人教版化学九上72《燃料的合理利用与开发》课件.ppt

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1、燃料的合理利用与开发衡阳北斗星实验中学 肖涛燃料燃烧不充分时，不仅使燃料燃烧产生的燃料燃烧不充分时，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。等物质，污染大气。（1）如何做到使燃料充分燃烧呢？）如何做到使燃料充分燃烧呢？（2）充分燃烧的优点有哪些？）充分燃烧的优点有哪些？（3）不充分燃烧的缺点有哪些？）不充分燃烧的缺点有哪些？ 复习巩固：复习巩固：燃烧时要有足够多的空气（或氧气）；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

2、燃料充分燃烧，能节约能源、减少环境污染1、炼钢炉炼钢时为什么要不停地鼓入空气？、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、在篝火燃烧时，木柴为什么不平放在地上，却要架空？上，却要架空？3、这两种做法对燃料而言有什么好处？对、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？环境来说又什么帮助？提供充足的空气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，减少环境污染使燃料充分燃烧，减少环境污染 思考回答：思考回答：一一. .化学反应中的能量变化化学反应中的能量变化 实验实验7-37-3在一支试管中加入一

3、小匙干燥的生石灰，再加在一支试管中加入一小匙干燥的生石灰，再加入入2 mL2 mL水，观察现象，并用手触摸试管外壁水，观察现象，并用手触摸试管外壁。现现 象象手的感觉手的感觉分分 析析生石灰生石灰和水剧烈反应，产生大量水蒸气，和水剧烈反应，产生大量水蒸气，放热。放热。热或烫手热或烫手。生石灰生石灰和水剧烈反应，产生大量水蒸气，和水剧烈反应，产生大量水蒸气，并放出热量，说明这是一个并放出热量，说明这是一个 放热反应。放热反应。结论：结论：化学反应在生成新物质的同时，还伴随着能量的化学反应在生成新物质的同时，还伴随着能量的变化。而能量的变化通常表现为热量的变化。其中，放变化。而能量的变化通常表现为

4、热量的变化。其中，放出热量的为出热量的为放热反应放热反应，吸收热量的为，吸收热量的为吸热反应吸热反应。化学反应都伴随着能量变化，通常表现为热量变化化学反应都伴随着能量变化，通常表现为热量变化1.1.所有的燃烧。所有的燃烧。 2.2.金属和酸的反应金属和酸的反应二氧化碳和碳反应。二氧化碳和碳反应。 放热反应放热反应吸热反应吸热反应 CH4+2O2=CO2+2H2O C2H5OH+3O2=2CO2+3H2O C+CO2=2CO放热放热吸热吸热点燃点燃点燃点燃高温高温化学反应中能量的变化通常表现为热量的变化化学反应中能量的变化通常表现为热量的变化这些实验说明了什么问题呢这些实验说明了什么问题呢? ?

5、 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。 吸热现象吸热现象 化学反应中的能量变化化学反应中的能量变化 放热现象放热现象大多数化学反应大多数化学反应C + CO2 = 2CO高温高温人类需要的大部分能量是由化学反产生的人类需要的大部分能量是由化学反产生的生活燃料的使用：做饭、取暖等；生活燃料的使用：做饭、取暖等；还有发电、烧制陶瓷、冶炼金属和发射火箭；还有发电、烧制陶瓷、冶炼金属和发射火箭；开山炸石和拆除危旧建筑

6、；等等开山炸石和拆除危旧建筑；等等对于我们自身来说，维持体温和日常活动所需的能量，对于我们自身来说，维持体温和日常活动所需的能量，都与食物在体内发生的化学反应有关。都与食物在体内发生的化学反应有关。 目前人们通过化学反应获得的能量，大多来自于化目前人们通过化学反应获得的能量，大多来自于化石燃料，化石燃烧对于人类非常重要。石燃料，化石燃烧对于人类非常重要。生活燃料的使用：做饭、取暖等；生活燃料的使用：做饭、取暖等；炼钢炼钢烧砖烧砖发电发电开山炸石开山炸石二、化石燃料的利用二、化石燃料的利用 生活中经常使用的燃料有 煤煤、石油石油和天然气和天然气，我们常称它们为化石燃料化石燃料。它们是不可再生能源

