72燃料的合理利用與開發(fā)課件

1、燃料燃燒不充分時，不僅使燃料燃燒產(chǎn)生的熱量減少，浪費資源，而且還會產(chǎn)生大量的CO等物質(zhì)，污染大氣。（1）如何做到使燃料充分燃燒呢？（2）充分燃燒的優(yōu)點有哪些？（3）不充分燃燒的缺點有哪些？ 復習鞏固：燃燒時要有足夠多的空氣（或氧氣）；燃料要與空氣要有足夠大的接觸面積。燃料充分燃燒，能節(jié)約能源、減少環(huán)境污染燃料燃燒不充分時，不僅使燃料燃燒產(chǎn)生的熱量減少，浪費資源，而 7.2燃料的合理利用與開發(fā) 7.2燃料的合理利用與開發(fā)一.化學反應(yīng)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，再加入2 mL水，觀察現(xiàn)象，并用手觸摸試管外壁。現(xiàn) 象手的感覺化學方程式生石灰和水劇烈反應(yīng)，產(chǎn)生大量水蒸氣，

2、放熱。熱或燙手。CaO+H2O=Ca(OH)2結(jié)論：化學反應(yīng)在生成新物質(zhì)的同時，還伴隨著能量的變化。而能量的變化通常表現(xiàn)為熱量的變化。其中，放出熱量的為放熱反應(yīng)，吸收熱量的為吸熱反應(yīng)。一.化學反應(yīng)中的能量變化實驗7-3在一支試管中加入一小匙化學反應(yīng)都伴隨著能量變化，通常表現(xiàn)為熱量變化1.所有的燃燒。 2.金屬和酸的反應(yīng)二氧化碳和碳反應(yīng)。 放熱反應(yīng)吸熱反應(yīng) CH4+2O2=CO2+2H2O Mg+2HCl=MgCl2+H2 C+CO2=2CO放熱吸熱點燃高溫化學反應(yīng)中能量的變化通常表現(xiàn)為熱量的變化化學反應(yīng)都伴隨著能量變化，通常表現(xiàn)為熱量變化1.所有的燃燒。生活燃料的使用：做飯、取暖等；生活燃料的

3、使用：做飯、取暖等；煉鋼燒磚發(fā)電開山炸石煉鋼燒磚發(fā)電開山炸石人類需要的大部分能量是由化學反應(yīng)產(chǎn)生的生活燃料的使用：做飯、取暖等；還有發(fā)電、燒制陶瓷、冶煉金屬和發(fā)射火箭；開山炸石和拆除危舊建筑；等等對于我們自身來說，維持體溫和日常活動所需的能量，都與食物在體內(nèi)發(fā)生的化學反應(yīng)有關(guān)。 目前人們通過化學反應(yīng)獲得的能量，大多來自于化石燃料，化石燃燒對于人類非常重要。人類需要的大部分能量是由化學反應(yīng)產(chǎn)生的生活燃料的使用：做飯、二、化石燃料的利用 生活中經(jīng)常使用的燃料有 煤、石油和天然氣，我們常稱它們?yōu)榛剂?。它們是不可再生能源植物或植物枯萎后植物等被埋于土中，?jīng)長期復雜變化形成煤。煤的形成：煤也叫做煤炭

4、，被喻為“工業(yè)的糧食”、“黑色的金子”二、化石燃料的利用植物或植物枯萎后植物等被埋于土中，經(jīng)長期復 石油和天然氣的形成 石油又叫原油，被譽為“工業(yè)的血液”；天然氣的主要成分是甲烷（CH4），是公認的當今世界最重要而又較潔凈的氣體燃料。 石油和天然氣的形成 石油又叫原油，被譽為“工業(yè) 煤是混合物，主要含碳元素，還含有氫元素和少量氮、硫、氧元素；燃燒產(chǎn)物為CO2、NO2、SO2等。1.煤和石油 煤是混合物，主要含碳元素，還含有氫元素和少量煤的干餾隔絕空氣加 強 熱煤焦 炭煤干餾是化學變化煤 氣煉焦爐出焦煤焦油 煤干餾后的綜合利用，既可以充分利用煤的資源，還可以極大的減少污染。冶金工業(yè)重要原料化工原

5、料 燃料主要成分為： H2 、CH4 、CO、其他氣體煤的干餾隔絕空氣加 強 熱煤焦 炭煤干餾是化學變化煤 氣思考下列問題：1、煤是純凈物還是混合物？ 主要組成元素是什么？還含有哪些少量元素？ 2、煤完全燃燒的產(chǎn)物有哪些？4、煤氣的主要成分有哪些？3、如何將煤綜合利用？混合物碳元素氫、氮、硫、氧元素CO2H2ONO2SO2將煤隔絕空氣加熱，生成焦炭、煤焦油、煤氣等。（煤干餾化學變化后的綜合利用，既可以充分利用煤的資源，還可以極大的減少污染。）氫氣H2 甲烷CH4 一氧化碳CO 其他氣體思考下列問題：1、煤是純凈物還是混合物？ 石油也是混合物，主要含碳、氫元素（少量氮、硫元素）；分餾產(chǎn)物燃燒產(chǎn)物

6、為CO2、NO2、SO2等。石油(工業(yè)的血液 )從油井中開采出來的石油也叫原油，是一種粘稠狀的液體。石油中主要含有碳和氫兩種元素。石油也是混合物，主要含碳、氫元素（少量氮、硫元素）；分餾產(chǎn)物給石油加熱，組成石油的各物質(zhì)的沸點不同，它們就會被先后蒸餾出來而得到分離。物理變化給石油加熱，組成石油的各物質(zhì)物石油可以直接做燃料嗎? 石油產(chǎn)品中有哪些是常用燃料? 不可以，因為石油是混合物，里面有很多的雜質(zhì),導致石油的易燃度減低而且直接燃燒石油會產(chǎn)生很多的廢氣,污染環(huán)境 如果把石油的原油提煉后會分解出多種產(chǎn)物如:汽油，煤油瀝青，柴油等,可以充分利用。石油可以直接做燃料嗎? 石油產(chǎn)品中有哪些是常用燃料? 城

7、鎮(zhèn)的許多家庭做飯使用一種罐裝“煤氣”作為燃料，罐中所裝的是液化石油氣，這是石油化工的一種產(chǎn)品。液化石油氣是經(jīng)加壓后壓縮到鋼瓶中的，瓶內(nèi)壓強是大氣壓強的78倍。 城鎮(zhèn)的許多家庭做飯使用一種罐裝“煤氣”作為燃料，罐 煤氣泄漏會造成什么危害？使用罐裝液化石油氣在安全上應(yīng)注意什么？ 煤氣的主要成分是一氧化碳，它是可燃性氣體并且是有劇毒的氣體， 一旦泄漏，一方面可能引起火災(zāi)甚至爆炸事故，另一方面可使人中毒死亡，所以要謹防泄漏事故發(fā)生；灌裝液化石油氣(主要成分為丙烷、丁烷、丙烯和丁烯等）是經(jīng)加壓后壓縮在鋼瓶中，由于這些氣體都屬于易燃易爆物，使用時一定要注意安全、輕拿輕放、放置在遠離火源處、用畢要關(guān)緊閥門、

