7.2 燃料的合理利用与开发课件--2022-2023学年九年级化学人教版上册(共42张PPT)

(共42张PPT)
课 题 2
燃料的合理利用与开发
一、化学反应中的能量变化
思考：燃料燃烧会产生热量，是不是只有燃烧才能获得热量呢？
【实验7—3 】在一支试管中加入一小匙干燥的生石灰CaO，再加入2 mL水，观察现象，并用手触摸试管外壁。
水
生石灰
现 象
手的感觉
化学方程式
猜一猜：自热火锅中自热包的成分是什么？
自热米饭里的加热包内是：焦炭粉、活性炭、盐、生石灰等物质，遇到水后在3-5秒钟内升温，温度可高达150℃以上，蒸汽温度达200℃。
其中主要是生石灰加水的过程中会产生大量的热，使得米饭可以进行加热。也就是氧化钙加水后会生成氢氧化钙，并且释放热量。化学方程式如下：
CaO+H2O=Ca（OH)2
而其他成分可以使其保温时间达3小时，很容易将生米做成熟饭。
一、化学反应中的能量变化
思考：燃料燃烧会产生热量，是不是只有燃烧才能获得热量呢？
【实验7—3 】在一支试管中加入一小匙干燥的生石灰CaO，再加入2 mL水，观察现象，并用手触摸试管外壁。
水
生石灰
现 象
手的感觉
化学方程式
有大量白汽产生，块状固体慢慢变成粉末状
试管外壁温度很高，烫手
CaO + H2O==Ca(OH)2
化学反应中都伴随有能量的变化，而能量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。
吸热现象
总结：化学反应中的能量变化
放热现象
大多数化学反应
C + CO2 == 2CO
高温
利用化学反应产生的热量炼钢
利用炸药定向爆破拆除楼房
根据生活知识举出一些利用化学反应放出热量的实例
烹饪
点火
生活中经常使用的燃料有：煤、石油和天然气，我们常称它们为化石燃料。它们是不可再生能源。
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。
①煤的形成：
二 化石燃料的利用
② 石油和天然气的形成：
1、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？
阅读课本138页一、二自然段，思考下列问题：
2、煤完全燃烧的产物有哪些？
3、煤气的主要成分有哪些？
混合物
碳元素
氢、氮、硫、氧元素
CO2
H2O
NO2
SO2
氢气、甲烷、一氧化碳
煤
煤的干馏：
1．点燃导管尖嘴处，有淡 蓝色火焰燃烧 co；
2．玻璃管中的烟煤粉最后变成黑灰色固体物质，这是焦炭；
3．U形管底部还有还有一种黑褐色粘稠的油状物生成，这是煤焦油。


化学变化
把煤隔绝空气加强热使它分解的过程
1、石油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？
阅读课本138页第3和4自然段，思考下列问题：
2、石油完全燃烧的产物有哪些？
3、“罐装煤气”的实际上是什么？
混合物
碳、氢元素
CO2
H2O
液化石油气（C3H8 C4H10 C3H6 C4H8）
氮 硫元素
NO2
SO2
石油
石油的炼制：分馏
根据石油中各成分的沸点不同来分离。石油的分馏属物理变化
城镇的许多家庭做饭使用罐装“煤气”，是液化石油气，这是石油化工产品。液化石油气是经过加压后压缩到钢瓶中的，瓶内的压强是大气的7-8倍。
通常加入强烈气味剂——乙硫醇，使煤气泄漏时可以及时被发现。
１．石油可直接用作燃料吗？石油产品中有哪些是常用的燃料？
２．煤气泄漏会造成什么危害？
　不能。因为石油里有很多的杂质,导致石油的易燃度减低,且直接燃烧石油会产生较多废气。因此把石油的原油提炼后分解出多种产物如:汽油,煤油,沥青,朔料等,能变废为宝。其中汽油，柴油，煤油等都是生活中常见的燃料。
　a 一是天然气泄漏并弥漫在室内，使室内人员因为大脑缺氧而中毒；
b室内人员因不知情，而在室内接打手机或者开关电源等，产生火花引发火灾或爆炸，造成人民的生命．财产损失。
成分：甲烷（CH4)（俗称沼气）
是一种无色、无味，密度比空气小且
极难溶于水的气体
天然气
物理性质：
沼
气
池
家
用
热
水
器
甲烷的化学性质
实验7-4：①点燃从导管放出的甲烷，在火焰上方罩一个干冷的烧杯，观察现象；
②迅速把烧杯倒过来，向烧杯里注入少量澄清的石灰水，振荡，观察现象。
CH4
产生明亮的蓝色火焰，烧杯内壁有水雾；
杯壁上澄清石灰水变混浊
实 验 现 象 实 验 结 论
①
②
结论 生成了水
生成了二氧化碳
CH4+2O2====2H2O+CO2
点 燃
有人称煤是 “工业的粮食” ，石油是“工业的血液” 。其实不仅工业，其他如农业、国防、交通运输、建筑、医疗卫生和人们的日常生活等都离不开煤、石油和天然气。
合理利用和开发化石能源
交通
工业
农业
生活
下表是我国1998年化石燃料储量及年产量：
（1）请计算大约多少年后我国的石油和天然气将被耗尽，并填入表中：
