(共32张PPT)
人类一直生活在空气清新,风景如画的美好世界里。可是工业革命以后,人类突然发现,在我们生活的世界里,天不再是那么湛蓝,水不再绿,空气不再清新。请思考,造成这种现象的原因是什么?
第七单元 燃料及其利用
导入新课
讲授新课
课堂小结
随堂训练
课题2 燃料的合理利用与开发
第2课时 使用燃料对环境的影响 能源的利用和开发
1.了解化石燃料对环境的影响。
2.认识使用和开发清洁燃料及各种新能源的重要性。
学 习 目 标
化石燃料燃烧造成空气污染的主要原因:
(1)燃料中的一些杂质如硫等燃烧时,产生空气污染物如
二氧化硫等。
(2)燃料燃烧不充分,产生一氧化碳等。
(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。
目标导学一:使用燃料对环境的影响
酸雨破坏,枝枯叶败
1908年 1969年
雕像受酸雨腐蚀,六十年沧桑变化
化石燃料对环境的影响
森林受到酸雨破坏
大理石雕像被酸雨腐蚀
1908年
1969年
酸雨的危害
(1)破坏农作物、森林和草原,使土壤酸化;
(2)进入江河、湖泊,严重影响水中鱼类生长;
(3)加速建筑物、桥梁、机械设备、文物古迹等的腐蚀。
减少使用煤等化石燃料;将煤进行脱硫处理;使用清洁能源;控制汽车数量,提倡使用电动车等等。
酸雨的形成与防治
化石燃料燃烧时排放的二氧化硫、二氧化氮等污染物在空气中会发生一系列反应,其生成物可溶于雨水,形成酸雨。
形成
防治
燃料燃烧对环境的影响
CO 有毒气体
CO2 温室效应
SO2
NO2
酸雨
C
S
N
煤
石油
一氧化碳
未燃烧的碳氢化合物
氮的氧化物
含铅化合物
烟尘
乙醇俗称酒精,化学式为C2H5OH,由高粱、玉米和薯类等经过发酵、蒸馏制得,属于可再生能源。在汽油中加入适量的酒精作为汽车燃料,可节约石油资源,减少汽车尾气带来的污染。
小
知
识
汽车使用的燃料主要是汽油或柴油。
燃烧产生的尾气是:一氧化碳、未燃烧的碳氢化合物、含铅
化合物和烟尘等。
汽车燃料的燃烧
减少汽车尾气对空气污染的措施
(1)改进发动机,使燃料充分燃烧;
(2)使用催化净化装置,使有害气体转化为无害物质;
(3)使用乙醇汽油;
(4)加大尾气检测力度,禁止未达环保标准的汽车上路。
乙醇汽油:在汽油中加入乙醇作为汽车燃料,可适当节省石油资源,并在一定程度上减少汽车尾气的污染。
乙醇:俗称酒精,可通过高粱、玉米和薯类等发酵、蒸馏而得到,属于可再生能源。
乙醇在空气中燃烧时,放出大量的热,可用作酒精灯、内燃机等的燃料。
C2H5OH+3O2===3H2O+2CO2
点燃
你所知道的清洁燃料有哪些?哪些能源是可被人类利用的?
氢气
特点:氢气本身无毒,是无色无味气体,难溶于水,密度最小;极易燃烧、放热量大、燃烧产物是水;燃烧产物无污染,是最清洁的燃料。
2H2+O2 2H2O
点燃
目标导学二:能源的利用和开发
氢 气
氢气作为新能源普遍被人们重视并加以研究。氢气用作燃料有许多其他燃料所不及的优点。煤、石油、天然气等资源的蕴藏量并不是无限的,氢气可以用水作原料来制取。燃烧相同质量的氢气和石油,前者放出的热量是后者的3倍。氢气燃烧的产物只有水。
讨论:
(1)根据以上短文内容,归纳总结氢气作为燃料的优点:
(2)目前,氢气这种能源还没有得到广泛应用的原因是:
(1)优点:①资源丰富,可再生;②无毒、极易燃、燃烧放热多;③燃烧产物是水,几乎不产生有害气体和颗粒物,不污染环境。
(2)缺点:①制取成本高;②贮存、运输困难。作为燃料暂时还不能推广使用。
实验室是怎么制氢气的呢?
