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1、,第七单元 课题二 燃料的合理利用与开发 第一课时 燃料和热量,基本知识架构,燃料的合理利用与开发,一、化学反应中 的能量变化,二、化石燃 料的利用,1、煤和石油,2、天然气,3、合理利用与开发化石能源,四、能源的利用和开发,三、使用燃料对环境的影响,1、放热与吸热反应,2、化学反应所产生能量的利用,主要元素,形成过程,综合利用,主要成分 主要元素 沼气开发,不充分燃烧的危害,充分燃烧的条件,可燃冰,化石燃料燃烧造成的空气污染,酸雨的产生原因与危害,汽车尾气的主要成分与减少措施,车用乙醇汽油,氢气制取、作为能源的优缺点,新能源的种类,一、化学反应中的能量变化,探究【实验】氧化钙与水反应,块状氧
2、化钙变为粉末状，产生水蒸汽,试管外壁发热,氧化钙与水反应中放热,CaO+H2O=Ca(OH)2,这个实验说明了什么问题呢?,化学反应中都伴随有能量的变化，而能量的变化通常表现为热量的变化：有些化学反应中有热量放出，有的则从外界吸收热量。,大多数化学反应，所有的燃烧,思考：,放热反应：,吸热反应：,化学反应的能量变化,（反应需要高温或加热的化学反应）,利用化学反应产生的热量炼钢,根据生活知识，试举出一些利用化学反应放出热量的实例。,利用炸药定向爆破拆除楼房,二、化石燃料的利用,植物或植物枯萎后,植物等被埋于土中，经长期复杂变化形成煤。,1、煤的形成：,生活中经常使用的燃料有 煤、石油和天然气，因
3、是由古生物遗骸经至少几百万年的复杂变化而形成，我们常称它们为化石燃料。它们是不可再生能源,2、石油和天然气的形成：,1、你家中做饭洗浴等使用什么燃料？2、汽车、轮船、飞机、拖拉机等使用什么燃料？3、炼钢厂、热电厂等使用什么燃料？,柴、禾草、煤、液化石油气、煤气、天然气、电等,汽油、柴油、煤油等,焦碳、煤等,思考,有人曾称煤是“工业的粮食”，石油是“工业的血液”。其实不仅工业，其他如农业、国防、交通运输、建筑、医疗卫生和人们的日常生活等都离不开煤、石油和天然气。P140页图7-30,1、煤是纯净物还是混合物？主要组成元素是什么？还含有哪些少量元素？,阅读课本138页，思考下列问题：,2、煤完全燃
4、烧的产物有哪些？,3、煤气的主要成分有哪些？,混合物,碳元素,氢、氮、硫、氧元素,CO2,H2O,NO2,SO2,氢气（H20）甲烷（CH4）一氧化碳（CO）,煤是混合物，主要含碳元素，还含有氢元素和少量氮、硫、氧元素；燃烧产物为CO2、NO2、SO2等。石油也是混合物，主要含碳、氢元素(少量氮、硫元素)；分馏产物燃烧产物为CO2、NO2、SO2等。天然气的主要组成元素是碳、氢元素；燃烧产物为CO2和H2O。,3、化石燃料的组成元素和燃烧产物,把煤作燃料直接烧掉是否可取？,煤怎样得到的充分利用？,煤,隔绝空气,加热,固体：焦炭液体：煤焦油（含多种有机化合物）煤气：主要成分H2、CH4、CO等,
5、这是物理还是化学变化呢？,把煤隔绝空气加强热使它分解的过程，叫做煤的干馏,化学变化,煤的用途,工业的粮食,石油的炼制：分馏,根据石油中各组成成分的沸点不同进行加热分离的操作叫分馏。,这是物理还是化学变化呢？,石油的分馏属物理变化,石油的用途,工业的血液,化学与科技,（1）成分：天然气的主要成分是甲烷（CH4)（俗称沼气）。,4、天然气,（2）a.甲烷的物理性质（通常状况下）,实验现象：产生明亮的蓝色火焰;烧杯内壁有水雾；放出热量；杯壁上澄清石灰水变混浊。,b.甲烷的化学性质可燃性（点燃前先验纯）,CH4+2 O2=CO2+2H2O,点燃,CO2+Ca(OH)2=CaCO3+H2O,甲烷燃烧，产
6、生明亮的蓝色火焰。,烧杯内壁有水雾出现。,有水生成，甲烷中含有氢元素。,澄清石灰水变浑浊。,有二氧化碳生成，甲烷中含有碳元素。,讨论：1.点燃前为什么要先检验甲烷的纯度？,2.煤矿的矿井里常有甲烷逸出，由此你想到了什么？应贴怎样的安全标志？,防止混有空气而引起爆炸,注意通风，严禁烟火和杜绝一切可能产生火花的因素,CO2 Ca(OH)2 CaCO3 H2O,点燃,可燃性CH4+2 O2=CO2+2H2O,请设计一个实验验证甲烷燃烧的产物。,、点燃后，用一个干冷的小烧杯罩在火焰上方，如果烧杯壁有小水珠产生，则证明有水生成；,、迅速倒转烧杯，到进澄清石灰水，震荡，如果石灰水变浑浊，则证明有二氧化碳生
