6.2 化石燃料的利用课件(共33张PPT)

(共33张PPT)
感受化学魅力
探寻化学之美
控制燃烧
第六单元
第二节
化石燃料的利用
目
录
CONTENTS
1
知道煤、石油和天然气是重要的化石燃料,是宝贵的自然资源
2
了解化石燃料燃烧对环境的影响，懂得选择对环境污染较小的燃料
感受化学魅力
探寻化学之美
重点:化石燃料的性质及利用方式
难点:化石燃料利用中的环境问题及可持续性
3
认识化石燃料综合利用的重要性和开发新能源的重要意义
柴草、木炭、煤、汽油、柴油、天然气、管道煤气、酒精等都是我们熟悉的燃料，它们燃烧后都能够提供能量。其中，煤、石油和天然气等是埋藏在地下的不可再生的化石燃料。它们是由远古时代的生物体被埋入地下后，经过亿万年的时间，在地球内部的热量和压力的作用下缓慢形成的。这些化石燃料还有哪些性质 人类是如何利用这些性质的
课堂导入
化石燃料的燃烧
一、
煤、石油和天然气等化石燃料的都具有可燃性
探究新知
煤、石油和天然气的主要成分都是碳氢化合物。这类物质在空气(氧气)中燃烧时，碳原子、氢原子分别与氧原子结合，转化为CO2和H2O，同时会以光和热的形式释放出能量，因而是很好的能源。现在，世界上多数国家利用
的能量(如热能、电能
等)主要来自化石燃料
的燃烧。例如在我国，
很大一部分电能是由
煤燃烧产生的热能转
化而来的。
化石燃料的燃烧
用来驱动汽车、飞机和轮船的燃料主要是从石油中分离出来的汽油、航空煤油和柴油等。
石油分馏是物理变化。
石油的分馏
原理：石油中各成分的沸点
不同
石油是混合物
煤、汽油、煤油、柴油和液化石油气等燃料中，除了含有碳、氢元素外，还含有少量硫、氮等元素，它们在燃烧时会转化为二氧化硫和氮的氧化物，释放到大气中，造成环境污染。
化石燃料燃烧造成的环境污染
天然气的主要成分是甲烷，是一种清洁能源。用压缩天然气(CNG)驱动汽车，能够显著改善汽车尾气带来的污染现象。我国有些农村地区把农作物的秸秆、杂草、人畜粪便等储存在密闭的池子中发酵，可以产生沼气。沼气的主要成分也是甲烷。
【问题思考】根据生活常识总结甲烷的性质。
天然气----清洁能源
甲烷难溶于水，密度比空气小，具有可燃
性，产生明亮的淡蓝色火焰。
CH4+2O2===CO2+2H2O
点燃
不同的燃料，成分不尽相同，性质存在差异。没有任何一种燃料是最理想的。煤炭价廉、易于储存和运输，但难以点燃且燃烧时会产生大量的二氧化硫和烟尘；天然气热值高，燃烧时不会污染环境，但是不易储存和运输……在选择燃料时
要综合考虑各方面的因素。
选择燃料时应考虑的因素
活动探究6-2
选择合适的燃料
阅读下表提供的信息，思考并讨论问题。
【问题讨论】烧烤食物、家庭做饭、冬季住宅供暖分别可选择什么燃料 你的理
由是什么
二、
化石燃料不仅是优质的能量来源，还是宝贵的化工资源
化石燃料的综合利用
化学家和化学工程师们以石油为原料，开创了辉煌的石油化学工业。他们改变石油中的分子，使大分子
断裂为小分子，再将小分子按需
要组合成大分子，从而把石油转
化成塑料、合成橡胶、合成纤维
、药物和染料等。所以，人们把
石油称为“工业的血液”。从眼
镜、足球，到染发剂、阿司匹林
、人工心脏膜……我们的生活已经离不开石油化工产品。
石油的综合利用
化学变化
我国的能源资源现状是“富煤、贫油、少气”煤炭储量占我国化石能源总储量的90%以上。
能源消费结构也
以煤为主，煤炭
消费占比远超世
界平均水平。煤
炭燃烧带来的资
源浪费和环境污
染非常严重，实现对煤的综合利用已是当务之急。
煤的综合利用
化学变化
新能源
风 能
太阳能
核 能
地热能
潮汐能
氢 能
生物能
在自然界中，大量碳元素是以化合态的形式存在于化石燃料中，而以单质形式存在的有金刚石、石墨等。你还了解哪些碳单质 它们具有什么特性
1.金刚石和石墨都是由碳原子构成的，但其结构不同，导致性质差异巨大。金刚石是天然存在最硬的物质，而石墨则很软、有滑腻感，还具有优良的导电性能。由于天然金刚石资源稀少，价格昂贵，人工
