]最新人教版九年级化学上册第七单元课题2燃料的合理利用与开发.ppt

现象手的感觉化学方程式CaO+H2 O=Ca(OH)2 实验实验73 在一个试管中加入少量干在一个试管中加入少量干燥的生石灰，再加入适量水，观察想象，并用燥的生石灰，再加入适量水，观察想象，并用手轻轻触碰试管外壁。手轻轻触碰试管外壁。生石灰生石灰和水和水剧烈反应，产生大量剧烈反应，产生大量水蒸气水蒸气试管壁发热试管壁发热化学反应在生成物质的同时还伴随着能量的化学反应在生成物质的同时还伴随着能量的变化，能量的变化通常表现为热量变化，有些反变化，能量的变化通常表现为热量变化，有些反应放出热量，有些反应吸收热量应放出热量，有些反应吸收热量.自学指导：看课本自学指导：看课本136页课文页课文阅读后回答下列问题：阅读后回答下列问题：2、化学不仅研究物质的（、化学不仅研究物质的（）、（）、（）、（）、（）和）和（），还研究物质变化过程中伴随的（），还研究物质变化过程中伴随的（）。）。1.化学反应在生成新物质的同时，还伴随着（化学反应在生成新物质的同时，还伴随着（）的变化）的变化.3、化学反应伴随着的（化学反应伴随着的（），通常表现为（），通常表现为（），），有些反应放出（有些反应放出（），有些反应吸收（），有些反应吸收（）。）。4.你能举例吗？你能举例吗？氧化钙和水、镁与盐酸反应等是放热反应。氧化钙和水、镁与盐酸反应等是放热反应。碳、氢气、一氧化碳分别与氧化铜反应是吸热反应。碳、氢气、一氧化碳分别与氧化铜反应是吸热反应。能量能量性质性质组成组成结构结构变化变化能量变化能量变化能量变化能量变化热量的变化热量的变化热量热量热量热量你能写出上述反应的化学方程式吗？你能写出上述反应的化学方程式吗？在当今社会，人类需要的大部分能量是由化学反应产在当今社会，人类需要的大部分能量是由化学反应产生。阅读生。阅读P(136-137)内容，燃料的使用与人类的关内容，燃料的使用与人类的关系。系。做饭、取暖做饭、取暖火力发电火力发电烧制瓷器烧制瓷器发射火箭发射火箭冶炼金属冶炼金属利用炸药定向爆破拆除楼房利用炸药定向爆破拆除楼房开山采石开山采石 所以，作为重要的能源，燃料对于人所以，作为重要的能源，燃料对于人类社会是非常重要的。类社会是非常重要的。化学反应中的热量变化被广泛应用于化学反应中的热量变化被广泛应用于生活和生产中。你能举出一些实际应用的生活和生产中。你能举出一些实际应用的例子吗？例子吗？生活中经常使用的燃料有生活中经常使用的燃料有煤、石油煤、石油和天然气和天然气，我们常称它们为，我们常称它们为化石燃料化石燃料。因为它们都是由古代生物的遗骸经因为它们都是由古代生物的遗骸经一系列复杂变化而形成的。化石燃料是一系列复杂变化而形成的。化石燃料是不可再生能源不可再生能源。植物或植物枯萎后植物或植物枯萎后埋于土中，经埋于土中，经长期复杂变化长期复杂变化1、煤的形成和利用、煤的形成和利用其主要成其主要成 分是分是碳碳元素，元素，还含有少量还含有少量H、N、S、O等元素及等元素及无机矿物。无机矿物。