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文檔簡介
1、1,課題2 燃料的合理利用與開發(fā),2,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。,生石灰和水劇烈反應(yīng),產(chǎn)生大量水蒸氣,放熱。,熱或燙手。,生石灰和水劇烈反應(yīng),產(chǎn)生大量水蒸氣,并放出熱量,說明這是一個 放熱反應(yīng)。,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)。,3,化學反應(yīng)都伴隨著能量變化,通常表現(xiàn)為熱量變化,4,利用化學反應(yīng)放出熱量的實例,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
2、建筑;等等,對于我們自身來說,維持體溫和日?;顒铀璧哪芰?,都與食物在體內(nèi)發(fā)生的化學反應(yīng)有關(guān)。,討論:舉出一些利用化學反應(yīng)放出熱量的實例。,切割或焊接金屬、驅(qū)動汽車、加熱物質(zhì)等。,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,而化石燃料的資源是有限的。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,如果我們提高煤等燃料的燃燒利用率,就相當于延長煤等的使用期限。,5,另外燃料燃燒不充分時,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。,如何做到使燃料充分燃燒呢?,使燃料充分燃燒通常需要考慮兩點: 1、燃燒時要有足夠多的空氣 2、燃料要與空氣要有足夠
3、大的接觸面積,討論:工業(yè)上有時使用煤等固體燃料,為了使燃料與空氣有足夠的接觸面,你認為應(yīng)將固體燃料進行怎樣的處理?,為了使燃料與空氣有足夠大的接觸面應(yīng)將固體燃料加工成小塊或加工成蜂窩煤狀或粉狀,這樣可提高燃料的利用率。,6,一、化石燃料,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)榛剂稀K鼈兪遣豢稍偕茉础?為什么要這樣稱呼它們?我們現(xiàn)在從它們的形成開始認識它們。,煤的形成,石油和天然氣的形成,7,閱讀課本138139頁,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
4、利用?,混合物,碳元素,氫、氮、硫、氧元素,CO2,H2O,NO2,SO2,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,8,煤怎樣得到的充分利用?,煤,隔絕空氣,加熱,固體:焦炭 液體:煤焦油(含多種有機化合物) 煤氣:主要成分H2、CH4、CO等(氣體燃料),這是物理變化還是化學變化呢?,9,煤的用途,工業(yè)的糧食,10,2.石油:是古代動植物遺體在地層下經(jīng)過非常復雜 變化而形成的一種粘稠液體。它是由多種 物質(zhì)組成的混合物。主要含有C、H元素, 還含有S、O、N等元素。
5、,討論: 石油可直接用做燃料嗎?石油產(chǎn)品中有哪些是常用的燃料?,石油燃燒,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。,12,根據(jù)各成分的沸點不同進行分離。,分析上述過程是物理變化還是化學變化?,石油怎樣得到充分利用?,13,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,是物理變化。,14,城鎮(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
6、壓縮到鋼瓶中的,瓶內(nèi)壓強是大氣壓強的78倍。,15,2、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(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、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。,16,工業(yè)的血液,石油的用途,17,天然氣,甲烷是一種無