7、植物或植物枯萎后植物或植物枯萎后植物等被埋于土中，经植物等被埋于土中，经长期复杂变化形成煤。长期复杂变化形成煤。煤的形成：煤的形成：煤也叫做煤炭，被喻为煤也叫做煤炭，被喻为“工业的粮工业的粮食食”、“黑色的金子黑色的金子” 石油和天然气的形成石油和天然气的形成 石油又叫原油，石油又叫原油，被誉为被誉为“工业的血工业的血液液”；天然气的主；天然气的主要成分是甲烷要成分是甲烷（CH4），是公认），是公认的当今世界最重要的当今世界最重要而又较洁净的气体而又较洁净的气体燃料燃料。 煤煤是混合物，是混合物，主要含碳元素主要含碳元素，还含有，还含有氢元素和少量氮、硫、氧元素；燃烧产物为氢元素和少量氮、硫、

8、氧元素；燃烧产物为CO2、NO2、SO2等。等。1.1.煤和石油煤和石油煤的干馏煤的干馏隔绝空气隔绝空气加加 强强 热热煤煤焦焦 炭炭粗氨水粗氨水煤干馏是化学变化煤干馏是化学变化煤煤 气气炼焦炉出焦炼焦炉出焦煤煤焦焦油油 煤干馏后的综合利用，煤干馏后的综合利用，既可以充分利用煤的资源，既可以充分利用煤的资源，还可以极大的减少污染。还可以极大的减少污染。煤的用途煤的用途工业的粮食工业的粮食思考下列问题：思考下列问题：1 1、煤是纯净物还是混合物？、煤是纯净物还是混合物？ 主要组成元素是什么？还含有哪些少量元素？主要组成元素是什么？还含有哪些少量元素？ 2 2、煤完全燃烧的产物有哪些？、煤完全燃烧

9、的产物有哪些？4 4、煤气的主要成分有哪些？、煤气的主要成分有哪些？3 3、如何将煤综合利用？、如何将煤综合利用？混合物混合物碳元素碳元素氢、氮、硫、氧元素氢、氮、硫、氧元素CO2H2ONO2SO2将煤隔绝空气加热，生成焦炭、煤焦油、煤气等。将煤隔绝空气加热，生成焦炭、煤焦油、煤气等。（煤干馏煤干馏化学变化化学变化后的综合利用，既可以充分利后的综合利用，既可以充分利用煤的资源，还可以极大的用煤的资源，还可以极大的减少污染。减少污染。）氢气氢气H2 甲烷甲烷CH4 一氧化碳一氧化碳CO 其他气体其他气体石油石油也是混合物，也是混合物，主要含碳、氢元素主要含碳、氢元素（少（少量氮、硫元素）；分馏产

10、物燃烧产物为量氮、硫元素）；分馏产物燃烧产物为CO2、NO2、SO2等。等。石油(工业的血液工业的血液 ) 从油井中开采出来的石油也叫从油井中开采出来的石油也叫原油，是一种粘稠状的液体。原油，是一种粘稠状的液体。 石油中主要含有碳和氢两种元石油中主要含有碳和氢两种元素。素。 城镇的许多家庭做饭使用一种城镇的许多家庭做饭使用一种罐装罐装“煤气煤气”作为燃料，罐中作为燃料，罐中所装的是液化石油气。所装的是液化石油气。石油可以直接做燃料吗石油可以直接做燃料吗? 石油产品中有哪些是常用石油产品中有哪些是常用燃料燃料? 不可以，因为石油是混不可以，因为石油是混合物，里面有很多的杂质合物，里面有很多的杂质

