科粵版九年級上冊化學(xué)教案 5.4 古生物的“遺產(chǎn)”——化石燃料

1、科粵版九年級上冊化學(xué)教案 5.4 古生物的“遺產(chǎn)”化石燃料 5.4古生物的“遺產(chǎn)”化石燃料 一、知識與技能 1.知道什么是化石燃料，知道化石燃料是人類寶貴的自然資源。 2.了解化石燃料儲(chǔ)量有限、不可再生。 二、過程與方法 1.了解化石燃料的燃燒對環(huán)境的影響，認(rèn)識使用和開發(fā)清潔燃料及綠色能源的重要性,增強(qiáng)環(huán)保意識。 2.認(rèn)識化石燃料綜合利用的重要性，知道煤和石油綜合利用的一些主要產(chǎn)品。 3.認(rèn)識燃料充分燃燒的重要意義。 化石燃料對人類的重要性、化石燃料的綜合利用、增強(qiáng)環(huán)保意識。 煤和石油的綜合利用、化石燃料的燃燒及其污染。 燃料對于人類生活和社會(huì)發(fā)展具有十分重大的作用。當(dāng)今社會(huì)，最主要的能源是化

2、石燃料，它是古生物留給現(xiàn)代人類的一筆巨大珍貴遺產(chǎn)。 1化石燃料 煤、石油、天然氣是當(dāng)今世界上最主要的三大化石燃料。 (1)化石燃料的形成 煤、石油、天然氣都是由古代生物的遺骸經(jīng)過地層深處高溫、高壓一系列復(fù)雜變化形成的，因而叫做化石燃料。 煤的形成 石油和天然氣的形成 化石燃料要經(jīng)歷數(shù)百萬年才能逐漸形成，是不可再生能源。 (2)化石燃料的組成: 化石燃料 重要性 組成 煤 黑色的“金子” 復(fù)雜的有機(jī)物與無機(jī)物的混合物 石油 工業(yè)的“血液” 多種碳、氫化合物的混合物 天然氣 潔凈的氣體燃料 主要成分甲烷CH4，是混合物 (3)我國化石燃料的儲(chǔ)量和年產(chǎn)量 化石燃料 探明儲(chǔ)量 年產(chǎn)量 煤 1 145億

3、噸 12.4億噸 石油 32.7億噸 1.6億噸 天然氣 1.37×104億立方米 217億立方米 煤、石油、天然氣可供使用的大約年限 2化石燃料燃燒對環(huán)境的污染 化石燃料的使用，給人類帶來了很多益處！為什么說也帶來了不少的弊端呢？ 化石燃料及其產(chǎn)品是一把雙刃刀劍，一方面它對人類生產(chǎn)、生活提供了資源和能源；另一方面，它在燃燒過程中會(huì)產(chǎn)生各種廢氣、廢渣及余熱，造成污染環(huán)境，導(dǎo)致地球生態(tài)環(huán)境變壞。 (1)溫室效應(yīng)：化石燃料中的碳元素燃燒后生成二氧化碳，使大氣中二氧化碳濃度增大，造成溫室效應(yīng)。溫室效應(yīng)會(huì)導(dǎo)致全球變暖，將可能使兩極的冰川融化，海平面升高，淹沒部分沿海城市，還會(huì)使土地沙漠化、農(nóng)

4、業(yè)減產(chǎn)等。 (3)余熱污染：化石燃料燃燒的“余熱”被排放到河流、湖泊或海洋中，使局部區(qū)域水溫升高，嚴(yán)重時(shí)會(huì)導(dǎo)致水生生物大量死亡。 另外還有爐渣固體廢物污染，燃料燃燒不充分會(huì)生成有毒的一氧化碳，未燃燒的碳?xì)浠衔锛疤剂５扰欧诺娇諝庵幸矔?huì)污染空氣。 我知道了！ 相對煤、石油，天然氣的主要成分甲烷中含碳量較小，燃燒較完全，產(chǎn)物是二氧化碳和水，它對大氣的污染較輕，可稱為“清潔能源”！ 氫氣燃燒生成物是水，是最理想能源！ 化石燃料燃燒產(chǎn)生的二氧化碳、硫的氧化物、氮的氧化物、爐渣固體廢物，以及燃燒不充分會(huì)生成一氧化碳，未燃燒的碳?xì)浠衔锛疤剂５扰欧诺娇諝庵卸紩?huì)造成環(huán)境污染。 3化石燃料的綜合利用 化石燃料