煤是复杂的混合物煤是复杂的混合物焦炭焦炭冶金工业重要原料冶金工业重要原料煤焦油煤焦油化工原料化工原料 煤气煤气燃料燃料煤煤干馏干馏煤气的主要成分为：煤气的主要成分为：氢气氢气H2甲烷甲烷CH4一氧化碳一氧化碳CO其他气体其他气体煤直接做燃料很可惜煤直接做燃料很可惜煤的综合利用：煤的综合利用：化学变化化学变化煤煤的的综综合合利利用用石油是由古代动植物遗体在地壳中石油是由古代动植物遗体在地壳中经过经过 非常复杂的变化而形成的一种非常复杂的变化而形成的一种粘稠状液体。粘稠状液体。2、石油的形成及其组成的主要元、石油的形成及其组成的主要元素是什么？素是什么？石油的主石油的主要成要成分分为碳为碳和氢两种元和氢两种元素素，含，含有少量有少量S、O、N等等，也，也是混是混合物。合物。给给石石油油加加热热，组组成成石石油油的的各各物物质质的的沸沸点点不不同同，它它们们就就会会被被先先后后蒸蒸馏馏出出来来而而得得到到分分离离。石石油油的的综综合合利利用用：以石油为以石油为原料所制原料所制成的部分成的部分产品产品城镇的许多家庭做饭使用城镇的许多家庭做饭使用罐装罐装“煤气煤气”，是液化石油气，是液化石油气，这是石油化工产品。液化石油这是石油化工产品。液化石油气是经过加压后压缩到钢瓶中气是经过加压后压缩到钢瓶中的，瓶内的压强是大气的的，瓶内的压强是大气的7-8倍。倍。石油可直接用作燃料吗？石油产品中有哪石油可直接用作燃料吗？石油产品中有哪些是常用的燃料？些是常用的燃料？煤气泄漏会造成什么危害？石油罐装液化煤气泄漏会造成什么危害？石油罐装液化石油气在安全上应注意什么？石油气在安全上应注意什么？1.被称为当今世界上重要的三大化石燃料是什么？2.煤主要含（）元素，还含有那些元素（）属于纯净物还是混合物（）3.将煤隔绝空气加热，还可以制得那些产品？4.石油主要含哪两种元素（），利用石油中各成分（）的不同，将其分离，该变化属于物理变化还是化学变化（）煤、石油、天然气煤、石油、天然气碳碳混合物混合物碳、氢碳、氢沸点沸点物理变化物理变化氢、氮、氧、硫元素氢、氮、氧、硫元素石油属于纯净物还是混合物（石油属于纯净物还是混合物（）混合物混合物小结所学知识，填一填小结所学知识，填一填天然气主要是由碳和氢组成的气态化合天然气主要是由碳和氢组成的气态化合物，其中主要的是甲烷（物，其中主要的是甲烷（CH4)。1、甲烷的物理性质、甲烷的物理性质通常状况下通常状况下无无色色、无、无气味气体气味气体难难溶于水溶于水 密度比密度比空空气气小小制取甲烷气体怎么收集？制取甲烷气体怎么收集？2、甲烷的化学性质甲烷的化学性质实验实验7-4（1）、点燃纯净的甲烷）、点燃纯净的甲烷气体，观察火焰的颜色。气体，观察火焰的颜色。在火焰上方罩一个干而冷在火焰上方罩一个干而冷的烧杯，过一会儿，观察的烧杯，过一会儿，观察烧杯壁上的现象。烧杯壁上的现象。注意注意：在点燃甲烷前也要检验纯度甲烷的：在点燃甲烷前也要检验纯度甲烷的爆炸极限爆炸极限为：为：4-15%4-15%之间。之间。（2）、）、迅速把烧杯倒转过来，加入少量澄清迅速把烧杯倒转过来，加入少量澄清石灰水，振荡，观察现象。石灰水，振荡，观察现象。现象化学方程式(1)(2)火焰明亮并呈火焰明亮并呈蓝色蓝色烧杯壁上出现水珠烧杯壁上出现水珠石灰水变浑浊石灰水变浑浊CH4+2O22H2O+CO2点燃点燃Ca(OH)2+CO2CaCO3+H2O此实验说明甲烷的组成里一定有此实验说明甲烷的组成里一定有元素和元素和元素元素氢氢碳碳提问：怎样设计实验证明蜡烛的组成中含有那提问：怎样设计实验证明蜡烛的组成中含有那些元素？