二、化石燃料的利用
2. 天然氣
在有石油的地方，一般都有天然氣存在。天然氣主要含有由碳和氫組成的氣態碳氫化合物，其中最主要的是甲烷(CH4)
新課知識
二、化石燃料的利用
2. 天然氣
實驗 7-4
(1)觀察甲烷的顏色、 狀態。點燃從導管放出的甲烷，在火焰的上方罩一個冷而干燥的燒杯(如圖7-27)。過一會兒，觀察燒杯壁上的現象。
(2)迅速把燒杯倒過來，向燒杯內注入少量澄清石灰水，振蕩，觀察現象。
新課知識
二、化石燃料的利用
2. 天然氣
實驗 7-4
現象 化學方程式
(1)
(2)
甲烷為無色、無味氣體,燃燒產生藍色火焰，燒杯內壁能見到凝結的水滴；
澄清石灰水變渾濁。
CO2＋Ca(OH)2===CaCO3↓＋H2O
新課知識
二、化石燃料的利用
2. 天然氣
在池沼的底部常含有甲烷，通常也把池沼中的氣體稱為沼氣。把秸稈、雜草、人畜糞便等廢棄物放在密閉的沼氣池中發酵，就可產生甲烷，用作燃料。
新課知識
二、化石燃料的利用
3. 合理利用與開發化石能源
人類目前所消耗的能量主要來自化石能源，而化石能源的形成需要經過數百萬年。資源是有限的，隨著人們對化石能源的使用量日益增長， 化石能源正越來越難以滿足于人類的需求。
新課知識
二、化石燃料的利用
3. 合理利用與開發化石能源
討論
閱讀表7-3。 如果按照表7-3所示的化石能源儲量和開采速度，估算一下大約多少年后將沒有可開采的石油、天然氣和煤。在右圖上表示你的估算結果。
表7-3 2021年我國化石能源儲量和年產量
化石能源 儲量 年產量
石油 36.89 億噸 1.99億噸
天然氣 63 393億立方米 2075.8億立方米
煤 2079億噸 41.3億噸
根據你的估算結果，談談你對化石燃料使用與開發的看法。
化石能源的儲量有限，是不可再生的資源，面臨被耗盡的危險，需要有計劃的開采，合理加以利用，提高能源的利用率,并且努力開發新的能源。
新課知識
二、化石燃料的利用
3. 合理利用與開發化石能源
討論
在日常生活中你是否遇到過這樣的情況： 做飯時，有時燃氣灶或煤爐的火焰呈現黃色或橙色，鍋底出現黑色。此時就需要調節一下灶具或爐具的進風口，這是為什么呢
燃氣灶的火焰呈現黃色或橙色，鍋底出現黑色，說明氧氣不足，燃氣燃燒不充分，此時，可將灶具的進風口調大，這樣做的目的是增加進入空氣(或氧氣)的量，使燃氣燃燒更充分。
使燃料充分燃燒需考慮兩點：
（1）燃燒時有足夠多的空氣；
（2）燃料與空氣有足夠大的接觸面。
新課知識
二、化石燃料的利用
3. 合理利用與開發化石能源
在人們擔心化石能源將被耗盡的時候，科學家發現海底埋藏著大量可燃燒的“冰”———“可燃冰”，其中主要含有甲烷水合物?？扇急鶎⒊蔀槲磥硇履茉?，但目前在開采技術上還存在著困難。
可燃冰外觀像冰，主要含有甲烷水合物，還含少量二氧化碳等氣體?？扇急诘蜏睾透邏簵l件下形成，一體積可燃冰可儲載100 ~ 200倍體積的甲烷氣體，具有熱值高等優點。但是，可燃冰埋藏于海底的沉積物和陸地凍土的巖石中，如果在開采中甲烷氣體大量泄漏于大氣中，將比二氧化碳造成的溫室效應更加嚴重。所以，開采可燃冰的關鍵是解決技術上的問題。 目前，可燃冰的開發尚處于試驗性開采階段。
化學·技術·社會
可燃冰
新課知識
三、使用燃料對環境的影響
