第七单元 课题2 燃料的合理利用与开发 课件(共36张PPT)人教版 九年级上册

(共36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
烟墩镇中心初级中学
新课知识
一、化学反应中的能量变化
实验 7-3
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 CaO+H2O = Ca(OH)
生石灰逐渐溶解
发热或烫手
结论：
生石灰与水反应放热。
【提问】
上述实验说明了什么？
化学反应中通常伴随着能量变化。
化学
反应
能量变
化情况
放热反应：放出热量的化学反应（氧化钙与水反应，镁与盐酸反应）
吸热反应：吸收热量的化学反应（碳与二氧化碳的反应）
新课知识
一、化学反应中的能量变化
新课知识
一、化学反应中的能量变化
在当今社会，人类需要的大部分能量是由化学反应产生的，最常见的就是生活燃料的使用，所以，作为重要的能源，燃料对于人类社会是非常重要的。
化学反应中的热量变化被应用于生活和生产中，你能举出一些实际应用的例子吗
讨论
新课知识
一、化学反应中的能量变化
利用化学反应产生的能量做饭、取暖等。此外，人们还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；利用爆炸产生的巨大能量开矿采煤、开山炸石、拆除危旧建筑； 等等
新课知识
二、化石燃料的利用
目前，人们使用的燃料大多来自 ，如煤、石油和天然气等。化石燃料是由古代生物的遗骸经过一系列复杂变化而形成的，是 。
化石燃料
不可再生能源
新课知识
二、化石燃料的利用
1. 煤和石油
煤是复杂的混合物，主要含有碳元素，此外，还含有氢元素和少量的氮、硫、氧等元素以及无机矿物质。将煤作为燃料，主要是利用碳元素与氧反应所放出的热量。
煤的综合利用，是将煤隔绝空气加强热，使煤分解成许多有用的物质，如焦炭、煤焦油、煤气等。煤气作为生活燃气，在一些城市被使用，它的主要成分为氢气( H2)、甲烷 (CH4)、一氧化碳(CO)和其他气体等。
新课知识
二、化石燃料的利用
1. 煤和石油
从油井中开采出来的石油叫做原油，是一种黏稠状的液体。石油中主要含有碳和氢两种元素。将石油加热炼制，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，使石油得到综合利用。
新课知识
二、化石燃料的利用
1. 煤和石油
一些城镇的家庭用一种罐装液化石油气(主要成分是丙烷、丁烷、丙烯和丁烯等)作燃料，它是石油化工的一种产品。液化石油气是经加压后压缩到钢瓶中的，瓶内压强是大气压强的7 ~ 8倍。
新课知识
二、化石燃料的利用
2. 天然气
在有石油的地方，一般都有天然气存在。天然气主要含有由碳和氢组成的气态碳氢化合物，其中最主要的是甲烷(CH4)
新课知识
二、化石燃料的利用
2. 天然气
实验 7-4
(1)观察甲烷的颜色、 状态。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(如图7-27)。过一会儿，观察烧杯壁上的现象。
(2)迅速把烧杯倒过来，向烧杯内注入少量澄清石灰水，振荡，观察现象。
新课知识
二、化石燃料的利用
2. 天然气
实验 7-4
现象 化学方程式
(1)
(2)
甲烷为无色、无味气体,燃烧产生蓝色火焰，烧杯内壁能见到凝结的水滴；
澄清石灰水变浑浊。
CO2＋Ca(OH)2===CaCO3↓＋H2O
新课知识
二、化石燃料的利用
2. 天然气
在池沼的底部常含有甲烷，通常也把池沼中的气体称为沼气。把秸秆、杂草、人畜粪便等废弃物放在密闭的沼气池中发酵，就可产生甲烷，用作燃料。
新课知识
二、化石燃料的利用
3. 合理利用与开发化石能源
人类目前所消耗的能量主要来自化石能源，而化石能源的形成需要经过数百万年。资源是有限的，随着人们对化石能源的使用量日益增长， 化石能源正越来越难以满足于人类的需求。
新课知识
二、化石燃料的利用
3. 合理利用与开发化石能源
讨论
阅读表7-3。 如果按照表7-3所示的化石能源储量和开采速度，估算一下大约多少年后将没有可开采的石油、天然气和煤。在右图上表示你的估算结果。
