课题2 燃料的合理利用与开发（36张PPT）

课件36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
1.有些化学反应_____热量，如氧化钙与水反应、镁与盐酸反应等。
2.有些反应_____热量，如碳与二氧化碳的反应。
二、化石燃料的利用
化石燃料包括煤、石油和天然气，属于_________能源(填“可再生”或“不可再生”)。 放出吸收不可再生1.煤：
(1)组成：是复杂的_______，主要含有___元素。
(2)综合利用。混合物碳煤焦油煤气2.石油：
(1)组成：属于_______，主要含有___、___两种元素。
(2)炼制：利用各成分的_____不同，将它们分离，可得到溶剂油、汽油、煤油、柴油等。混合物碳氢沸点3.天然气：
(1)主要成分：气态碳氢化合物，主要是_____。
(2)甲烷的物理性质。
①色、态、味：_________________。
②密度、水溶性：比空气___，_____于水。
(3)甲烷燃烧。
①现象：产生_____火焰，火焰上方的干冷烧杯内壁观察到
_______，把烧杯倒过来，向烧杯内注入少量澄清石灰水，观
察到_____________。
②化学方程式：___________________。甲烷无色、无味的气体小难溶蓝色有水珠石灰水变浑浊CH4+2O2 CO2+2H2O4.合理利用与开发化石能源：
(1)燃料充分燃烧的条件。
①要有___________。
②燃料与空气要有足够大的_________。
(2)化石燃料的开发。
海底埋藏的大量_______，将成为未来新能源。足够的空气接触面积可燃冰三、使用燃料对环境的影响
1.化石燃料燃烧对环境的影响：
(1)酸雨(二氧化硫、二氧化氮等)。
(2)温室效应(二氧化碳)。
(3)空气污染(一氧化碳、未燃烧的碳氢化合物、固体颗粒及汽车尾气等)。
2.乙醇汽油：
(1)乙醇俗称酒精，其化学式为C2H5OH。在汽油中加入适量乙醇得到乙醇汽油。
(2)乙醇燃烧的化学方程式为_______________________。C2H5OH+3O2 2CO2+3H2O四、能源的利用和开发
1.氢能源：
(1)氢气本身无毒，燃烧后的产物是水，不污染空气，被认为是理想的清洁、高能燃料，燃烧的化学方程式为
_______________。2H2+O2 2H2O(2)实验室制取。
①制取：用___和_______反应制取氢气，
化学方程式为_____________________。
②收集：收集氢气可用_____法或___________法。
③不能广泛使用的原因。
a.制取成本高；b.贮存困难。
2.正在利用和开发的其他新能源：太阳能、风能、地热能、潮汐能、生物质能和核能等。锌稀硫酸Zn+H2SO4====ZnSO4+H2↑排水向下排空气1.判断正误：
(1)化学反应中只有通过燃烧才能获得能量。( )
提示：燃烧不是获得能量的唯一途径，一些化学反应发生时也会放出能量，如氧化钙与水反应放热。
(2)化石燃料是取之不尽的，浪费点没关系。( )
提示：化石燃料属于不可再生能源，并不是取之不尽用之不竭的，应合理开采，节约使用。××(3)将煤块制成蜂窝状可以使煤充分燃烧，原因是增大了与空气的接触面积。( )
提示：燃料与空气的接触面积越大，燃烧越充分，煤块制成蜂窝状后接触面积增大，燃烧充分。√2.化石燃料是不可再生的能源，下列不属于化石燃料的是
(　　)
A.煤　　　B.石油　　　C.乙醇　　　D.天然气
【解析】选C。煤、石油、天然气是不可再生的化石燃料，乙醇不属于化石燃料。3.下列有关燃料综合利用的说法正确的是(　　)
A.石油分馏制得汽油、柴油等产品
B.煤在空气中加强热制得焦炭、煤焦油和煤气等产品
C.石油的分馏与煤的干馏均属于化学变化
D.石油是由一些沸点不同的化合物组成的混合物，不需要加工就可以直接燃烧【解析】选A。煤的干馏是在隔绝空气的条件下加强热发生的，在空气中加热会发生燃烧；工业上将石油进行分馏，得到各种产品，属于物理变化；煤的干馏过程中有新物质生成，属于化学变化；石油直接燃烧，不仅燃烧热值低且会污染环境，应综合利用。4.南海是我国固有领海，南海海底有丰富的矿产资源。根据所学知识，回答下列问题：
(1)煤属于________(填“可再生”或“不可再生”)能源。
(2)可燃冰的主要成分是________。
(3)正在利用和将开发的新能源有风能、潮汐能、“可燃冰”等，其中埋藏于海底，目前开采在技术上还存在困难的是___