燃料的使用，促進了經濟的發展，給人們的生活帶來了很多便利。但是，在利用化石燃料造福人類的同時，也帶來了一些問題，如對環境造成的不良影響、造成資源枯竭等。
為什么化石燃料的燃燒會對空氣產生污染？
新課知識
三、使用燃料對環境的影響
1．化石燃料的燃燒對環境的影響
(1)化石燃料燃燒造成空氣污染的原因。
燃料中的一些雜質如硫等燃燒時，產生空氣污染物如二氧化硫等；
燃料燃燒不充分，產生一氧化碳等；
未燃燒的碳氫化合物及炭粒、塵粒等排放到空氣中形成浮塵。
新課知識
三、使用燃料對環境的影響
1．化石燃料的燃燒對環境的影響
(2)酸雨的形成及防護措施。
煤燃燒時會排放出________和________等污染物，這些氣體或氣體在空氣中發生反應后的生成物溶于雨水，會形成酸雨。這一問題日益受到人們的關注和重視， 目前，我國已大力推廣使用脫硫煤，很多地方已用天然氣來替代煤。
SO2
NO2
新課知識
三、使用燃料對環境的影響
2．車用燃料的燃燒對環境的影響
目前，多 數 汽車使用的燃料是汽油或柴油。它們燃燒時產生的一些物質， 如一氧化碳、未燃燒的碳氫化合物、 氮的氧化物、含鉛化合物和煙塵等，會隨尾氣直接排放到空氣中，對空氣造成污染。
新課知識
三、使用燃料對環境的影響
2．車用燃料的燃燒對環境的影響
為了減少汽車尾氣對空氣的污染，目前在燃料使用和汽車制造技術方面已采取了一些措施； 有些城市的部分汽車改用壓縮天然氣(CNG)或液化石油氣(LPG)作燃料, 以減少對空氣的污染。
新課知識
三、使用燃料對環境的影響
在汽油中加入適量乙醇作為汽車燃料(車用乙醇汽油)，可適當節省石油資源，并在一定程度上減少汽車尾氣的污染。
化學·技術·社會
車用乙醇汽油
將乙醇溶液中含有的水進一步除去，再添加適量的變性劑(為防止飲用)可形成變性燃料乙醇。車用乙醇汽油是將變性燃料乙醇和汽油以一定的比例混合而形成的一種汽車燃料。2001年4月2日，國家質量技術監督局發布了《變性燃料乙醇》和《車用乙醇汽油》兩項國家標準，并于2001年4月15日開始實施。 目前，我國的一些地區正在使用乙醇汽油作為汽車燃料。
知識強調：
新課知識
三、使用燃料對環境的影響
乙醇(C2H5OH)俗稱酒精，可通過高粱、玉米和薯類等發酵、蒸餾而得到。乙醇在空氣中燃燒時放出大量的熱，可用作酒精燈、內燃機等的燃料。
C2H5OH＋3O2 2CO2＋3H2O
點燃
新課知識
四、能源的利用和開發
隨著現代社會的發展，人們對能源的需求量與日俱增。氫氣作為能源吸引了越來越多人的關注。
氫燃料動力車
新課知識
四、能源的利用和開發
隨著現代社會的發展，人們對能源的需求量與日俱增。氫氣作為能源吸引了越來越多人的關注。
1.氫氣（最理想的清潔、高能燃料）
優點：a、氫氣本身無毒；
b、燃燒放熱多；
c、燃燒后的產物是水，不污染空氣。
缺點：a、制取成本高；
b、貯存困難。
新課知識
四、能源的利用和開發
氫氣的實驗室制法
(1)原料：鋅和稀硫酸。反應原理：__ ___________________。
(2)氫氣的收集方法是________法和____________法。
分別利用了氫氣____________和________________
的性質。
Zn＋H2SO4===ZnSO4＋H2↑
排水
向下排空氣
難溶于水
密度比空氣小
新課知識
