7.2 燃料的合理利用与开发（课件53页）

(共53张PPT)
课题2 燃料的合理利用与开发
人教版 化学（初中）
重点难 点
2
预习检测
4
学习目标
3
1
新课引入
3
3
合作探究
3
5
典例精讲
6
归纳小结
3
8
课堂内容
达标检测
3
7
学习目标：
重点难点：
1.知道物质在发生化学变化时伴随着能量变化
2.知道化石燃料是重要的自然资源；知道石油液化气、汽油、煤油等都是石油加工的产物；
3.了解化石燃料的不可再生性，燃料充分燃烧的重要性 ；
4.了解燃料燃烧对环境的影响；
5.认识使用开发清洁燃料及各种能源的重要性。
1.化石燃料的形成和种类及用途；
2.燃料对环境的影响，新能源开发重要性。
【新课引入】
“不见炊烟起，但闻饭菜香。”现在很多地方的村民家用沼气代替了柴草做饭，告别了传统的“烟熏火燎”。你知道沼气的成分是什么吗？沼气是怎么产生的吗？
人类一直生活在空气清新，风景如画的美好世界里。可是工业革命以后，人类突然发现，在我们生活的世界里，天不再是那么湛蓝，水不再绿，空气不再清新。请思考，造成这种现象的原因是什么？
学习过程：
【预习检测】
1、三大化石燃料: 、 、 （混合物、均为不可再生能源）
（1）煤：主要含碳元素，是“ ”；
（2）石油：主要含碳、氢元素，是“ ”；
（3）天然气是气体矿物燃料，主要成分是 ，是较清洁的能源。
2、两种绿色能源：沼气、乙醇
（1）沼气的主要成分：甲烷.甲烷的化学式为 （最简单的有机物，相对分子
质量最小的有机物）。
（2）CH4燃烧的化学方程式: （发出蓝色火焰）。
煤
石油
天然气
工业的粮食
工业的血液
甲烷
CH4
CH4+2O2 CO2+2H2O
（3）乙醇 (俗称:酒精, 化学式:C2H5OH)
（4） C2H5OH化学性质: 可燃性 工业酒精
中常含有有毒的甲醇CH3OH，故不能用工业酒精配制酒。
3、燃料充分燃烧的条件：
（1） ；
（2） 。
C2H5OH+ 3O2 2CO2+3H2O
燃烧是要有足够多的空气
燃料与空气要有足够大的接触面
【预习检测】
一、化学反应中的能量变化
在化学反应时，是不是只有通过燃烧才能获得能量呢？
实验与探究
在一支试管中加入一小匙干燥的生石灰（或几小块食品袋中的干燥剂，主要成分CaO），再加入约2mL水，观察现象，并用手轻轻触碰试管外壁。
现象
手的感觉
化学方程式
生石灰逐渐膨胀，碎裂成粉末，产生大量的白雾
感觉发烫
CaO+H2O Ca(OH)2
交流与讨论
1.物质发生化学反应的同时，常常伴随着能量的变化，通常表现为热量变化，即有放热现象或吸热现象。
2.人们利用燃烧等化学反应产生的能量发电、烧制陶瓷、冶炼金属和发射火箭等。
交流与讨论
3.利用爆炸产生的热量开采煤矿、开山炸石、拆除危旧建筑等。
二、化石燃料的利用
1.你家中做饭、洗浴用什么燃料？
2.汽车、轮船等交通工具使用什么燃料？
3.炼钢厂、热电厂等使用什么燃料？
天然气
石油
煤
煤 、石油、天然气又称为化石燃料，是不可再生能源。
观察与思考
煤是怎样形成的呢？
石油、天然气是怎样形成的呢？
观察与思考
观察与思考
1.煤和石油
（1）石油和煤的综合利用
观察与思考
煤是混合物，主要含碳元素，还含有氢元素和少量氮、硫、氧等元素；
燃烧产物为CO2、NO2、SO2等。
（2）主要的组成元素及燃烧产物
石油也是混合物，主要含碳、氢元素；
分馏产物的燃烧产物为CO2等。
2.天然气
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（CH4)。
（1）甲烷的物理性质
①通常状况下为无色、无味、气体
②难溶于水
③比空气轻
观察与思考
（2）甲烷的化学性质
点燃纯净的甲烷气体，观察火焰的颜色
注意：在点燃甲烷前要检验纯度
火焰呈淡蓝色
观察与思考
如何验证甲烷燃烧的产物是水和二氧化碳？
（1）点燃从导管放出的甲烷，在火焰的上方罩一个冷而干燥的烧杯，过一会儿观察烧杯壁上的现象。
（2）迅速把少杯倒过来，向烧杯内注入少量澄清石灰水，振荡，观察现象。
现象 化学方程式
（1）
（2）
烧杯壁上出现水珠
澄清石灰水变浑浊
CH4+2O2 CO2+2H2O
观察与思考
点燃
沼气的制取和利用
观察与思考
实验与探究
3.合理利用与开发化石能源
目前人类所使用的能源主要取自化石燃料，它们经历了上亿年的时间才得以形成，因此不可再生。
按照目前全世界对化石燃料的消耗速度计算，这些能源可供人类使用的时间大约还有多少年？
观察与思考
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。此时就需要调节一下灶具或炉具的进风口，这是为什么呢？
使燃料充分燃烧需考虑两点：
（1）燃烧时有足够多的空气
（2）燃料与空气有足够大的接触面积
使用燃料时，若燃料不能充分燃烧，易产生黑烟、CO等物质，使燃料的利用率降低，浪费资源，污染空气，所以控制燃烧反应，使燃料充分燃烧，对于节约能源非常重要。
可燃冰或将成为未来新能源
海底“可燃冰”
科学家在300~500米海洋深处发现一种冰霜样的物质——可燃冰。可燃冰是甲烷水合物(化学式CH4·8H2O)其外观像冰。一体积可燃冰可储载100~200倍体积的甲烷气体，具有能量高、燃烧值大等优点。
三、使用燃料对环境的影响
1.化石燃料燃烧造成空气污染的主要原因：
（1）燃料中的一些杂质如硫等燃烧时，产生空气污染物如
二氧化硫等。
（2）燃料燃烧不充分，产生一氧化碳等。
（3）未燃烧的碳氢化合物及炭粒、尘粒等排放到空气中形
成浮尘。
观察与思考
2.酸 雨
（1）形成：煤燃烧时生成NO2和SO2等污染物，这些污
染物反应后溶于雨水，形成酸雨。
（2）危害：
①危害人体健康；
②导致水体酸化，严重影响水生动植物的生存；
③破坏土壤、植被、森林；
④腐蚀金属及建筑物。
观察与思考
（3）防治措施：
①减少硫的氧化物、氮的氧化物等物质向空气中排放；
②用天然气代替煤；
③大力推广使用脱硫煤。
3.汽车燃料的燃烧
观察与思考
汽车尾气中的主要污染物：
一氧化碳、未燃烧的碳氢化合物、氮的氧化物、含铅化合物和烟尘等。
观察与思考
（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）加大检测尾气力度，禁止未达环保标准的汽车上路。
减少汽车尾气对空气污染的措施有：
使用压缩天然气燃料的汽车
液化石油气汽车加气站
观察与思考
乙醇（酒精，C2H5OH）
无色、有特殊香味的液体，易挥发，沸点低，能与水混溶，有可燃性。
（4）在汽油中加入适量乙醇作为汽车燃料。
C2H5OH+3O2 2CO2+3H2O
点燃
观察与思考
你所知道的清洁燃料有哪些？哪些能源是可被人类利用的？
四、能源的利用和开发
1.氢能
（1）特点：氢气本身无毒，是无色无味气体，难溶于水，密度最小；极易燃烧、放热量大、燃烧产物是水；燃烧产物无污染，是最清洁的燃料。
2H2+O2 2H2O
点燃
（2）优点：
①资源丰富，可再生；
②无毒、极易燃、燃烧放热多；
③燃烧产物是水，几乎不产生有害气体和颗粒物，不污染环境。
（3）缺点：
①制取成本高；
②贮存、运输困难。作为燃料暂时还不能推广使用。
观察与思考
（4）实验室制取氢气：实验室常用锌和稀硫酸反应制取氢气。反应化学方程式为：
Zn+H2SO4 ZnSO4+H2
观察与思考
2.其他新能源
观察与思考
【典例精讲】
例1. （2021·天津市）第24届冬季奥运会将于2022年在北京举办，
为落实“绿色冬奥”的理念，冬奥会使用的汽车燃料从环保的角
度考虑，最理想的是（ ）
A．氢气 B．天然气
C．酒精 D．汽油
A
【答案】A
【解析】A、氢气燃烧只生成水，不会对环境造成任何污染，从环保的角度看，氢气是最理想的能源，选项符合题意；B、天然气的主要成分是甲烷，甲烷完全燃烧生成二氧化碳和水，是较清洁的燃料，选项符合不题意；C、酒精完全燃烧生成二氧化碳和水，是较清洁的燃料，选项符合不题意；D、汽车使用汽油作为燃料会产生一氧化碳、未燃烧的碳氢化合物、氮的氧化物等，会随汽车尾气直接排放到空气中，对空气造成污染，选项符合不题意。故选A。
【典例精讲】
例2. （2021·青海中考真题）资源、能源利用和环境保护是人类共同
关注的问题。下列说法错误的是（ ）
A．氢气是一种清洁高能燃料
B．煤、石油、天然气是不可再生的化石能源
C．废旧金属、纸张、塑料的回收利用可以节约相应资源，减少对环境的污染
D．地球上淡水约占全球水储量的96.5%，所以可利用的淡水资源取之不尽用之不竭
D
【典例精讲】
【答案】D
【解析】
A、氢气热值高燃烧产物是水，是一种清洁高能燃料，A正确。B、煤、石油、天然气是不可再生的化石能源，B正确。C、废旧金属、纸张、塑料的回收利用，既节约资源，又减少对环境的污染，C正确。D、地球上淡水约占全球水储量的3.5%，可利用的淡水资源很少，D错误。
