7.2 燃料的合理利用与开发课件—2021-2022学年九年级化学人教版上册（33张PPT）

第七单元 燃料及其利用
课题2 燃料的合理利用与开发
1、燃料具有什么化学性质？
2、燃料为人类生活提供了什么？
3、是不是只有燃烧才能为人类提供能量？
新知探究
知识点一、化学反应中的能量变化
{5C22544A-7EE6-4342-B048-85BDC9FD1C3A}实验目的
探究镁条与稀盐酸反应中的能量变化
实验步骤
实验现象
手的感觉
化学方程式
实验结论
在一支小试管中加入一片镁条，再加入约3mL稀盐酸，观察现象，并用手轻轻触碰试管外壁。
产生大量的气泡
试管外壁发烫
Mg +2HCl = MgCl2+H2↑
镁条与稀盐酸反应放热
新知探究
知识点一、化学反应中的能量变化
{5C22544A-7EE6-4342-B048-85BDC9FD1C3A}实验目的
探究生石灰与水反应中的能量变化
实验步骤
实验现象
手的感觉
化学方程式
实验结论
在一支试管中加入一小匙干燥的生石灰（或几小块食品袋中的干燥剂，主要成分为CaO），再加入约2mL水，观察现象，并用手轻轻触碰试管外壁。
液体沸腾，产生大量的白雾
试管外壁发烫
CaO+H2O Ca(OH)2
生石灰和水反应放热
新知探究
化学反应中的能量变化
事实和研究证明，化学反应在生成新物质的同时，还伴随着能量的变化。
化学不仅研究物质的性质、组成、结构和变化，还研究物质变化过程中伴随的能量变化，能量的变化通常表现为热量的变化。
有些反应是放出热量的，如氧化钙与水反应、镁与稀盐酸反应、物质燃烧、缓慢氧化等；
有些反应则是吸收热量的，如碳与二氧化碳的反应。
新知探究
当今社会，人类需要的大部分能量是由化学反应产生的，这些能量有哪些用途？
生活燃料的利用，如利用化学反应产生的能量做饭、取暖等。
人类生活对能量的利用
1
新知探究
利用化学反应产生的能量发电、烧制陶瓷、冶炼金属和发射火箭等。
2
新知探究
利用爆炸产生的能量开矿采煤、开山炸石、拆除危旧建筑。
3
知识点二、化石燃料的利用
新 知 探 究
1、你家中做饭、洗浴等使用什么燃料？
２、汽车、轮船、飞机、拖拉机使用什么燃料？
３、炼钢厂、热电厂等使用什么燃料？
柴草、煤气、液化石油气、天然气等。
汽油、柴油等。
煤、焦炭等。
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。
新知探究
煤、石油和天然的形成及组成
煤的形成：
植物
植物枯萎
植物遗骸被埋于土中，经复杂变化形成煤
新知探究
石油、天然气的形成：
海洋生物死亡
动植物的遗骸被层层泥沙掩埋
生物的遗骸经复杂变化形成石油和天然气
新知探究
煤、石油、天然气是混合物还是纯净物？组成元素有哪些？
煤
石油
天然气
组成
主要元素
其他元素

燃烧的产物
C
H、S、N、O等
CO2、H2O、
SO2、 NO2等
CO2　H2O
C、H
S、N、O等
C、H
新 知 探 究
煤的综合利用
煤焦油
煤
隔绝空气
焦炭
加强热
煤气
煤的干馏（化学变化）
炼焦炉出焦
煤干馏后的综合利用，既可以充分利用煤资源，还可以极大地减少污染。
工业的“粮食”
新 知 探 究
煤
合成材料
染料
化肥
筑路材料
电极
医药
杀虫剂
钢铁工业
新 知 探 究
石油的分馏炼制
石油分馏是物理变化
石油——工业的“血液”
新 知 探 究
石油的综合利用
新 知 探 究
天然气主要是由碳和氢组成的气态碳氢化合物，其中主要的成分是甲烷（CH4）。
甲烷的物理性质：
①通常状况下为无色、无气味的气体
②极难溶于水
③密度比空气小
天然气
新 知 探 究
甲烷的化学性质：
点燃纯净的甲烷气体，观察火焰的颜色及烧杯内壁的变化情况
化学方程式： CH4+2O2 CO2 + 2H2O
CO2+Ca(OH)2 CaCO3↓+H2O
结论：甲烷燃烧生成水和二氧化碳。
点燃
新 知 探 究
甲烷一般存在于：
与石油伴生（天然气）
与煤伴生（坑气、瓦斯）
池沼底部和沼气池（沼气）
海底（可燃冰）
“可燃冰”：主要含有甲烷水合物。将成为未来新能源，但目前开采技术存在困难。
