72燃料的合理利用與開發(fā)-課件2

課題２燃料的合理利用與開發(fā)課題２燃料的合理利用與開發(fā)1你知道日常生活中的燃料有哪些？【討論】柴草、煤、汽油、柴油、煤油（航空）、石蠟、液化石油氣、天然氣、酒精、氫氣、煤氣、水煤氣（主要成分是H2和CO）等。你知道日常生活中的燃料有哪些？【討論】柴草、2一、化學反應中的能量變化：現(xiàn)象手的感覺分析化學方程式塊狀變成粉末狀試管外壁發(fā)燙生石灰與水反應中有熱量放出實驗7-3：生石灰與水反應放出熱量CaO+H2O==Ca(OH)2一、化學反應中的能量變化：現(xiàn)象手的感覺分析3

【實驗7—5】鎂與鹽酸反應在一支試管中加入幾小段鎂條，再加入5mL鹽酸，觀察現(xiàn)象，并用手觸摸試管外壁。現(xiàn)象手的感覺分析鎂條表面有大量氣泡冒出，鎂條逐漸消失。試管外壁發(fā)燙鎂與鹽酸反應放出熱量化學方程式：Mg+HClMgCl2+H22↑【實驗7—5】鎂與鹽酸反應在一支試管中加入幾小段鎂條4放熱反應:可燃物的燃燒、緩慢氧化、金屬和酸反應等。吸熱反應:條件為“加熱”和“高溫”的反應C+CO2====2CO高溫化學反應在生成新物質(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。放熱反應:可燃物的燃燒、緩慢氧化、金屬和酸反應等。吸熱反應:5