些元素？甲烷是最重要的矿物燃料，我国甲烷是最重要的矿物燃料，我国是最是最早利用天然气早利用天然气的国家。在明朝的国家。在明朝就有就有记载。记载。沼沼气气的的制制取取和和应应用用 化石燃料要经过数百万年才能形成，化石燃料要经过数百万年才能形成，是不可再生能源，人类目前大量开采，将是不可再生能源，人类目前大量开采，将使化石燃料最终被耗尽。因此人类应该考使化石燃料最终被耗尽。因此人类应该考虑如何合理利用化石燃料。虑如何合理利用化石燃料。4、合理利用与开发化石能源、合理利用与开发化石能源不仅工业，其他如农业、国防、交通运输、建筑、医疗不仅工业，其他如农业、国防、交通运输、建筑、医疗卫生和人们的日常生活等都离不开煤、石油和天然气。卫生和人们的日常生活等都离不开煤、石油和天然气。化石能源的应用化石能源的应用 化石燃料形成的时间非常长，储量有限。化石化石燃料形成的时间非常长，储量有限。化石燃料属于不可再生能源。人类目前消耗的能量主要燃料属于不可再生能源。人类目前消耗的能量主要来自化石燃料。来自化石燃料。在不久的将来，我们将面临严重的在不久的将来，我们将面临严重的在不久的将来，我们将面临严重的在不久的将来，我们将面临严重的能源危机能源危机能源危机能源危机！探探 明明 储储 量量 年年 产产 量量开采年限开采年限 石石 油油 23亿吨亿吨 1.74亿吨亿吨天然气天然气 2.23x104亿立方亿立方米米 408亿立方米亿立方米 煤煤 1145亿吨亿吨 9.9亿吨亿吨 我国我国2004年化石能源探明储量、年产量及开采年限年化石能源探明储量、年产量及开采年限约约13年年约约55年年约约116年年煤 20年 40年 60年 80年 100年天然气石油由此可见，人类的生存也面临着严重的挑战，由此可见，人类的生存也面临着严重的挑战，必须采取以下措施：必须采取以下措施：节约能源，提高燃料的利用率节约能源，提高燃料的利用率 讨论：讨论：在日常做饭时，有时燃气灶或煤炉的火焰在日常做饭时，有时燃气灶或煤炉的火焰呈黄色或橙色，锅底出现黑色。此时就需呈黄色或橙色，锅底出现黑色。此时就需要调节一下灶具的进气口或炉具的进风口，要调节一下灶具的进气口或炉具的进风口，这是为什么？这是为什么？因为氧气不充足，燃料不能充分燃烧。不因为氧气不充足，燃料不能充分燃烧。不但浪费燃料产生黑烟，还产生但浪费燃料产生黑烟，还产生CO等物质污等物质污染空气。染空气。调节后，燃料能充分燃烧，不但能节约能源，还能调节后，燃料能充分燃烧，不但能节约能源，还能减少污染。减少污染。节约措施：节约措施：控制燃烧反应控制燃烧反应，使燃料充分燃烧使燃料充分燃烧，对于节，对于节约能源非常重要。约能源非常重要。使燃料充分燃烧的条件：使燃料充分燃烧的条件：（1）、燃烧时要有足够的氧气）、燃烧时要有足够的氧气（2）、燃料与空气要有足够大的接触面）、燃料与空气要有足够大的接触面 意义：意义：如果能有效地如果能有效地提高煤等化石燃料的燃烧利用提高煤等化石燃料的燃烧利用率率，就相当于，就相当于延长延长了了化石能源的使用期限化石能源的使用期限。可燃冰燃烧图可燃冰燃烧图可燃冰的学名为可燃冰的学名为“天然气水合天然气水合物物”，是天然气在，是天然气在0和和30个个大气压的作用下结晶而成的大气压的作用下结晶而成的“冰块冰块”。