5、資源有限、不可再生，直接作燃料，既浪費(fèi)資源，又造成環(huán)境污染。出路何在？ 一是從源頭上減少化石燃料的燃燒，開發(fā)和利用新能源，特別是無污染的“綠色能源”，例如太陽能、風(fēng)能、水能、地?zé)崮?、氫能源?二是積極對環(huán)境進(jìn)行綜合治理。 三是重視化石燃料的綜合利用。 (1)煤的干餾或煉焦 將煤隔絕空氣加強(qiáng)熱，稱為煤的干餾或煉焦。發(fā)生的是化學(xué)變化。 煤的干餾 煤焦炭煤焦油焦?fàn)t煤氣 (2)石油的分餾 利用石油組分沸點(diǎn)不同，把它加熱蒸餾而分開，稱為石油的分餾。該變化是物理變化。 石油煉制 現(xiàn)在，在我們?nèi)粘Ｉ畹囊?、食、住、行各方面，哪一?xiàng)能夠離開塑料、合成纖維 合成橡膠這三大合成材料呢？其實(shí)，它們大部分是石油和煤等

6、化石燃料綜合利用的產(chǎn)品。 煤的綜合利用 石油的綜合利用 (3)西氣東輸：該工程將天然氣從西部地區(qū)輸送到東部地區(qū)，這一工程完成后，我國東部沿海地區(qū)就可以用天然氣作為主要燃料。 西氣東輸供氣網(wǎng) 4燃料和燃燒方式的比較 (1)比較石油常見餾分的某些性質(zhì) 餾分名稱 汽油 煤油 柴油 潤滑油 沸點(diǎn)范圍 30160 160220 220350 350 顏色 無色 微黃色 黃褐色 褐色 流動(dòng)性 易流動(dòng) 易流動(dòng) 較易流動(dòng) 難流動(dòng) 燃燒現(xiàn)象 火焰最明亮 火焰明亮 火焰較明亮，帶黑煙 火焰不明亮，帶大量黑煙 結(jié)論：石油餾分的沸點(diǎn)越高，其顏色越深，流動(dòng)性越差，燃燒時(shí)火焰越不明亮、黑煙越多。 (2)煤油的燃燒 煤油完

7、全燃燒：火焰明亮，無黑煙產(chǎn)生。原因：在氧氣充足的情況下，煤油和空氣中的氧氣充分反應(yīng)生成二氧化碳和水，同時(shí)放出大量的熱。 煤油不完全燃燒：火焰不明亮，有大量黑煙(炭粒)生成。原因：在氧氣不充足的情況下，煤油和空氣中的氧氣不能充分反應(yīng)致使一部分煤油不能完全燃燒，生成炭粒。 5替代能源和未來能源 (1)最清潔的高能燃料氫氣 氫能源的優(yōu)點(diǎn)主要表現(xiàn)在：可以由水制取，資源豐富；熱值高，燃燒時(shí)放熱多；生成物是水，沒有污染。而氫氣的制取和燃燒恰好形成一個(gè)良性循環(huán)，因此氫氣又被稱為最清潔的能源。 (2)“未來能源”可燃冰 可燃冰的學(xué)名為“甲烷水合物”，化學(xué)式為CH4·H2O，可直接點(diǎn)燃(如下圖所示)，

8、燃燒后幾乎不產(chǎn)生任何殘?jiān)?，污染比煤、石油、天然氣都要小?得多。已探明的儲(chǔ)量比煤炭、石油和天然氣總儲(chǔ)量大幾百倍。由于技術(shù)問題，可燃冰仍原封不動(dòng)地保存在海底和永久凍土層內(nèi)。 6煤的干餾與石油的分餾比較 煤的干餾 石油的分餾 原理 將煤隔絕空氣加強(qiáng)熱 利用石油中各組分沸點(diǎn)不同，把它加熱蒸餾而分開 產(chǎn)品 煤焦油、焦?fàn)t煤氣、焦炭 石油氣、汽油、航空煤油、柴油、潤滑油、重油、石蠟、瀝青等 類型 化學(xué)變化 物理變化 7燃料完全燃燒的重要性 目前，人類通過化學(xué)反應(yīng)獲得的能量，大多來自于化石燃料，而化石燃料的資源有限，是不可再生能源。因此，控制燃燒反應(yīng)，使燃料充分燃燒，對于節(jié)約能源非常重要。如果能提高煤等燃料

9、的燃燒利用率，使燃料完全燃燒，就相當(dāng)于延長化石燃料的使用期限。 要使燃料完全燃燒通?？紤]兩點(diǎn)：一是要提供足夠多的空氣，如鼓入空氣、使用富氧空氣、使用純凈氧氣等；二是要使燃料與空氣有足夠大的接觸面，如把固體燃料碾成粉末或制成蜂窩煤狀或氣化、液化，液體燃料變成霧狀再燃燒等。 燃料燃燒不充分時(shí)，不僅使燃料燃燒產(chǎn)生的熱量減少，浪費(fèi)資源，而且還會(huì)產(chǎn)生大量的一氧化碳、煙塵等有害物質(zhì)，造成空氣污染。 8關(guān)注能源和環(huán)境問題 (1)如何解決能源危機(jī)？ 節(jié)約能源：節(jié)約用電；節(jié)約用煤；研制節(jié)能產(chǎn)品等。 提高燃料的利用率，改進(jìn)燃料燃燒設(shè)備和技術(shù)，使燃料充分燃燒；對燃料進(jìn)行深加工；對燃料進(jìn)行綜合利用，如煤的干餾、煤的氣