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”。
2017年5月18日，我国首次海域可燃冰试采成功，实现了历史性突破。
人类目前所消耗的能量主要来自化石能源，而化石能源的形成需要经过数百万年。是不可再生的而且有限的，用量日益增长。
在不久的将来，我们将面临严重的能源危机！
探 明 储 量
年 产 量
开采年限
石 油
28.33亿吨
1.89亿吨
约15年
天然气
32124亿立方米
851.7亿立方米
约38年
煤
3261亿吨
30.5亿吨
约107年
2009年我国化石能源基础储量 和年产量及开采年限
当石油没了，世界将变成怎样？
我们又该如何面对？
石油危机
新 知 探 究
化石能源是有限的且不可再生。
人们对化石能源的使用量日益增长，导致化石能源越来越难以满足人类的需求。
由此可见，必须采取以下措施：
合理利用与开发化石能源
化石燃料的用途
煤球变成蜂窝煤，其优点是？
增大了煤和空气的接触面积，能更 充分的燃烧、节约燃料、减少污染。
煤 球
蜂窝煤
新 知 探 究
燃料充分燃烧的条件：
氧气不充足时，燃料中的碳不能充分燃烧，产生黑烟，并生成CO等物质，使燃料的燃烧利用率降低，浪费资源且污染空气。
一是燃烧时要有足够多的氧气（或空气）；
二是燃料要与氧气（或空气）有足够大的接触面。
燃料的充分燃烧
家庭烧烤是目前很多家庭聚会时喜欢的项目。烧烤可用机制炭作燃料，引燃机制炭可以使用酒精，盖灭机制炭可以使用炭灰。下列有关说法错误的是（ ）
A．烧烤应该在空气流通的地方进行
B．炭灰可以隔绝空气而使机制炭熄灭
C．酒精的燃烧是为了升高温度，从而升高机制炭的着火点
D．机制炭做成空心可以增大与空气的接触面积，使燃烧更充分
典例1
新知探究
C
典例2
新知探究
D
A.天然气就是甲烷，所以它是纯净物
B.煤和石油中，含量最多的元素是氢元素
C.煤不可再生，而石油可再生
D.天然气主要是由碳和氢组成的气态碳氢化合物
下列选项中叙述正确的是（ ）
下列化学变化中吸收热量的是(　　)
A．动植物的呼吸
B．红磷在氧气中燃烧
C．生石灰与水反应
D．碳和二氧化碳在高温下反应
典例3
新知探究
D
解析：动植物呼吸、红磷在氧气中燃烧、生石灰与水反应都放出热量，碳和二氧化碳在高温下反应需要吸收热量。
下列叙述正确的是(　　)
A．需要加热才能发生的反应一定是吸热反应
B．物质的燃烧反应都是放热反应
C．化学反应中的能量变化都为热量变化
D．放热反应都不需要加热就能发生
典例4
新知探究
B
课堂小结
化石燃料的利用
是混合物，主要含碳元素，还含少量的氢、氮、氧、硫等元素
是混合物，主要含碳、氢元素
炼制原理：利用石油中各成分的沸点不同炼制分离
煤
石油
天然气
主要成分是甲烷
CH4+2O2 CO2+2H2O
点燃
燃料的
合理利用与开发
化学反应中的能量变化
放出热量
吸收热量
燃料充分燃烧的条件
1.足够的氧气（或空气）
2.燃料与氧气（或空气）有足够大的接触面
煤、石油、天然气是重要的化石燃料。下列关于化石燃料的叙述错误的是(　　)
D
课堂达标
1
A．煤、石油和天然气都是混合物
B．煤的主要成分是碳，燃烧时会放出热量
C．天然气的主要成分是CH4
D．煤、石油、天然气是可再生能源
下列叙述中正确的是(　　)
A．化学反应过程中都会发生放热现象
B．在化学反应中只有燃烧反应才能放出热量
C．化学反应伴随着能量的变化
D．人类利用的能量都是通过化学反应获得的
课堂达标
2
C
解析：化学反应过程中有的发生放热现象，有的发生吸热现象；在化学反应中，燃烧放出热量，其他一些类型的反应也会放出热量，如金属和酸反应、氧化钙与水反应；人类利用的能量不都是通过化学反应获得的，例如人类利用的水能、风能、潮汐能等不是通过化学反应获得的。
下列说法正确的是(　　)
A．石油是一种混合物
B．可燃冰是可再生能源
C．煤燃烧时只生成二氧化碳
D．“西气东输”的“气”是指氢气
课堂达标
3
A
解析：可燃冰是不可再生能源；煤中含有硫、氮、碳等元素，燃烧时会生成二氧化硫、二氧化氮、二氧化碳等气体；“西气东输”的“气”指的是天然气，不是氢气。