探明储量 年产量 使用年限
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
约15年
约38年
约107年
（2）根据所填数据及化石燃料不可再生性你有何感触？
讨论：
做饭时，若燃气灶或煤炉火焰呈黄色或橙色，锅底出现黑色。需调节灶具或炉具的进风口，为什么？
氧气不充足时，燃料中的碳不充分燃烧，产生黑烟，并生成CO等物质，使燃料的利用率降低，浪费资源，污染空气。
控制燃烧反应，使燃料充分燃烧
①使燃烧时有足够的空气；
②使燃料与空气有足够大的接触面积。
合理利用和开发化石能源
可燃冰燃烧图
可燃冰的学名为“天然气水合物”，是天然气在0℃和30个大气压的作用下结晶而成的“冰块”。“冰块”里甲烷占80%，可直接点燃，燃烧后几乎不产生任何残渣，污染比煤、石油、天然气都要小得多。西方学者称其为“21世纪能源”或“未来能源”。
可燃冰
思考：
三瓶无色的气体分别是氢气 、一氧化碳 、甲烷，如何鉴别呢
分别点燃,检验燃烧产物.
1.含C或C、O的物质充分燃烧都生成二氧化碳
例如: C 、CO 、C3O2或者是C 与CO 组成的混合物
2.含C、H或C、H 、O的物质燃烧都生成二氧化碳和水
例如: CH4 、 C2H5OH或者是H2 、CO 、CH4组成的混合物
三、使用燃料对环境的影响
煤的燃烧
思考1：煤中含哪些元素？
碳元素
硫元素
氮元素
CO 有毒气体
CO2 温室效应
SO2
NO2
酸雨
思考2：这些元素燃烧后生成哪些物质？
三、使用燃料对环境的影响
汽车尾气的排放
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
三、使用燃料对环境的影响
减少汽车尾气对空气污染的措施有：
改进发动机的燃烧方式，以使汽油能充分燃烧。
使用催化净化装置，使有害气体转化为无害物质。
使用无铅汽油，禁止含铅物质排放。
加大监测尾气力度，禁止未达到环保标准的汽车上路。
在汽油中加适量乙醇作汽车燃料（乙醇汽油）
C2H5OH+3O2====2CO2+3H2O
点燃
酸雨的危害：影响作物生长、腐蚀金属材料、
破坏大理石建筑、人体健康
开发新能源
利用新能源
四、能源的利用与开发
《燃料的合理利用与开发》精品课件1
《燃料的合理利用与开发》精品课件1
如何解决能源危机，环境问题？
1、乙醇和氢气是两种清洁能源，其中氢气被认为是最清洁的燃料。
乙醇(酒精)
化学式
燃烧反应的化学方程式
特点
来源
C2H5OH
C2H5OH+3O2===2CO2+3H2O
点燃
燃烧产物基本上不污染环境，可做酒精灯、火锅、内燃机等的燃料 。
高粱、玉米和薯类等经过发酵、蒸馏可得乙醇，属于可再生能源
《燃料的合理利用与开发》精品课件1
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H2（最清洁的燃料）
氢气本身无毒、极易燃烧、放热量大、燃烧产物是水
（注：氢气可由水分解制得，目前制取成本高，贮存困难，作为燃料暂不能广泛使用，但终将成为主要能源之一 ）
《燃料的合理利用与开发》精品课件1
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Zn+H2SO4===ZnSO4+H2↑
风 能
开发新能源，实现人类可持续发展思想
《燃料的合理利用与开发》精品课件1
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生物能
氢 能
太阳能
地热能
核 能
1kg铀235裂化的能量
2500吨煤燃烧
污染小，储藏大，成本低，释放能量大
《燃料的合理利用与开发》精品课件1
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核能
奥布灵斯克核电站
切尔诺贝利事件，一场令人唏嘘的悲剧
切尔诺贝利事件
切尔诺贝利核事故，是一件发生在苏联统治下乌克兰境内切尔诺贝利核电站的核子反应堆事故。该事故被认为是历史上最严重的核电事故，也是首例被国际核事件分级表评为第七级事件的特大事故（第二例是2011年3月11日发生在日本福岛县的福岛第一核电站事故）。普里皮亚季城因此被废弃。
1986年4月26日凌晨1点23分，乌克兰普里皮亚季邻近的切尔诺贝利核电厂的第四号反应堆发生了爆炸。连续的爆炸引发了大火并散发出大量高能辐射物质到大气层中，这些辐射尘涵盖了大面积区域。这次灾难所释放出的辐射线剂量是二战时期爆炸于广岛的原子弹的400倍以上。这场灾难总共损失大概两千亿美元，是近代历史中代价最“昂贵”的灾难事件。同时，事故后有31人当场死亡，200多人受到严重的放射性辐射，之后15年内又有6-8万人死亡，13.4万人遭受各种程度的辐射疾病折磨。
