江蘇省邳州市第二中學(xué)高中化學(xué)《3.2 家用燃料的更新》課件 新人教版選修5

1、 煤及煤的使用煤及煤的使用 【典例典例1 1】煤是一種重要的能源和化工原料，根據(jù)有關(guān)知識(shí)煤是一種重要的能源和化工原料，根據(jù)有關(guān)知識(shí)和信息，回答下列問題：和信息，回答下列問題：(1)(1)有關(guān)煤的敘述正確的是有關(guān)煤的敘述正確的是_。A.A.煤是由焦炭、煤焦油、粗氨水、焦?fàn)t氣組成的混合物煤是由焦炭、煤焦油、粗氨水、焦?fàn)t氣組成的混合物B.B.煤可以轉(zhuǎn)化為氣體或液體燃料煤可以轉(zhuǎn)化為氣體或液體燃料C.C.煤直接燃燒不僅利用率低，而且污染環(huán)境煤直接燃燒不僅利用率低，而且污染環(huán)境D.D.煤是一種可再生能源煤是一種可再生能源(2)(2)已知煤的部分結(jié)構(gòu)模型如圖所示，從煤的結(jié)構(gòu)模型來看，已知煤的部分結(jié)構(gòu)模型如圖

2、所示，從煤的結(jié)構(gòu)模型來看，煤是工業(yè)上獲得煤是工業(yè)上獲得_烴的重要來源。如果充分燃燒生成烴的重要來源。如果充分燃燒生成的大氣污染物是的大氣污染物是_、_。(3)(3)城市家用燃料大多為天然氣、石油液化氣或煤氣，煤氣城市家用燃料大多為天然氣、石油液化氣或煤氣，煤氣的主要成分為的主要成分為COCO和和H H2 2，COCO和和H H2 2是用焦炭和水蒸氣反應(yīng)制得的，是用焦炭和水蒸氣反應(yīng)制得的，寫出制取水煤氣的主要化學(xué)方程式寫出制取水煤氣的主要化學(xué)方程式_。(4)(4)水煤氣不僅是優(yōu)良的氣體燃料，還是重要的化工原料。水煤氣不僅是優(yōu)良的氣體燃料，還是重要的化工原料。COCO和和H H2 2在一定條件下可

3、以合成：在一定條件下可以合成：a.a.甲醇甲醇 b.b.甲醛甲醛 c.c.甲酸甲酸 d.d.乙酸。試分析當(dāng)乙酸。試分析當(dāng)COCO和和H H2 2按按1111的體積比混合反應(yīng)，合成的體積比混合反應(yīng)，合成上述上述_(_(填序號(hào)填序號(hào)) )物質(zhì)時(shí)原子利用率為物質(zhì)時(shí)原子利用率為100%100%。 【思路點(diǎn)撥思路點(diǎn)撥】煤的部分結(jié)構(gòu)中含苯環(huán)，干餾可得芳香煤的部分結(jié)構(gòu)中含苯環(huán)，干餾可得芳香烴，因煤中含烴，因煤中含S S、N N元素，完全燃燒可生成元素，完全燃燒可生成SOSO2 2、NONOx x等大氣污等大氣污染物。染物?！咀灾鹘獯鹱灾鹘獯稹?1)(1)焦炭、煤焦油、粗氨水、焦?fàn)t氣是煤的干焦炭、煤焦油、粗氨

4、水、焦?fàn)t氣是煤的干餾產(chǎn)物，而不是組成煤的成分；煤是不可再生能源。餾產(chǎn)物，而不是組成煤的成分；煤是不可再生能源。(2)(2)從煤的結(jié)構(gòu)看，它是工業(yè)獲取苯等芳香烴的原料，又因從煤的結(jié)構(gòu)看，它是工業(yè)獲取苯等芳香烴的原料，又因含含S S、N N，完全燃燒生成，完全燃燒生成SOSO2 2、NONOx x等大氣污染物。等大氣污染物。(3)C(3)C和和H H2 2O O在高溫下反應(yīng)生成在高溫下反應(yīng)生成COCO和和H H2 2。(4)(4)當(dāng)當(dāng)COCO和和H H2 2按按1111的體積比混合反應(yīng)生成的體積比混合反應(yīng)生成( (甲醛甲醛)CH)CH2 2O O時(shí)原時(shí)原子利用率為子利用率為100100% %。答案

5、：答案：(1)B(1)B、C (2)C (2)芳香芳香 SOSO2 2 NO NOx x(3)C+H(3)C+H2 2O CO+HO CO+H2 2 (4)b (4)b高溫高溫=【互動(dòng)探究互動(dòng)探究】(1)(1)煤的氣化和干餾是物理變化還是化學(xué)變化？煤的氣化和干餾是物理變化還是化學(xué)變化？提示：提示：從煤的結(jié)構(gòu)判斷可知煤并不是由苯、甲苯、從煤的結(jié)構(gòu)判斷可知煤并不是由苯、甲苯、COCO、H H2 2、CHCH4 4、氨水等組成，而氣化時(shí)會(huì)生成、氨水等組成，而氣化時(shí)會(huì)生成COCO、H H2 2，干餾時(shí)生成焦，干餾時(shí)生成焦炭、煤焦油、焦?fàn)t氣，所以煤的氣化、干餾都是化學(xué)變化。炭、煤焦油、焦?fàn)t氣，所以煤的氣

