7.1 化学反应中的能量变化 化石燃料的利用-2022-2023学年九年级化学上册同步精品课件（28页）（人教版）

(共28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
学习目标
知道化石燃料是重要的自然资源；知道液化石油气、汽油、煤油等都是石油加工的产物
02
知道化学反应中常常伴随能量变化。
01
03
了解化石燃料的不可再生性，理解燃料充分燃烧的重要性。
导入新课
你知道自热盒餐发热的原理吗？
思考：在化学反应中，是不是只有燃烧才能放出热量呢？
实验:生石灰与水反应
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。
一.化学反应中能量的变化
现象
手的感觉
化学方程式
结论
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
生石灰和水剧烈反应放出热量
你知道自热盒餐发热的原理吗？
CaO+H2O == Ca(OH)2
化学反应一般都会伴随能量的变化，主要表现为热量的变化。
C＋O2 点燃 CO2
CaO+H2O == Ca(OH)2
Mg+2HCl=MgCl2+H2↑
2.吸收热量
1.放出热量。
C+CO2 高温 2CO
CO＋CuO Cu＋CO2
有热量变化不一定属于吸热反应或者放热反应，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进行判断。需要加热、高温等条件的化学反应不一定是吸热反应。
2
生活燃料的利用，如利用化学反应产生的能量做饭、取暖等。
1
利用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。
2
利用爆炸产生的能量开矿采煤、开山炸石、拆除危旧建筑。
3
人类生活对能量的利用
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。
煤
石油
天然气
二、化石燃料的利用
煤、石油和天然的形成及组成
1.煤的形成：
植物
植物枯萎
植物遗骸被埋于土中，经复杂变化形成煤
煤是混合物，主要含C元素，还含有H元素和少量N、S、O等元素；燃烧产物为CO2、NO2、SO2等。
煤焦油--重要的化工原料
煤
隔绝空气
焦炭 ----冶金工业的重要原料
加强热
煤气----燃料
煤的干馏（化学变化）
煤干馏后的综合利用，既可以充分利用煤资源，还可以极大地减少污染。
煤
合成材料
染料
化肥
筑路材料
电极
医药
杀虫剂
钢铁工业
煤、石油和天然的形成及组成
2.石油、
天然气的形成
2.石油
石油也是混合物，主要含C、H元素；分馏产物的燃烧产物为CO2等。
石油分馏加热炼制，利用石油中各成分的沸点不同，发生物理变化，将它们分离，可得到不同的产品，使石油得到综合利用。
天然气主要是由碳和氢组成的气态碳氢化合物，其中主要的成分是甲烷（CH4）。
甲烷的物理性质：
①通常状况下为无色、无气味的气体
②极难溶于水
③密度比空气小
3.天然气
排水法
向下排空气法
产生蓝色火焰
干燥的烧杯内壁出现水珠
澄清石灰水变浑浊
思考：为什么会出现黄色火焰呢？
CH4＋2O2 点燃 CO2＋2H2O
用途：作燃料
注意：甲烷具有可燃性，在点燃前需验纯
甲烷不充分燃烧
甲烷一般存在于：
与石油伴生（天然气），与煤伴生（坑气、瓦斯），池沼底部和沼气池（沼气），海底（可燃冰）
“可燃冰”(化学式CH4·8H2O)：主要含有甲烷水合物。将成为未来新能源，但目前开采技术存在困难。
3.合理利用与开发化石能源
化石燃料形成的时间非常长，储量有限。化石燃料属于不可再生能源。人类目前消耗的能量主要来自化石燃料。
我国2009年我国化石能源基础储量和年产量
在不久的将来，我们将面临严重的能源危机！
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
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？
进风口
调节轮
进气口
调节轮
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。
燃料充分燃烧的条件
燃烧时有足够多的空气
燃料与空气有足够大的接触面积
概念
化学变化中的能量变化
化石燃料的利用
化石燃料的利用
煤
燃料充分燃烧的条件
合理利用与开发化石能源
吸热反应、放热反应
燃烧不充分的后果
化石燃料的开发
石油
天然气
课堂小结
CH4＋2O2 点燃 CO2＋2H2O
小试牛刀
1　(2021·湖南长沙三模)下列关于化学反应与能量的说法中，正确的是 (　 　)
A. 化学反应在生成新物质的同时，一定还伴随着能量变化
B. 凡是需要点燃的化学反应都属于吸热反应
C. 水与氧化钙固体反应后，混合物温度降低
D. 人类利用的能量都是通过化学反应获得的
A
小试牛刀
2. (2021·天津市一模改编)下列说法中不正确的是 (　 　)
A. 只有燃烧才能产生热量
B. 煤、石油、天然气都是化石燃料
C. 人类需要的大部分能量是由化学反应产生的
D. 天然气的主要成分是甲烷
A
小试牛刀
3.以天然气为燃料的汽车已经在许多城市投入使用。天然气的主要成分是( )
A.CH4　 B.CO2　 C.H2　 D.CO
4.下列燃料不属于化石燃料的是( )
A.煤　 B.石油　 C.天然气　D.乙醇
D
A
5.越来越多的人把户外运动作为一种休闲方式。人们在野外做饭时,会用如图所示的方式在一片空地上用石头围成一圈,在圈内点燃一堆柴火,并用河水煮饭。下列有关说法错误的是( )
A.将河水煮沸可降低河水的硬度并消毒
B.木柴燃烧过程中将热能转化为化学能
C.将木柴底部架空可使其与空气充分接触
D.石头可将燃着的柴火与周围可燃物隔开,预防火灾
B
小试牛刀
6　［热点信息］我国力争在2060年前实现“碳中和”，体现了中国对解决气候问题的大国担当。“碳中和”是通过植树造林、节能减排等形式，抵消生产生活中排放的二氧化碳，实现二氧化碳“零排放”。
(1)“碳”排放：化石燃料燃烧是造成二氧化碳排放量增加的主要原因之一。化石燃料主要包括煤、石油和______。请提出一条生活中通过节能减排助力“碳中和”的措施______________。
天然气
节约用电(合理即可)
(2)“碳”吸收：二氧化碳不仅能被绿色植物吸收，也能被海洋中的水吸收，写出二氧化碳与水反应的化学方程式_________________________________________________。
(3)“碳”捕捉：每年约1600万吨二氧化碳被“捕捉”并对其进行压缩封存。从微观角度解释二氧化碳气体可被压缩的原因为_________________________________________________。
CO2 + H2O==H2CO3
分子间存在着间隔，压强增大，分子间隔变小
(4)“碳”利用：近年我国科学家合成了一种新型催化剂，在高温条件下可将二氧化碳和氢气转化为清洁的液体燃料甲醇(CH3OH)和水，该反应的化学方程式为 ____________________
_____________________________________________________。
催化剂
CO2 + 3H2==CH3OH + H2O
高温
(1)若燃气灶上的火焰呈现黄色,则应　 　(填“增大进风口”或“增大进气口”),关闭气罐的阀门火焰会熄灭是因为　 (用灭火原理解释)。
(2)液化石油气中含有乙炔(C2H2),写出乙炔燃烧的化学方程式:　 　。
　2C2H2+5O2　 4CO2+2H2O　
　隔绝(或清除)了可燃物　
　增大进风口　
7.人类生活中经常利用燃料燃烧释放的能量。如图是生活中常见的液化石油气和燃气灶,请回答下列问题: