(共53张PPT)
第2节
燃料的合理利用与开发
课时2
1.通过实验探究，了解化学反应中的能量变化；
2.了解化石燃料的组成和用途，知道甲烷的性质；
3.知道化石燃料的不可再生性，认识合理开采、节约使用化石燃料的重要性。
4.了解燃料充分燃烧的方法和重要性。
学习目标
燃烧
化学变化
产生热量
提问：所有的化学变化中都伴随着能量变化吗？
化学反应中的能量变化
现象
手的感觉
分析
试管中液体沸腾，液体变浑浊
试管外壁发热
生石灰与水的反应放出热量
【实验2】生石灰与水的反应
反应原理：
CaO+H2O=Ca(OH)2
放热
色态：白色固体
白色固体
俗名：生石灰
熟石灰
化学名称：氧化钙
氢氧化钙
化学反应中都伴随着能量变化，通常表现为热量变化。
放热反应
吸热反应
C
+
O2
===
CO2
点燃
CO2
+
C
===
2CO
高温
化学反应中的能量变化
放热反应:
燃烧反应，缓慢氧化
金属与酸的反应
生石灰和水的反应
酸碱中和反应等等
吸热反应:
多数条件为“加热”和“高温”的反应
C+CO2
2CO
高温
如：
做饭
取暖
化学反应中的能量变化
化学反应中产生能量的用途
烧制陶瓷
发电
发射火箭
冶炼金属
开山炸石
拆除危旧建筑
可见，在当今社会，作为一种重要的能源，燃料对于人类是非常重要的！
下列关于化学反应与能量变化的叙述中，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.化学反应过程中都会发生放热现象
D.化学反应伴随有能量变化
D
知能训练
目前人们通过化学反应获得的能量，大多来自于化石燃料，化石燃料燃烧对于人类非常重要。
思
考
化石燃料有哪些？它们是怎么形成的？
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。
二、化石燃料的利用
1.煤和石油
煤：是古代植物遗体在地层下经过一系列复杂变化而形成的，被人们称为工业的粮食。它是一种复杂的混合物，主要含有C元素，还含有H、S、O、N等元素。
植物或植物枯萎后
植物等被埋于土中，
经长期复杂变化形成煤
（1）形成过程
石油：是古代动植物遗体在地层下经过非常复杂变化而形成的一种粘稠液体，被人们称为工业的血液。它是由多种物质组成的混合物，主要含有C、H元素，还含有S、O、N等元素。
隔绝空气
加
强
热
煤
焦
炭
粗氨水
煤
气
煤焦油
煤的综合应用
煤的干馏
液化石油气
利用石油中各成分的沸点不同，将它们分离
石油的综合应用
石油的分馏
（1）成分
天然气的主要成分是甲烷（CH4)，俗称沼气。
2.天然气
（2）性质
甲烷是无色、无味的气体，密度比空气小，难溶于水。
向下排空气法和排水法
①甲烷的物理性质
想一想
我们应该如何收集甲烷？
实验现象：
a.产生蓝色火焰；
b.烧杯内壁有水珠生成；
c.放出热量；
d.烧杯内壁上澄清石灰水变浑浊。
②甲烷的化学性质
——可燃性（点燃之前必须先检验纯度）
1.天然气主要成分是什么？
天然气
甲烷（CH4）
甲烷的燃烧
请同学们设计实验证明甲烷中含有碳元素和氢元素
实验现象
结论和化学方程式
甲烷燃烧，产生明亮的蓝色火焰。
烧杯内壁有水雾出现。
澄清石灰水变浑浊。
甲烷具有可燃性。
CH4
+
2O2
CO2
+2H2O
点
燃
说明甲烷中含有氢元素。
说明甲烷中含有碳元素。
现象
化学方程式
产生明亮的蓝色火焰，放出热量，烧杯内壁有水珠产生
CH4
+
2O2
===
CO2
+
2H2O
点燃
澄清的石灰水变浑浊
CO2+Ca(OH)2=CaCO3↓+H2O
甲烷的物理性质：
是无色无味的气体，密度比空气小，
极难溶于水
实验室制取CH4收集装置
甲烷的相对分子质量只有16，
它是最简单的有机物，
也是相对分子质量最小的有机物
沼气、瓦斯气的主要成分也是甲烷。
下列有关煤、石油、天然气的说法不正确的是（
）
A.它们都是当今世界最重要的化石能源
B.它们燃烧都生成二氧化碳
C.它们的蕴藏量是无限的
D.它们都是混合物
C
知能训练
4.合理利用与开发化石能源
化石燃料的用途
讨论：下图为我国化石能源可开采年限，根据图示，谈谈你对化石燃料使用与开发的看法。
煤
石油
天然气
年
20
60
100
140
≈38
≈15
≈107