8、防止泄漏、定期檢查等，一旦泄漏要立即關(guān)閉閥門、打開門窗，切記產(chǎn)生火花，如開燈、碰撞電子打火裝置等。 煤氣泄漏會造成什么危害？使用罐裝液化石油氣在（1）成分： 天然氣的主要成分是甲烷（CH4)（俗稱沼氣）2、天然氣（2）a.甲烷的物理性質(zhì)無色、無味的氣體密度比空氣小極難溶于水（1）成分：2、天然氣（2）a.甲烷的物理性質(zhì)無色、無味的氣實驗現(xiàn)象： 產(chǎn)生明亮的藍色火焰; 燒杯內(nèi)壁有水霧；放出熱量； 杯壁上澄清石灰水變渾濁。b. 甲烷的化學性質(zhì) 可燃性（點燃前先驗純）實驗現(xiàn)象：b. 甲烷的化學性質(zhì)驗證甲烷(CH4)的元素組成實 驗 步 驟實 驗 現(xiàn) 象結(jié) 論1. 點燃甲烷2.將干冷的小燒杯罩在甲烷燃燒

9、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CH4+2O2 = CO2+2H2O點燃實驗探究記錄：產(chǎn)生淡藍色火焰燒杯內(nèi)壁出現(xiàn)水珠甲烷具有可然性甲烷中含有氫元素甲烷中含有碳元素化 學 方 程 式澄清石灰水變渾濁驗證甲烷(CH4)的元素組成實 驗 步 驟實 驗 甲烷的存在（1）甲烷還存在于池沼的底部（常稱為沼氣）（2）甲烷還存在于煤礦的坑道中。甲烷混在空氣中達到一定程度時，遇火會發(fā)生爆炸。甲烷的存在（1）甲烷還存在于池沼的底部（常稱為沼氣）（2）甲天然氣、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(fā)酵，就可產(chǎn)生甲烷。 人工能制取沼氣嗎？ 在我國農(nóng)村利用沼氣，不僅可以解決生活

10、用燃料問題；還能綜合治理環(huán)境衛(wèi)生問題。天然氣、沼氣 把秸稈、雜草、人畜糞便等廢棄物放在3.合理利用與開發(fā)石能源3.合理利用與開發(fā)石能源世界能源的主要來源天然氣20%煤 35%石油 40%世界能源的主要來源天然氣20%煤 35%石油 40% 石油1.89億噸探明儲量量年產(chǎn)量天然氣煤28.33億噸32124 億 立方米851.7億立方米我國2009年化石燃料儲量及年產(chǎn)量3261億噸30.5億噸煤 20年 40年 60年 80年 100年天然氣石油 石油1.89億噸探明儲量量年產(chǎn)量天然氣煤28.33億噸“可燃冰” 白色 形似冰雪 能像固體酒精樣直接點燃可燃冰 在人們擔心化石能源將被耗盡時，科學家發(fā)現(xiàn)

11、海底埋藏著大量可燃燒的“冰” “可燃冰”?！翱扇急?白色 形似冰雪 能像固體酒精樣直接點燃可燃冰 可燃冰燃燒圖可燃冰的學名為“天然氣水合物”，是天然氣在0和30個大氣壓的作用下結(jié)晶而成的“冰塊”?！氨鶋K”里甲烷占80%99.9%，可直接點燃，燃燒后幾乎不產(chǎn)生任何殘渣，污染比煤、石油、天然氣都要小得多。西方學者稱其為“21世紀能源”或“未來能源”。可燃冰可燃冰燃燒圖可燃冰的學名為“天然氣水合可燃冰 “可燃冰”能否替代化石燃料？ 使用“可燃冰”替代化石燃料有什么優(yōu)點？還存在哪些問題？優(yōu)點：能量高、燃燒值大、污染小缺點：如開采中甲烷泄漏到大氣中，將造成嚴重的溫室效應(yīng)。 “可燃冰”能否替代化石燃料？

