化学人教版九上知识点拨课件：7.2 燃料的合理利用与开发(共50张PPT)

(共50张PPT)
第七单元 燃料及其利用
7.2 燃料的合理利用与开发
逐点
导讲练
课堂小结
学习目标
课时讲解
1
课时流程
2
化学变化中的能量变化
化石燃料及其利用
使用燃料对环境的影响
新能源的开发与利用
课时导入
“西气东输”工程中输的是什么气体呢？
应该是天然气。
天然气是一种化石燃料，主要成分是甲烷。我们如何有效地利用现有的化石燃料呢？
感悟新知
1. 化学反应在产生新物质的同时，还伴随着能量的变化，通常表现为热量的变化。从热量变化的角度，可将化学反应分为：
(1) 吸热反应：
如：CO2+C 2CO。
知识点
1
化学变化中的能量变化
知1－讲
====
高温
感悟新知
(2) 放热反应：
如：①燃烧；②缓慢氧化；③其他反应，如Mg+2HCl===MgCl2+H2 ↑，CaO+H2O===Ca(OH)2 等。
知1－讲
感悟新知
2. 人类生活对能量的利用
(1) 生活燃料的使用：做饭、取暖等。
(2) 燃料燃烧产生的热量：发电、发射火箭等。
(3) 爆炸产生的能量：开山炸石、拆除危旧建筑等。
(4) 食物在体内缓慢氧化放出热量：维持体温、提供日常活动所需的能量。
知1－讲
感悟新知
易错提醒:
人类生产、生活所需的能量大多来自于化学变化，但不是全部来源于化学变化，如还可利用太阳能、核能等。
燃烧都伴随有热量的放出，但不是只有燃烧才放热。
吸热反应与放热反应不能单纯地根据反应条件来判断。
知1－讲
感悟新知
下列化学变化中吸收热量的是( )
A. 高温下碳与二氧化碳反应
B. 红磷在氧气中燃烧
C. 镁和稀盐酸反应
D. 生石灰与水反应
A
例1
考向 辨别放热反应与吸热反应
知1－练
感悟新知
解题秘方：本题可结合所学知识采用排除法来解题。
解：燃烧都是放热反应，红磷燃烧放出热量；由实验可知：镁与稀盐酸反应放出热量，生石灰与水反应也放出大量的热；故排除B、C、D 选项。高温下碳与二氧化碳反应需吸收热量。
知1－练
感悟新知
知识点
化石燃料的利用
2
1. 化石燃料
煤、石油、天然气是化石燃料，是古代生物的遗骸经过一系列复杂变化而形成的，是不可再生能源。
都是混合物
知2－讲
感悟新知
要点提示:
1. 煤气是煤的加工产品，主要成分为H2、CH4、CO 等；液化石油气是石油化工产品，主要成分为丙烷、丁烷、丙烯和丁烯等；沼气的主要成分为甲烷。
2. 煤隔绝空气加强热发生化学变化，石油蒸馏是利用各成分的沸点不同分离石油中各成分，是物理变化，与工业制氧气的原理相同。
3. 点燃甲烷之前，一定要验纯，否则可能发生爆炸。
知2－讲
感悟新知
2. 煤与石油
物质 煤 石油
性质 黑色固体，有光泽 深褐色黏稠状液体，不溶于水，密度比水小
组成 主要含碳元素，还有氢元素及少量的氮、硫、氧等元素以及无机矿物质 主要含碳元素、氢元素及少量的氮、硫等元素
知2－讲
感悟新知
物质 煤 石油
形成 古代植物遗骸经过一系列复杂变化形成的 古代海洋生物遗骸经过一系列复杂变化形成的
综合
利用
知2－讲
感悟新知
物质 煤 石油
作用 被称为“工业的粮食”，重要的能源、
化工原料 被称为“工业的血液”，
重要的能源、化工原料
知2－讲
感悟新知
3. 天然气
天然气的主要成分是甲烷，化学式为CH4。
(1) 物理性质：通常为无色、无味的气体，难溶于水，密度比空气小。
知2－讲
感悟新知
(2) 化学性质——可燃性
燃烧时产生蓝色火焰，放热，生成水和能使澄清石灰水变浑浊的气体。化学方程式为：CH4+2O2
CO2+2H2O。
====
点燃
知2－讲
感悟新知
人类社会的发展离不开能源。生活中经常使用的石油、煤和天然气均属于化石燃料。
(1) 汽油和柴油都是石油加工的产品，分离时，根据它们的 ___________ 不同而制得。
沸点
例2
考向 化石燃料的判断及利用
知2－练
感悟新知
(2) 我国“西气东输 ”输送的气体是 __________，写出它的主要成分完全燃烧的化学方程式： __________________________________。
天然气
CH4+2O2 CO2+2H2O
====
点燃
知2－练
