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1、 课题课题2 2 燃料的合理应用与开发燃料的合理应用与开发一、化学反应中的能量变化：一、化学反应中的能量变化：现现 象象手的感觉手的感觉分分 析析化学方程式化学方程式块状变成粉末状块状变成粉末状试管外壁发烫试管外壁发烫生石灰与水反应中有热量放出生石灰与水反应中有热量放出实验实验7-3：生石灰与水反应放出热量：生石灰与水反应放出热量CaO+H2O=Ca(OH)2化学反应在生成新物质的同时，还伴随着化学反应在生成新物质的同时，还伴随着能量的变化，而能量的变化通常表现热量能量的变化，而能量的变化通常表现热量的变化。有的化学反应要放出热量，有的的变化。有的化学反应要放出热量，有的要吸收热量。要吸收热量
2、。 CaO+H2OCa(OH)2C+CO2 2CO高温高温高温高温Zn+2HCl = ZnCl2+H2放出热量放出热量放出热量放出热量吸收热量吸收热量CO+CuO=Cu+CO2吸收热量吸收热量炼钢炼钢烧砖烧砖发电发电开山炸石开山炸石二、化石燃料的利用：二、化石燃料的利用：化石燃料：是古代生物的遗骸经一系列复杂变化化石燃料：是古代生物的遗骸经一系列复杂变化而形成的。而形成的。煤，石油，天然气煤，石油，天然气称为当今世界上最称为当今世界上最重要的三大化石燃料。它们是不可再生能源。重要的三大化石燃料。它们是不可再生能源。1 1、煤和石油：、煤和石油：煤：是古代植物遗体在地层下经过一系列复杂变煤：是古
3、代植物遗体在地层下经过一系列复杂变化而形成的。煤是一种复杂的化而形成的。煤是一种复杂的混合物混合物。主要含有。主要含有C C元素，还含有元素，还含有H H、S S、O O、N N等元素。等元素。焦炭焦炭冶金工业重要原料冶金工业重要原料煤焦油煤焦油化工原料化工原料 煤气煤气燃料燃料煤煤干馏干馏煤气的主要成分为：煤气的主要成分为：氢气氢气H2甲烷甲烷CH4一氧化碳一氧化碳CO其他气体其他气体干馏是化学变化石油：是古代动植物遗体在地层下经过非常复杂石油：是古代动植物遗体在地层下经过非常复杂 变化而形成的一种粘稠液体。它是由多种变化而形成的一种粘稠液体。它是由多种 物质组成的物质组成的混合物混合物。主
4、要含有。主要含有C C、H H元素，元素， 还含有还含有S S、O O、N N等元素。等元素。 将煤隔绝空气加强热，可分解将煤隔绝空气加强热，可分解将煤隔绝空气加强热，可分解将煤隔绝空气加强热，可分解得到许多有用的物质，如焦炭、煤得到许多有用的物质，如焦炭、煤得到许多有用的物质，如焦炭、煤得到许多有用的物质，如焦炭、煤焦油、煤气等。这些物质都是重要焦油、煤气等。这些物质都是重要焦油、煤气等。这些物质都是重要焦油、煤气等。这些物质都是重要的工业原料和燃料。使煤得到了综的工业原料和燃料。使煤得到了综的工业原料和燃料。使煤得到了综的工业原料和燃料。使煤得到了综合利用。合利用。合利用。合利用。煤、石油
5、的加工和综合利用：煤、石油的加工和综合利用：煤、石油的加工和综合利用：煤、石油的加工和综合利用：石油分馏：根据石油中各种成分的石油分馏：根据石油中各种成分的石油分馏：根据石油中各种成分的石油分馏：根据石油中各种成分的沸点不同，将它们分离沸点不同，将它们分离沸点不同，将它们分离沸点不同，将它们分离 ，得到如：，得到如：，得到如：，得到如：汽油、煤油、柴油等，使石油得到汽油、煤油、柴油等，使石油得到汽油、煤油、柴油等，使石油得到汽油、煤油、柴油等，使石油得到综合利用。综合利用。综合利用。综合利用。下图是石油炼制后的主要产品：下图是石油炼制后的主要产品：提示：提示：煤气的主要成分是：煤气的主要成分是