“冰块冰块”里甲烷占里甲烷占80%99.9%，可直接点燃，燃烧后，可直接点燃，燃烧后几乎不产生任何残渣，污染比煤、几乎不产生任何残渣，污染比煤、石油、天然气都要小得多。西方石油、天然气都要小得多。西方学者称其为学者称其为“21世纪能源世纪能源”或或“未来能源未来能源”。1立方米这种可燃冰燃烧，相当于立方米这种可燃冰燃烧，相当于164立方米的立方米的天然气燃烧所产生的热值。据粗略估算，在地天然气燃烧所产生的热值。据粗略估算，在地壳浅部，可燃冰储层中所含的有机碳总量，大壳浅部，可燃冰储层中所含的有机碳总量，大约是全球石油、天然气和煤等化石燃料含碳量约是全球石油、天然气和煤等化石燃料含碳量的两倍，海底可燃冰的储量够人类使用的两倍，海底可燃冰的储量够人类使用1000年。年。据专家估计，全世界石油总储量在据专家估计，全世界石油总储量在2700亿吨到亿吨到6500亿吨之间。按照目前的消耗速度，再有亿吨之间。按照目前的消耗速度，再有5060年，全世界的石油资源将消耗殆尽。年，全世界的石油资源将消耗殆尽。可燃冰的发现，让陷入能源危机的人类看到可燃冰的发现，让陷入能源危机的人类看到新希望。新希望。然而要从海底将这些东西发掘出来，却并非然而要从海底将这些东西发掘出来，却并非易事。科学家们认为，这种矿藏哪怕受到最小的易事。科学家们认为，这种矿藏哪怕受到最小的破坏，甚至是自然的破坏，就足以导致甲烷气的破坏，甚至是自然的破坏，就足以导致甲烷气的大量散失，从而使大气中的温室气体含量急剧增大量散失，从而使大气中的温室气体含量急剧增加，它所产生的后果将是不堪设想的。世纪之交，加，它所产生的后果将是不堪设想的。世纪之交，在一座新能源的宝库面前，人们不得不审慎从事在一座新能源的宝库面前，人们不得不审慎从事谁能肯定它不是潘朵拉的盒子？万一打开了谁能肯定它不是潘朵拉的盒子？万一打开了就关不上了呢？就关不上了呢？化石燃料的使用，促进了经济的化石燃料的使用，促进了经济的发展，给人们的生活带来了很多发展，给人们的生活带来了很多方便，同时也对环境产生了影响方便，同时也对环境产生了影响来自一些工业城市的照片来自一些工业城市的照片煤和石油等化石燃料燃烧造成对空气的污染，煤和石油等化石燃料燃烧造成对空气的污染，主要有以下几方面原因？主要有以下几方面原因？3、未燃烧的碳氢化合物及碳粒、尘粒等排放到、未燃烧的碳氢化合物及碳粒、尘粒等排放到空气中。空气中。1、燃料中一些杂质（、燃料中一些杂质（S、N等）燃烧时，产生空等）燃烧时，产生空气污染物（气污染物（SO2、NOX）；）；2、燃料燃烧不充分，产生、燃料燃烧不充分，产生CO;1、煤的燃烧对空气的影响、煤的燃烧对空气的影响思考思考1：煤中含哪些：煤中含哪些元素？元素？碳碳元素元素硫硫元素元素氮元素氮元素CO 有毒气体有毒气体CO2 温室效应温室效应SO2 NO2 酸雨酸雨思考思考2：这些：这些元素燃烧后生元素燃烧后生成哪些物质？成哪些物质？酸雨破坏，枝枯叶败酸雨破坏，枝枯叶败雕像受酸雨腐蚀，六十年沧桑变化雕像受酸雨腐蚀，六十年沧桑变化1908年年 1969年年酸雨的危害：影响作物生长、腐蚀金属材料、酸雨的危害：影响作物生长、腐蚀金属材料、破坏大理石建筑、破坏大理石建筑、人体健康人体健康针对酸雨的危害，应采取怎样的防止和针对酸雨的危害，应采取怎样的防止和保护措施？