自主学习:
1、什么是化石燃料?化石燃料主要指哪几种燃
料?
2、煤、石油、天然气都是混合物吗?它们的组
成成分怎样?
3、石油可直接用作燃料吗?为什么要进行石油
的炼制?石油的炼制属于化学变化吗?
4、煤、石油、天然气属于不可再生能源,在不
久的将来,我们将面临能源危机,我们应该
采取怎样的有效措施 ?
世界能源的主要来源
天然气20%
煤 35%
石油 40%
认识化石燃料
煤、石油和天然气是世界上最重要的三种
化石燃料。
煤——工业的粮食
石油——工业的血液
天然气——主要成分是甲烷(CH4)
1、煤的形成及其组成的主要元
素是什么?
煤是由古代植物遗体埋在地层下,
并在地壳中经过一系列非常复杂的
变化而形成的。
其主要成分是碳元素,还含有少量H、N、S、O等元素及无机矿物。
煤是复杂的混合物
焦炭——冶金工业重要原料
煤焦油——化工原料
焦炉煤气——燃料
煤
干馏
焦炉煤气的主要成分为:
氢气 H2
甲烷 CH4
一氧化碳 CO
其他气体
煤的综合利用
煤的综合利用
石油是由古代动植物遗体在地壳中
经过 非常复杂的变化而形成的一种
粘稠状液体。
2、石油的形成及其组成的主要元
素是什么?
主要成分碳和氢两种元素,
含有少量S、O、N等,
也是混合物。
将煤隔绝空气加强热,可分解得到许多有用的物质,如焦炭、煤焦油、煤气等。这些物质都是重要的工业原料和燃料。使煤得到了综合利用。
煤、石油的加工和综合利用:
石油分馏:根据石油中各种成分的沸点不同,将它们分离 ,得到如:汽油、煤油、柴油等,使石油得到综合利用。
各尽其用、提高利用率
给石油加热,组成石油的各物质
的沸点不同,它们就会被先后蒸
馏出来而得到分离。
下图是石油炼制后的主要产品:
提示:
煤气的主要成分是:
一氧化碳、甲烷、氢气等。
石油液化气的主要成分是:
丙烷,丁烷,丙烯和丁
烯等。
以石油为
原料所制
成的部分
产品
城镇的许多家庭做饭使用
罐装“煤气”,是液化石油气,
这是石油化工产品。液化石油
气是经过加压后压缩到钢瓶中
的,瓶内的压强是大气的7-8倍。
1.石油产品中有哪些是常用的燃料?
2.煤气泄漏会造成什么危害?石油罐装液化
石油气在安全上应注意什么?
2、天然气:
在有石油存在的地方就有天然气,天然气的
主要成分是甲烷(CH4)。
(1)甲烷的物理性质:
在通常情况下是无色,无味的气体,标况下,
密度比空气小,难溶于水。
(2)甲烷的化学性质:
现象:产生淡蓝色火焰,放出大量的热,在火焰
上方罩一个干冷的烧杯,烧杯内壁有水珠
产生,同时生成的另一种气体能使澄清的
石灰水变浑浊。
可燃性:
原理: CH4 + 2O2 === CO2 + 2H2O
点燃
化石燃料之天然气
甲烷的存在
(1)甲烷还存在于池沼的底部(常称为沼气)
(2)甲烷还存在于煤矿的坑道中。甲烷混在空气中达到一定程度时,遇火会发生爆炸。
(3)生活垃圾、动植物残体、动物的排泄物等经过发酵也能产生甲烷。
沼气池
沼气的应用
我国化石燃料资源分布状况
分布不平衡
煤炭资源主要分布在山西、内蒙古、河北、山东
等地。石油资源主要分布在东北、华北、新疆等地。
天然气60%分布在我国的中西部地区。(新疆|、四川)
西气东输—将天然气从新疆输送至上海。
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新疆维吾尔自治区
上海
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西气东输克拉2气田投产供气
课本P135表7-3
问题:化石燃料是不是取之不尽的?
人无远虑,必有近忧。未雨绸缪,防患未然。
可怕的战争!
伊拉克石油资源丰富,为争夺石油,美政府官员从不讳言宣称:控制伊拉克石油!从而发起战争!
石油没了
汽车不动了
我又该如何面对?
一切可能乱了
化石燃料形成的时间非常长,储量有限。化石
燃料属于不可再生能源。人类目前消耗的能量主要
来自化石燃料。
在不久的将来,我们将面临严重的能源危机!
约116年
9.9亿吨
1145亿吨
煤
约55年
408亿立方米
2.23x104亿立方米
天然气
约13年
1.74亿吨
23亿吨
石 油
开采年限
年 产 量
探 明 储 量
我国2004年化石能源探明储量、年产量及开采年限
由此可见,人类的生存也面临着严重的挑战,
必须采取以下措施:
1、节约能源,提高燃料的利用率;
2、开发和利用新能源。
核能
太阳能
风能
水能
潮汐能
地热能
太阳能
风能
可燃冰燃烧图
可燃冰的学名为“天然气水合
物”,是天然气在0℃和30个
大气压的作用下结晶而成的
“冰块”。“冰块”里甲烷占80%
?---99.9%,可直接点燃,燃烧后几乎不产生任何残渣,污染比
煤、石油、天然气都要小得多。
西方学者称其为“21世纪能源”
或“未来能源”。
可燃冰:外观像冰,主要含有甲烷水合物(由甲烷分子和水分子组成),还含有少量二氧化碳气体。能像固体酒精一样直接点燃,被形象地称为“可燃冰”。
有关专家估计目前发现的可燃冰储量大约是化石燃料总和的2倍,具有能量高,燃烧值大等优点。它将能替代化石燃料的新能源。可燃冰埋藏在海底的岩石中,目前开采在技术上还存在很大困难。甲烷是一种高效的温室气体,可燃冰的开采如果方法不当,释放出的甲烷扩散到大气中,会造成地球的温室效应比二氧化碳更加严重。所以,开采的关键是解决技术上的问题,同时也必须考虑环境保护。
资料:
然而要从海底将这些东西发掘出来,却并非
易事。科学家们认为,这种矿藏哪怕受到最小的
破坏,甚至是自然的破坏,就足以导致甲烷气的
大量散失,从而使大气中的温室气体含量急剧增
加,它所产生的后果将是不堪设想的。世纪之交,
在一座新能源的宝库面前,人们不得不审慎从事
——谁能肯定它不是潘朵拉的盒子?万一打开了
就关不上了呢?