表7-3 2021年我国化石能源储量和年产量
化石能源 储量 年产量
石油 36.89 亿吨 1.99亿吨
天然气 63 393亿立方米 2075.8亿立方米
煤 2079亿吨 41.3亿吨
根据你的估算结果，谈谈你对化石燃料使用与开发的看法。
化石能源的储量有限，是不可再生的资源，面临被耗尽的危险，需要有计划的开采，合理加以利用，提高能源的利用率,并且努力开发新的能源。
新课知识
二、化石燃料的利用
3. 合理利用与开发化石能源
讨论
在日常生活中你是否遇到过这样的情况： 做饭时，有时燃气灶或煤炉的火焰呈现黄色或橙色，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
燃气灶的火焰呈现黄色或橙色，锅底出现黑色，说明氧气不足，燃气燃烧不充分，此时，可将灶具的进风口调大，这样做的目的是增加进入空气(或氧气)的量，使燃气燃烧更充分。
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。
新课知识
二、化石燃料的利用
3. 合理利用与开发化石能源
在人们担心化石能源将被耗尽的时候，科学家发现海底埋藏着大量可燃烧的“冰”———“可燃冰”，其中主要含有甲烷水合物。可燃冰将成为未来新能源，但目前在开采技术上还存在着困难。
可燃冰外观像冰，主要含有甲烷水合物，还含少量二氧化碳等气体。可燃冰在低温和高压条件下形成，一体积可燃冰可储载100 ~ 200倍体积的甲烷气体，具有热值高等优点。但是，可燃冰埋藏于海底的沉积物和陆地冻土的岩石中，如果在开采中甲烷气体大量泄漏于大气中，将比二氧化碳造成的温室效应更加严重。所以，开采可燃冰的关键是解决技术上的问题。 目前，可燃冰的开发尚处于试验性开采阶段。
化学·技术·社会
可燃冰
新课知识
三、使用燃料对环境的影响
燃料的使用，促进了经济的发展，给人们的生活带来了很多便利。但是，在利用化石燃料造福人类的同时，也带来了一些问题，如对环境造成的不良影响、造成资源枯竭等。
为什么化石燃料的燃烧会对空气产生污染？
新课知识
三、使用燃料对环境的影响
1．化石燃料的燃烧对环境的影响
(1)化石燃料燃烧造成空气污染的原因。
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；
燃料燃烧不充分，产生一氧化碳等；
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。
新课知识
三、使用燃料对环境的影响
1．化石燃料的燃烧对环境的影响
(2)酸雨的形成及防护措施。
煤燃烧时会排放出________和________等污染物，这些气体或气体在空气中发生反应后的生成物溶于雨水，会形成酸雨。这一问题日益受到人们的关注和重视， 目前，我国已大力推广使用脱硫煤，很多地方已用天然气来替代煤。
SO2
NO2
新课知识
三、使用燃料对环境的影响
2．车用燃料的燃烧对环境的影响
目前，多 数 汽车使用的燃料是汽油或柴油。它们燃烧时产生的一些物质， 如一氧化碳、未燃烧的碳氢化合物、 氮的氧化物、含铅化合物和烟尘等，会随尾气直接排放到空气中，对空气造成污染。
新课知识
三、使用燃料对环境的影响
2．车用燃料的燃烧对环境的影响
为了减少汽车尾气对空气的污染，目前在燃料使用和汽车制造技术方面已采取了一些措施； 有些城市的部分汽车改用压缩天然气(CNG)或液化石油气(LPG)作燃料, 以减少对空气的污染。
新课知识
三、使用燃料对环境的影响
在汽油中加入适量乙醇作为汽车燃料(车用乙醇汽油)，可适当节省石油资源，并在一定程度上减少汽车尾气的污染。
化学·技术·社会
车用乙醇汽油
将乙醇溶液中含有的水进一步除去，再添加适量的变性剂(为防止饮用)可形成变性燃料乙醇。车用乙醇汽油是将变性燃料乙醇和汽油以一定的比例混合而形成的一种汽车燃料。2001年4月2日，国家质量技术监督局发布了《变性燃料乙醇》和《车用乙醇汽油》两项国家标准，并于2001年4月15日开始实施。 目前，我国的一些地区正在使用乙醇汽油作为汽车燃料。
知识强调：
新课知识
三、使用燃料对环境的影响