10、化、石油的分餾等。 尋找替代能源：如酒精、氫能源、可燃冰等。 開發(fā)和利用新能源：如太陽能、核能、氫能、風(fēng)能、地?zé)崮?、潮汐能等?(2)如何減少環(huán)境污染？ 燃燒低硫優(yōu)質(zhì)煤，或是采用燃料脫硫技術(shù)，可減少SO2的排放，防止酸雨的危害。 盡量使化石燃料完全燃燒，防止一氧化碳污染和煙塵污染。 植樹造林，吸收二氧化碳，凈化環(huán)境，防治溫室效應(yīng)。 減少化石燃料的燃燒，降低二氧化碳的排放量，防治溫室效應(yīng)。 使用較清潔的能源或綠色能源，如天然氣、焦?fàn)t煤氣、液化石油氣、酒精、氫能源等。 開發(fā)新能源如太陽能、核能、氫能源、風(fēng)能、地?zé)崮?、潮汐能等?一、什么是化石燃料 二、化石燃料燃燒對環(huán)境的污染 三、化石燃料的綜合利

11、用 1.煤的干餾（化學(xué)變化） 原理：將煤隔絕空氣加強(qiáng)熱 產(chǎn)品：煤焦油、焦?fàn)t煤氣、焦炭 2.石油的分餾（物理變化） 原理：利用石油中各組分沸點(diǎn)不同，把它加熱蒸餾而分開 產(chǎn)品：石油氣、汽油、航空煤油、柴油、潤滑油、重油、石蠟、瀝青等，它們主要含有碳、氫元素。 煤、石油的燃燒會(huì)排放出硫的氧化物、氮的氧化物等污染物，它們?nèi)苡谒畷?huì)形成酸，這些污染物溶在雨水中會(huì)形成“酸雨”，對地面上的植物、建筑物、金屬制品造成腐蝕。燃料燃燒不充分會(huì)生成一氧化碳，未燃燒的碳?xì)浠衔锛疤剂５扰欧诺娇諝庵幸矔?huì)污染空氣。 例1下列說法不正確的是(D) A煤是古代植物遺體埋在地下，經(jīng)過一系列非常復(fù)雜的變化而形成的，是由有機(jī)物和無機(jī)

12、物組成的固體混合物 B石油是古代動(dòng)植物遺體在地殼中經(jīng)過非常復(fù)雜的變化而形成的一種黏稠狀液體 C天然氣是古代植物殘?bào)w在隔絕空氣情況下分解而成的氣體 D煤、石油、天然氣儲(chǔ)量豐富，取之不盡，用之不竭 例2天然氣、液化石油氣燃燒的反應(yīng)是： CH4O2CO22H2O， C3H85O23CO24H2O。 現(xiàn)有一套以天然氣為燃料的灶具，要改用液化石油氣作燃料，應(yīng)采用的措施是(C) A減少空氣進(jìn)入量，增大液化氣進(jìn)入量 B增大兩者的進(jìn)入量 C增大空氣進(jìn)入量或減少液化氣進(jìn)入量 D減少兩者的進(jìn)入量 解析：根據(jù)天然氣、液化石油氣燃燒的化學(xué)方程式，1分子的天然氣燃燒需要2分子氧氣，而1分子液化石油氣燃燒需要5分子氧氣，

13、由此可得知相同體積的液化石油氣完全燃燒需要消耗氧氣的體積大于相同體積的天然氣，從而判斷改為液化石油氣時(shí)為保證氣體完全燃燒對灶具所需要做的改動(dòng)。 例3當(dāng)走過大慶油田時(shí)，你會(huì)發(fā)現(xiàn)長久都不熄滅的巨大“火炬”，“火炬”產(chǎn)生的黑煙飄向空中(如下圖)。其實(shí)那是為處理在原油開采過程中釋放的燃?xì)舛斐傻摹?看到這一情景，你會(huì)想到什么？請從能源和環(huán)境兩個(gè)角度談?wù)勀愕挠^點(diǎn)。 (1)能源角度：將燃?xì)鈨?chǔ)備輸送，直接供給生產(chǎn)、生活的能源，對燃?xì)饧庸ぬ幚?，提高燃料的使用效率，將燃燒放出的熱量進(jìn)行綜合利用； (2)環(huán)境角度：燃燒產(chǎn)生的有毒、有害氣體及粉塵造成空氣污染，燃燒中產(chǎn)生大量二氧化碳?xì)怏w容易造成溫室效應(yīng)。 1.化石燃料的燃燒為人類生活提供便利的同時(shí)，也帶來許多環(huán)境問題。下列化石燃料的燃燒與其帶來的環(huán)境問題對應(yīng)正確的是(D) A炭粒破壞臭氧層 B二氧化碳酸雨 C二氧化硫溫室效應(yīng) D一氧化碳使人中毒 2.目前，家庭用氣體燃料大多是水煤氣、天然氣、焦?fàn)t煤氣、液化石油氣等。其中，屬于石