优 燃料的合理利用与开发.pptx

一、化学反应中的能量变化化学反应中一般都伴有能量的变化第1页/共55页现现象象手的感觉手的感觉分分析析氧化钙粉碎为粉末状氧化钙粉碎为粉末状试管外壁发热试管外壁发热氧化钙与水反应中有能量变化氧化钙与水反应中有能量变化探究探究【实验实验】氧化钙与水反应氧化钙与水反应第2页/共55页这个实验说明了什么问题呢这个实验说明了什么问题呢?化学反应中都伴随化学反应中都伴随有能量的变化有能量的变化，而能量，而能量的变化通常表现为热量的变化：有些化学反应的变化通常表现为热量的变化：有些化学反应中有热量放出，有的则从外界吸收热量。中有热量放出，有的则从外界吸收热量。吸热吸热现象现象总结：化学反应中的能量变化总结：化学反应中的能量变化放热放热现象现象大多数化学反应大多数化学反应C+CO2=2CO高温高温思考：第3页/共55页利用化学反应产生的热量炼钢第4页/共55页根据生活知识，试举出一些利用化学反应放出热量的实例。利用炸药定向爆破拆除楼房第5页/共55页第6页/共55页 有人曾称煤是“工业的粮食”，石油是“工业的血液”。其实不仅工业，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。第7页/共55页化石燃料化石燃料天然气石油第8页/共55页二、化石燃料二、化石燃料 生活中经常使用的燃料有 煤、石油和天然气煤、石油和天然气，我们常称它们为化石燃料化石燃料。它们是不可再生能源植物或植物枯萎后植物等被埋于土中，经长期复杂变化形成煤。1、化石燃料的形成煤的形成：第9页/共55页煤是混合物，主要含碳元素，还含有氢元素和少量氮、硫、氧元素；燃烧产物为CO2、NO2、SO2等。石油也是混合物，主要含碳、氢元素(少量氮、硫元素)；分馏产物燃烧产物为CO2、NO2、SO2等。天然气的主要组成元素是碳、氢元素；燃烧产物为CO2和H2O。组成元素和燃烧产物第10页/共55页石油和天然气的形成：石油和天然气的形成：第11页/共55页1、煤和石油、煤和石油 煤的成分 煤怎样得到的充分利用？煤主要含有碳元素，还含有少量氢、硫、氧、氮等元素以及无机矿物质，是混合物。煤隔绝空气加热固体：焦炭液体：煤焦油（含多种有机化合物）煤气：主要成分H2、CH4、CO等（气体燃料）这是物理还是化学变化呢？第12页/共55页煤的用途工业的粮食第13页/共55页石油1、石油的成分2、石油怎样得到充分利用石油主要含碳、氢两种元素，还有少量的氮、硫元素。为混合物。根据各成分的沸点不同进行分离。分析上述过程是物理变化还是化学变化？第14页/共55页石油蒸馏是物理变化石油蒸馏是物理变化石油蒸馏是物理变化石油蒸馏是物理变化石油的分馏炼制石石油油分分馏馏炼炼制制液化石油气溶剂油汽油航空煤油煤油柴油润滑油石蜡沥青第15页/共55页石油的用途工业的血液第16页/共55页化学与科技化学与科技第17页/共55页（1 1）成分：天然气的主要成分是甲烷（天然气的主要成分是甲烷（CH4)CH4)（俗称沼气）。（俗称沼气）。2、天然气（2 2）甲烷的物理性质无色、无味的气体密度比空气小极难溶于水第18页/共55页实验实验7-4现象现象结论和化学方程式结论和化学方程式甲烷燃烧，产生明亮的蓝色火焰。烧杯内壁有水雾出现。有水生成，甲烷中含有氢元素。澄清石灰水变浑浊。有二氧化碳生成，甲烷中含有碳元素。讨论：讨论：1.1.点燃前为什么要先检验甲烷的纯度？点燃前为什么要先检验甲烷的纯度？2.2.煤矿的矿井里常有甲烷逸出，由此你想到了什么？应贴怎样的安全标志？煤矿的矿井里常有甲烷逸出，由此你想到了什么？应贴怎样的安全标志？防止混有空气而引起爆炸注意通风，严禁烟火和杜绝一切可能产生火花的因素CO2Ca(OH)2CaCO3H2O点燃可燃性CH4+2O2=CO2+2H2O第19页/共55页(1)、点燃甲烷前，要先。(2)、写出甲烷燃烧的化学方程式：。(3)、请设计一个实验验证甲烷燃烧的产物。验纯验纯CH4 4+2O2 2=CO2 2+2H2 2O、点燃后，用一个干冷的小烧杯罩在、点燃后，用一个干冷的小烧杯罩在火焰上方，如果烧杯壁有小水珠产生，火焰上方，如果烧杯壁有小水珠产生，则证明有水生成；则证明有水生成；、迅速倒转烧杯，到进澄清石灰水，、迅速倒转烧杯，到进澄清石灰水，震荡，如果石灰水变浑浊，则证明有震荡，如果石灰水变浑浊，则证明有二氧化碳生成。二氧化碳生成。