化學反應一般都會伴隨能量的變化，主要表現(xiàn)為熱量的變化。有的化學反應要放出熱量，有的要吸收熱量。CaO+H2O＝Ca(OH)2C+CO2

2CO高溫Mg+2HCl=MgCl2+H2↑放出熱量放出熱量吸收熱量CO+CuO===Cu+CO2?吸收熱量化學反應一般都會伴隨能量的變化，主CaO+6人類對能量的利用生活燃料的利用利用燃料產(chǎn)生的熱量爆炸產(chǎn)生的熱量食物在體內(nèi)緩慢氧化放出熱量能量的轉化：電池充電時——能轉化為—能；使用電池是——能轉化為——能。做飯、取暖等發(fā)電、燒制陶瓷、冶煉金屬、發(fā)射火箭開采煤礦、開山炸石、拆除危舊建筑維持體溫和日常生命活動所需要的能量電化學化學電人類對能量的利用生活燃料的利用7煉鋼燒磚發(fā)電開山炸石煉鋼燒磚發(fā)電開山炸石8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?。因為它們都是由古代生物的遺骸經(jīng)一系列復雜變化而形成的?；剂鲜遣豢稍偕茉础；剂仙钪薪?jīng)常使用的燃料有煤、石油因為它們都是由古代生物91、煤的形成及其組成的主要元素是什么？煤是“工業(yè)的糧食”由古代植物遺體埋在地層下，并在地殼中經(jīng)過一系列非常復雜的變化而形成的。煤和石油1、煤的形成及其組成的主要元煤是“工業(yè)的糧食”煤和石油10其主要成分是碳元素，還含有少量H、N、S、O等元素及無機礦物。煤是復雜的混合物其主要成分是碳元素，還含有少量H、N、S、O等元素及煤是復11焦炭——冶金工業(yè)重要原料煤焦油——化工原料煤氣——燃料煤干餾煤氣的主要成分為：氫氣H2甲烷CH4一氧化碳CO其他氣體焦炭——冶金工業(yè)重要原料煤干餾煤氣的主要成分為：氫氣H12煤的綜合利用煤的綜合利用13石油是“工業(yè)的血液”由古代海洋生物的遺骸在地殼中經(jīng)過非常復雜的變化而形成的一種粘稠狀液體。（從油井中開采出來的石油叫原油，不能直接燃燒）2、石油的形成及其組成的主要元素是什么？石油是“工業(yè)的血液”由古代海洋生物的遺2、石油的形成及其組成14主要成分碳和氫兩種元素，含有少量S、O、N等，也是混合物。主要成分碳和氫兩種元素，15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，石油的分餾（化學變化）。給石油加熱，組成石油的各物質(zhì)16以石油為原料所制成的部分產(chǎn)品以石油為17城鎮(zhèn)的許多家庭做飯使用罐裝“煤氣”，是液化石油氣，這是石油化工產(chǎn)品。液化石油氣是經(jīng)過加壓后壓縮到鋼瓶中的，瓶內(nèi)的壓強是大氣的7-8倍。１．石油可直接用作燃料嗎？石油產(chǎn)品中有哪些是常用的燃料？２．煤氣泄漏會造成什么危害？石油罐裝液化石油氣在安全上應注意什么？討論城鎮(zhèn)的許多家庭做飯使用１．石油可直接用作燃料嗎？石油產(chǎn)品18（2）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注意什么？（1）石油可直接用作燃料嗎？石油產(chǎn)品中有哪些是常用的燃料？不可以；汽油、柴油、（航空）煤油、石蠟、液化石油氣等。【閱讀與思考】會引起煤氣中毒或污染空氣或引起火災甚至爆炸；防泄漏引起火災甚至爆炸、防撞擊、防高溫等。（2）煤氣泄漏會造成什么危害？使用罐裝（1）石油可直接用作19天然氣天然氣主要是由碳和氫組成的氣態(tài)化合物，其中主要的是甲烷（CH4)。1、甲烷的物理性質(zhì)①通常狀況下無色、無氣味氣體②難溶于水③比空氣輕天然氣天然氣主要是由碳和氫組成的氣態(tài)化合1、甲烷的物理性質(zhì)①20甲烷是當今最重要的而又相對清潔的化石燃料，我國是最早利用天然氣的國家在明朝就有記載。甲烷是當今最重要的而又相對清潔的化21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22煤礦的礦井中常含有甲烷，煤礦發(fā)生瓦斯爆炸造成人員傷亡的事故時有發(fā)生。你認為煤礦應采取哪些安全措施？（1）要嚴禁煙火，排除一切可能產(chǎn)生火花的因素；（2）注意礦井的通風，使在礦井中產(chǎn)生的甲烷盡快散失；（3）要注意對礦井工人進行安全意識的教育。煤礦的礦井中常含有甲烷，煤礦發(fā)生瓦斯爆炸造23（3）生活垃圾、動植物殘體、動物的排泄物等經(jīng)過發(fā)酵也能產(chǎn)生甲烷。沼氣池（3）生活垃圾、動植物殘體、動物的排泄物等經(jīng)過發(fā)酵也能產(chǎn)生甲24天然氣天然氣主要是由碳和氫組成的氣態(tài)化合物，其中主要的是甲烷（CH4)。1、甲烷的物理性質(zhì)①通常狀況下無色、無氣味氣體②難溶于水③比空氣輕天然氣天然氣主要是由碳和氫組成的氣態(tài)化合1、甲烷的物理性質(zhì)①25點燃現(xiàn)象倒入澄清石灰水現(xiàn)象化學方程式點燃甲烷的現(xiàn)象：CH4該實驗說明甲烷含什么元素？點燃現(xiàn)象倒入澄清石灰水現(xiàn)象化學方程式點燃甲烷的現(xiàn)象：CH4該262.化學性質(zhì)：可燃性【實驗7—4】甲烷的燃燒點燃前，要先檢驗甲烷的純度！?。　粳F(xiàn)象】①純凈的甲烷能在空氣中安靜地燃燒，產(chǎn)生藍色火焰；②燒杯發(fā)燙（放出大量的熱）；③燒杯壁上出現(xiàn)水珠，倒入燒杯中的澄清石灰水變渾濁。【結論】CH4+O2H2O+CO222點燃【思考】這個實驗說明甲烷中含有哪些元素？2.化學性質(zhì)：可燃性【實驗7—4】甲烷的燃燒點燃前，要先檢驗27化石燃料要經(jīng)過數(shù)百萬年才能形成非一日之功，是不可再生的生能源，人類目前掠奪式的開采，將使化石燃料最終被耗盡。因此人類應該考慮如何合理利用化石燃料。問題：化石燃料是不是取之不盡的？化石燃料要經(jīng)過數(shù)百萬年才能形成非問題：化石燃料是不是取之不盡28