乙醇(C2H5OH)俗称酒精，可通过高粱、玉米和薯类等发酵、蒸馏而得到。乙醇在空气中燃烧时放出大量的热，可用作酒精灯、内燃机等的燃料。
C2H5OH＋3O2 2CO2＋3H2O
点燃
新课知识
四、能源的利用和开发
随着现代社会的发展，人们对能源的需求量与日俱增。氢气作为能源吸引了越来越多人的关注。
氢燃料动力车
新课知识
四、能源的利用和开发
随着现代社会的发展，人们对能源的需求量与日俱增。氢气作为能源吸引了越来越多人的关注。
1.氢气（最理想的清洁、高能燃料）
优点：a、氢气本身无毒；
b、燃烧放热多；
c、燃烧后的产物是水，不污染空气。
缺点：a、制取成本高；
b、贮存困难。
新课知识
四、能源的利用和开发
氢气的实验室制法
(1)原料：锌和稀硫酸。反应原理：__ ___________________。
(2)氢气的收集方法是________法和____________法。
分别利用了氢气____________和________________
的性质。
Zn＋H2SO4===ZnSO4＋H2↑
排水
向下排空气
难溶于水
密度比空气小
新课知识
四、能源的利用和开发
太阳能
风能
地热能
潮汐能
生物质能
核能
其他能源
课堂小结
1.选择题
（1）造成酸雨的主要物质是（ ）。
A.甲烷和一氧化碳 B.二氧化硫和一氧化碳
C.一氧化碳和二氧化碳 D.二氧化硫和二氧化氮
（2）下列气体与空气混合后遇明火，可能发生爆炸的是（ ）。
A.氧气 B.氮气 C.甲烷 D.二氧化碳
（3）从环境保护的角度考虑，下列燃料中最理想的是（ ）。
A.氢气 B.天然气 C.酒精 D.汽油
C
A
课本习题
练习与应用(P147)
D
1.选择题
（4）造成煤气中毒的物质是（ ）。
A.一氧化碳 B.甲烷
C.二氧化碳 D.二氧化硫
（5）下列关于石油的叙述不正确的是（ ）。
A.石油是一种化工产品
B.石油是一种混合物
C.可利用石油产品发电
D.将石油分馏可得到多种产品
课本习题
练习与应用(P147)
A
A
1.选择题
（6）下列叙述中正确的是（ ）。
A.化学反应过程中都会发生放热现象
B.在化学反应中只有燃烧反应才能放出热量
C.化学反应伴随着能量变化
D.人类利用的能量都是通过化学反应获得的
课本习题
练习与应用(P147)
C
课本习题
练习与应用(P147)
2.汽车、轮船使用的燃料有 等。埋于海
底将来可能会替代化石燃料的新能源是 。
汽油、柴油
可燃冰
3.资料显示，北方某些地区冬天的空气中二氧化硫增
多，这是为什么？应采取什么措施？
答：因为冬天环境温度较低，人们使用煤炭等燃料取暖，生活中使用的燃料多为煤、石油等化石燃料，此类燃料中均含有硫元素，燃烧后都能产生二氧化硫，此外一些机动车辆的尾气是由汽油等不完全燃烧产生，也含有二氧化硫、一氧化碳等物质。要使空气中不含二氧化硫，必须改善能源结构，如使用脱硫煤取暖，使用乙醇汽油作为汽车的燃料。
4.甲烷和乙醇的燃烧产物都是二氧化碳和水，是否可以由此证明甲烷和乙醇都是由碳元素和氢元素组成的碳氢化合物，为什么？
答：甲烷和乙醇燃烧都生成二氧化碳，这说明甲烷和乙醇的成分里一定含有碳元素，燃烧后都生成水，说明甲烷和乙醇的成分里一定含有氢元素，但是燃烧产物中的氧元素可能部分来源于甲烷和乙醇，所以不可以由两者燃烧的产物证明甲烷和乙醇都是由碳元素和氢元素组成的碳氢化合物。
课本习题
练习与应用(P147)
5.为防止燃气泄漏造成危险，可在家中安装报警器。根据你家中的需要和使用燃料的情况，确定报警器应安装在什么位置(参考右图所示，并可查阅相关资料)。
答：家中使用的燃料是天然气，报警器应安在上方（如图中小男孩所看的），因为CH4的密度比空气小。(点拨：若燃气密度小于空气，报警器应安在燃气泄漏处之上)
课本习题
练习与应用(P147)
6.煤矿的矿井里常伴生含有甲烷的煤层气。你认为煤矿应采取什么安全措施？应在哪些地方、张贴怎样的安全标志？
答：煤矿的矿井里必须采取通风、严禁烟火等安全措施，以防甲烷和空气等混合物的爆炸。因此，要在煤矿井口、醒目的地方张贴有关严禁烟火的标志。
8.充分燃烧1kg天然气和煤所产生的CO2和SO2气体的质量如下图所示，则 燃烧产生的气体更易导致酸雨； 燃烧对环境影响较小。
煤
天然气
课本习题
练习与应用(P147)