讨论：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。此时需要调节一下灶具或炉具的进风口，这是为什么呢？
氧气不充足，燃料中的碳不能充分燃烧，产生黑烟，并生成CO
等物质。调节进风口，增加氧气。
资源浪费
01
污染空气
02
燃料不充分燃烧的影响
燃料充分燃烧的条件
燃烧时有足够的空气
01
燃料与空气有足够大的接触面积
02
煤球
蜂窝煤
燃烧从使用煤球到蜂窝煤，优点是：
增大燃料与空气的接触面积，
使燃烧更充分
再如，工厂中把煤粉用鼓风机吹入炉内，也是为了增大氧气的接触面积
学校食堂为了让煤充分燃烧，达到节能减排之目的，正确合理的措施是（
）
A.增加煤的用量
B.粉碎煤块
C.提高锅炉的耐热性
D.减少空气通入量
B
知能训练
第2节
燃料的合理利用与开发
课时2
学习目标
1.了解化石燃料燃烧对环境的影响，树立环境保护意识；
2.认识合理利用和开发能源、节约使用化石燃料的重要性。
3.树立用辩证的方法认识问题的意识，正确认识化学与社会发展的关系。
燃料的使用在促进经济发展的同时也带来了环境污染等问题。
三、使用燃料对环境的影响
烧烤、汽车、工厂等在使用燃料燃烧的过程中会排放很多污染物，造成空气污染。
1
燃料中的一些杂质如硫等燃烧时，产生空气污染物如SO2等
2
燃料燃烧不充分，产生CO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
化石燃料的燃烧造成空气污染的原因
1、煤燃烧时排放的SO2、NO2等污染物，会形成酸雨。
破坏森林
腐蚀建筑物
使作物减产
2、危害：
（1）危害人体健康
（2）引起河流、湖泊等水体酸化
（3）破坏土壤、植被和森林
（4）腐蚀金属及建筑材料
含硫的煤不完全燃烧时，排放出污染环境的气体是（
）
A．只有CO
B．只有SO2
C．CO和CO2
D．SO2和CO
D
知能训练
汽车尾气对空气的污染也非常严重。
汽车尾气中的污染物有：CO、氮氧化物、未燃烧的碳氢化合物、含铅化合物、烟尘等。
减少汽车尾气污染的的一些措施
（1）改进发动机的燃烧方式，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）加大检测尾气力度，禁止未达环保标准的汽车上路；
（5）使用清洁燃料，如CNG、LPG、乙醇汽油等。
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，属于可再生资源。
C2H5OH
+
3O2
===
2CO2
+
3H2O
乙醇
氧气
二氧化碳
水
点燃
四、能源的利用和开发
太阳能
风能
核能
地热能
水能
生物质能
开发新能源
氢气—理想的绿色能源
原料来源广
产物无污染
燃烧热值大
2H2
+
O2
===
2H2O
点燃
氢能开发与利用的困难：
（1）制氢问题：目前的制氢技术需要耗用大量的煤、石油、天然气或电力，效率还比较低。
（2）储氢问题：氢分子小，质量轻，容易逸失，而且氢气易燃、易爆，因而不易储存和运输。
太阳能
光分解水
光电转换
电解水
理想的分解水制氢气的方法
电解水制氢气：2H2O
===
2H2↑
+
O2↑
通电
1、氢气的物理性质：
无色、无味的气体，密度比空气小，
难溶于水
实验室制取H2收集装置
氢气的实验室制法
2、氢气的化学性质：
1、可燃性
2、还原性
氢气的实验室制法
1.实验药品：锌与稀硫酸
2.实验原理：
3.实验装置：
Zn
+
H2SO4
==
ZnSO4
+
H2↑
以下获取氢气的途径中，从绿色能源的角度看，较有发展前途的是（
）
①电解水
②利用太阳能分解水
③使用高效催化剂分解水
④水煤气法：C
+
H2O(气)
===
CO
+
H2
⑤热裂法：CH4
===
2H2+C．
A．②③
B．④⑤
C．①②④
D．③④⑤
A
知能训练
高温
高温
课堂小结
燃料的合理利用与开发
化学反应中的能量变化
放热现象：燃烧
吸热现象：碳与二氧化碳反应
化石燃料的利用
煤的组成与综合利用
石油的组成与综合利用
天然气的组成及甲烷的性质
燃料充分燃烧的方法
燃烧时有足够的空气
燃料与空气有足够大的接触面
课堂小结
燃料的合理利用与开发
使用燃料对环境的影响
化石燃料燃烧污染空气的原因
煤燃烧产生的污染与危害
汽车尾气的污染与防治
能源的利用和开发
氢气的开发与利用
新能源：太阳能、风能等