点燃练习第20页/共55页沼气的制取和利用第21页/共55页222004年我国化石燃料储量及年产量年我国化石燃料储量及年产量探明储量探明储量年产量年产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22300亿立方米亿立方米408亿立方米亿立方米煤煤1145亿吨亿吨9.9亿吨亿吨1313年年年年5555年年年年116116年年年年化石燃料是不可再生能源！需要几百万年才能形成。第22页/共55页23可燃冰 -甲烷水合物第23页/共55页燃料燃烧不充分时，不仅使燃料燃烧产生的热量减少，浪费资源，而且还会产生大量的CO等物质，污染大气。（1）如何做到使燃料充分燃烧呢？（2）充分燃烧的优点有哪些？（3）不充分燃烧的缺点有哪些？2、燃料充分燃烧的条件燃烧时要有足够多的空气（或氧气）；燃料要与空气要有足够大的接触面积。燃料充分燃烧，能节约能源、减少环境污染第24页/共55页1、炼钢炉炼钢时为什么要不停地鼓入空气？2、在篝火燃烧时，木柴为什么不平放在地上，却要架空？3、这两种做法对燃料而言有什么好处？对环境来说又什么帮助？提供充足的空气使木柴与空气有足够的接触面，充分燃烧使燃料充分燃烧，减少环境污染第25页/共55页燃料燃烧对空气的影响燃料燃烧对空气的影响使用和开发新的燃料及能源使用和开发新的燃料及能源使用和开发新的燃料及能源使用和开发新的燃料及能源氢能氢能太阳能太阳能风能风能 核能、地热能核能、地热能、潮汐能、潮汐能煤的燃烧煤的燃烧汽车用燃料的燃烧汽车用燃料的燃烧第26页/共55页第27页/共55页第28页/共55页煤燃烧时会排放出二氧化硫（SO2）、二氧化氮（NO2）等污染物。这些气体溶于雨水，会形成酸雨。直直接接燃燃煤煤及及其其缺缺陷陷第29页/共55页一、燃料燃烧对空气的影响1、煤的燃烧思考思考1：煤中含哪些：煤中含哪些元素？元素？碳元素硫元素氮元素CO有毒气体CO2温室效应SO2NO2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？第30页/共55页演示实验：酸雨危害的模拟实验1实验1：SO2的溶解性实验向盛满SO2的饮料瓶中加入适量水；向溶液中滴加少量紫色石蕊试液。实验实验步骤步骤现象现象分析分析饮料瓶变扁溶液变成红色SO2溶解于水SO2与水反应生成一种酸性物质第31页/共55页加入的物质加入的物质现象现象水水SO2加水加水植物叶子植物叶子镁条或锌粒镁条或锌粒大理石或石大理石或石灰石灰石叶子枯黄无变化表面有气泡,镁条逐渐溶解表面有气泡大理石逐渐溶解 活动与探究：变化缓慢第32页/共55页农业森林桥梁文物文物人体健康讨论讨论：酸雨可能对环境造成什么样的破坏，应采取怎样的防止和保护措施？第33页/共55页酸雨的危害：酸雨的危害：影响作物生长、腐蚀金属材料、影响作物生长、腐蚀金属材料、破坏大理石建筑、影响人体健康、破坏大理石建筑、影响人体健康、污染水源等污染水源等第34页/共55页2 2、汽车用燃料的燃烧：、汽车用燃料的燃烧：1 1、尾气：、尾气：2 2、改进措施：、改进措施：第35页/共55页汽车尾气汽车尾气污染物：污染物：一氧化碳、未燃烧的碳氢化合物、氮的氧化物、含铅化合物和烟尘减少汽车尾气对空气污染的措施有：减少汽车尾气对空气污染的措施有：(1)改进发动机的燃烧方式，以使汽油能充分燃烧。(2)使用催化净化装置，使有害气体转化为无害物质。(3)使用无铅汽油，禁止含铅物质排放。(4)使用压缩天然气CNG或液化石油气LPG作燃料。第36页/共55页归纳总结：煤和石油等化石燃料燃烧造成对归纳总结：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？空气的污染，主要有以下几方面原因？3 3、未燃烧的碳氢化合物及碳粒、尘粒等排、未燃烧的碳氢化合物及碳粒、尘粒等排放到空气中。放到空气中。1 1、燃料中一些杂质（、燃料中一些杂质（S S、N N等）燃烧时，产等）燃烧时，产生空气污染物（生空气污染物（SOSO2 2、NONOX X）；）；2 2、燃料燃烧不充分，产生、燃料燃烧不充分，产生CO;CO;第37页/共55页思考：减少燃料燃烧对空气的污染思考：减少燃料燃烧对空气的污染可采取哪些措施？可采取哪些措施？1、减少煤中的含硫量(使用脱硫煤）。2、工厂废气净化后再排放。3、汽车尾气净化处理。4、开发新的清洁燃料及能源5、加强环境监测。