二、化学反应中的能量变化:
分 析
手的感觉
现 象
有大量气泡产生
试管外壁发热
镁与盐酸反应
中有能量变化
探究【实验】镁与盐酸反应
化学反应一般都会伴随能量的变化,主要表现
为热量的变化。有的化学反应要放出热量,有的要
吸收热量。
CaO+H2O=Ca(OH)2
C+CO2 2CO
高温
Mg+2HCl = MgCl2+H2↑
放出热量
放出热量
吸收热量
CO+CuO===Cu+CO2
?
吸收热量
炼钢
烧砖
发电
开山炸石
要提高燃料的利用率,就要使燃料充分燃烧。
燃料充分燃烧的条件:
一是燃烧时要有足够多的空气;
二是燃料与空气要有足够大的接触面。
燃料不充分燃烧时,不仅使燃料燃烧产生的
热量减少,浪费资源,而且还会产生大量的CO等
物质,污染空气。
焚烧垃圾
可怕的黑烟
受不了啦
这样烧还能好点
学完本课题你应该知道
1、燃料在生活中和生产中起着重要作用。燃料
充分燃烧对于节约能源,减少环境污染非常
重要。
2、石油是由沸点不同的化合物组成的混合物,
从石油炼制出的燃料有汽油、煤油和柴油等,
他们具有广泛的用途。
3、化石燃料面临被耗尽的危险,应合理开采,
并节约使用。
4、物质发生化学反应的同时,伴随着能量的变
化,通常表现为热量变化,即有放热现象或
吸热现象发生。
1.点燃某无色气体,在火焰上方罩一个干而冷的烧杯,烧杯内壁有水珠生成。把烧杯迅速倒转注入适量的澄清石灰水振荡,澄清石灰水变浑浊。该气体不可能是 ( )
A.CH4 B.CO和H2的混合气体
C.H2 D.酒精(C2H5OH)蒸气
练一练
C
2. 实验室用固体无水醋酸钠和固体碱石灰,混合加热制甲烷。则下列装置中,可用于制甲烷的是( )
B
A
C
D
混合物
碳
黏稠
混合物
碳
氢
1 . ________ 、________ 和__________ 称为化石燃料,是
________再生能源。
煤
石油
天然气
不可
2.煤是复杂的________,主要含有________元素;石油是
一种________状的液体________,主要含______和______元素。
3 . 天然气主要是由________ 和________ 元素组成的混合
物,主要成分是_________。海底埋藏着大量的可燃冰,主要含
有________水合物,可能成为未来的新能源。沼气的主要成分
是________。
碳
氢
甲烷(CH4)
甲烷
甲烷
4.化学反应在生成新物质的同时伴随着________的变化,
通常表现为________的变化,既有________现象,也有______
现象。
能量
热量
放热
吸热
燃烧时要有足够多的空气
燃料和空气要有足够大的接触面
5.燃料充分燃烧需考虑的两点是:_____________________
__、_________________________________。
可直接利用,生产
生活燃料,化工原
料等
利用各成分的沸点不同
加热分离,产品有汽油、
煤油、柴油、沥青等等
隔绝空气加强热,发
生化学变化,产品有
焦炭、煤焦油和煤气
加工
及产
品
主要为 C 和 H
主要为 C 和 H,少量 N、
S、O
主要含 C 和H,少量
N、S、O 及无机矿
物质
组成
元素
古代生物遗体经一
系列复杂变化形成
古代动植物遗体在地壳
中经复杂变化而形成
古代植物遗体经复杂
变化而形成
形成
天然气
石油
煤
燃料
煤、石油和天然气
①取暖、做饭等;②发电、烧陶、发射火箭等;③
工程爆破;④维持人体体温及日常活动所需能量
能量利用
高锰酸钾分解、炭粉还原氧化铜等
吸热
可燃物的燃烧、过氧化氢的分解等
放热
能量变
化类型
化学变化中的能量变化、燃料的充分燃烧
1.化学变化中的能量变化
2.提高燃料利用率的途径
(1)提供足够的空气(氧气)。
(2)使燃料与空气(氧气)的接触面积增大。
(3)尽量避免燃料的浪费、节约燃料。
格也随之上涨。下列关于石油的说法错误的是(
[典例](2011 年广东佛山检测)近两年,由于多方面的原因,
国际石油价格持续上涨,与石油相关的一些生产、生活用品价
)
A.石油是化石燃料,被誉为“工业血液”
B.石油可以直接用作燃料
C.石油是由多种物质组成的混合物
D.石油分馏可得到汽油、柴油等多种产品
思路点拨:石油是重要的化石燃料,是一种复杂的混合物,
经分馏可以得到许多产品并应用于生产生活的许多方面,故石
油不作为直接燃烧的燃料,且石油中含有的硫、氮等元素,若
直接燃烧会产生大量污染气体。
答案:B