6、： 一氧化碳、甲烷、一氧化碳、甲烷、氢气等。氢气等。石油液化气的主要成石油液化气的主要成分是：分是： 丙烷，丁烷，丙丙烷，丁烷，丙烯和丁烯等。烯和丁烯等。2 2、天然气：、天然气： 在有石油存在的地方就有天然气，天然气的在有石油存在的地方就有天然气，天然气的主要成分是甲烷（主要成分是甲烷（CHCH4 4）。）。（1）甲烷的物理性质：）甲烷的物理性质： 在通常情况下是无色，无味的气体，标况下，在通常情况下是无色，无味的气体，标况下，密度比空气小，难溶于水。密度比空气小，难溶于水。（2）甲烷的化学性质：）甲烷的化学性质： 现象：产生淡蓝色火焰，放出大量的热，在火焰现象：产生淡蓝色火焰，放出大量的热
7、，在火焰 上方罩一个干冷的烧杯，烧杯内壁有水珠上方罩一个干冷的烧杯，烧杯内壁有水珠 产生，同时生成的另一种气体能使澄清的产生，同时生成的另一种气体能使澄清的 石灰水变浑浊。石灰水变浑浊。可燃性：可燃性：现象现象化学方程式化学方程式1 2烧杯内壁有无烧杯内壁有无色液滴产生色液滴产生澄清石灰水澄清石灰水变浑浊变浑浊 点燃点燃点燃点燃CHCH4 4+2O+2O2 2 = CO= CO2 2+2H+2H2 2OOCOCO2 2+Ca(OH)+Ca(OH)2 2=CaCO=CaCO3 3+H+H2 2OO原理：原理： CHCH4 4 + 2O + 2O2 2 = CO = CO2 2 + 2H + 2H
8、2 2O O点燃点燃化石燃料之天然气化石燃料之天然气注意注意：在点燃甲烷前也要检验纯度：在点燃甲烷前也要检验纯度甲烷的甲烷的爆炸极限爆炸极限为：为：4 4- -15%15%之间。之间。甲烷的存在甲烷的存在甲烷的存在甲烷的存在（1 1）甲烷还存在于池沼）甲烷还存在于池沼）甲烷还存在于池沼）甲烷还存在于池沼的底部（常称为沼气）的底部（常称为沼气）的底部（常称为沼气）的底部（常称为沼气）（2 2）甲烷还存在于煤矿的坑道中。甲烷混在空气）甲烷还存在于煤矿的坑道中。甲烷混在空气）甲烷还存在于煤矿的坑道中。甲烷混在空气）甲烷还存在于煤矿的坑道中。甲烷混在空气中达到一定程度时，遇火会发生爆炸。中达到一定程度
9、时，遇火会发生爆炸。中达到一定程度时，遇火会发生爆炸。中达到一定程度时，遇火会发生爆炸。（3 3）生活垃圾、动植物残体、动物的）生活垃圾、动植物残体、动物的排泄物等经过发酵也能产生甲烷。排泄物等经过发酵也能产生甲烷。沼气池沼气池沼气池沼气池 化石燃料形成的时间非常长，储量有限。化石化石燃料形成的时间非常长，储量有限。化石燃料属于不可再生能源。人类目前消耗的能量主要燃料属于不可再生能源。人类目前消耗的能量主要来自化石燃料。来自化石燃料。在不久的将来，我们将面临严重的能源危机！在不久的将来，我们将面临严重的能源危机！ 探探 明明 储储 量量 年年 产产 量量 石石 油油 28.33亿吨亿吨 1.8
10、9亿吨亿吨天然气天然气 32124亿立方米亿立方米 851.7亿立方米亿立方米 煤煤 3261亿吨亿吨 30.5亿吨亿吨我国我国2009年我国化石能源基础储量和年产量年我国化石能源基础储量和年产量可怕的战争！可怕的战争！ 伊拉克石油资源丰富，为争夺石油，美伊拉克石油资源丰富，为争夺石油，美政府官员从不讳言宣称：控制伊拉克石油！政府官员从不讳言宣称：控制伊拉克石油！从而发起战争！从而发起战争！石油没了石油没了汽车不动了汽车不动了我又该我又该如何面对？如何面对？一切可能乱了一切可能乱了 由此可见，人类的生存也面临着严重的由此可见，人类的生存也面临着严重的挑战，必须采取以下措施：挑战，必须采取以下措