保护措施？1、尽量少使用含硫燃料；、尽量少使用含硫燃料；2、含硫燃料脱硫后再使、含硫燃料脱硫后再使用；用；3、废气应处理后再排放；、废气应处理后再排放；4、开发新能源。、开发新能源。2.汽车汽车用燃料用燃料的燃烧的燃烧对环境对环境的影响的影响 尾气尾气 汽车使用的燃料（汽油或柴油）燃烧时产生的汽车使用的燃料（汽油或柴油）燃烧时产生的尾气主要污染物有哪些？尾气主要污染物有哪些？一氧化碳，未燃烧的碳氢化合物，氮的氧化一氧化碳，未燃烧的碳氢化合物，氮的氧化物，含铅化合物和烟尘等。物，含铅化合物和烟尘等。减少汽车尾气对空气的污染可采取哪些措施？减少汽车尾气对空气的污染可采取哪些措施？(1)(1)改进发动机的燃烧方式，以使汽油能充分燃烧；改进发动机的燃烧方式，以使汽油能充分燃烧；(2)(2)使用催化净化装置，使有害气体转化为无害物质；使用催化净化装置，使有害气体转化为无害物质；(3)(3)使用无铅汽油，禁止含铅物质排放；使用无铅汽油，禁止含铅物质排放；(4)(4)加大检测尾气力度，禁止未达环保标准的汽车上路；加大检测尾气力度，禁止未达环保标准的汽车上路；(5)(5)使用压缩天然气使用压缩天然气 CNGCNG 或液化石油气或液化石油气 LPGLPG 作燃料。作燃料。使用压缩天然气使用压缩天然气 CNG 燃料的汽车燃料的汽车液化石油液化石油气气 LPG 汽汽车加气站车加气站西西气气东输克克拉拉气气田田投投产供供气气车用乙醇汽油的使用车用乙醇汽油的使用乙醇乙醇是一种清洁能源，属于可再生能源是一种清洁能源，属于可再生能源。乙醇乙醇(酒精酒精)化学式化学式燃烧反应的燃烧反应的化学方程式化学方程式特点特点来源来源C2H5OH燃烧产物基本上不污染环境，可做燃烧产物基本上不污染环境，可做酒精灯、火锅、内燃机等的燃料酒精灯、火锅、内燃机等的燃料。高粱、玉米和薯类等经过发酵、高粱、玉米和薯类等经过发酵、蒸馏可得乙醇，属于可再生能源蒸馏可得乙醇，属于可再生能源 C C2 2H H5 5OH+3OOH+3O2 2=2CO=2CO2 2+3H+3H2 2O O 点燃点燃氢气氢气化学式化学式燃烧反应的燃烧反应的化学方程式化学方程式特特 点点来来 源源用途用途H2燃烧产物无污染，是最清洁的燃料燃烧产物无污染，是最清洁的燃料 氢气可由水分解制得氢气可由水分解制得四、能源的利用和开发四、能源的利用和开发 同学们，请阅读课本同学们，请阅读课本P(144146)内内容，然后回答下列题目：容，然后回答下列题目：2H2+O22H2O点燃点燃高能燃料，用于航天领域；高能燃料，用于航天领域；化学电池，氢氧燃料电池用作汽车的驱化学电池，氢氧燃料电池用作汽车的驱动电源。动电源。氢气的实验室制法：氢气的实验室制法：反应原理反应原理:排水法收集氢气排水法收集氢气向下排空气法收集氢气向下排空气法收集氢气反应药品：反应药品：锌粒和稀硫酸。锌粒和稀硫酸。天然气和氢气都可以作为燃料。天然气是比较清洁的能源，而氢气是最清洁的能源。目前，天然气作为燃料使用已经非常广泛,而氢气还不能作为燃料被广泛应用。你能说出几点原因吗?小结小结:目前氢气作为燃料暂不能广泛使用目前氢气作为燃料暂不能广泛使用,原因原因是是:制取成本高，贮存困难制取成本高，贮存困难，但终将成为主要但终将成为主要能源之一能源之一 .