(共24张PPT)
课题2 燃料的合理利用与开发
第1课时 化学反应中的能量变化
化石燃料的利用
第七单元 燃料及其利用
情景导入
如图所示为一种自热火锅，自热火锅是一种简洁方便的方便食品，你知道它发热的原理吗？
在化学反应中，是不是只能通过燃烧获得能量呢？
合作探究
提出问题
探究点1
化学反应中的能量变化
探究实验
现象
手的感觉
化学方程式
液体沸腾，产生大量白雾
试管外壁发烫
实验1：生石灰与水反应
CaO+H2O Ca(OH)2
生石灰与水反应
归纳总结
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。
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。
归纳总结
4.化学反应中的能量变化：
①放出热量：可燃物的燃烧、金属与酸的反应等。
②吸收热量：光合作用、C+CO2 2CO 等。
高温
有热量变化不一定属于化学变化，如金属导线通电放热属于物理变化。
1
不能简单地从反应条件来判断吸、放热反应，如木炭高温还原氧化铜是放热反应。
2
探究点2
化石燃料的利用
新课讲解
煤
石油
天然气
化石燃料是古代生物的遗骸经一系列复杂变化而形成的。煤、石油、天然气称为当今世界上最重要的三大化石燃料。它们是不可再生能源。
化石燃料的形成
煤的形成
石油、天然气的形成
(一) 煤
归纳总结
煤
隔绝空气
加强热
焦炭—冶金工业的重要原料
煤焦油—重要的化工原料
煤气—燃料
煤的干馏是化学变化
煤
(1)煤是混合物，主要含碳元素，还含有少量H、N、S、O等元素。
(2)煤可用作燃料，隔绝空气加强热后可制得煤气、煤焦油等，此过程发生的是化学变化。
(二) 石油和天然气
归纳总结
石油
天然气
(1)石油是由多种成分组成的混合物，主要含碳、氢两种元素。
(2)利用石油中各成分的沸点不同，将它们分离，可得到不同的产品，如汽油、煤油、柴油等，此过程发生的是物理变化。
(3)在有石油的地方一般都有天然气。天然气主要是由碳和氢组成的气态碳氢化合物，其中最主要的是甲烷(CH4)。
液化石油气的主要成分：丙烷、丁烷、丙烯、丁烯等。
溶剂油
汽油
航空煤油
煤油
柴油
润滑油
石蜡
沥青
石油炼制
石油的分馏是物理变化
归纳总结
实验：观察甲烷及其燃烧现象
现象
(1)甲烷是一种无色、无味、密度比空气小的气体。
(2)甲烷燃烧时产生明亮的蓝色火焰，放出热量，烧杯内壁有水雾出现；向烧杯内注入澄清石灰水，振荡，澄清石灰水变浑浊。
(三) 甲烷
演示实验
观察甲烷及其燃烧现象
甲烷燃烧
交流讨论
1.这些现象说明了什么？
甲烷燃烧时有水和二氧化碳生成，同时也说明了甲烷中一定含有氢元素和碳元素。
2.为什么点燃甲烷前需验纯度？
防止发生爆炸。
三大可燃性气体的比较
可燃性气体
在空气中燃烧火焰颜色
燃烧产物
甲烷(CH4)
氢气(H2)
一氧化碳(CO)
淡蓝色
蓝色
淡蓝色
水
二氧化碳
二氧化碳和水
辨别三大可燃性气体，不能看火焰颜色(肉眼难以识别)，要看燃烧产物！
目前，人类通过化学反应获得的能量，大多来自化石燃料，而化石燃料资源是有限的。
探明储量 年产量
石 油 28.33亿吨 1.89亿吨
天然气 32124亿立方米 851.7亿立方米
煤 3261亿吨 30.5亿吨
2009年我国化石能源基础储量和年产量
探究点3
合理利用与开发化石能源
课堂讨论
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？
燃料未充分燃烧，火焰会呈黄色或橙色，易产生黑烟等物质，使锅底出现黑色，所以调节进风口加大空气的流入，使燃料尽可能充分燃烧。
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。
知识拓展
未来新能源“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。
可燃冰的开采
可燃冰的燃烧
随堂练习
1．化学变化能实现物质与能量的转化。下列变化中实现了由化学能转化成热能的是 ( )
A．自然界中植物进行光合作用
B．家庭壁挂式采暖炉燃气供暖
C．用燃烧的蜡烛照明
D．用电熨斗通电发出的热量熨烫衣服
B
2．下列不属于化石能源的是 ( )
A．石油 B．天然气 C．地热能 D．煤
C
随堂练习
3．将石油加热炼制，不可能得到的产品是 ( )
A．煤焦油 B．润滑油 C．柴油 D．煤油
A
4．“可燃冰”[CH4·(H2O)n]是在海底的高压低温条件下形成的，外观像冰，下列关于它的叙述正确的是 ( )
A.“可燃冰”可直接拿回家作为燃料使用
B.“可燃冰”是一种比较清洁的能源
C.“可燃冰”提供了水可能变成油的证据
D．CH4·(H2O)n是氧化物
B
随堂练习
5．古语道“人要实，火要虚”。此话的意思是说：做人必须脚踏实地，才能事业有成；燃烧木柴需要架空，才能燃烧得更旺。从燃烧的条件看，“火要虚”的实质是 ( )
A．增大可燃物的热值
B．提高空气中氧气的含量
C．提高可燃物的着火点
D．增大可燃物与空气的接触面积
D
随堂练习
6．2021年6月25日，我国首个自营1 500 m深水大气田“深海一号”正式投产。“深海一号”大气田投产后，深水天然气将通过海底管道接入全国天然气管网，年供气量30亿立方米。根据所学知识回答下列问题。
(1)天然气的主要成分是______。
(2)写出天然气主要成分燃烧的化学方程式：
___________________________。
甲烷
随堂练习
CH4＋2O2 CO2＋2H2O
点燃
(3)检验(2)中燃烧产物需要用到的实验用品有火柴、玻璃导管、酒精灯、石灰水、____________。
干冷玻璃片
随堂练习
课堂小结
概念
吸热反应、放热反应
化石燃料的利用
煤
石油
天然气
化学变化中的能量变化
甲烷
可燃冰