11、施：3 3、节约能源，提高燃料的利用率：、节约能源，提高燃料的利用率：4、合理利用与开发化石能源：、合理利用与开发化石能源： 一是燃烧时要有足够多的空气；二是燃料与一是燃烧时要有足够多的空气；二是燃料与空气要有足够大的接触面。空气要有足够大的接触面。 燃料不充分燃烧时，不仅使燃料燃烧产生的燃料不充分燃烧时，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热量减少，浪费资源，而且还会产生大量的COCO等等物质，污染空气。物质，污染空气。燃料充分燃烧的条件：燃料充分燃烧的条件：可燃冰：外观像冰，主要含有甲烷水合物（由甲烷可燃冰：外观像冰，主要含有甲烷水合物（由甲烷分子和水分子组成），还含
12、有少量二氧化碳气体。分子和水分子组成），还含有少量二氧化碳气体。能像固体酒精一样直接点燃，被形象地称为能像固体酒精一样直接点燃，被形象地称为“可燃可燃冰冰”。 有关专家估计目前发现的可燃冰储量大有关专家估计目前发现的可燃冰储量大约是化石燃料总和的约是化石燃料总和的2 2倍，具有能量高，燃倍，具有能量高，燃烧值大等优点。它将能替代化石燃料的新能烧值大等优点。它将能替代化石燃料的新能源。源。可燃冰埋藏在海底的岩石中，目前开采可燃冰埋藏在海底的岩石中，目前开采在技术上还存在很大困难。甲烷是一种高效在技术上还存在很大困难。甲烷是一种高效的温室气体，可燃冰的开采如果方法不当，的温室气体，可燃冰的开采如果
13、方法不当，释放出的甲烷扩散到大气中，会造成地球的释放出的甲烷扩散到大气中，会造成地球的温室效应比二氧化碳更加严重。所以，开采温室效应比二氧化碳更加严重。所以，开采的关键是解决技术上的问题，同时也必须考的关键是解决技术上的问题，同时也必须考虑环境保护虑环境保护。资料资料： 三、使用燃料对坏境的影响：三、使用燃料对坏境的影响：1.1.煤煤的的燃烧燃烧思考思考1 1：煤中主要含哪种元素，：煤中主要含哪种元素，可能还含哪些元素？可能还含哪些元素？碳碳元素元素硫硫元素元素氮元素氮元素CO 有毒气体有毒气体CO2 温室气体温室气体SO2 NO2 酸雨酸雨思考思考2 2：这些元素燃：这些元素燃烧后生成哪些物
14、质？烧后生成哪些物质？酸雨危害的模拟实验酸雨危害的模拟实验加入加入物质物质现象现象水水SO2加水加水植物植物叶子叶子锌粒锌粒大理大理石石叶子由绿色变黄色叶子由绿色变黄色有有气泡放出，锌粒逐渐溶解气泡放出，锌粒逐渐溶解开始有少量气泡放出，开始有少量气泡放出，大理石逐渐溶解大理石逐渐溶解 变变化化缓缓慢慢无变化无变化无变化无变化无变化无变化 向一个空集气瓶和一个充满向一个空集气瓶和一个充满SOSO2 2的集气瓶中各加入少量的集气瓶中各加入少量水。分别将表中所列物质放入上述两种液体中，观察现象。水。分别将表中所列物质放入上述两种液体中，观察现象。 根据上述活动探究说明酸雨可能根据上述活动探究说明酸雨
15、可能对环境造成哪些破坏？对环境造成哪些破坏？影响农作物生长影响农作物生长破坏森林破坏森林腐蚀建筑物腐蚀建筑物腐蚀文物雕塑腐蚀文物雕塑影响人体健康影响人体健康工厂排出的烟尘污染空气工厂排出的烟尘污染空气酸雨破坏，枝枯叶败酸雨破坏，枝枯叶败雕像受酸雨腐蚀，六十年沧桑变化雕像受酸雨腐蚀，六十年沧桑变化19081908年年 19691969年年 2 2、化石燃料造成对空气的污染，主、化石燃料造成对空气的污染，主 要有以下原因：要有以下原因：（1 1）. .燃料中的一些杂质如硫等燃烧时，产燃料中的一些杂质如硫等燃烧时，产 生空气污染物如二氧化硫；生空气污染物如二氧化硫；（2 2）. .燃料燃烧不充分，产