第38页/共55页二、使用和开发新的燃料及能源第39页/共55页乙醇乙醇酒精酒精俗称俗称高粱、玉米高粱、玉米和和薯类薯类等经过等经过发酵发酵、蒸馏可得乙醇、蒸馏可得乙醇C2H5OHC2H5OH+3O2=2CO2+3H2O点燃点燃用作酒精灯、火锅、内燃机等的用作酒精灯、火锅、内燃机等的燃料燃料制备制备：用途用途：优点：优点：“绿色绿色”能能源源可再生、环保可再生、环保车用乙醇车用乙醇 密度比水小密度比水小 ,能与水能与水互溶互溶.易易挥发挥发、可燃可燃,燃烧燃烧时放出大量的热时放出大量的热.第40页/共55页二、使用和开发新的燃料及能源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点特点来源来源H2（最清洁的原料）2 H2 H2 2+O+O2 2=2 H=2 H2 2O O 点燃点燃氢气可由水分解制得，目前制取成本高，贮存困难，作为燃料暂不能广泛使用，但终将成为主要能源之一 氢气本身无毒、极易燃烧、放热量大、燃烧产物是水第41页/共55页(1)氢气的物理性质氢气的物理性质(2)化学性质可燃性点点燃氢气前，一定要检验纯度燃氢气前，一定要检验纯度 2H2+O2 2H2O 点燃无色无味的气体,密度比空气小,难溶于水.第42页/共55页(3)氢气的实验室制法药品:锌和稀硫酸(或稀盐酸)原理:Zn+H2SO4=ZnSO4+H2Zn+2HCl=ZnCl2+H2发生装置(和制二氧化碳相同)收集装置第43页/共55页氢气的用途氢气的用途制盐酸高能燃料合成氨第44页/共55页第45页/共55页老师拿出无标签的两瓶试剂，分别是固老师拿出无标签的两瓶试剂，分别是固体和液体，他将固体放在气球中体和液体，他将固体放在气球中,液体液体放入试管中，然后将两种试剂混合立即放入试管中，然后将两种试剂混合立即产生一种无色气体产生一种无色气体,气球膨胀。请同学气球膨胀。请同学探讨：此气体是什么物质？探讨：此气体是什么物质？固体固体液体液体气体气体123第46页/共55页我们学过的气体有H2N2CO2COCH4其中1.能燃烧的,2.点燃前必须验纯的,3.支持燃烧的,4.能灭火的,5.有毒的,6.不宜用排水法收集的,7.密度比空气大的,8.具有还原性的,9.通入石蕊试液能使石蕊试液变红的.H2CO CH4H2COCH4 O2 CO2COCO2CO2 COH2CO2第47页/共55页风风 能能氢能源氢能源潮汐能潮汐能生物能生物能太太 阳阳 能能地地 热热 能能核能核能第48页/共55页2 2、开发新能源，实现人类可持续发展思想新能源的种类:太阳能、核能、风能、地热能、潮汐能等。开发新能源的作用：解决化石能源枯竭，减少环境污染。第49页/共55页利用不同形式的能量发电示意图利用不同形式的能量发电示意图第50页/共55页1 1、一些燃料的燃烧对环境有不良影、一些燃料的燃烧对环境有不良影响响,应选择使用不污染环境或对环境应选择使用不污染环境或对环境环境污染小的燃料环境污染小的燃料.2 2、在化石燃料中、在化石燃料中,天然气是比较清洁天然气是比较清洁的燃料的燃料.3 3、使用和开发化石燃料以外的清洁、使用和开发化石燃料以外的清洁燃料燃料,综合利用资源和开发新能源具综合利用资源和开发新能源具有重要意义有重要意义.第51页/共55页一、选择题1.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（）A.做饲料B.造纸C.制沼气D.就地焚烧2.从人类生存的环境考虑，未来用于汽车的理想燃料是（）A.氢气B.天然气C.煤D.石油3.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新能源是（）A.核能B.太阳能C.氢能D.地热能随堂练习随堂练习DAB第52页/共55页4.要节约现有能源，还要研究开发新能源。新能源是指（）氢能太阳能风能水能地热能潮汐能电能A.B.C.D.5.“西气东输”是开发大西北的一项重大工程，输送的是当今世界上最重要的一种气体化石燃料，该气体的主要成分是（）A.COB.H2C.O2D.CH4D D 第53页/共55页6.下列叙述不正确的是（）A.煤和石油大量的直接燃烧会造成空气严重污染B.化石燃料蕴藏量是有限的C.我国的煤和石油资源很丰富，不需要大力开发新能源D.我国的煤和石油资源有限，必须合理开发，综合利用7.下列各组物质分别在空气中充分燃烧，产物完全相同的是（）A.H2和COB.CH4和COC.C2H5OH和CH4D.H2和CCC第54页/共55页感谢您的观看！第55页/共55页