7、成。,练习,D,沼气的制取和利用,有人曾称煤是“工业的粮食”，石油是“工业的血液”。其实不仅工业，其他如农业、国防、交通运输、建筑、医疗卫生和人们的日常生活等都离不开煤、石油和天然气。,25,2004年我国化石燃料储量及年产量,13年,55年,116年,化石燃料是不可再生能源！需要几百万年才能形成。现有储量非常有限,思考：怎样利用能源才可以延长它的使用期限？,燃料燃烧不充分时，不仅使燃料燃烧产生的热量减少，浪费资源，而且还会产生大量的CO等物质，污染大气。,（1）如何做到使燃料充分燃烧呢？（2）充分燃烧的优点有哪些？（3）不充分燃烧的缺点有哪些？,（二）提高燃料的利用率：使之燃烧充分,燃烧时要
8、有足够多的空气（或氧气）；燃料要与空气要有足够大的接触面积。,燃料充分燃烧，能节约能源、减少环境污染,5、合理利用与开发化石能源,具体措施：,（一）节约现有能源,27,可燃冰-甲烷水合物,（三）开发新能源,1、炼钢炉炼钢时为什么要不停地鼓入空气？,2、在篝火燃烧时，木柴为什么不平放在地上，却要架空？,3、这两种做法对燃料而言有什么好处？对环境来说又什么帮助？,讨论,提供充足的空气,使木柴与空气有足够的接触面，充分燃烧,使燃料充分燃烧，减少环境污染,思考：,三瓶无色的气体分别是氢气、一氧化碳、甲烷，如何鉴别呢?,方法：分别点燃,检验燃烧产物.,1.含C或C、O的物质充分燃烧都生成二氧化碳 例如:
9、C、CO、C3O2或者是C 与CO 组成的混合物,说明:,2.含C、H或C、H、O的物质燃烧都生成二氧化碳和水例如:CH4、C2H5OH或者是H2、CO、CH4组成的混合物,（1）下列关于石油的叙述中不正确的是（）A、石油是一种化工产品 B、石油是一种混合物 C、可利用石油产品发电 D、将石油分馏可得多种产品,A,（3）下列气体与空气混合后遇明火，可能发生爆炸的是（）A、氧气 B、氢气 C、甲烷 D、二氧化碳,B,（2）下列过程属于物理变化的是（）A、煤在隔绝空气的条件下加强热 B、煤的形成 C、石油的形成 D、从石油里分馏出汽油等,D,练一练：,三、使用燃料对环境的影响,使用和开发新的燃料及
10、能源,氢能,太阳能,风能,核能、地热能、潮汐能,煤的燃烧,汽车用燃料的燃烧,生物质能,煤燃烧时会排放出二氧化硫（SO2）、二氧化氮（NO2）等污染物。这些气体溶于雨水，会形成酸雨。,直接燃煤及其缺陷,（一）、燃料燃烧对空气的影响,1、煤的燃烧,思考1：煤中含哪些元素？,碳元素,硫元素,氮元素,CO 有毒气体,CO2 温室效应,SO2,NO2,酸雨,思考2：这些元素燃烧后生成哪些物质？,演示实验：酸雨危害的模拟实验1,实验1：SO2的溶解性实验向盛满SO2的饮料瓶中加入适量水；向溶液中滴加少量紫色石蕊试液。,饮料瓶变扁,溶液变成红色,SO2溶解于水,SO2与水反应生成一种酸性物质,叶子枯黄,无变
11、化,表面有气泡,镁条逐渐溶解,表面有气泡大理石逐渐溶解,酸雨危害的模拟实验,活动与探究：,变化缓慢,农业,森林,桥梁,文物,人体健康,讨论：酸雨可能对环境造成什么样的破坏，应采取怎样的防止和保护措施？,酸雨的危害：,影响作物生长、腐蚀金属材料、破坏大理石建筑、影响人体健康、污染水源等,2、汽车用燃料的燃烧：,、尾气：,、改进措施：,汽车尾气污染物：,一氧化碳、未燃烧的碳氢化合物、氮的氧化物、含铅化合物和烟尘,减少汽车尾气对空气污染的措施有：,(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)使用压缩天然
12、气CNG或液化石油气LPG作燃料。(5)加大检测尾气力度，禁止未达环保标准的汽车上路,归纳总结：煤和石油等化石燃料燃烧造成对空气的污染，主要有以下几方面原因？,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、燃料中一些杂质（S、N等）燃烧时，产生空气污染物（SO2、NOX）；,2、燃料燃烧不充分，产生CO;,思考：减少燃料燃烧对空气的污染可采取哪些措施？,1、减少煤中的含硫量(使用脱硫煤）。2、工厂废气净化后再排放。3、汽车尾气净化处理。4、开发新的清洁燃料及能源5、加强环境监测。,怎样解决世界“能源危机”,让空气清新起来,开发新能源,利用新能源,四、能源的利用和开发,1、乙醇