感悟新知
(3) 煤、石油、天然气是重要的化石燃料，下列关于化石燃料的叙述错误的是 ___________。
A. 石油是一种化工产品
B. 将石油分馏可得到多种产品，这是化学变化过程
C. 将煤隔绝空气加强热可制得焦炭
D. 煤、石油、天然气是不可再生能源
A、B
知2－练
感悟新知
解题秘方：根据煤、石油、天然气的组成，综合利用过程中发生的变化来解答。
解：煤、石油、天然气是生活中经常使用的化石燃料，是不可再生的。人们常将煤、石油进行综合利用，如利用石油中各成分的沸点不同，经过蒸馏后可得到汽油、煤油、柴油等产品，所以石油是常用的化工原料，而不是化工产品，该变化是物理变化。
知2－练
感悟新知
我国“西气东输 ”输送的气体是天然气，天然气的主要成分是甲烷，完全燃烧后生成水和二氧化碳。
知2－练
感悟新知
人类所消耗的能量主要来自化石燃料，而化石燃料是不可再生的。有限的化石能源越来越难以满足人类的需求，因此我们必须做到：
知识点
3
合理利用和开发化石能源
知3－讲
感悟新知
知识拓展:
做饭时燃气灶的火焰呈黄色或橙色，锅底出现黑色物质，其实是燃料不充分燃烧的结果，可通过调节灶具如加大进风口，增大氧气量，使其充分燃烧，或减小进气量。
知3－讲
感悟新知
1. 合理使用化石燃料
(1) 节约化石燃料，合理开采；
(2) 提高化石燃料的利用率，使燃料充分燃烧。一方面燃烧时要有充足的空气(或氧气)；另一方面燃料与空气(或氧气) 要有足够大的接触面积。燃料充分燃烧，既可以节约能源，又可以减少环境污染。
知3－讲
感悟新知
2. 开发新能源
如科学家发现海底存在大量的可燃烧的“冰” ——“可燃冰”，它的主要成分是甲烷水合物。可燃冰将成为未来新能源。
知3－讲
感悟新知
在工业上，下列增大燃料利用率的做法中，与燃料的充分燃烧无关的是( )
A. 把煤炭磨成粉状进行燃烧
B. 把柴油喷成雾状进行燃烧
C. 给锅炉鼓风，增加空气的供给
D. 给锅炉的外壳装隔热层，减少热量散失
D
例3
考向 燃料充分燃烧的方法
知3－练
感悟新知
解题秘方：结合燃料充分燃烧的两个条件来分析。
解：把煤炭磨成粉状进行燃烧、 把柴油喷成雾状进行燃烧都可以增大可燃物与氧气的接触面积，使燃料充分燃烧；给锅炉鼓风，可以提供充足的氧气，也可使燃料充分燃烧，增大燃料利用率。
知3－练
感悟新知
一、化石燃料的燃烧产生的有害物质
化石燃料燃烧时产生的能量可造福于人类，同时也会产生污染物污染环境。污染物主要有：(1) 燃料不充分燃烧产生的一氧化碳；(2) 燃料中的杂质如硫等燃烧产生二氧化硫等有害气体；(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。
知识点
4
使用燃料对环境的影响
知4－讲
感悟新知
要点提示:
煤、石油中含有S、N 元素，燃烧时产生SO2、NO2，易形成酸雨。因此，天然气是最清洁的化石燃料。
目前，汽车的尾气是重要的污染物。
CO2 不是引起酸雨的物质。
知4－讲
感悟新知
二、化石燃料燃烧对环境的影响
1. 空气污染
2. 形成酸雨
(1) 酸雨的形成：化石燃料如煤、石油等燃烧产生二氧化硫、二氧化氮等，这些气体或气体在空气中发生反应后的生成物溶于雨水就会形成酸雨；
知4－讲
感悟新知
(2) 酸雨的危害：①危害人体健康；②造成水体酸化，影响水中生物的生长；③腐蚀绿色植物；④腐蚀金属、大理石制品等。
(3) 酸雨的防治：①使用脱硫煤；②减少化石燃料的使用；③开发利用新能源。
知4－讲
感悟新知
3. 为了减少汽车尾气的污染，可采用以下措施：
(1) 改进发动机的燃烧方式，使燃料充分燃烧；
(2) 使用催化净化装置；
(3) 使用无铅汽油；
(4) 使用清洁能源；
(5) 加大尾气检测力度，严禁尾气不达标的汽车上路。
知4－讲
感悟新知
能源与环境已成为人们日益关注的问题。
(1) 目前人们利用最多的能源是煤、石油和 _________ 等化石燃料。化石燃料燃烧排放的气体会污染空气，其中含有形成酸雨的气体，化学式为 ____________ 。
天然气
例4
考向 化石燃料燃烧对环境的影响
SO2、NO2
知4－练
感悟新知