6、化、干餾都是化學(xué)變化。(2)(2)煤直接燃燒有哪些弊端？煤直接燃燒有哪些弊端？提示：提示：因煤中含有硫、氮、磷、硅、鋁、鐵等元素，直接因煤中含有硫、氮、磷、硅、鋁、鐵等元素，直接燃燒時(shí)會(huì)產(chǎn)生燃燒時(shí)會(huì)產(chǎn)生COCO、SOSO2 2、氮氧化物等有害氣體，還會(huì)產(chǎn)生大、氮氧化物等有害氣體，還會(huì)產(chǎn)生大量的固體灰塵和固體垃圾，污染空氣、水源等。量的固體灰塵和固體垃圾，污染空氣、水源等。 【變式訓(xùn)練變式訓(xùn)練】如圖是實(shí)驗(yàn)室模擬煤干餾的實(shí)驗(yàn)裝置，如圖是實(shí)驗(yàn)室模擬煤干餾的實(shí)驗(yàn)裝置，下列有關(guān)敘述錯(cuò)誤的是下列有關(guān)敘述錯(cuò)誤的是( )( )A.A.圖示實(shí)驗(yàn)中發(fā)生了化學(xué)變化圖示實(shí)驗(yàn)中發(fā)生了化學(xué)變化B.B.實(shí)驗(yàn)后水溶液的實(shí)驗(yàn)后

7、水溶液的pH7pH7，溶液，溶液Y Y是黑色黏稠的煤焦油，上層是黑色黏稠的煤焦油，上層X X是粗苯等是粗苯等C.C.氣體氣體Z Z易燃，可以還原氧化銅易燃，可以還原氧化銅D.D.液體液體Y Y是一種純凈物是一種純凈物【解析解析】選選D D。將煤隔絕空氣加強(qiáng)熱使其分解，可得到多種。將煤隔絕空氣加強(qiáng)熱使其分解，可得到多種物質(zhì)，屬于化學(xué)變化，故物質(zhì)，屬于化學(xué)變化，故A A項(xiàng)正確；所得的產(chǎn)物有焦?fàn)t氣項(xiàng)正確；所得的產(chǎn)物有焦?fàn)t氣( (含有甲烷、氫氣、乙烯、一氧化碳等含有甲烷、氫氣、乙烯、一氧化碳等) )、煤焦油、煤焦油( (不溶于水不溶于水的多成分混合物的多成分混合物) )、粗氨水、焦炭等，由于焦?fàn)t氣中的

8、氫氣、粗氨水、焦炭等，由于焦?fàn)t氣中的氫氣可以還原可以還原CuOCuO，且，且CHCH4 4、H H2 2、C C2 2H H4 4、COCO均易燃，故均易燃，故C C項(xiàng)正確；項(xiàng)正確；由于氨水的由于氨水的pH7pH7，煤焦油居于水層以下，苯及二甲苯等居，煤焦油居于水層以下，苯及二甲苯等居于水層以上，故于水層以上，故B B項(xiàng)正確，項(xiàng)正確，D D項(xiàng)錯(cuò)誤。項(xiàng)錯(cuò)誤。 氣體燃料及使用氣體燃料及使用 【典例典例2 2】(1)(1)家用液化石油氣的主要成分之一是丙烷，若家用液化石油氣的主要成分之一是丙烷，若一瓶液化氣瓶中裝有一瓶液化氣瓶中裝有15 kg15 kg液化氣且全部是丙烷，試寫出其液化氣且全部是丙烷，

9、試寫出其完全燃燒時(shí)的化學(xué)方程式完全燃燒時(shí)的化學(xué)方程式_。并計(jì)算完全。并計(jì)算完全燃燒所需要的空氣體積燃燒所需要的空氣體積( (標(biāo)準(zhǔn)狀況下標(biāo)準(zhǔn)狀況下)_)_。(2)(2)管道煤氣中含有的烴類，除甲烷外，還有少量乙烷、丙管道煤氣中含有的烴類，除甲烷外，還有少量乙烷、丙烷、丁烷等，它們的某些性質(zhì)見表：烷、丁烷等，它們的某些性質(zhì)見表：試解釋嚴(yán)寒的冬季有時(shí)管道煤氣火焰很小，并且呈斷續(xù)狀試解釋嚴(yán)寒的冬季有時(shí)管道煤氣火焰很小，并且呈斷續(xù)狀態(tài)的原因：態(tài)的原因：_。(3)(3)在首爾蘭芝島上的足球場下面填埋著首爾人在首爾蘭芝島上的足球場下面填埋著首爾人1515年的垃圾，年的垃圾，垃圾發(fā)酵產(chǎn)生的沼氣為足球場提供部分