四、能源的利用和開發
太陽能
風能
地熱能
潮汐能
生物質能
核能
其他能源
課堂小結
1.選擇題
（1）造成酸雨的主要物質是（ ）。
A.甲烷和一氧化碳 B.二氧化硫和一氧化碳
C.一氧化碳和二氧化碳 D.二氧化硫和二氧化氮
（2）下列氣體與空氣混合后遇明火，可能發生爆炸的是（ ）。
A.氧氣 B.氮氣 C.甲烷 D.二氧化碳
（3）從環境保護的角度考慮，下列燃料中最理想的是（ ）。
A.氫氣 B.天然氣 C.酒精 D.汽油
C
A
課本習題
練習與應用(P147)
D
1.選擇題
（4）造成煤氣中毒的物質是（ ）。
A.一氧化碳 B.甲烷
C.二氧化碳 D.二氧化硫
（5）下列關于石油的敘述不正確的是（ ）。
A.石油是一種化工產品
B.石油是一種混合物
C.可利用石油產品發電
D.將石油分餾可得到多種產品
課本習題
練習與應用(P147)
A
A
1.選擇題
（6）下列敘述中正確的是（ ）。
A.化學反應過程中都會發生放熱現象
B.在化學反應中只有燃燒反應才能放出熱量
C.化學反應伴隨著能量變化
D.人類利用的能量都是通過化學反應獲得的
課本習題
練習與應用(P147)
C
課本習題
練習與應用(P147)
2.汽車、輪船使用的燃料有 等。埋于海
底將來可能會替代化石燃料的新能源是 。
汽油、柴油
可燃冰
3.資料顯示，北方某些地區冬天的空氣中二氧化硫增
多，這是為什么？應采取什么措施？
答：因為冬天環境溫度較低，人們使用煤炭等燃料取暖，生活中使用的燃料多為煤、石油等化石燃料，此類燃料中均含有硫元素，燃燒后都能產生二氧化硫，此外一些機動車輛的尾氣是由汽油等不完全燃燒產生，也含有二氧化硫、一氧化碳等物質。要使空氣中不含二氧化硫，必須改善能源結構，如使用脫硫煤取暖，使用乙醇汽油作為汽車的燃料。
4.甲烷和乙醇的燃燒產物都是二氧化碳和水，是否可以由此證明甲烷和乙醇都是由碳元素和氫元素組成的碳氫化合物，為什么？
答：甲烷和乙醇燃燒都生成二氧化碳，這說明甲烷和乙醇的成分里一定含有碳元素，燃燒后都生成水，說明甲烷和乙醇的成分里一定含有氫元素，但是燃燒產物中的氧元素可能部分來源于甲烷和乙醇，所以不可以由兩者燃燒的產物證明甲烷和乙醇都是由碳元素和氫元素組成的碳氫化合物。
課本習題
練習與應用(P147)
5.為防止燃氣泄漏造成危險，可在家中安裝報警器。根據你家中的需要和使用燃料的情況，確定報警器應安裝在什么位置(參考右圖所示，并可查閱相關資料)。
答：家中使用的燃料是天然氣，報警器應安在上方（如圖中小男孩所看的），因為CH4的密度比空氣小。(點撥：若燃氣密度小于空氣，報警器應安在燃氣泄漏處之上)
課本習題
練習與應用(P147)
6.煤礦的礦井里常伴生含有甲烷的煤層氣。你認為煤礦應采取什么安全措施？應在哪些地方、張貼怎樣的安全標志？
答：煤礦的礦井里必須采取通風、嚴禁煙火等安全措施，以防甲烷和空氣等混合物的爆炸。因此，要在煤礦井口、醒目的地方張貼有關嚴禁煙火的標志。
8.充分燃燒1kg天然氣和煤所產生的CO2和SO2氣體的質量如下圖所示，則 燃燒產生的氣體更易導致酸雨； 燃燒對環境影響較小。
煤
天然氣
課本習題
練習與應用(P147)

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