資源簡介

(共34張PPT)
　
第七單元 能源的合理利用與開發化石能源的合理利用
課題2　化石能源的合理利用
1
初步了解化石能源的利用及對環境的影響。
2
認識合理利用和開發新能源、節約使用化石燃料的重要性，樹立環境保護意識(重、難點)。
學習目標
學習目標
煤
石 油
工業的糧食
工業的血液
目前，人類利用的能量大多來自化石能源，如煤、石油和天然氣等。這些化石能源及其加工后的產品常被用作燃料，因此化石能源也被稱為化石燃料。那么，化石能源是如何被利用的？如何在利用化石能源的同時保護好我們的生存環境？
天然氣
內容索引
合作探究
01
一、化石能源的利用
化石能源是由古代生物的遺骸經一系列復雜變化而形成的，是不可再生能源。煤、石油、天然氣被稱為當今世界上最重要的三大化石能源。
煤
石油
天然氣
1.煤
煤是復雜的混合物，主要含有碳元素，此外，還含有氫、氧、氮、硫等元素。
煤的燃燒產物通常為CO2、NO2、SO2等。
植物等被埋于土中，經長期復雜變化形成煤
煤
焦炭—冶金工業的重要原料
煤焦油—重要的化工原料
煤氣—燃料
煤氣的主要成分：一氧化碳、甲烷、氫氣等。
煤的綜合利用：煤隔絕空氣加強熱——干餾(化學變化)，煤干餾后可被充分利用，還可以極大地減少污染。
隔絕空氣
加強熱
常見的滅火器
2.石油
生物的遺骸經復雜變化形成石油和天然氣
石油也是混合物，主要含C、H元素；其分餾(物理變化)的產物燃燒后通常會生成CO2等。
分餾
石油的分餾：將石油加熱，利用其中各組分沸點的不同，可以把它們分離得到不同的產品。
石油
物理變化
石油的用途
天然氣主要是由碳和氫組成的氣態碳氫化合物，其中最主要的成分是甲烷(CH4)。
3.天然氣
通常狀況下為無色、無味的氣體；難溶于水；密度比空氣小。
物理
性質
可燃性：點燃純凈的甲烷氣體，產生淡藍色火焰。點燃前需驗純！
化學
性質
甲烷燃燒
觀察與思考
【實驗7-2】
實 驗 步 驟 實 驗 現 象 結 論
1. 點燃甲烷
2.將干冷的小燒杯罩在甲烷燃燒的火焰上
3.向罩過甲烷燃燒火焰的小燒杯中注入澄清的石灰水
產生淡藍色火焰
甲烷具有可燃性
燒杯內壁出現水珠
有水生成
澄清石灰水變渾濁
有CO2生成
化 學 方 程 式
CH4+2O2 === CO2+2H2O
點燃
觀察與思考
【實驗7-2】
與煤伴生(坑道氣、瓦斯)
西氣東輸
與石油伴生(天然氣)
甲烷
的存在
池沼的底部(沼氣)
可燃冰
化石燃料形成的時間非常長，儲量有限。
2021年我國化石能源儲量和年產量
在不久的將來，我們將面臨嚴重的能源危機！
儲 量 年 產 量
煤 2 079億噸 41.3億噸
石油 36.89億噸 1.99億噸
天然氣 63 393億立方米 2 075.8億立方米
合理利用與開發化石能源
練習1
石油古稱“水”，《漢書》中“高奴縣有洧水可燃”、《夢溪筆談》中“予知其煙可用，試掃其煙為墨，黑光如漆”，下列關于“洧水”的說法錯誤的是(　 　)
A.具有可燃性 B.是一種黏稠狀液體
C.是可再生能源 D.“其煙”的主要成分為炭黑
C
練習2
溫室效應增強導致極端天氣頻發，“低碳行動”成為全球共識。
(1)化石燃料包括煤、　　　 和天然氣，其燃燒是溫室氣體產生的重要來源。