(2) 充分燃烧1 000 g 天然气和煤所产生的CO2 和SO2气体的质量如图1 所示，根据图示分析，下列说法正确的是 _______。
A. 煤燃烧产生的气体更易导致酸雨
B. 该天然气中不含硫元素
C. 煤燃烧对环境影响较小
D. 煤和天然气的燃烧都有
温室气体产生
A、D
知4－练
感悟新知
解题秘方：利用图示分析法比较煤、天然气燃烧对环境的影响，掌握SO2 会形成酸雨，CO2 会造成温室效应。
知4－练
感悟新知
解：(1) 化石燃料特别是煤、石油中含有硫元素、氮元素，燃烧时会排放出SO2、NO2，易形成酸雨。(2) 通过图示可知：煤和天然气燃烧时都有温室气体二氧化碳产生，等量的煤燃烧产生的二氧化硫较天然气多，更易造成酸雨，因此煤燃烧对环境的影响较大。
知4－练
感悟新知
1. 乙醇(俗名酒精, 化学式为C2H5OH)
(1) 物理性质：通常为无色、有特殊香味的液体，能与水以任意比例互溶，易挥发。
(2) 化学性质：可燃性。C2H5OH+3O2 2CO2 +3H2O
知识点
5
能源的利用和开发
====
点燃
知5－讲
感悟新知
(3) 用途：作燃料，制饮料，医院常用作消毒剂，作化工原料等。
(4) 制取：用高粱、玉米和薯类等为原料经发酵、蒸馏制得。
知5－讲
感悟新知
知识拓展:
1. 乙醇汽油：将乙醇与汽油按照一定的比例混合形成车用乙醇汽油。使用乙醇汽油可以减少空气污染，节约石油资源，促进农业发展。美国40% 的玉米用于生产乙醇，作为燃料。
知5－讲
感悟新知
2. 酒类饮料中含有乙醇。成年人适量饮酒可以解除疲劳、使人兴奋，但不可过度饮用。
3. H2、O2、CO2 是实验室常制取的三大气体，它们都可以在常温下用固体与液体的混合物来制取，可采用相同的发生装置，H2、O2 都可用排水法收集，O2、CO2 都可用向上排空气法收集。
知5－讲
感悟新知
2. 氢气
(1) 氢气的性质：氢气是一种无色、无味的气体，密度比空气小，难溶于水，具有可燃性。
2H2+O2 2H2O
(2) 氢气的实验室制法
①反应原理：Zn+H2SO4 =====ZnSO4+H2 ↑
②收集方法：排水法；向下排空气法。
不用盐酸的原因是盐酸具有挥发性，进而导致制取的H2 不纯
====
点燃
知5－讲
感悟新知
③装置(如图2 所示) ：
知5－讲
感悟新知
(3) 氢能源作为燃料的优点
①生成物是水，无污染；
②可用水为原料来制取，原料来源丰富；
③等质量的氢气燃烧时放出的热量较其他燃料高。
(4) 氢能源尚未广泛应用的原因
制取成本高；贮存和运输困难，目前还没找到较安全的贮存和运输方式。
知5－讲
感悟新知
3. 其他能源
太阳能、风能、地热能、潮汐能、核能等。
知5－讲
感悟新知
下列关于能源的说法错误的是( )
A. 风能、太阳能都是新能源
B. 化石能源包括煤、石油和氢气
C. 化学电池可以将化学能转化为电能
D. 对能源要进行合理开发和利用
B
例5
考向 考查对能源的认识和利用
类型1：对能源的认识
知5－练
感悟新知
解题秘方：根据能源的相关知识进行解答。
解：风能、太阳能属于新能源，A 正确；煤、石油是化石能源，氢气不属于化石能源，B 错误；化学电池是将化学能转化为电能的装置，C 正确；对能源要合理开发和利用，不能浪费，D 正确。
知5－练
感悟新知
2020 年10 月，我国建成全球首套千吨级液态太阳燃料合成示范装置，其原理是：① 利用太阳能光伏发电，②电解水获得H2，③ H2 与CO2 反应合成绿色液态燃料CH3OH。下列
有关说法错误的是( )
A
例6
类型2：新能源的利用
知5－练
感悟新知
A. 太阳能是不可再生能源
B. H2 是理想的清洁、高能燃料
C. 电解水反应属于分解反应
D. 该装置能捕获并资源化利用CO2
知5－练
感悟新知
解题秘方：解读框架图和微观模型图，运用所学的知识来解答。
解：太阳能是可再生能源，A 说法错误；H2 燃烧只生成水，不污染空气，热值大，故是理想的清洁 、高能燃料，B说法正确；电解水反应生成氢气和氧气，属于分解反应， C说法正确；根据图示可以看出，该装置能捕获并资源化利用CO2，D 说法正确。
知5－练
课堂小结
能源
化石燃料 新能源
利用 防止
能源 环境污染
化工原料
有害物质