10、能源。垃圾發(fā)酵產(chǎn)生的沼氣為足球場提供部分能源。沼氣燃燒的化學(xué)方程式為：沼氣燃燒的化學(xué)方程式為：_。下列說法正確的是下列說法正確的是( (填序號(hào)填序號(hào))_)_。a.a.把秸稈、雜草等廢棄物放在密閉池中發(fā)酵可以產(chǎn)生沼氣把秸稈、雜草等廢棄物放在密閉池中發(fā)酵可以產(chǎn)生沼氣b.b.沼氣的應(yīng)用對(duì)解決農(nóng)村燃料問題、改善環(huán)境有重要意義沼氣的應(yīng)用對(duì)解決農(nóng)村燃料問題、改善環(huán)境有重要意義c.c.沼氣的主要成分是甲烷沼氣的主要成分是甲烷d.d.點(diǎn)燃沼氣與空氣的混合氣體可能發(fā)生爆炸點(diǎn)燃沼氣與空氣的混合氣體可能發(fā)生爆炸 【思路點(diǎn)撥思路點(diǎn)撥】(1)(1)正確寫出燃燒方程式，計(jì)算時(shí)注意正確寫出燃燒方程式，計(jì)算時(shí)注意單位。單位。

11、(2)(2)丁烷的沸點(diǎn)為丁烷的沸點(diǎn)為-0.5 -0.5 ，冬天氣溫低時(shí)會(huì)液化。，冬天氣溫低時(shí)會(huì)液化。(3)(3)沼氣的主要成分為沼氣的主要成分為CHCH4 4。【自主解答自主解答】(1)C(1)C3 3H H8 8 + 5O+ 5O2 2 3CO 3CO2 2+4H+4H2 2O O 44 g 5 44 g 522.4 L22.4 L 15 1510103 3 g 21% g 21%V VV1.82V1.8210105 5 L L(2)(2)由題目提供的熔沸點(diǎn)可知丁烷沸點(diǎn)高，易液化，造成氣由題目提供的熔沸點(diǎn)可知丁烷沸點(diǎn)高，易液化，造成氣體量減少。體量減少。點(diǎn)燃點(diǎn)燃 (3)(3)沼氣的主要成分是

12、沼氣的主要成分是CHCH4 4，其燃燒方程式：，其燃燒方程式：CHCH4 4+2O+2O2 2 CO CO2 2+2H+2H2 2O O由沼氣的制備、成分及意義即可作答。由沼氣的制備、成分及意義即可作答。答案：答案：(1)C(1)C3 3H H8 8+5O+5O2 2 3CO 3CO2 2+4H+4H2 2O 1.82O 1.8210105 5 L L(2)(2)冬天氣溫低，丁烷等容易液化冬天氣溫低，丁烷等容易液化(3)(3)CHCH4 4+2O+2O2 2 CO CO2 2+2H+2H2 2O Oa a、b b、c c、d d點(diǎn)燃點(diǎn)燃 點(diǎn)燃點(diǎn)燃 點(diǎn)燃點(diǎn)燃 【互動(dòng)探究互動(dòng)探究】相同質(zhì)量的甲烷和

13、丁烷完全燃燒，哪個(gè)相同質(zhì)量的甲烷和丁烷完全燃燒，哪個(gè)消耗的氧氣多？哪個(gè)產(chǎn)生的消耗的氧氣多？哪個(gè)產(chǎn)生的COCO2 2多？多？提示：提示：可根據(jù)方程式計(jì)算。也可根據(jù)含碳量推斷，含碳量可根據(jù)方程式計(jì)算。也可根據(jù)含碳量推斷，含碳量越高，消耗的氧氣越少，產(chǎn)生的越高，消耗的氧氣越少，產(chǎn)生的COCO2 2越多。故消耗氧氣多的越多。故消耗氧氣多的為為CHCH4 4，產(chǎn)生，產(chǎn)生COCO2 2多的為多的為C C4 4H H1010?！咀兪接?xùn)練變式訓(xùn)練】天然氣的主要成分天然氣的主要成分CHCH4 4是一種會(huì)產(chǎn)生溫室效應(yīng)是一種會(huì)產(chǎn)生溫室效應(yīng)的氣體，等物質(zhì)的量的的氣體，等物質(zhì)的量的CHCH4 4和和COCO2 2產(chǎn)生的溫室效應(yīng)前者大。下產(chǎn)生的溫室效應(yīng)前者大。下列是有關(guān)天然氣的幾種敘述：天然氣與煤相比較，天然列是有關(guān)天然氣的幾種敘述：天然氣與煤相比較，天然氣是較潔凈的能源；等質(zhì)量的氣是較潔凈的能源；等質(zhì)量的CHCH4 4和