2022-2023学年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 课件 (共39张PPT)

(共39张PPT)
课题2 燃料的合理利用与开发
化学反应中的能量变化
现象：
生石灰逐渐膨胀，散开成粉末
原理：
CaO + H2O = Ca(OH)2
结论：
反应放出热量
化学反应在生成新物质的同时，都会伴随着能量的变化。
放热的化学反应：CaO + H2O = Ca(OH)2
吸热的化学反应：
生石灰
产生大量白雾，用手轻触试管的外壁，感觉发烫。
燃烧、爆炸、缓慢氧化、自燃、金属镁与盐酸的反应
2. 不能片面的通过反应条件来判断一个反应是吸热的还是放热的。
例如：
注意：
1. 化学反应的过程往往伴随着热量变化，但有热量变化的过程不一定就是化学反应；
例如：液态水→水蒸气（过程吸热）属于物理变化
，反应过程是放热的。
人类生活对能量的利用
生活燃料的使用
利用燃烧等产生的热量
爆炸产生的能量
食物在体内缓慢氧化放出热量
发电、烧制陶瓷、冶炼金属、发射火箭等
开矿采煤、开山炸石、拆除危旧建筑等
维持生物体温和日常活动所需要的能量
做饭、取暖等
例：下列叙述中正确的是( )
A.硫燃烧需要先点燃，所以硫燃烧是吸收热量的
B.人类利用的能量都是通过化学反应获得的
C.化石燃料的燃烧都放出热量
D.干冰升华时需要吸收大量的热，这是化学反应中的吸热现象
C
化石燃料的利用
化石燃料是由古代生物的遗骸经过一系列复杂变化而形成的。
——不可再生资源
化石燃料
煤
石油
天然气
煤
植物或植物枯萎后，被埋于土中，经长期复杂的变化而形成的一种复杂的混合物。
焦炭：治炼金属
煤焦油：化工原料
煤气：气体燃料
（黑色固体）
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
成分：
——工业的粮食
主要含有碳元素，此外还含有氢元素和少量的氮、硫、氧等元素以及无机矿物质。
综合利用（煤的干馏）
隔绝空气加强热分解
煤
化学变化
化石燃料是由古代生物的遗骸经过一系列复杂变化而形成的。
——不可再生资源
化石燃料
煤
石油
天然气
海洋生物死亡
动植物的遗骸被
层层沙泥掩埋
生物的遗骸经复制
变化形成石油和天然气
形成过程：海洋生物死亡后，动植物的遗骸被层层沙
泥掩埋，经过复杂的变化形成石油和天然气。
元素组成：主要含有碳、氢两种元素。
物理变化
溶剂油：溶剂
汽油：汽车燃料
航空煤油：飞机燃料
煤油：工业洗涤剂
柴油：重型汽车等燃料
润滑油：润滑剂
石蜡：制蜡烛
沥青：铺筑路面
主要成分：
丙烷、丁烷、
丙烯、丁烯
石油——工业的血液
直接从油井中开采出来的石油叫原油，它是一种粘稠状的液体混合物。
综合利用（石油的分馏）
石油
利用各成分沸点不同，分离得产品
加热炼制
甲烷（CH4）：无色无味的气体，极难溶于水，密度比空气小。
天然气
成分：主要是由碳、氢组成的气态碳氢化合物，其中最主要的是甲烷。
甲烷的可燃性：
实验现象：
1. 甲烷燃烧产生蓝色火焰，放出热量；
2. 烧杯内壁上有水珠出现
3. 向烧杯内注入澄清石灰水，振荡后澄清石灰水变浑浊。
CO2+Ca(OH)2 =CaCO3↓+H2O
化学方程式：CH4+2O2 CO2+2H2O
点燃
沼气（主要成分也是CH4）——属于可再生能源
可燃冰
秸秆、杂草、人畜粪便等废弃物在密闭的沼气池中发酵，可产生甲烷。
能解决燃料问题，改善农村的环境卫生，提高肥料的质量。
优点：能量高、燃烧值大等。
成分：主要含有甲烷水合物（CH4·xH2O），还含有少量的CO2等气体。
沼气（主要成分也是CH4）——属于可再生能源
可燃冰——主要含有甲烷水合物（CH4·xH2O）
化石燃料
煤 —— 工业的粮食
石油 —— 工业的血液
天然气（主要成分CH4）
使用燃料对环境的影响
化石燃料燃烧造成空气污染的原因：
①燃烧时要有足够的空气；
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。
1.燃料中的一些杂质如硫等燃烧时，产生空气污染物如SO2等；
2.燃料燃烧不充分，产生CO等；
O2不充足，燃料不能充分燃烧，产生黑烟，并生成CO等物质，
燃烧利用率降低，浪费资源，污染空气。
燃料充分燃烧的条件：
②燃料与空气要有足够大的接触面。
燃烧产生SO2、NO2
3.将汽车尾气处理后再进行排放等。
酸雨的行成：
SO2、NO2等气体或是气体在空气中发生反应后的生成物溶于雨水，会形成酸雨。
酸雨的危害：
1.危害人体健康；
2.导致水体酸化；
3.严重影响水生动植物的生长；
4.破坏土壤、植被、森林；
5.腐蚀金属和建筑物。
酸雨的防治措施：
1.大力的推广使用脱硫煤；
2.寻找相对清洁的能源，比如用天然气代替煤；
6.使用乙醇汽油。（节省石油资源、减少污染 ）
汽车尾气污染：
目前，多数汽车使用的燃料是汽油或柴油；