13、,酒精,俗称,高粱、玉米和薯类等经过发酵、蒸馏可得乙醇,C2H5OH,用作酒精灯、火锅、内燃机等的燃料,制备：,用途：,优点：,“绿色”能源,可再生、环保,车用乙醇,密度比水小,能与水互溶.易挥发、可燃,燃烧时放出大量的热.,2、氢气,H2（最清洁的原料）,氢气可由水分解制得，目前制取成本高，贮存困难，作为燃料暂不能广泛使用，但终将成为主要能源之一,氢气本身无毒、极易燃烧、放热量大、燃烧产物是水 无污染,(1)氢气的物理性质,(2)化学性质可燃性,点燃氢气前，一定要检验纯度,无色无味的气体,密度比空气小,难溶于水.,(3)氢气的实验室制法,药品:锌 和 稀硫酸(或稀盐酸),原理:Zn+H2SO
14、4=ZnSO4+H2,Zn+2HCl=ZnCl2+H2,发生装置(和制二氧化碳相同),收集装置,风 能,氢能源,潮汐能,生物能,太 阳 能,地 热 能,核能,新能源,2、开发新能源，实现人类可持续发展思想,新能源的种类:太阳能、核能、风能、地热能、潮汐能等。开发新能源的作用：解决化石能源枯竭，减少环境污染。,看图：课本P145页图7-41利用不同形式的能量发电示意图,利用不同形式的能量发电示意图,1、一些燃料的燃烧对环境有不良影响,应选择使用不污染环境或对环境环境污染小的燃料.2、在化石燃料中,天然气是比较清洁的燃料.3、使用和开发化石燃料以外的清洁燃料,综合利用资源和开发新能源具有重要意义.
15、,学完本课题你应该知道,一、选择题 1.农作物收割后留下大量秸杆，下列有关秸杆的处理方法错误的是（）A.做饲料B.造纸C.制沼气D.就地焚烧 2.从人类生存的环境考虑，未来用于汽车的理想燃料是（）A.氢气B.天然气C.煤D.石油 3.提供能量巨大、持续时间长、分布地域广阔、获取利用方便、使用安全高效，且对环境不产生负面影响的新能源是（）A.核能B.太阳能C.氢能D.地热能,随堂练习,D,A,B,4.要节约现有能源，还要研究开发新能源。新能源是指（）氢能 太阳能 风能 水能 地热能 潮汐能 电能A.B.C.D.,5.“西气东输”是开发大西北的一项重大工程，输送的是当今世界上最重要的一种气体化石燃
16、料，该气体的主要成分是（）A.CO B.H2C.O2D.CH4,D,D,6.下列叙述不正确的是（）A.煤和石油大量的直接燃烧会造成空气严重污染 B.化石燃料蕴藏量是有限的 C.我国的煤和石油资源很丰富，不需要大力开发 新能源 D.我国的煤和石油资源有限，必须合理开发，综合利用 7.下列各组物质分别在空气中充分燃烧，产物完全相同的是（）A.H2 和CO B.CH4和CO C.C2H5OH和CH4D.H2和C,C,C,8.下列关于酸雨的说法中，错误的是（）A.酸雨会改变物质的密度 B.酸雨会使河流、湖泊酸化，影响渔业生长 C.酸雨会腐蚀建筑物，损害农作物和林木等 D.酸雨会随风远距离飘落，导致大范
17、围的公害9.我国正在推广使用乙醇汽油。所谓乙醇汽油就是在汽油中加入适量乙醇（一般为101）混合而成的一种燃料。下列有关的叙述错误的是（）A.乙醇汽油是一种新型的化合物 B.汽车使用乙醇汽油可以减少有害气体的排放 C.由石油可以制得汽油 D.由玉米、高梁发酵可以制得乙醇,A,A,（4）点燃某无色气体，在火焰上方罩一个干而冷的烧杯，烧杯内壁有水珠生成。把烧杯迅速倒转注入适量的澄清石灰水振荡，澄清石灰水变浑浊。该气体不可能是（C）ACH4 BCO和H2的混合气体 CH2 D酒精（C2H5OH）蒸气,我们学过的气体有 H2 N2 CO2 CO CH4其中1.能燃烧的,2.点燃前必须验纯的,3.支持燃烧的,4.能灭火的,5.有毒的,6.不宜用排水法收集的,7.密度比空气大的,8.具有还原性的,9.通入石蕊试液能使石蕊试液变红的.,H2,CO,CH4,O2,CO2,CO,CO2,CO,H2,CO2,再见,