12、 煤氣天然氣液化石油氣主要成分氫氣 H2甲烷 CH4一氧化碳 CO（有毒）甲烷 CH4C4H10、C3H8C3H6 、C4H8注意事項防止泄漏中毒防止泄漏爆炸防止泄漏爆炸防止泄漏爆炸小結(jié)煤氣天然氣液化主要氫氣 H2甲烷 CH4C4H10、C3H81、點燃甲烷前，要先 。 2、寫出甲烷燃燒的化學方程式： 。 3、請設(shè)計一個實驗驗證甲烷燃燒的產(chǎn)物。驗純CH4 +2 O2 = CO2 + 2H2O、點燃后，用一個干冷的小燒杯罩在火焰上方，如果燒杯壁有小水珠產(chǎn)生，則證明有水生成；、迅速倒轉(zhuǎn)燒杯，到入澄清石灰水，振蕩，如果石灰水變渾濁，則證明有二氧化碳生成。點燃鞏固練習：1、點燃甲烷前，要先 。（4）實

13、驗室用固體無水醋酸鈉和固體堿石灰，混合加熱制甲烷。則下列裝置中，可用于制甲烷的是（ ）BACDD（4）實驗室用固體無水醋酸鈉和固體堿石灰，混合加熱制甲烷。則（5）下列關(guān)于石油的敘述中不正確的是（ ） A、石油是一種化工產(chǎn)品 B、石油是一種混合物 C、可利用石油產(chǎn)品發(fā)電 D、將石油分餾可得多種產(chǎn)品A（7）下列氣體與空氣混合后遇明火，可能發(fā)生爆炸的是（ ） A、氧氣 B、氫氣 C、甲烷 D、二氧化碳 B、C（6）下列過程屬于物理變化的是（ ） A、煤在隔絕空氣的條件下加強熱 B、煤的形成 C、石油的形成 D、從石油里分餾出汽油等D（5）下列關(guān)于石油的敘述中不正確的是（ ）A（7（8）點燃某無色氣體

14、，在火焰上方罩一個干而冷的燒杯，燒杯內(nèi)壁有水珠生成。把燒杯迅速倒轉(zhuǎn)注入適量的澄清石灰水振蕩，澄清石灰水變渾濁。該氣體不可能是 （ ） ACH4 BCO和H2的混合氣體 CH2 D酒精（C2H5OH）蒸氣C（8）點燃某無色氣體，在火焰上方罩一個干而冷的燒杯，燒杯內(nèi)壁9、下列說法中不正確是的（ ） A、煤、石油和天然氣是不可再生的能源 B、從石油中能分離出汽油、柴油、酒精等燃料 C、煤的燃燒會造成環(huán)境污染 D、沼氣的應(yīng)用可解決農(nóng)村的燃料問題B10、下列變化屬于化學變化的是（ ） A、煤隔絕空氣加熱變成焦炭等物質(zhì) B、酒精揮發(fā) C、石油分餾得到汽油、柴油等物質(zhì) D、鍋爐爆炸A11、有關(guān)石油的敘述不正

15、確的是（ ） A、汽油是純凈物 B、石油是混合物 C、石油可作化工原料生產(chǎn)許多產(chǎn)品 D、石油的煉制是利用石油中各成分的沸點不同A9、下列說法中不正確是的（ ）B10、下列變化屬于化三.使用燃料對環(huán)境的影響三十年前三.使用燃料對環(huán)境的影響三十年前燃料燃燒對空氣的影響1、煤的燃燒思考：煤中含哪些元素？碳元素硫元素氮元素CO 有毒氣體CO2 溫室效應(yīng)SO2 NO2 酸雨思考：這些元素燃燒后生成哪些物質(zhì)？燃料燃燒對空氣的影響1、煤的燃燒思考：煤中含哪些元素？碳元素酸雨的危害：影響作物生長、腐蝕金屬材料、 破壞大理石建筑、人體健康酸雨的危害：影響作物生長、腐蝕金屬材料、 2、汽車用燃料的燃燒：1、尾氣：