化石燃料形成的時間非常長，儲量有限?；剂蠈儆诓豢稍偕茉础Ｈ祟惸壳跋牡哪芰恐饕獊碜曰剂稀Ｔ诓痪玫膶?，我們將面臨嚴重的能源危機！探明儲量年產(chǎn)量石油

28.33億噸

1.89億噸天然氣

32124億立方米

851.7億立方米煤

3261億噸

30.5億噸我國2009年我國化石能源基礎儲量和年產(chǎn)量化石燃料形成的時間非常長，儲量有限。化石在不久的將來29探明儲量年產(chǎn)量開采年限石油28.33億噸1.89億噸天然氣32124億立方米851.7億立方米煤3261億噸30.5億噸我國2009年化石能源儲量及年產(chǎn)量15年38年107年探明儲量年產(chǎn)量開采年限石油28.33億噸1.89億噸天30可怕的戰(zhàn)爭！

伊拉克石油資源豐富，為爭奪石油，美政府官員從不諱言宣稱：控制伊拉克石油！從而發(fā)起戰(zhàn)爭！可怕的戰(zhàn)爭！伊拉克石油資源豐富，為爭奪石油，美政府官31石油沒了汽車不動了我又該如何面對？一切可能亂了石油沒了汽車不動了我又該如何面對？一切可能亂了32按照這樣的化石能源探明儲量和開發(fā)速度，我國的煤、石油、天然氣資源將會很快耗盡。我們應該怎么辦？．節(jié)約能源，提高燃料的利用率；．開發(fā)和利用新能源。按照這樣的化石能源探明儲量和開發(fā)速度，我國的33

由此可見，人類的生存也面臨著嚴重的挑戰(zhàn)，必須采取以下措施：1、節(jié)約能源，提高燃料的利用率：由此可見，人類的生存也面臨著嚴重的1、節(jié)約能34節(jié)約能源最重要的是使燃料充分燃燒。使燃料充分燃燒的條件：燃燒時要有足夠多的空氣燃料與空氣要有足夠大的接觸面積。燃燒不充分不僅使燃料產(chǎn)生的熱量減少，無謂的浪費資源，而且還會產(chǎn)生大量的有害氣體，污染空氣。燃燒時要有足夠多的空氣燃料與空氣要有足夠大的接觸面積。352、合理利用與開發(fā)化石能源：

2、合理利用與開發(fā)化石能源：36可燃冰：外觀像冰，主要含有甲烷水合物（由甲烷分子和水分子組成），還含有少量二氧化碳氣體。能像固體酒精一樣直接點燃，被形象地稱為“可燃冰”。