(2)煤干餾是煤綜合利用的主要工藝，煤干餾的產物之一是焦炭(主要成分為C)。
①焦炭充分燃燒時產物為　　　　　。
②在高溫條件下，焦炭與水蒸氣反應生成一氧化碳和氫氣，此過程被稱為煤的氣化，反應的化學方程式為　　　　　 　　　 　。
石油
二氧化碳
C+H2O === CO + H2
高溫
二、降低化石能源的利用對環境的影響
主要元素
其他元素
燃燒產物及對環境的影響
溫室效應
C
C、H
H、N、S、O等
N、S、O等
CO2
CO
炭 黑
余 熱
有毒氣體
酸 雨
SO2
NO2
粉 塵
熱污染
天然氣
C、H
--------
天然氣是較清潔的能源
化石 燃 料
1. 使用化石燃料對環境的影響
煤
石油
2. 氫氣
特點：氫氣本身無毒，是無色、無味的氣體，難溶于水，密度小，極易燃燒、熱值高。燃燒產物只有水，是最清潔的燃料。
2H2+O2 === 2H2O
點燃
注意：點燃氫氣需驗純
①資源豐富，可再生；
②無毒、極易燃、熱值大；
③燃燒產物是水，無污染，是最清潔
的燃料。
優點
①制取成本高；
②儲存、運輸困難，作為燃料
暫時還未能廣泛應用。
缺點
我國研制的大推力氫氧火箭發動機
Zn + H2SO4 === ZnSO4 + H2↑
實驗藥品：鋅與稀硫酸
實驗原理：
實驗裝置：
H2的密度比空氣小
氫氣的實驗室制法
排水法收集氫氣
向下排空氣法收集氫氣
H2難溶于水
氫氣的工業制備
化石能源為原料制備氫氣
電解水制備氫氣
電解水制備氫氣制取成本高，不純的氫氣遇明易會爆炸，難儲存，氫氣儲運成本較高。
在生產和生活中未廣泛應用
隨著科技的發展，氫能源的開發和利用已經取得很大進展，有望成為主要能源之一。
練習3
如圖所示，科學家提出一種最經濟最理想的獲得氫能源的循環體系，下列說法不正確的是(　　)
A.氫氣作燃料的優點是燃燒熱值高，產物無污染
B.在此循環中發生了反應：2H2O 2H2↑+O2↑
C.燃料電池可以將化學能轉化為電能
D.光照條件下分解水，急待解決的問題是尋找合適的催化劑
B
3. 其他新能源
太陽能發電
秦山核電站
新疆風力發電機
西藏羊八井地熱電廠
三峽水電站
法國潮汐能電站
開發新能源的作用：解決化石能源枯竭，減少環境污染。
化石能源的合理利用
化石燃料的利用
降低化石能源的利用對環境的影響
氫能、太陽能、風能、地熱能等
煤、石油、天然氣
使用化石燃料對環境的影響
課堂小結
內容索引
隨堂演練
01
1.下列說法正確的是(　　)
A.石油是一種混合物
B.可燃冰是可再生能源
C.煤燃燒時只生成二氧化碳
D.“西氣東輸”的“氣”是指氫氣
A
2.下列關于化石能源的說法不正確的是(　　)
A.化石能源屬于不可再生能源
B.化石能源屬于清潔能源
C.汽油、柴油等產品可從石油中提取
D.化石能源都是混合物
B
3.汽車燃料的發展與能源發展密不可分，目前正在由石油階段向燃料電池階段轉化。如圖為氫能源汽車的工作原理圖，下列說法不正確的
是(　　)
A.氫氣是理想的清潔、高能燃料
B.要使燃料充分燃燒需要提供充足的氧氣
C.當氫氣和氧氣恰好完全反應時，消耗氫氣和氧氣的體積比為1∶2
D.燃料電池中的能量轉化是由化學能轉化為電能
C

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