苏联政府基于政治和社会稳定考虑，即便在得知真相之后，还是下令封锁消息，使事件得以恶化，让苏联政府遭遇了前所未有的民众信任危机，激化了政府与乌克兰等国家的矛盾，也成为了压垮苏联的最后一根稻草。
2H2+O2==2H2O+115.6kcal
氢的燃烧热大约是汽油燃烧热的 倍
反应产物是水，对环境没有污染，是一种清洁能源
火箭燃料
以液氢为燃料的航天飞机运载火箭
《燃料的合理利用与开发》精品课件1
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3
氢燃料电池卡车
仅一个氢能罐就足以为燃料电池重卡提供近1000公里的续航里程
氢能源
地球一年接收太阳能
74万亿吨煤燃烧
太阳能极为丰富，又是清洁可再生的能源
《燃料的合理利用与开发》精品课件1
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太阳能
福特太阳能露营车
光伏阳光房，节能又省钱
地球风能1%被利用
人类对能源的全部要求
风帆助航、风力提水、农副产品加工、风力发电、风力致热等
《燃料的合理利用与开发》精品课件1
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风能
特点：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
例如：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
定义：
《燃料的合理利用与开发》精品课件1
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生物能
定义：地球内部包含的热能，火山爆发、地震和温泉都是地热能的表现形式。
地球内部放出/h
热 量
6000吨优质煤燃烧
一般用于温室、育秧、育种、养鱼，并将地下天然蒸汽和热水用于生产和生活。
《燃料的合理利用与开发》精品课件1
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地热能
定义：由潮汐涨落所产生的位能和动能称为潮汐能
用途：作水磨、水车、农副产品机械的动力和发电
《燃料的合理利用与开发》精品课件1
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潮汐能
一、选择题
1.农作物收割后留下大量秸杆，下列有关秸杆的处理方法错误的是（ ）
A .做饲料 B.造纸 C.制沼气 D.就地焚烧
2.从人类生存的环境考虑，未来用于汽车的理想燃料是（ ）
A.氢气 B.天然气 C.煤 D.石油
3 .提供能量巨大、持续时间长、分布地域广阔、获取利用方便、使用安全高效，且对环境不产生负面影响的新能源是（ ）
A.核能 B.太阳能 C.氢能 D.地热能
巩固练习
D
A
B
《燃料的合理利用与开发》精品课件1
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4 . 要节约现有能源，还要研究开发新能源。新能源是指 （ ）
①氢能 ②太阳能 ③风能 ④水能 ⑤地热能 ⑥潮汐能 ⑦电能
A.①②④⑦ B.①②③⑤
C.③④⑤⑥ D.①②③⑤⑥
5. “西气东输”是开发大西北的一项重大工程，输送的是当今世界上最重要的一种气体化石燃料，该气体的主要成分是 （ ）
A.CO B.H2 C.O2 D.CH4
D
D
《燃料的合理利用与开发》精品课件1
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6.下列叙述不正确的是 （ ）
A.煤和石油大量的直接燃烧会造成空气严重污染
B.化石燃料蕴藏量是有限的
C.我国的煤和石油资源很丰富，不需要大力开发 新能源
D.我国的煤和石油资源有限，必须合理开发，综合利用
7.下列各组物质分别在空气中充分燃烧，产物完全相同的是 （ ）
A.H2 和CO B.CH4和CO
C.C2H5OH和CH4 D.H2和C
C
C
《燃料的合理利用与开发》精品课件1
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8.下列关于酸雨的说法中，错误的是 （ ）
A.酸雨会改变物质的密度
B.酸雨会使河流、湖泊酸化，影响渔业生长
C.酸雨会腐蚀建筑物，损害农作物和林木等
D.酸雨会随风远距离飘落，导致大范围的公害
9. 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10∶1）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、高梁发酵可以制得乙醇
A
A
《燃料的合理利用与开发》精品课件1
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