故选：D。
【典例精讲】
；
例3.（2020广东广州）燃料是人类社会重要的能源，下列说法不正确的是（ ）
A．煤的燃烧可能造成酸雨的原因是排放大量CO2
B．石油炼制可得到石油气、汽油、煤油等产品
C．汽车燃料改用压缩天然气可减少对空气的污染
D．乙醇（C2H5OH）在空气中完全燃烧只生成二氧化碳和水
A
【典例精讲】
；
。
【答案】A
【解析】
A、煤燃烧产生的二氧化硫会造成酸雨，二氧化碳排放过多导致的是温 室效应，故错误；
B、石油分馏能得到石油气、汽油、煤油和柴油等产品，故正确；
C、天然气燃烧产生二氧化碳和水，都不是空气污染物，汽车改用压缩 天然气作燃料能减少对空气的污染，故正确；
D、乙醇（C2H5OH）在空气中完全燃烧只生成二氧化碳和水，故正确。故选A。
【典例精讲】
例4.（2020甘肃金昌）能源与人类的生活和社会发展密不可分。
下列能源不属于新能源的是（ ）
A．氢能 B．核能
C．石油 D．风能
C
【答案】C
【解析】A、氢能属于新能源，不符合题意；B、核能属于新能源，不符合题意；C、石油属于化石燃料，不属于新能源，符合题意；D、风能属于新能源，不符合题意。故选C。
【典例精讲】
例5.（2020重庆市）能源的开发和利用是世界性问题，
下列物质被称为最理想清洁能源的是（ ）
氢气 B. 天然气
C. 石油 D. 煤
【答案】A
【解析】A、氢气作为燃料有三大优点：①热值高，②可再生，③产物是无污染的水，是最理想清洁能源。B、天然气是古代的海洋生物经若干年复杂的变化形成的，不可再生，且燃烧可产生二氧化碳，会增加温室效应，不是清洁能源。C、石油是古代的海洋生物经若干年复杂的变化形成的，不可再生，且燃烧可产生大量空气污染物，不是清洁能源。D、煤是古代植物经若干年复杂的变化形成的，不可再生，且燃烧可产生大量空气污染物，不是清洁能源。故选：A。
A
【典例精讲】
【达标测评】
1.下列在实验室或在家庭中获得的能量是由化学反应得到的是（ ）
①微波炉 ②燃气热水器 ③电炉
④酒精灯 ⑤太阳能
A．①②③ B．①④⑤
C．②④ D．②⑤
C
2.（2021 山东临沂市 中考真题）下列说法不正确的是（ ）
A．煤、石油、天然气属于不可再生能源
B．在化学反应中只有燃烧反应才能放出热量
C．燃料充分燃烧，能节约资源，减少污染
D．太阳能、风能、地热能等的利用，可以缓解面临的化石能源危机
B
【达标测评】
【答案】B
【解析】A、煤、石油、天然气属于不可再生能源，说法正确；B、在化学反应中不是只有燃烧反应才能放出热量，缓慢氧化、酸碱中和反应等也会放出热量，说法不正确；C、燃料充分燃烧，能节约资源，减少污染，说法正确；D、太阳能、风能、地热能等的利用，可以缓解面临的化石能源危机，说法正确。故选B。
【达标测评】
A
3.我国正在推广使用乙醇汽油。所谓乙醇汽油就是在汽油中加入适量乙醇（一般为1∶10）混合而成的一种燃料。下列有关的叙述错误的是（ ）
A.乙醇汽油是一种新型的化合物
B.汽车使用乙醇汽油可以减少有害气体的排放
C.由石油可以制得汽油
D.由玉米、高粱发酵可以制得乙醇
【达标测评】
4.下列措施：①改进发动机的燃烧方式，使汽油充分
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；④改用压缩天然气。 其中能够
减少汽车尾气对空气污染的是（ ）
A.①② B.②③
C.①②③④ D.①②③
C
【达标测评】
二、化石燃料的利用
1.化石燃料的形成
2.煤：主要含有碳元素
3.石油 ：主要含有碳、氢两种元素
4.天然气的主要成分是甲烷（俗名沼气）。
CH4+2O2 CO2+2H2O
【归纳小结】
【归纳小结】
一、化学反应中的能量变化
1.能量变化表现为吸热现象和放热现象
2.燃料充分燃烧考虑的因素：
（1）燃烧时要有足够多的空气
（2）燃料要与空气有足够大的接触面积
燃
料
的
燃
烧
造成空气污染的原因
防治空气污染
的措施
对空气的影响
杂质燃烧产生有毒气体
燃烧不充分，产生一氧化碳
产 生 烟 尘
改善燃料的结构、选择清洁型的能源、开发新能源
【归纳小结】
1.完成配套练习册；
2.整理笔记；
3.书面作业：课后习题1、2、3。
【作业布置】
谢 谢！