7、色密度比空氣小的氣體。,天然氣的成分?,為混合物,主要成分為甲烷氣體。,極難溶于水。,這是用排水法收集到的甲烷氣體,根據(jù)圖片,思考甲烷的物理性質(zhì)有哪些?,實驗驗證,設(shè)計實驗:驗證甲烷燃燒的產(chǎn)物是水和二氧化碳?,19,實驗現(xiàn)象: 明亮的藍色火焰; 燒杯內(nèi)壁有水霧(干冷的燒杯); 杯壁上澄清石灰水變混濁 (內(nèi)壁涂有澄清石灰水的燒杯); 放出熱量。,20,2、天然氣,在有石油的地方,一般都有天然氣的存在。 天然氣的主要成分是甲烷(CH4)(俗稱沼氣)。,實驗7-4觀察甲烷的顏色、狀態(tài)。點燃從導管放出的甲烷(點燃前,要先檢驗甲烷的純度),在火焰的上方罩一個冷而干燥的燒杯。過一會兒,觀察燒杯上的現(xiàn)象。,
8、火焰明亮且呈藍色,放熱;燒杯內(nèi)壁上有水珠,迅速把燒杯倒過來,向燒杯內(nèi)注入少量澄清的石灰水,振蕩,觀察現(xiàn)象。,澄清的石灰水變渾濁,CH4 + 2O2,2H2O,+ CO2,這個實驗說明甲烷中肯定含有氫元素、碳元素,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。,22,23,24,人工能制取沼氣嗎?,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。,在我國農(nóng)村利用沼氣,不僅可以解決生活用燃料問題;還能綜合治理環(huán)境衛(wèi)生問題。,25,防止泄漏中毒 防止泄漏爆炸,防止泄漏 爆炸,防止泄漏 爆
9、炸,26,27,化石燃料的用途,28,化石燃料形成的時間非常長,儲量有限?;?燃料屬于不可再生能源。人類目前消耗的能量主要 來自化石燃料。,在不久的將來,我們將面臨嚴重的能源危機!,我國2004年化石能源探明儲量、年產(chǎn)量及開采年限,29,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”。但是可燃冰埋藏 于海底的巖石中,如果在開采中甲烷氣體大量泄漏于大氣 中造成的溫室效應(yīng)將比二氧化
10、碳更加嚴重。所以還需要解決 技術(shù)上的問題。,可燃冰,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!,31,石油沒了,汽車不動了,我又該如何面對?,一切可能亂了,32,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;,33,討論: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?,思考1:煤中主要含哪種元素?還含哪些元素?,煤的燃燒,1.煤燃燒對空氣的影響,34,35,2、汽車用燃料的燃燒,汽車尾氣中的主要污染物有哪些? 減少汽車尾氣對空氣污染的措施有哪些?,36,2、汽車用燃料的燃燒,尾氣
11、中的主要污染物有NO,末燃燒的碳氫化合物、氮的氧化物、含鉛化合物和煙塵 思考:減少汽車氣對空氣的污染可采取哪些措施? 兩個方面: 一、燃料燃燒方面 (1)使用催化凈化裝置 (2)使用無鉛汽油禁止含鉛物質(zhì)的排放 二、造車技術(shù)方面 (3)改進發(fā)動機的燃燒方式以使汽油能 充分燃料,37,二、使用和開發(fā)新的燃料及能源,清潔燃料 一、乙醇(化學式C2H5OH)俗稱酒精。 1、物理性質(zhì): 密度比水小 ,能與水互溶.易 揮發(fā) 2、化學性質(zhì):可燃性,燃燒時放出大量的熱.,3、優(yōu)點:1、無污染 2、熱效率高 3、節(jié)省汽油 4、減少汽車尾氣污染 4、制取:高梁、玉米薯、類經(jīng)過發(fā)酵,蒸餾 可得酒精,38,2、開發(fā)和
12、利用新能源。,核能,太陽能,風能,水能,潮汐能,39,1、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,B,2、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,A,3、有關(guān)石油的敘述不正確的是( ) 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,A,40,4、自然界中以現(xiàn)成形式提供的能源稱為一級能源,需依靠其他能源間接制取的能源稱為二級能源,如氫氣屬高效、無污染的二級能源,是因為自然界中現(xiàn)成氫氣很少。下列敘述正確的是( ) A、天然氣屬二級能源 B、風能屬二級能源 C、家用電器作用的電源屬一級能源 D、一氧化碳屬二級能源,D,5、請仔細閱讀下列文字,然后完成有關(guān)問題。 (1)煤是一種常用的化石燃料,家庭用煤經(jīng)過了從“煤球”到“蜂窩煤”的變化。以前人們把煤粉加工成略大于乒乓球的球體,后來人們把煤粉加工成圓柱體,并在圓柱體內(nèi)打上一些孔。請你分析這種變化的優(yōu)點?,增大煤與氧氣的接觸面積,使其充分燃燒,減少有害物質(zhì)的排放。,41,(2)燃燒時會產(chǎn)生許多污染物。據(jù)資料顯示
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