可燃冰：外觀像冰，主要含有甲烷水合物（由甲烷分子和水分子組成37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晶而成的“冰塊”。“冰塊”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381立方米這種可燃冰燃燒，相當于164立方米的天然氣燃燒所產(chǎn)生的熱值。據(jù)粗略估算，在地殼淺部，可燃冰儲層中所含的有機碳總量，大約是全球石油、天然氣和煤等化石燃料含碳量的兩倍，海底可燃冰的儲量夠人類使用1000年。據(jù)專家估計，全世界石油總儲量在2700億噸到6500億噸之間。按照目前的消耗速度，再有50－60年，全世界的石油資源將消耗殆盡。可燃冰的發(fā)現(xiàn)，讓陷入能源危機的人類看到新希望。1立方米這種可燃冰燃燒，相當于164立方米的據(jù)專家估計，全世39然而要從海底將這些東西發(fā)掘出來，卻并非易事?？茖W家們認為，這種礦藏哪怕受到最小的破壞，甚至是自然的破壞，就足以導致甲烷氣的大量散失，從而使大氣中的溫室氣體含量急劇增加，它所產(chǎn)生的后果將是不堪設想的。世紀之交，在一座新能源的寶庫面前，人們不得不審慎從事——誰能肯定它不是潘朵拉的盒子？萬一打開了就關不上了呢？然而要從海底將這些東西發(fā)掘出來，卻并非40

有關專家估計目前發(fā)現(xiàn)的可燃冰儲量大約是化石燃料總和的2倍，具有能量高，燃燒值大等優(yōu)點。它將能替代化石燃料的新能源。可燃冰埋藏在海底的巖石中，目前開采在技術上還存在很大困難。甲烷是一種高效的溫室氣體，可燃冰的開采如果方法不當，釋放出的甲烷擴散到大氣中，會造成地球的溫室效應比二氧化碳更加嚴重。所以，開采的關鍵是解決技術上的問題，同時也必須考慮環(huán)境保護。資料：

有關專家估計目前發(fā)現(xiàn)的可燃冰儲量大約是化石燃料總和的41使用燃料對環(huán)境的影響使用燃料對環(huán)境的影響421、煤的燃燒思考1：煤中主要含哪種元素，可能還含哪些元素？碳元素硫元素氮元素CO有毒氣體CO2

溫室效應SO2

NO2

酸雨思考2：這此元素燃燒后生成哪些物質(zhì)？1、煤的燃燒思考1：煤中主要含哪種元素，可能還含哪些元素？碳43討論：根據(jù)上述實驗，試說明酸雨可能對環(huán)境造成什么樣的破壞，應采取怎樣的防止和保護措施？農(nóng)業(yè)森林橋梁文物人體健康討論：根據(jù)上述實驗，試說明酸雨可能對環(huán)境造成什么樣的破壞，應44工廠排出的煙塵污染空氣工廠排出的煙塵污染空氣45河流嚴重污染，死魚隨處漂流河流嚴重污染，死魚隨處漂流46酸雨破壞，枝枯葉敗酸雨破壞，枝枯葉敗47雕像受酸雨腐蝕，六十年滄桑變化1908年1969年雕像受酸雨腐蝕，六十年滄桑變化1908年481．土壤酸化，損害植物生長；2．腐蝕建筑物、金屬材料、文物等；3．污染水流，魚類死亡；4．影響人體健康。酸雨的危害酸雨的防治措施：1、減少二氧化硫的排放。2、用天然氣代替煤。3、大力推廣使用脫硫煤。1．土壤酸化，損害植物生長；酸雨的危害酸雨的防治措施：1、減49

