7.2《燃料的合理利用与开发》课件2022-2023学年九年级上册人教版化学(共42张PPT)

(共42张PPT)
第七单元 燃料及其利用
课题2 燃料的合理利用与开发
人教版
1.知道物质发生化学变化时伴随着能量变化
2.知道化石能源的用途
3.了解化石燃料的不可再生性，树立节约资源的意识
4.了解燃料燃烧对环境的影响
5.认识使用和开发清洁能源的重要性
6.形成保护环境、爱护环境的意识
教学目标
如图所示为一种自热盒餐，自热盒餐是一种简洁方便的方便食品，你知道自热盒餐发热的原理吗？
新课引入
一、化学反应中的能量变化
在化学反应中，是不是只有燃烧才能放出热量呢？
新课讲授
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，主要成分为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
实验探究
新课讲授
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。有的化学反应要放出热量，有的要吸收热量。
Mg+2HCl MgCl2+H2↑
放出热量
CaO+H2O Ca(OH)2
放出热量
C+CO2 　　 2CO
高温
吸收热量
CO+CuO Cu+CO2
△
吸收热量
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
01
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。
02
新课讲授
①利用燃料燃烧放出热量做饭、取暖；
②利用化学反应产生的能量炼钢；
③利用炸药开山炸石。
④火力发电
化学变化中的能量变化在生活中的应用
新课讲授
二、化石燃料的利用
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
新课讲授
古代植物遗体埋在地层下
经过一系列非常复杂的变化而形成煤
新课讲授
煤的形成
海洋
海洋
沙泥
海洋生物死亡
动植物的遗骸被层层沙泥掩埋
生物的遗骸经复杂变化形成石油和天然气
海床
天然气
石油
水
非多孔岩
多孔岩
石油、天然气的形成
新课讲授
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。
新课讲授
1.煤
煤隔绝空气加强热——干馏是化学变化，煤干馏后的综合利用，即可充分利用煤的资源，还可以极大的减少污染。
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
煤气的主要成分：一氧化碳、甲烷、氢气等。
新课讲授
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。
新课讲授
2.石油
将石油加热炼制，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。
溶剂油
汽油
航空煤油
煤油
柴油
润滑油
石蜡
沥青
石
油
炼
制
新课讲授
天然气主要是由碳和氢组成的气态碳氢化合物，其中最主要的成分是甲烷（CH4）。
通常状况下为无色、无味气体；难溶于水；密度比空气小。
物理
性质
可燃性：点燃纯净的甲烷气体，产生淡蓝色火焰。点燃前需验纯！
化学
性质
甲烷燃烧
新课讲授
3.天然气
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。
CH4
现象 化学方程式
烧杯壁上出现水珠
澄清石灰水变浑浊
CH4+2O2 CO2+2H2O
新课讲授
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
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
在不久的将来，我们将面临严重的能源危机！
新课讲授
合理利用与开发化石能源
节约能源，提高燃料的利用率
汽车不动了
石油没了
新课讲授
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？
新课讲授
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
新课讲授
使燃料充分燃烧
三、使用燃料对环境的影响
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。
新课讲授
形成原因：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。
新课讲授
1.酸雨
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。
新课讲授
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。
新课讲授
汽车使用的燃料主要是汽油或柴油。汽车尾气中的主要污染物：一氧化碳、未燃然烧的碳氢化合物、氮的氧化物、含铅化合物和烟尘等。
新课讲授
2.汽车尾气
减少汽车尾气对空气污染的措施有：
(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)使用压缩天然气[CNG]或液化石油气[LPG]作燃料。
(5)在汽油中加入适量乙醇作为汽车燃料。
乙醇（C2H5OH）俗称酒精，加入乙醇即可节省石油资源，又能在一定程度上减小汽车尾气的污染。
C2H5OH+3O2 2CO2+3H2O
点燃
新课讲授
压缩天然气（CNG）标志
CNG加气站
使用压缩天然气燃料的汽车
新课讲授
四、能源的利用和开发
特点：氢气本身无毒，是无色无味气体，难溶于水，密度小；极易燃烧、放热量大。燃烧产物只有水，是最清洁的燃料。
2H2+O2 2H2O
点燃
新课讲授
1.氢气
优缺点：
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。
优点
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。
缺点
新课讲授
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↑
稀硫酸
锌粒
稀硫酸
锌粒
向下排空气法
收集氢气
排水法收集氢气
新课讲授
实验室制取氢气
开发新能源的作用：解决化石能源枯竭，减少环境污染。
太阳能汽车
太阳能热水器
潮汐能电站
风力发电站
新课讲授
2.其他新能源
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。
新课讲授
化石燃料的利用
化学变化中的能量变化
概念
吸热反应、放热反应
化石燃料的利用
煤
石油
天然气
合理利用与开发化石能源
燃料充分燃烧的条件
燃烧不充分的后果
化石燃料的开发
课堂小结
使用燃料对环境的影响
对空气的影响
造成空气污染的原因
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
防治空气污染的措施
改善燃料结构、使用清洁的能源
能源的开发和利用
氢气、太阳能、风能、潮汐能等新能源
课堂小结
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
课堂练习
C
2.下列关于煤的说法不正确的是（ ）
A.煤是一种化石燃料，最终将被耗尽
B.将煤隔绝空气加热，可以得到焦炭、煤焦油、煤气等物质
C.煤只含有碳、氢两种元素
D.煤是一种复杂的混合物
课堂练习
C
3.下列关于石油的说法中，正确的是（ ）
A.石油是混合物，炼制后能得到多种产品
B.石油是一种可以再生的能源
C.石油是一种纯净物
D.石油燃烧后的产物只有二氧化碳
课堂练习
A
4.下列关于化学反应与能量变化的说法中，正确的是（ ）
A.人类利用的能量都是通过化学反应获得的
B.在化学反应中只有燃烧反应才能放出热量
C.化学反应中都会伴随放热现象
D.化学反应伴随着能量变化
课堂练习
D
5.下列物质排放到空气中，不会使空气受到污染的是( )
A.燃烧煤和石油产生的废气
B.化工厂排放的烟尘
C.机动车排放的尾气
D.绿色植物光合作用产生的气体
课堂练习
D
6.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
课堂练习
A
7.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
课堂练习
C
谢谢观看