11、,导致石油的易燃度减低而且导致石油的易燃度减低而且直接燃烧石油会直接燃烧石油会产生很多的废气产生很多的废气,污染环境污染环境 如果把石油的原油提炼如果把石油的原油提炼后会分解出多种产物如后会分解出多种产物如:汽汽油，煤油沥青，柴油等油，煤油沥青，柴油等,可可以充分利用以充分利用。 城镇的许多家庭做饭城镇的许多家庭做饭使用一种罐装使用一种罐装“煤气煤气”作为燃料，罐中所装的作为燃料，罐中所装的是液化石油气，这是石是液化石油气，这是石油化工的一种产品。液油化工的一种产品。液化石油气是经加压后压化石油气是经加压后压缩到钢瓶中的，瓶内压缩到钢瓶中的，瓶内压强是大气压强的强是大气压强的7 78 8倍。倍

12、。 煤气泄漏会造成什么危害？使用罐装液化石油气在煤气泄漏会造成什么危害？使用罐装液化石油气在安全上应注意什么？安全上应注意什么？ 煤气的主要成分是一氧化碳，它是可燃性气体并且是煤气的主要成分是一氧化碳，它是可燃性气体并且是有剧毒的气体，有剧毒的气体， 一旦泄漏，一方面可能引起火灾甚至爆一旦泄漏，一方面可能引起火灾甚至爆炸事故，另一方面可使人中毒死亡，所以要谨防泄漏事故炸事故，另一方面可使人中毒死亡，所以要谨防泄漏事故发生；灌装液化石油气发生；灌装液化石油气(主要成分为丙烷、丁烷、丙烯和主要成分为丙烷、丁烷、丙烯和丁烯等）是经加压后压缩在钢瓶中，由于这些气体都属于丁烯等）是经加压后压缩在钢瓶中，

13、由于这些气体都属于易燃易爆物，使用时一定要注意安全、轻拿轻放、放置在易燃易爆物，使用时一定要注意安全、轻拿轻放、放置在远离火源处、用毕要关紧阀门、防止泄漏、定期检查等，远离火源处、用毕要关紧阀门、防止泄漏、定期检查等，一旦泄漏要立即关闭阀门、打开门窗，切记产生火花，如一旦泄漏要立即关闭阀门、打开门窗，切记产生火花，如开灯、碰撞电子打火装置等。开灯、碰撞电子打火装置等。工业的血液工业的血液石油的用途石油的用途（1 1）成分：）成分： 天然气的主要成分是甲烷（天然气的主要成分是甲烷（CHCH4 4) )（俗称（俗称沼气沼气）2、天然气、天然气（2 2）a.a.甲烷的物理性质甲烷的物理性质无色、无味

14、的气体无色、无味的气体密度比空气小密度比空气小极难溶于水极难溶于水实验现象：实验现象： 产生明亮的产生明亮的蓝色火焰蓝色火焰; 烧杯内壁有水雾；烧杯内壁有水雾；放出热量；放出热量； 杯壁上澄清石灰水变浑浊。杯壁上澄清石灰水变浑浊。b. 甲烷的化学性质甲烷的化学性质 可燃性可燃性（点燃前先验纯点燃前先验纯）验证甲烷验证甲烷(CH4)的元素组成的元素组成实实 验验 步步 骤骤实实 验验 现现 象象结结 论论1. 点燃甲烷点燃甲烷2.将干冷的小烧杯罩将干冷的小烧杯罩在甲烷燃烧的火焰上在甲烷燃烧的火焰上3.向罩过甲烷燃烧向罩过甲烷燃烧火焰的小烧杯中注火焰的小烧杯中注入澄清的石灰水入澄清的石灰水CH4+