制造金刚石成了人们的梦想。直至20世
纪30年代，在高温高压催化剂的条件下，
人们实现了将石墨转化为金刚石，开启
了人造金刚石的工业化生产之路。
讨论：石墨转化为金刚石是化学变化还是物理变化
活动探究6-3
认识碳单质
石墨转化为金刚石是化学变化
金刚石和石墨的化学结构不同
2.长期以来，人们认为由碳元素组成的单质只有金刚石和石墨两种。1985年，在对石墨的激光气化产物进行研究时，意外地观测到了过去未曾发现的现象，这引起了科学家的好奇。他们经过反复研究，终于发现了由60个碳原子构成的碳的另一种单质——C60分子，并确定了其足球状结构。
C60的发现开辟了一个全新的碳世界，科学家们相继又发现了一些新的碳单质，如C50、C70、C240、碳纳米管等。C60的独特结构决定了它具有一些特殊的物理和化学性质，在超导、催化、材料、医学等领域具有广阔的应用前景。C60的发现是20世纪的重大科学发现之一。
讨论：C60的发现过程给了你什么启示
在科学研究中，经常会遇到预期之外的结果。C60的发现提醒我们，要学会应对这些意外，保持开放的心态，勇于面对和探索未知领域，从中发现新的科学现象和规律。
3.木炭、焦炭、活性炭是日常生活和工农业生产中常用的含碳物质，它们的主要成分也是碳单质。木炭、活性炭具有疏松多孔的结构，吸附能力很强，常用于吸附有异味、有颜色的物质，或者有毒有害的气体。
讨论：为什么人们会在刚装修过的房间里放置一些活性炭包
活性炭具有吸附性，能吸附除去刚装修房间内释放出来的甲醛、苯等有害气体。
课堂达标
1.下列关于能量的说法正确的是（　 ）
A．吸收热量的变化一定是化学变化
B．所有的燃烧反应都伴有发光、放热现象
C．需要加热的反应一定是吸热反应
D．人类需要的能量都是通过化学反应获得的
B
课堂达标
2.下列从不同角度对煤的分析错误的是（　　）
A．组成：主要含有碳元素，还含有氢元素和少量氮、硫等元素
B．分类：属于化石燃料，是可再生能源
C．变化：煤的干馏属于化学变化
D．利用：将煤作为燃料，主要是利用煤燃烧会放出热量
B
3.某无色气体可能由CH4、H2、CO中的一种或几种组成。在足量的氧气中点燃该气体，在火焰上方罩一个干冷烧杯，烧杯内壁出现水雾；将烧杯迅速倒转，加入澄清石灰水，振荡，石灰水变浑浊。则该气体的成分不可能是（　　）
A．CH4、H2和CO B．CH4
C．CH4、H2 D．CO
D
课堂达标
4. 《汉书》中记载“高奴县洧水可燃”，《梦溪笔谈》中记载“予知其烟可用，试扫其烟为墨，黑光如漆”。“洧水”即为石油。下列关于“洧水”的说法错误的是（ ）
A．具有可燃性
B．是不可再生资源，属于纯净物
C．其成分中主要含有C、H元素
D．其不完全燃烧的产物可用于制墨
B
课堂达标
5.生产生活中离不开能源。下列不属于化石燃料的是（　　）
A．煤 B．石油
C．乙醇 D．天然气
C
课堂达标
6.下图为我国不
同年份的能源结
构图，下列说法
不正确的是( )
A. 我国能源结构中清洁能源占比呈增加趋势
B. 加大水电、风电的开发利用有利于减少环境污染
C. 天然气是比煤炭和石油更清洁的燃料
D. 液氢用作火箭燃料是因为氢气易于贮存和加注
D
课堂达标
课堂达标
7.我国建成的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H2，③H2与CO2反应合成绿色液态燃料CH3OH。下列有关说法错误的是（ ）
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
A
课堂达标
8. “绿色化学”是21世纪化学的主导方向，下列措施中符合“绿色化学”的是（ ）
A．就地焚烧生活垃圾
B．多建以煤为燃料的火力发电厂
C．提倡用水能、风能发电
D．大力提倡发展私家车，以缓解城市交通压力
C
课堂达标
9.一种利用太阳能分解水的原理如图所示。下列说法不正确的是（ ）　　
A．反应Ⅰ的化学方程式：
I2+SO2+2H2O═2HI+H2SO4
