高中化學(xué)主題3合理利用化學(xué)能源課題2家用燃料的更新課件魯科版選修1

課題2家用燃料的更新學(xué)習(xí)目標(biāo)1.認(rèn)識化石燃料綜合利用的意義2.了解煤的氣化原里及途徑3.了解液化石油氣、天然氣、沼氣的成分及反應(yīng)原理4.明確燃燒化石燃料對環(huán)境可能造成的污染與治理途徑聯(lián)想.質(zhì)疑

1、你知道我們現(xiàn)在家中主要使用的有哪些燃料？還有其他地區(qū)主要使用什么燃料嗎？

2、分析這些燃料的主要優(yōu)缺點(diǎn)。一、歷史悠久的燃料-煤無煙煤（含碳95%）煙煤（含碳70%-80%）褐煤（含碳50%-70%）泥煤（含碳50%-60%)課題2家庭燃料的更新1.煤球和蜂窩煤成分:煤粉+少量黏土+水手工制作或機(jī)械壓制煤：由有機(jī)化合物和無機(jī)化合物組成的復(fù)雜混合物。構(gòu)成煤炭元素主要有碳,此外，還有極少量的磷、硅、氮、氫、氧、鈣、鋁、鐵、硫等元素。燃燒后除產(chǎn)生固體垃圾外，還產(chǎn)生二氧化碳，煙塵，二氧化硫，一氧化碳，氮氧化合物等倫敦光化學(xué)煙霧事件：1952年12月5－8日，一場災(zāi)難降臨了英國倫敦。大霧籠罩著倫敦城，又值城市冬季大量燃煤，排放的煤煙粉塵在無風(fēng)狀態(tài)下蓄積木散，煙和濕氣積聚在大氣層中，致使城市上空連續(xù)四五天煙霧彌漫，能見度極低。僅僅4天時間，死亡人數(shù)達(dá)4000多人。就連當(dāng)時舉辦的一場盛大的得獎牛展覽中的350頭牛也慘遭劫難。一頭牛當(dāng)場死亡，52頭嚴(yán)重中毒，其中14頭奄奄待斃。2個月后，又有8O00多人陸續(xù)喪生。這就是駭人聽聞的“倫敦?zé)熿F事件”。

釀成倫敦?zé)熿F事件主要的兇手有兩個，冬季取暖燃煤和工業(yè)排放的煙霧是元兇。倫敦工業(yè)燃料及居民冬季取暖使用煤炭，煤炭在燃燒時，會生成水（H2O）、二氧化碳（CO2）、一氧化碳（CO）、二氧化硫（SO2）、二氧化氮（NO2）和碳?xì)浠衔铮–H）等物質(zhì)。

煤水漿

在工業(yè)生產(chǎn)中，將煤粉加水和少量添加劑制成煤水漿，煤水漿可以像是有一樣通過管道運(yùn)輸，降低運(yùn)輸成本。另外，在工業(yè)生產(chǎn)中以煤水漿為燃料，不僅迅速點(diǎn)火、火焰穩(wěn)定、燃燒效率高，而且生產(chǎn)成本低、脫硫效率高、氮氧化物排放低、對環(huán)境污染較低。煤的氣化：煤炭氣化是指煤在特定的設(shè)備內(nèi)，在一定溫度及壓力下使煤中有機(jī)質(zhì)與氣化劑（如蒸汽/空氣或氧氣等）發(fā)生一系列化學(xué)反應(yīng)，將固體煤轉(zhuǎn)化為含有CO、H2、CH4等可燃?xì)怏w和CO2、N2等非可燃?xì)怏w的過程。通過一定方法使煤固體——?dú)怏w優(yōu)點(diǎn)：熱效率提高，污染大大降低。含硫較高的煤也可得以利用。2.以煤為原料做成氣體燃料發(fā)生煤爐氣：將煤在發(fā)生爐中燃燒后，將爐底的空氣加以限制，使煤不能完全燃燒，因而產(chǎn)生大量的一氧化碳，就是發(fā)生爐煤氣。主要成分一氧化碳和氮?dú)?C+O2=2CO

水煤氣：將煤在爐中點(diǎn)燃后，在爐底吹入充足的空氣，使煤熾烈的燃燒，然后停掉風(fēng)機(jī)，依次從爐底和爐頂噴入水蒸氣，與熾熱的煤化合后產(chǎn)生大量的氫氣和一氧化碳，再與空氣中的氮?dú)夂褪Ｓ嗟乃魵饣旌?，就形成了水煤氣。主要成分氫氣和一氧化碳C+H2O=CO+H2

高溫

干餾煤氣：煤在隔絕空氣條件下受熱分解產(chǎn)生的氣體。煤干餾除生成干餾煤氣（焦?fàn)t氣）外，還生成焦炭（或半焦）、煤焦油、粗苯、煤氣等。干餾煤氣的主要成分氫氣、甲烷、乙烯、一氧化碳等煤炭地下氣化

煤炭地下氣化是將處于地下的煤炭進(jìn)行有控制地燃燒，通過對煤的熱作用及化學(xué)作用產(chǎn)生可燃?xì)怏w的過程。主要成分：丙烷、丁烷（含有少量丙烯、丁烯）主要用途:用作石油化工的原料,也可用作燃料。反應(yīng)原理:丙烷、丁烷完全燃燒釋放大量熱能。

C3H8+5O2→3CO2+4H2O2C4H10+13O2→8CO2+10H2O二、使用方便的燃料------液化石油氣石油液化氣狀態(tài)、儲存、運(yùn)輸1、常溫常壓下呈氣態(tài)，在一定壓力下或冷凍到一定溫度可以液化為液體。2、儲存設(shè)備比較簡單，鋼瓶或儲罐。3、運(yùn)輸：專用管道、分配槽車。液化石油氣-優(yōu)點(diǎn)