____________________________________。【解析】(1)煤来源于远古地球植物对太阳能的储存，生成周期长，所以属于不可再生能源；(2)可燃冰的主要成分是甲烷；
(3)可燃冰埋藏于海底的岩石中，如果开采时甲烷气体大量泄漏于大气中，造成的温室效应比二氧化碳更加严重，所以开采技术上还存在很大困难。
答案：(1)不可再生　(2)甲烷(或CH4)　(3)可燃冰【拓展延伸】可燃冰开采存在的三大问题
(1)开采技术问题。海底可燃冰资源都分布在水深至少数百米，埋藏深度又是几百米的沉积层下面。海底的温度、压力、海水的腐蚀等都是面临的技术问题。
(2)使用成本问题。目前发现的储量丰富、富集度适当的海底可燃冰资源，大多分布在大陆架边缘向深海过渡的地方，这就给开采设施的安装、运行及管道铺设带来很多难题，增加了开采成本和产品输送成本。
(3)环境污染问题。可燃冰也是化石性能源，大量使用也会对环境造成破坏。要点一 化石燃料对环境的影响
1.化石燃料燃烧产生的空气污染物：
(1)气体污染物：包括SO2、NO2、CO等气体。
(2)固体污染物：包括未燃烧的碳氢化合物及炭粒、尘粒等排放到空气中形成的浮尘。2.酸雨的形成、危害及防治措施：
(1)酸雨的形成：化石燃料燃烧时会排放出NO2、SO2等污染物，这些气体溶于雨水，形成酸雨。
(2)酸雨的危害。
①危害人体健康。
②造成水体酸化严重影响水生动植物的生长。
③破坏土壤、植被、森林。
④腐蚀金属及建筑物。(3)酸雨的防治。
①减少向大气中排放SO2等气体。
②开发新能源。
③使用脱硫煤或天然气替代煤。【示范题1】燃料与我们的生活及社会发展密切相关，当今社会，最主要的能源是化石燃料。如图表示的是化石燃料燃烧对环境造成的污染。请写出a，b，c所代表的内容：a________，b________，c________。【解析】化石燃料燃烧生成大量的二氧化碳气体，会导致温室效应，使全球气候变暖，南北极的冰川融化，海平面上升；二氧化硫的排放会形成酸雨；而化工厂以及热电厂的余热会污染水资源，导致水生物死亡。
答案：温室效应　酸雨　余热【拓展延伸】几种常见的环境污染及成因
温室效应——二氧化碳
酸雨——二氧化硫、二氧化氮等酸性气体
沙尘暴——悬浮颗粒物
水污染——工业三废(废水、废气、废渣)、农药化肥、生活污水
赤潮——含磷物质
室内污染——油漆涂料等中的醛类物质要点二 能源的几种常见分类【示范题2】月底之前，七里河餐饮业所有使用高污染燃料的炉灶将全部改用清洁能源。下列不属于清洁能源的是(　　)
A.太阳能 B.潮汐能
C.风能 D.含硫煤
【解析】选D。本题主要考查能源的开发与利用。太阳能、潮汐能和风能都是无污染的清洁能源，而含硫煤的燃烧会生成有毒气体二氧化硫，造成空气的污染，不属于清洁能源。【拓展归纳】正在利用和开发的新能源
(1)太阳能：主要利用形式有太阳能的光热转换、光电转换以及光化学转换。
(2)核能：核电建设投资费用仍然比常规能源发电高，投资风险较大。
(3)海洋能：海洋能指蕴藏于海水中的各种可再生能源，包括潮汐能、波浪能、海流能、海水温差能、海水盐度差能等。
(4)风能：分布广泛，永不枯竭，对交通不便、远离主干电网的岛屿及边远地区尤为重要。(5)地热能：地球内部热源可来自潮汐摩擦、化学反应和放射性元素衰变释放的能量等。【示范题3】开发新能源是社会可持续发展的需要。
(1)化石燃料主要包括煤、石油和天然气，它们都是________能源(填“不可再生”或“可再生”)。当今民用燃气主要有沼气、天然气、管道煤气和__________；充分燃烧1 kg不同化石燃料所产生CO2和SO2气体的质量如图1所示，则________燃烧最易导致酸雨。(2)氢气被认为是最清洁的燃料，某制备过程中发生反应的微观过程可用图2表示，则该反应的化学反应方程式为_______
____________________________________。【解析】(1)煤、石油和天然气等化石燃料都属于不可再生能源，当今民用燃气主要有沼气、天然气、管道煤气和液化石油气，结合化石燃料所产生CO2和SO2气体的示意图可以判断煤燃烧最易导致酸雨。(2)根据氢气制备过程中发生反应的微观过程，根据化学方程式的书写步骤可以书写制备氢气的化学方程式。
答案：(1)不可再生　液化石油气　煤
(2)CH4 C+2H21.结合所学知识，将下图填写完整。提示：化石燃料的综合利用包括煤的干馏和石油的分馏；天然气的主要成分为甲烷；天然气是一种无色、无味的气体；甲烷在点燃条件下燃烧生成二氧化碳和水。2.以下是四位同学对氢能源的描述，请将下图填写完整。提示：氢气作为能源，具备以下特点：燃烧热值高，制取成本高，燃烧产物是水，对环境无污染；储存和运输存在较大困难。