16、2、改進措施：2、汽車用燃料的燃燒：1、尾氣：2、改進措施：污染物： 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 減少汽車尾氣對空氣污染的措施有： (1)改進發(fā)動機的燃燒方式，以使汽油能充分燃燒。(2)使用催化凈化裝置，使有害氣體轉(zhuǎn)化為無害物質(zhì)。(3)使用無鉛汽油，禁止含鉛物質(zhì)排放。(4)使用壓縮天然氣CNG或液化石油氣LPG作燃料。 污染物： 一氧化碳、未燃燒的碳氫化合物、氮的氧化物 使用壓縮天然氣燃料的汽車 使用壓縮天然氣燃料的汽車液化石油氣汽車加氣站液化石油氣汽車加氣站小結(jié)：煤和石油等化石燃料燃燒造成對空氣的污染，主要有哪些原因？燃料中的一些雜質(zhì)如硫等燃燒時，產(chǎn)生空氣污染

17、物如二氧化硫等。燃料燃燒不充分，產(chǎn)生一氧化碳。未燃燒的碳氫化合物及碳粒、塵粒等排放到空氣中。我們離不開燃料，更需要清潔的環(huán)境！怎么辦？ 開發(fā)新能源，實現(xiàn)人類可持續(xù)發(fā)展思想小結(jié)：煤和石油等化石燃料燃燒造成對空氣的污染，主要有哪些原因1、乙醇（酒精）C2H5OHC2H5OH + O2 = CO2 + H2O點燃323使用車用乙醇汽油的優(yōu)點？節(jié)省石油資源減少汽車尾氣的污染促進農(nóng)業(yè)生產(chǎn)乙醇汽油1、乙醇（酒精）C2H5OHC2H5OH + O2 =1、氫氣 H2實驗室常用鋅和稀硫酸反應(yīng)來制取氫氣Zn + H2SO4 = ZnSO4 + H22 H2 + O2 = 2 H2O點燃四、能源的利用和開發(fā)1、氫

18、氣 H2實驗室常用鋅和稀硫酸反應(yīng)來制取氫氣2 H2 +討論1 ：回憶在第三單元做過的電解水的實驗，寫出電解水的化學方程式。討論2：電解水和用鋅與稀硫酸反應(yīng)都可以得到氫氣。如果將氫氣作為燃料廣泛使用，你認為這兩種方法切實可行嗎？為什么？2H2O 2H2 + O2通電不可行，由于氫氣的制取成本高和貯存困難，作為燃料暫時還不能廣泛使用。但人們正在研究，最終氫氣會成為最主要的能源之一。討論1 ：回憶在第三單元做過的電解水的實驗，寫出電解水的化學利用不同形式的能量發(fā)電示意圖利用不同形式的能量發(fā)電示意圖氫蘊藏于浩瀚的海洋之中。海洋的總體積約為13.7億立方千米，若把其中的氫提煉出來，約有1.410 噸，所

19、產(chǎn)生的熱量是地球上礦物燃料的9000倍。氫是一種極為優(yōu)越的新能源.17 燃燒熱值高每千克氫燃燒后能放出142.35千焦的熱量，約為汽油的3倍，酒精的3.9倍，焦炭的4.5倍。清潔無污染燃燒的產(chǎn)物是水，對環(huán)境無任何污染資源豐富氫氣可以由水分解制取，而水是地球上最為豐富的資源。適用范圍廣貯氫燃料電池既可用于汽車、飛機、宇宙飛船，又可用于其他場合供能。 氫能氫蘊藏于浩瀚的海洋之中。海洋的總體積約為13.7億立方千米， 核燃料蘊藏有如此巨大的能量，所以越來越受到人們的重視能量釋放2500噸煤 燃燒1千克鈾235 裂化核能優(yōu)點：污染小，儲藏大，成本低，特別是釋放能量大 核燃料蘊藏有如此巨大的能量，所以越

