(共21张PPT)
第三节 化石燃料及其利用
你知道我们当今社会使用的主要能源是什么?
1、当今社会使用的燃料有哪些?
阅读课本回答下列问题。
柴草、煤炭、汽油、柴油、煤油、天然气、液化石油气、管道煤气… …
2、化学燃料有哪些?它们是怎样形成的?
煤、石油、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动植物和其他生物的遗体堆积起来,并被岩石层、泥浆层埋人地下后,经几亿年的时间,在地球内部的热量和压力的作用下形成的。
煤、石油、天然气都是由碳氢化合物组成的。这类物质在空气(氧气)中燃烧时,碳原子和氢原子分别与氧原子结合,形成C02 和H2O ,同时会以光能和热能的形式释放出能量,因而是很好的能源。当今世界,人类利用的能量(如热能、电能等)主要来自于化石燃料的燃烧。例如我们使用的电能,主要是由煤燃烧产生的热能转化而来的
一、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、柴油等。
煤、汽油、煤油、柴油、液化石油气等燃料中,除了含有碳、氢元素外,还含有硫、氮等元素,这些元素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。
不同的然料,成分不尽相同,性质存在差异,使用和储运方法也不同。煤炭廉价、易于贮存和运输,但难以点燃且燃烧时会产生黑烟和灰尘;酒精容易点燃,燃烧时不会产生黑烟和灰尘,但是价格很贵且不易贮存和运输……在选择燃料是要综合考虑各方面的因素。
选择合适的燃料
活动天地
1.为什么烧烤时常用木炭,而不是表中的其他燃料?
2.确定下列用途所应选择的燃料,并说明选择的原因。
(l)城市的楼房供暖。 (2)乡村住房供吸。 (3)城市居民做饭。
根据上表所列的燃料的性质,请回答下面的问题
2、(1)取决于当地的资源情况
(2)主要是煤(当地资源情况)
(3)天然气
1、提示:从燃烧有无火焰、携带是否方便、着火点高低、烧烤食品时是否有异味、对环境是否有不良影响等方面考虑。
二、化石燃料的综合利用
化石燃料不仅是优质的能量资源,还是宝贵的化工资源。化学家以石油为原料,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,小分子重新组合成大分子,从而把黑色的液体石油转化成为塑料、橡胶、合成纤维、医药、农药、染料等三千多种工业产品,所以有人把石油称为“工业的血液”。
我国是一个煤炭资源丰富,石油、天然气资源相对不足的大国,己探明煤炭资源储量超过l万亿吨,占我国化石能源的90%以上。在我国,实现对煤的综合利用已是当务之急。 当前,煤的综合利用措施主要有煤的气化、煤的焦化和煤的液化等。
煤的气化是使煤在氧气不足的情况下发生不完全燃烧,从而转化为既可作燃料气,又可作化工原料的 CO、CH4、H2等。
煤的焦化是指把煤隔绝空气加强热,将煤分解为焦炭(用于金属冶炼、作电极材料等)、煤焦油(含有多种化工原料)、焦炉气(含有CO、CH4、H2、CO2等)的过程。
煤的液化,是一项生产人造石油的技术,因为煤中碳元素含量高,氢元素含量低,而且碳、氢元素多以巨型分子存在,液化的目的就是把煤分裂为小的分子,再利用催化剂向那些小分子中加人氢,以得到与石油产品成分相近的燃料油。
因此我们要节约使用化石燃料,同时又要加强化石燃料的综合利用,积极开发新能源。
新能源:
太阳能、地热能、核能、风能、潮汐能等。
煤、石油、天然气是不可再生的宝贵资源,其储量有限。科学家们正积极寻找其他可再生的替代资源,以保持人类的可持续发展。
煤、石油和天然气的比较
煤(工业粮食) 石油(工业血液) 天然气
状态 固体 黏稠状液体 气体
组成 主要含有C元素,还含有少量H、N、S、O等元素 主要含有C、H元素,还含有少量S、N、O等元素 主要成分是甲烷
化学式:CH4
用途 重要的化工和冶金工业原料 重要的化工原料 燃料和化工原料
热值 2.1×107 J/Kg 4.2×107 J/Kg 3.9×107 J/Kg
加工
方法 煤的干馏 石油的分馏
产品 干馏得到焦炭、煤焦油、焦炉煤气等 分馏得到石油气、汽油、
柴油、煤油等 燃气
燃烧与污染情况 造成温室效应;污染大气;形成酸雨;热污染
1、在煤矿的矿坑里常有甲烷气体逸出,因此,应该注意什么?
(1)矿井里必须采取通风措施
(2)矿井里一定要严禁烟火
在线测试
2、(1)写出煤气的主要成分CO燃烧的化学方程式:
(2)同温同压下,相同体积的CO和CH4分别充分燃烧,消耗氧气较多的是________
(3)燃烧管道煤气的灶具如需改烧天然气, 则灶具的改造办法是进空气管的直径应________
增大
CH4
2CO + O2 2CO2
点燃
3、写出天然气(主要成分为CH4)完全燃烧的化学方程式。
4、从石油中得到的液化石油气的主要成分是丙烷(C3H8)、丁烷(C4H10)、丙烯(C3H6) 、丁烯(C4H8)等.写出液化石油气完全燃烧的化学方程式。
CH4 + 2O2 ==== CO2 + 2H2O
C3H8 + 5O2 ==== 3CO2 + 4H2O
2C4H10 + 13O2 ==== 8CO2 + 10H2O
C3H4 + 4O2 ==== 3CO2 + 2H2O
C4H8 + 6O2 ==== 4CO2 + 4H2O
点燃
点燃
点燃
点燃
点燃