尾气含CO、碳氢化合物、氮氧化物、含铅化合物、烟尘等。
减少汽车尾气污染的措施：
1.改进发动机燃烧方式；
2.使用催化净化装置；
3.使用无铅汽油，禁止含铅物质排放；
4.加大检测尾气力度；
5.改用压缩天然气或液化石油气作燃料；
例1．下列有关生活中的化学知识，说法正确的是（　　）
A．乙醇汽油的使用可以适当节省石油资源
B．汽油着火时，用水浇灭
C．煤、石油、天然气三种化石燃烧的使用中，煤的污染最小
D．为了方便，我们应大量使用一次性筷子，出门尽量开私家车
A
例2．天然气、石油气燃烧的反应是：CH4+2O2 CO2+2H2O、
C3H8+5O2 3CO2+4H2O。现有一套以天然气为燃料的灶具，要改
用液化石油气作燃料，应采用的措施是（　　）
A．减少空气的进入量或增大液化气的进入量
B．增大两者的进入量
C．增大空气进入量或减少液化气的进入量
D．减少两者的进入量
点燃
点燃
C
化石燃料燃烧造成空气污染的原因：
1.燃料中的一些杂质如硫等燃烧时，产生空气污染物如SO2等；
2.燃料燃烧不充分，产生CO等；
O2不充足，燃料不能充分燃烧，产生黑烟，并生成CO等物质，
燃烧利用率降低，浪费资源，污染空气。
燃料充分燃烧的条件：
①燃烧时要有足够的空气；
②燃料与空气要有足够大的接触面。
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。
酸雨
汽车尾气污染
开发和利用新能源
化学性质：
乙醇（酒精）：
制取：
用途：
物理性质：
无色透明、有特殊香味的液体，能与水以任意比互溶。
酒精灯、火锅、内燃机等的燃料，75%的酒精可用作医疗消毒剂。
可通过高粱、玉米和薯类等发酵、蒸馏得到。
可燃性：
能够在空气中燃烧，发出淡蓝色火焰，同时放出大量的热。
C2H5OH——可再生能源
C2H5OH+3O2 2CO2+3H2O
点燃
制取成本高、贮存困难。
氢气：H2——理想的清洁、高能燃料
物理性质：
无色、无味、难溶于水、密度比空气小的气体。
化学性质:
可燃性：
安静地燃烧，产生淡蓝色的火焰，杯壁上有水珠产生，烧杯壁发烫。
用途：
作为高能燃料，液氢已应用于航天等领域；
作为化学电源，氢氧燃料电池已经被应用，
如用作汽车的驱动电源等。
优点：
来源广、放热多、无污染。
缺点：
2H2+O2 2H2O
点燃
开发和利用新能源：
太阳能
风能
地热能
潮汐能
生物质能
核能
例、随着经济的发展，能源与环境成为人们日益关注的问题。
（1）目前我国使用的主要能源是化石燃料，包括煤、　 和天然气，它们都属于　 （填“可再生”或“不可再生”）能源。
燃煤发电时，将煤块粉碎成煤粉，其目的是 　 　 。
小明家用的燃料是天然气，天然气泄漏触碰到报警器会发出响声，小明家报警器应安装在　 处，你的理由是 　 　 。
（2）新能源的形式很多，如潮汐能、地热能、氢能、　 　等（例举一种新能源）。
（3）氢能是一种既高效又干净的新能源，用氢作能源的燃料电池汽车倍受青睐。
写出氢气燃烧的化学方程式　 。
（4）核能也是一种高效的能源，其中氘（dāo）的核能开发，被认为是解决未来世界能源、环境等问题的主要途径之一。已知氘和氢属于同种元素，则氘原子核内的质子数为　 。
石油
不可再生
增大煤与氧气的接触面积，使煤充分燃烧
A
天然气的密度比空气小
太阳能
2H2+O2 2H2O
点燃
1
乙醇（酒精）：C2H5OH——可再生能源
氢气：H2——理想的清洁、高能燃料
太阳能、风能、地热能、潮汐能、生物质能和核能等。
氢气的实验室制取
乙醇（酒精）：C2H5OH——可再生能源
氢气：H2——理想的清洁、高能燃料
太阳能、风能、地热能、潮汐能、生物质能和核能等。
反应原理：Zn+H2SO4= ZnSO4+H2↑
实验装置
发生装置：固液不加热型
颗粒状固体
不适用于粉末状
固体参与的反应
“随开随用，随关随停”
反应原理：Zn+H2SO4= ZnSO4+H2↑
实验装置
发生装置：固液不加热型
颗粒状固体
不适用于粉末状
固体参与的反应
球形漏斗
容器
导气管
适用于非粉末状固体与
液体在常温下制取气体
收集装置
物理性质：无色、无味、难溶于水、密度比空气小的气体。
排水法
向下排空气法
例、如图中的几种装置都可以进行探究氢气的实验室制法（铁架台等仪器已略去）。
其中：
（1）能随时使氢气发生或停止的操作装置是（写编号）　 ，该装置还可以制取
你学过的什么气体　 　 。
（2）如果（D）装置能制取干燥的氢气，则（D）装置中a中的液体应是　 　 ；
b中的液体应是　 ，其作用是　 。
（3）当药品装好后使（D）装置产生氢气的操作应该是
　 　 。
C
二氧化碳
稀硫酸
浓硫酸
干燥氢气
打开止水夹①②和活塞③，从④鼓入洁净的空气，将稀硫酸压入锥形瓶中
反应原理：Zn+H2SO4= ZnSO4+H2↑
实验装置：
发生装置：固液不加热型
收集装置:排水法、向下排空气法