15、2O2 = CO2+2H2O点燃点燃实验探究记录：实验探究记录：产生淡蓝色火焰产生淡蓝色火焰烧杯内壁出现水珠烧杯内壁出现水珠甲烷具有可然性甲烷具有可然性甲烷中含有甲烷中含有氢氢元素元素甲烷中含有甲烷中含有碳碳元素元素化化 学学 方方 程程 式式澄清石灰水变浑浊澄清石灰水变浑浊天然气、沼气天然气、沼气世界能源的主要来源世界能源的主要来源天然气天然气20%20%煤煤 35%35%石油石油 40%40% 石油石油1.89亿吨亿吨探明储量量探明储量量年产量年产量天然气天然气煤煤28.33亿吨亿吨32124 亿亿 立方米立方米851.7亿立方米亿立方米我国我国2009年化石燃料储量及年产量年化石燃料储量

16、及年产量3261亿吨亿吨30.5亿吨亿吨煤 20年 40年 60年 80年 100年天然气石油“可燃冰可燃冰” 白色白色 形似冰雪形似冰雪 能像固体酒精样直接点燃能像固体酒精样直接点燃可燃冰可燃冰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，几乎不产生任何残渣，污染比煤、污染比煤、石油、天然气都要小得多石油、天然气都要小得多。西方。西方学者称其为学者称其为“

17、21世纪能源世纪能源”或或“未来能源未来能源”。优点：能量高、燃烧值大、污染小优点：能量高、燃烧值大、污染小缺点：如开采中甲烷泄漏到大气缺点：如开采中甲烷泄漏到大气中，将造成中，将造成严重严重的温室效应。的温室效应。煤气煤气天然气天然气液化液化石油气石油气主要主要成分成分氢气氢气 H H2 2甲烷甲烷 CHCH4 4一氧化碳一氧化碳 COCO（有毒）（有毒）甲烷甲烷 CHCH4 4C C4 4H H1010、C C3 3H H8 8C3H6 、C4H8注意注意事项事项防止泄漏防止泄漏中毒中毒防止泄漏防止泄漏爆炸爆炸防止泄漏防止泄漏爆炸爆炸防止泄漏防止泄漏爆炸爆炸三三.使用燃料对环境的影响使用燃

18、料对环境的影响三十年前燃料燃烧对空气的影响燃料燃烧对空气的影响1、煤的燃烧、煤的燃烧思考：煤中含哪些思考：煤中含哪些元素？元素？碳元素碳元素硫元素硫元素氮元素氮元素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：这些元思考：这些元素燃烧后生成素燃烧后生成哪些物质？哪些物质？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2、汽车用燃料的燃烧：、汽车用燃料的燃烧：1、尾气：、尾气：2、改进措施：、改进措施： 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

19、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)使用催化净化装置，使有害气体转化为无害物使用催化净化装置，使有害气体转化为无害物质。质。 (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)使用压缩天然气使用压缩天然气CNG或液化石油气或液化石油气LPG作作燃料。燃料。 使用压缩天然气燃料的汽车使用压缩天然气燃料的汽车液化石油气汽车加气站液化石油气汽车加气站小结小结：煤和石油等化石燃料燃烧造成对空气的污染，主要：煤和石油等化石燃料燃烧造成对空气的污染，主要有哪些原因？有哪些原因？燃料中的一些杂质如燃料中的一些杂质如硫硫等燃烧时，产生

20、空气污染物如二等燃烧时，产生空气污染物如二氧化硫等。氧化硫等。燃料燃烧燃料燃烧不充分不充分，产生一氧化碳。，产生一氧化碳。未燃烧的碳氢化合物及碳粒、尘粒未燃烧的碳氢化合物及碳粒、尘粒等排放到空气中。等排放到空气中。我们离不开燃料，更需要清洁的环境！怎么办？我们离不开燃料，更需要清洁的环境！怎么办？ 开发新能源，实现人类开发新能源，实现人类可持续发展思想可持续发展思想1 1、乙醇（酒精）、乙醇（酒精）C2H5OHC2H5OH + O2 = CO2 + H2O点燃点燃323使用使用车用乙醇汽油车用乙醇汽油的优点？的优点？节省石油资源节省石油资源减少汽车尾气的污染减少汽车尾气的污染促进农业生产促进农