20、來越受到人們的重核能:由于核動力的燃料是核燃料，相比于 煤或石油的優(yōu)點是無空氣污染，無漏油等問題。它的唯一缺點是存在放射性污染.核能:由于核動力的燃料是核燃料，相比于 煤或石油的優(yōu)點是無空地球接收的太陽能 （一年）74萬億噸煤 燃燒能量特點：極為豐富，又是清潔的、可再生的能源太陽能地球接收的太陽能 74萬億噸煤 能量特點：極為豐 太陽表面溫度高達6000，內(nèi)部不斷進行核反應(yīng)，并且以輻射方式向宇宙空間發(fā)射出巨大的能量。據(jù)估計，每三天太陽向地球輻射的能量，就相當于地球所有礦物燃料能量的總和。 太陽能人類利用太陽能有三個途徑：光能轉(zhuǎn)化成熱能、光能轉(zhuǎn)化成電能、光能轉(zhuǎn)化成化學能. 太陽表面溫度高達600

21、0，內(nèi)部不斷進行核反應(yīng)，并且 用于風帆助航、風力提水、農(nóng)副產(chǎn)品加工、風力發(fā)電、風力致熱等風能是一種流動空氣產(chǎn)生的動能全球風能 被利用1%人類對能源的全部要求利用為牧區(qū)、海島、哨所、高山氣象站及偏遠地區(qū)提供生活、生產(chǎn)用電風能 用于風帆助航、風力提水、農(nóng)副產(chǎn)品加工、風力發(fā)電、風力風力發(fā)電的優(yōu)越性可歸納為三點：第一，建造風力發(fā)電場的費用低廉，比水力發(fā)電廠、火力發(fā)電廠或核電站的建造費用低得多；第二，不需火力發(fā)電所需的煤、油等燃料或核電站所需的核材料即可產(chǎn)生電力，除常規(guī)保養(yǎng)外，沒有其他任何消耗；第三，風力是一種潔凈的自然能源，沒有煤電、油電與核電所伴生的環(huán)境污染問題。 國內(nèi)最著名的風力發(fā)電場（簡稱風電場

22、），是在新疆烏魯木齊附近 風力發(fā)電的優(yōu)越性可歸納為三點：第一，建造風力發(fā)電場的費用低廉地熱能 ： 地球內(nèi)部包含的熱能，火山爆發(fā)、地震和溫泉都是地熱能的表現(xiàn)形式。地球內(nèi)部放出（一小時）熱 量6000噸優(yōu)質(zhì)煤 燃燒一般用于溫室、育秧、育種、養(yǎng)魚并將地下天然蒸汽和熱水用于生產(chǎn)和生活。地熱能地熱能 ： 地球內(nèi)部包含的熱能，火山爆發(fā)、地震和溫泉都是地熱地熱能:研究表明，地熱能的蘊藏量相當于地球煤炭儲量熱能的1.7億倍，可供人類消耗幾百億年，真可謂取之不盡、用之不竭，今后將優(yōu)先利用開發(fā)。 地熱能:研究表明，地熱能的蘊藏量相當于地球煤炭儲量熱能的1.揮發(fā)成分含量高，易于著火燃燒，但體 積松散，能量密度低太陽能通過光合作用以生物的形態(tài)儲存的能量林產(chǎn)品下腳料、薪柴、秸稈、人畜糞便、水生作物、沼氣和城市生活、生產(chǎn)中的廢棄物等 方向: 定義：種類：特點：（1）轉(zhuǎn)換成氣體燃料和液體燃料（2）改進燃燒裝置，提高燃燒熱效率生物能揮發(fā)成分含量高，易于著火燃燒，但體 積太陽能通過光合作用以生 潮汐能 ： 由潮汐漲落所產(chǎn)生的位能和 動能稱為潮汐能 主要用作水磨、水車、農(nóng)副產(chǎn)品機械的動力和發(fā)電用途：潮汐能 潮汐能 ： 由潮汐漲落所產(chǎn)生的位能和主要用作水磨、水車、農(nóng) 1.農(nóng)作物收割后留下大量秸桿，下列有關(guān)秸桿的處理方法錯誤的是（ ） A .做飼料B.造紙C.制