16、生一氧化碳；燃料燃烧不充分，产生一氧化碳；（3 3）. .未燃烧的碳氢化合物及炭粒、尘粒等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。排放到空气中形成浮尘。3.3.汽车用燃料汽车用燃料对空气的污染对空气的污染：汽车使用的燃料主要是汽油或柴油。汽车使用的燃料主要是汽油或柴油。燃烧产生的尾气是：燃烧产生的尾气是： 一氧化碳、未燃烧的碳氢化合物、含铅一氧化碳、未燃烧的碳氢化合物、含铅化合物和烟尘等。化合物和烟尘等。使用压缩天然使用压缩天然气气 CNG 燃料的燃料的汽车汽车液化石油气液化石油气 LPG 汽车汽车加气站加气站四、能源的利用和开发：四、能源的利用和开发：乙醇乙醇化学式化学式燃烧
17、反应的燃烧反应的化学方程式化学方程式特特 点点来来 源源C2H5OH燃烧产物基本上不污染环境，可做燃烧产物基本上不污染环境，可做酒精灯、火锅、内燃机等的燃料酒精灯、火锅、内燃机等的燃料 。高粱、玉米和薯类等经过发酵、高粱、玉米和薯类等经过发酵、蒸馏可得乙醇，属于可再生能源蒸馏可得乙醇，属于可再生能源 俗称：酒精俗称：酒精 1 1、乙醇、乙醇氢气氢气化学式化学式燃烧反应的燃烧反应的化学方程式化学方程式特特 点点来来 源源H2燃烧产物无污染，是最清洁的燃料燃烧产物无污染，是最清洁的燃料 氢气可由水分解制得氢气可由水分解制得2 2、氢气：、氢气：氢气的实验室制法：氢气的实验室制法：反应原理反应原理:
18、排水法收集氢气排水法收集氢气向下排空气法收集氢气向下排空气法收集氢气反应药品：反应药品： 锌粒和稀硫酸。锌粒和稀硫酸。1.回忆在第三单元做过的电解水的实验,写出电解水的化学方程式.2.电解水和用锌与稀硫酸反应都可以得到氢气.如果将氢气作为燃料广泛应用,你认为用这两种方法制氢气切实可行吗?为什么?小结小结: :目前氢气作为燃料暂不能广泛使用目前氢气作为燃料暂不能广泛使用, ,原因原因是是: :制取成本高，贮存困难制取成本高，贮存困难，但终将成为主要，但终将成为主要能源之一能源之一 . .新疆维吾尔自治区新疆维吾尔自治区上海上海 新能源的种类有太阳能、核能、风能、地热新能源的种类有太阳能、核能、风
19、能、地热能、潮汐能等。能、潮汐能等。 开发新能源的作用：解决化石能源枯竭，减开发新能源的作用：解决化石能源枯竭，减少环境污染。少环境污染。3 3、开发和利用其它新能源：、开发和利用其它新能源：利利用用不不同同形形式式的的能能量量发发电电示示意意图图太阳能汽车太阳能汽车居民太阳能热水器居民太阳能热水器返回新疆风力发电机新疆风力发电机法国潮汐能电站法国潮汐能电站返回秦山核电站秦山核电站返回冰岛地热冰岛地热西藏羊八井地热电厂西藏羊八井地热电厂返回乙醇燃料汽车乙醇燃料汽车返回沃尔沃沃尔沃（瑞典沃尔沃公司）（瑞典沃尔沃公司）液氢燃料电池概念车液氢燃料电池概念车氢动一号氢动一号 （美国通用汽车公司）美国通
20、用汽车公司）返回学完本课题你应该知道学完本课题你应该知道4 4、化石燃料燃烧可能对环境有不良影响，应选择使用不、化石燃料燃烧可能对环境有不良影响，应选择使用不 污染环境或对环境污染小的燃料。在化石燃料中，天污染环境或对环境污染小的燃料。在化石燃料中，天 然气是比较清洁的燃料。然气是比较清洁的燃料。5 5、化石燃料面临被耗尽的危险，应合理开采，使用和开、化石燃料面临被耗尽的危险，应合理开采，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。能源具有重要意义。1 1、物质发生化学反应的同时，伴随着能量的变化，通常、物质发生化学反应的同时，伴随着能量的变化，通常 表现为热量变化，即有放热现象或吸热现象发生。表现为热量变化，即有放热现象或吸热现象发生。2 2、化石燃料包括石油、煤、天然气等，是重要的能源。、化石燃料包括石油、煤、天然气等，是重要的能源。3 3、是使燃料充分燃烧通常考虑两点：一是燃烧时要有足、是使燃料充分燃烧通常考虑两点：一是燃烧时要有足 够的氧气；二是燃料与空气要有足够大的接触面。够的氧气；二是燃料与空气要有足够大的接触面。