21、业生产四、能源的利用和开四、能源的利用和开 乙醇和氢气是两种清洁能源乙醇和氢气是两种清洁能源,其中氢气被认为是最其中氢气被认为是最清清洁的燃料洁的燃料。它们是可再生能源。它们是可再生能源。2 2、氢气、氢气 H2实验室常用锌和稀硫酸反应来制取氢气实验室常用锌和稀硫酸反应来制取氢气Zn + H2SO4 = ZnSO4 + H22 H2 + O2 = 2 H2O点燃点燃地球接收的太阳能地球接收的太阳能 （一年）（一年）74万亿吨煤万亿吨煤 燃烧燃烧能量特点：极为丰富，又是清洁的、可再生极为丰富，又是清洁的、可再生的能源的能源 太阳表面温度高达太阳表面温度高达60006000，内部不断进行核反应，并

22、，内部不断进行核反应，并且以辐射方式向宇宙空间发射出巨大的能量。据估计，每且以辐射方式向宇宙空间发射出巨大的能量。据估计，每三天太阳向地球辐射的能量，就相当于地球所有矿物燃料三天太阳向地球辐射的能量，就相当于地球所有矿物燃料能量的总和。能量的总和。 太阳能太阳能人类利用太阳能有三人类利用太阳能有三个途径：光能转化成个途径：光能转化成热能、光能转化成电热能、光能转化成电能、光能转化成化学能、光能转化成化学能能. . 用于风帆助航、风力提水、农副产品加用于风帆助航、风力提水、农副产品加工、风力发电、风力致热等工、风力发电、风力致热等风能是一种流动空气产生的动能风能是一种流动空气产生的动能全球风能全

23、球风能 被利用被利用人类对能源人类对能源的全部要求的全部要求利用为牧区、海岛、哨所、高山气象站及偏利用为牧区、海岛、哨所、高山气象站及偏远地区提供生活、生产用电远地区提供生活、生产用电风力发电的优越性可归纳为三点：第一，建造风风力发电的优越性可归纳为三点：第一，建造风力发电场的费用低廉，比水力发电厂、火力发电力发电场的费用低廉，比水力发电厂、火力发电厂或核电站的建造费用低得多；第二，不需火力厂或核电站的建造费用低得多；第二，不需火力发电所需的煤、油等燃料或核电站所需的核材料发电所需的煤、油等燃料或核电站所需的核材料即可产生电力，除常规保养外，没有其他任何消即可产生电力，除常规保养外，没有其他任

24、何消耗；第三，风力是一种洁净的自然能源，没有煤耗；第三，风力是一种洁净的自然能源，没有煤电、油电与核电所伴生的环境污染问题。电、油电与核电所伴生的环境污染问题。 国内最著名的风力发国内最著名的风力发电场（简称风电场），电场（简称风电场），是在新疆乌鲁木齐附是在新疆乌鲁木齐附近近 挥发成分含量高，易于着火燃烧，但体 积松散，能量密度低太阳能通过光合作用以生物的形态储存的能量林产品下脚料、薪柴、秸秆、人畜粪便、水生作物、沼气和城市生活、生产中的废弃物等 方向方向: 定义：定义：种类：种类：特点：特点：（1）转换成气体燃料和液体燃料（2）改进燃烧装置，提高燃烧热效率 潮汐能 ： 由潮汐涨落所产生的位能和由潮汐涨落所产生的位能和 动能称为潮汐能动能称为潮汐能 主要用作水磨、水车、农副主要用作水磨、水车、农副产品机械的动力和发电产品机械的动力和发电用途：