2、化石燃料造成對空氣的污染，主要有以下原因：（1）.燃料中的一些雜質(zhì)如硫等燃燒時，產(chǎn)生空氣污染物如二氧化硫；（2）.燃料燃燒不充分，產(chǎn)生一氧化碳；（3）.未燃燒的碳氫化合物及炭粒、塵粒等排放到空氣中形成浮塵。2、化石燃料造成對空氣的污染，主（1）.燃料中的一些雜質(zhì)50汽車尾氣的排放汽車尾氣的排放513．汽車用燃料的燃燒對空氣的影響CO氣體；未燃燒的碳氫化合物；氮的氧化物；含鉛的化合物和煙塵等。汽車尾氣中的主要污染物有哪些？汽車用的燃料主要是汽油和柴油3．汽車用燃料的燃燒對空氣的影響CO氣體；汽車尾氣中的主要污52（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，使有害氣體轉化為無害物質(zhì)。（3）使用無鉛汽油，禁止含鉛物質(zhì)排放。為了減少汽車尾氣對環(huán)境的污染，目前在燃料和汽車制造技術方面可以采取什么措施？（1）改進發(fā)動機的燃燒方式，以使汽油53（4）使用清潔能源，如使用壓縮天然氣（CNG）或液化石油氣（LPG）作燃料。（5）在管理上加大檢測尾氣的力度，禁止未達到環(huán)保標準的汽車上路。（6）在汽油中加入適量乙醇作為汽車燃料，可適當節(jié)約石油資源，并在一定程度上減少汽車尾氣的污染。（4）使用清潔能源，如使用壓縮天然氣54使用壓縮天然氣[CNG]燃料的汽車液化石油氣[LPG]汽車加氣站使用壓縮天然氣[CNG]燃料的汽車液化石油氣[LPG]汽車加551．乙醇俗稱：酒精，化學式為C2H5OH。四、能源的利用和開發(fā)物性：無色、有特殊香味的液體，易揮發(fā)，沸點低，能與水混溶。清潔能源：天然氣、乙醇和氫氣化性：可燃性C2H5OH+3O22CO2+3H2O點燃（可再生能源）制備：含淀粉、糖的植物經(jīng)發(fā)酵、蒸餾而成。1．乙醇俗稱：酒精，化學式為C2H5OH。四、能源的利用和開56環(huán)保又節(jié)能的沃爾沃生物乙醇燃料車優(yōu)點：可再生、環(huán)保；“綠色”能源；燃燒產(chǎn)物基本上不污染環(huán)境。

用途：用作酒精燈、火鍋、內(nèi)燃機等的燃料環(huán)保又節(jié)能的沃爾沃生物乙醇燃料車優(yōu)點：可再生、環(huán)保572．氫氣2H2+O22H2O點燃特點：燃燒產(chǎn)物無污染，是最清潔的燃料。優(yōu)點：①資源豐富，可再生；②無毒、極易燃、燃燒放熱多；③燃燒產(chǎn)物是水，幾乎不產(chǎn)生有害氣體和顆粒物，不污染環(huán)境。缺點：①制取成本高；②貯存、運輸困難。物性：無色無味的氣體，難溶于水，密度最小化性：可燃性、還原性2．氫氣2H2+O22H2O58氫氣的實驗室制法藥品:

鋅和稀硫酸（或稀鹽酸）原理:Zn+H2SO4==ZnSO4+H2↑Zn+2HCl==ZnCl2+H2↑制法：氫氣的實驗室制法藥品:鋅和稀硫酸（或稀鹽酸）原理:Zn59制取氫氣的發(fā)生裝置收集裝置制取氫氣的發(fā)生裝置收集裝置60排水法收集氫氣向下排空氣法收集氫氣排水法收集氫氣向下排空氣法收集氫氣61排水法收集氫氣向下排空氣法收集氫氣排水法收集氫氣向下排空氣法收集氫氣62

新能源的種類有太陽能、核能、風能、地熱能、潮汐能等。開發(fā)新能源的作用：解決化石能源枯竭，減少環(huán)境污染。新能源：利用不同形式的能量發(fā)電示意圖新能源的種類有太陽能、核能、風能、地熱能、潮汐能63太陽能汽車太陽能汽車64居民太陽能熱水器返回居民太陽能熱水器返回65新疆風力發(fā)電機新疆風力發(fā)電機66法國潮汐能電站返回法國潮汐能電站返回67秦山核電站返回秦山核電站返回68冰島地熱冰島地熱69西藏羊八井地熱電廠返回西藏羊八井地熱電廠返回70乙醇燃料汽車返回沃爾沃（瑞典沃爾沃公司）乙醇燃料汽車返回沃爾沃（瑞典沃爾沃公司）71液氫燃料電池概念車———氫動一號（美國通用汽車公司）返回液氫燃料電池概念車———氫動一號（美國通用汽車公司72

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