①污染少?？梢匀咳紵瑹o粉塵。②發(fā)熱量高。相當(dāng)于同樣重量煤的2倍。③易于運(yùn)輸。④壓力穩(wěn)定。用戶灶前壓力不變，使用方便。⑤儲存設(shè)備簡單，供應(yīng)方式靈活。液化石油氣危害1、健康危害：本品有麻醉作用。急性中毒，慢性影響，導(dǎo)致身體健康受損，甚至呼吸停止。2、環(huán)境危害：對環(huán)境有危害，對水體、土壤和大氣可造成污染。3、燃爆危險(xiǎn)。氣體燃料的安全操作規(guī)程及基本要求

煤氣站、高爐、轉(zhuǎn)爐煤氣回收凈化系統(tǒng)的設(shè)備、機(jī)房、煤氣柜以及有可能泄漏煤氣的其他構(gòu)件等均應(yīng)位于居民區(qū)、生產(chǎn)車間全年主要風(fēng)向的下風(fēng)側(cè)，并有一定的安全距離。煤氣回收、凈化設(shè)備必須配置在寬敞的地區(qū)，保證設(shè)備間有良好的通風(fēng)。在可能有煤氣泄漏的工作地點(diǎn)，如煤氣爐、煤氣加壓站、轉(zhuǎn)爐控制室、煤氣混合站、調(diào)度站等處，應(yīng)根據(jù)實(shí)際情況建立經(jīng)常性的空氣試樣分析，測定其中CO等有毒氣體的含量，如超過規(guī)定標(biāo)準(zhǔn)必須采取安全措施。要防止爆炸，就應(yīng)避免形成煤氣空氣的混合氣。因此，應(yīng)保證全部煤氣設(shè)備和煤氣管網(wǎng)的嚴(yán)密性，避免漏氣，并應(yīng)定期檢查。為了防止部分爆炸而引起破壞，可采用防爆安全裝置，常用的有水封裝置和防爆閥。

三、潔凈燃料—天然氣和沼氣1、天然氣天然氣的主要成分是甲烷。甲烷的燃燒反應(yīng)式：CH4+3O2==CO2+2H2O甲烷是含氫量最高的烴，與其他含碳?xì)怏w燃料相比，在相同條件下充分燃燒時產(chǎn)生的CO2最少。點(diǎn)燃中國石油天然氣鉆井平臺安徽宿州天然氣鉆井工地塔里木盆地天然氣鉆井天然氣的特性易燃易爆性：天然氣和空氣混合后，溫度達(dá)到550℃左右就會燃燒；其混合物濃度達(dá)到5%－15%時，遇到火種就會爆炸。

單位熱值較高：低熱值約7800－9000kCal/m3，天然氣燃燒后發(fā)出的熱量是同體積煤氣的2.4倍左右，是液化石油氣的一半左右。安全性：天然氣比空氣輕，易揮發(fā)，不易在低洼處聚積，發(fā)生泄露后引發(fā)火災(zāi)爆炸事故的危險(xiǎn)性遠(yuǎn)低于液化石油氣；民用天然氣不含CO，在戶內(nèi)的輕微泄露不會引起煤氣中毒。清潔環(huán)保：天然氣可徹底燃燒，不產(chǎn)生灰粉，是完全清潔的燃料；CO2的產(chǎn)生量遠(yuǎn)低于等熱值的煤炭或石油。泄露：天然氣不含水分，供氣壓力比煤氣高1倍以上，管線中存在不易泄露煤氣的微小縫隙，但通了天然氣不久就會泄露，切換后冬季必須更加注意維護(hù)。

不易運(yùn)輸存儲：相對煤和石油而言，天然氣對運(yùn)輸存儲的條件要求非?？量蹋@點(diǎn)嚴(yán)重影響了天然氣早期的推廣應(yīng)用，現(xiàn)代隨著低溫液化、管輸?shù)认嚓P(guān)技術(shù)的進(jìn)步發(fā)展，才在經(jīng)濟(jì)相對發(fā)達(dá)地區(qū)規(guī)模化應(yīng)用。天然氣的用途主要用于化工生產(chǎn)、發(fā)電、居民燃?xì)狻⑸虡I(yè)供氣、市區(qū)供熱以及汽車燃料等。天然氣最具有發(fā)展?jié)摿Φ膽?yīng)用領(lǐng)域是天然氣空調(diào)和天然氣汽車。

天然氣發(fā)電機(jī)組以家用管道天然氣為燃料，燃料成本只有汽油發(fā)電機(jī)組的三分之一。西氣東輸

中國西部地區(qū)天然氣向東部地區(qū)輸送，主要是新疆塔里木盆地的天然氣輸往長江三角洲地區(qū)。輸氣管道西起新疆塔里木的輪南油田，向東最終到達(dá)上海，延至杭州。途11省區(qū)，全長4000km。設(shè)計(jì)年輸氣能力120億立方米，最終輸氣能力200億立方米。2004年10月1日全線貫通并投產(chǎn)。2、沼氣的生產(chǎn)及應(yīng)用⑴、沼氣的定義：顧名思義就是沼澤里的氣體。

是各種有機(jī)物質(zhì)，在隔絕空氣、適宜的溫度、濕度下，經(jīng)過微生物的發(fā)酵作用產(chǎn)生的一種可燃燒氣體。⑵、沼氣的組成：沼氣含有多種氣體，主要成分是CH4。

還含有CO2、少量的H2、N2、H2S、CO、水蒸氣等。⑶、沼氣含有少量硫化氫，所以略帶臭味。其特性與天然氣相似。⑷、沼氣在空氣中的爆炸極限：8