B．理论上每生成2gH2，同时生成32gO2
C．反应Ⅲ中生成SO2和O2的分子个数比为2:1
D．反应Ⅰ、Ⅱ和Ⅲ在反应前后均有元素化合价发生改变
B
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10.为了保护地球的生态环境，我国向全世界庄严宣告，争取2060年前实现“碳中和”的目标（“碳中和”是指在规定时期内实现排放多少CO2就做多少抵消措施来达到平衡，实现CO2净零排放）。如图是“碳中和”部分过程示意图。请回答下列问题：
（1）大气中CO2含量的不断上升，从而导致 　 　效应
增强，使全球气候变暖。
（2）生物固碳：绿色植物光合作用的主要化学反应原理为：
6CO2+6H2O光 叶绿体C6H12O6（葡萄糖）+6O2该过程中
将太阳能转化为 　 　能。
（3）化学固碳；以CO2和NH3为原料生产尿素[CO(NH2)2）]是实现“碳中和”范例之一，其中合成的尿素在农业生产中常用作 　 　肥（填“氮”、“磷”或“钾”）。
（4）减少CO2排放：氢气是21世纪正在开发利用的一种新能源。使用氢能源能有效减少CO2的排放。我国科学家研究的一种储氢、释氢材料为AlH3，其中释放氢能原理是利用AlH3与H2O发生反应生成Al(OH)3和H2，其反应的化学方程式是 　 　 。
（5）为了控制大气中CO2的含量相对稳定，下列采取的措施可行的是 　 　。
A.积极开展绿化国土的行动，建立绿色家园 B.提高煤炭产量，增加火力发电在电力生产中的比例
C.鼓励使用电动汽车，加快充电桩的配套设施建设 D.积极开发利用风能、太阳能、地热能和潮汐能
温室
化学
氮
AlH3+3H2O＝Al(OH)3↓+3H2↑
ACD
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11.我国具有丰富的煤炭资源，煤制取乙二醇的产业化发展已列入我国石化产
业调整和振兴规划。由煤制取乙二醇的流程示意图为：
①煤属于_______ (填“可再生”或“不可再生”)资源：
②合成气可用作气体燃料，写出氢气燃烧的化学方程式______________ 。
③合成气(CO和H2)在不同催化剂的作用下，可以合成不同的物质，从物质组成的角度考虑，仅用合成气为原料不可能得到的物质是_______(填字母序号)。
A.甲醇(CH3OH) B.乙醇(C2H5OH) C.尿素【CO(NH2)2】
不可再生
2H2 +O2 点燃 2H2O
C
课堂达标
12.学好化学能让我们更科学地认识、分析生活中的
各种现象和事物，并加以运用。
（1）炒菜时油锅中的油不慎着火，灭火方法是__________。
（2）化石燃料中的天然气已成为城乡家庭的主要生活燃料之一。天然气燃烧的化学方程式是__________ 。
（3）为防止因天然气泄漏造成危险，可在家中安装报警器(如图1)，
正确的安装位置应选择__________ (填“甲”或“乙”)。
（4）直接用煤作为家用燃料既污染空气又浪费能源，为了减少污
染、提高煤的利用率，可将煤转化为可燃性气体，其微观示意图如
图所示，该反应的化学方程式为__________ 。
盖上锅盖子
CH4+2O2点燃CO2+2H2O
甲
C+H2O高温CO+H2
知识总结
2.选择燃料时应考虑的因素
3.新能源：氢能、太阳能、风能、地热能、潮汐能、生物质能、核能等
3.碳单质：金刚石、石墨、木炭、焦炭活性炭
煤(工业粮食) 石油（工业血液） 天然气（清洁能源）
状态 固体 黏稠状液体 气体
组成 主要含有C元素，还有少量H、N、S、O等元素 主要含有C、H元素，还有少量S、N、O等元素 主要成分是甲烷
化学式：CH4
利用 化工和冶金工业原料及煤的干馏 重要的化工原料及石油的分馏 燃料和化工原料
污染情况 造成温室效应；污染大气；形成酸雨；热污染
1.煤、石油、天然气的利用
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