新能源的种类有太阳能、核能、风能、地新能源的种类有太阳能、核能、风能、地热能、潮汐能等。热能、潮汐能等。开发新能源的作用：解决化石能源枯竭，开发新能源的作用：解决化石能源枯竭，减少环境污染。减少环境污染。开发和利用其它新能源是现代社会的需求开发和利用其它新能源是现代社会的需求利利用用不不同同形形式式的的能能量量发发电电示示意意图图居民太阳能热水器居民太阳能热水器太阳能电池太阳能电池太阳能汽车太阳能汽车新疆风力发电机新疆风力发电机法国潮汐能电站法国潮汐能电站返回中国的水能中国的水能秦山核电站秦山核电站返回冰岛地热冰岛地热西藏羊八井地热电厂西藏羊八井地热电厂返回学完本课题你应该知道学完本课题你应该知道2 2、燃料在生活中和生产中起着重要作用。燃料、燃料在生活中和生产中起着重要作用。燃料 充分燃烧对于节约能源，减少环境污染非常充分燃烧对于节约能源，减少环境污染非常 重要。重要。3 3、石油是由沸点不同的化合物组成的混合物，、石油是由沸点不同的化合物组成的混合物，从石油炼制出的燃料有汽油、煤油和柴油等，从石油炼制出的燃料有汽油、煤油和柴油等，他们具有广泛的用途。他们具有广泛的用途。4 4、化石燃料面临被耗尽的危险，应合理开采，、化石燃料面临被耗尽的危险，应合理开采，并节约使用。并节约使用。1 1、物质发生化学反应的同时，伴随着能量的变、物质发生化学反应的同时，伴随着能量的变 化，通常表现为热量变化，即有放热现象或化，通常表现为热量变化，即有放热现象或 吸热现象发生。吸热现象发生。1 1点燃某无色气体，在火焰上方罩点燃某无色气体，在火焰上方罩一个干而冷的烧杯，烧杯内壁有水珠一个干而冷的烧杯，烧杯内壁有水珠生成。把烧杯迅速倒转注入适量的澄生成。把烧杯迅速倒转注入适量的澄清石灰水振荡，澄清石灰水变浑浊。清石灰水振荡，澄清石灰水变浑浊。该气体不可能是该气体不可能是 （）A ACHCH4 4 B BCO和和H2的混合气体的混合气体C CH H2 2 D D酒精（酒精（C C2 2H H5 5OHOH）蒸气）蒸气练一练C C2.实验室用固体无水醋酸钠和固体碱实验室用固体无水醋酸钠和固体碱石灰，混合加热制甲烷。则下列装置中，石灰，混合加热制甲烷。则下列装置中，可用于制甲烷的是（可用于制甲烷的是（）BACDD3、三瓶无色的气体分别是、三瓶无色的气体分别是氢气氢气、一氧化碳、一氧化碳、甲烷、甲烷如何鉴别如何鉴别?分别点燃分别点燃,检验燃烧产检验燃烧产物物.4.农作物收割后留下大量秸杆，下列有关秸杆的处农作物收割后留下大量秸杆，下列有关秸杆的处理方法错误的是（理方法错误的是（）A.做饲料做饲料B.造纸造纸C.制沼气制沼气D.就地焚烧就地焚烧5.从人类生存的环境考虑，未来用于汽车的理想燃从人类生存的环境考虑，未来用于汽车的理想燃料是（料是（）A.氢气氢气B.天然气天然气C.煤煤D.石油石油6.提供能量巨大、持续时间长、分布地域广阔、获提供能量巨大、持续时间长、分布地域广阔、获取利用方便、使用安全高效，且对环境不产生负面影响的取利用方便、使用安全高效，且对环境不产生负面影响的新能源是（新能源是（）A.核能核能B.太阳能太阳能C.氢能氢能D.地热能地热能DAB再再 见见