Zn + H2SO4 == ZnSO4 + H2↑
银白色
固体
无色
液体
实验室制取氢气
密度小于空气
难溶于水
氢动三号亮相长城
太阳能
风能
地热能
潮汐能
生物质能
核能
其他能源
地热能
地球内部热源可来自重力分异、潮汐摩擦、化学反应和放射性元素衰变释放的能量等。放射性热能是地球主要热源。中国地热资源丰富,分布广泛,已有5500处地热点,地热田45个,地热资源总量约320万兆瓦
潮汐发电
据世界动力会议估计,到2020年,全世界潮汐发电量将达到1000-3000亿千瓦。世界上最大的潮汐发电站是法国北部英吉利海峡上的朗斯河口电站,发电能力24万千瓦,已经工作了30多年。中国在浙江省建造了江厦潮汐电站,总容量达到3000千瓦。
太阳能
现代的太阳热能科技将阳光聚合,并运用其能量产生热水、蒸气和电力。除了运用适当的科技来收集太阳能外,建筑物亦可利用太阳的光和热能,方法是在设计时加入合适的装备,例如巨型的向南窗户或使用能吸收及慢慢释放太阳热力的建筑材料。
核能
核能是通过转化其质量从原子核释放的能量,符合阿尔伯特·爱因斯坦的方程E=mc^2;,其中E=能量,m=质量,c=光速常量。核能的释放主要有三种形式:
A.核裂变能
所谓核裂变能是通过一些重原子核(如铀-235、钚-239等)的裂变释放出的能量。
B.核聚变能
由两个或两个以上氢原子核(如氢的同位素—氘和氚)结合成一个较重的原子核,同时发生质量亏损释放出巨大能量的反应叫做核聚变反应,其释放出的能量称为核聚变能。
C.核衰变
核衰变是一种自然的慢得多的裂变形式,因其能量释放缓慢而难以加以利用
乙醇
俗称:酒精,化学式为C2H5OH。
物性:无色、有特殊香味的液体,易挥发,沸点低,能与水混溶。
化性:可燃性
C2H5OH+3O2 2CO2+3H2O
点燃
(可再生能源)
制备:含淀粉、糖的植物经发酵、蒸馏而成。
环保又节能的沃尔沃生物乙醇燃料车
优点:可再生、环保; “绿色”能源;燃烧产物基本上不污染环境。
用途:用作酒精灯、火锅、内燃机等的燃料
一、燃料燃烧对环境的影响
1、煤的燃烧对环境的影响
汽车使用的燃料燃烧对环境的影响
1、乙醇和氢气两种清洁能源
二、使用和开发新的能源
2、开发新能源,实现人类可持续发展思想
小 结
1、绿色能源是人类最理想的能源,不会造成环境的污染,下列不属于绿色能源的是( )
A. 风能 B. 太阳能
C. 氢能源 D.煤
检测目标
D
2、保护地球、防止环境污染是我们的重要职责,合理利用资源是保护地球的重要途径,下 列关于资源利用的说法中,错误的是( )
A、利用太阳能发电
B、推广使用电动汽车
C、倡导“低碳生活”,绿色出行
D、城市垃圾集中焚烧处理
D
检测目标
3、“酸雨”的形成主要是由于( )
A.工业上大量燃烧含硫燃料
B.大气中二氧化碳的含量增多
C.汽车排出大量尾气
D.森林遭到乱砍滥伐,破坏了生态平衡
A
检测目标
4、下“霾”是由细小颗粒物组成的,主要来源是热电排放、化工生产、汽车尾气、冬季供暖以及地面灰尘等。它侵蚀着人们的健康,严重影响着人们的生活和出行。下面治理雾霾的措施中,可行的是( )
①减少化石燃料的使用 ②控制车辆使用
③减少户外活动 ④加强城市绿化
⑤关闭厂矿企业 ⑥调整能源结构
A.①②④⑥ B.②④⑥
C.③④⑥ D.①②③④⑤⑥
A
检测目标
5、氢气是未来最理想的能源之一。下面有关氢气的叙述中不合理的是( )
A.电解水制取氢气,方法便捷、成本较低
B.氢气燃烧产物只有水,可以循环使用
C.实验室可利用活泼金属与酸的反应得到氢气
D.氢能源难于广泛推广的原因有:制取成本高、易泄漏、贮存难
A
检测目标
课堂总结
同学们,本节课你收获了什么?
课后作业
1.再读教材,加深理解
2. 同步检测题(共44张PPT)
燃烧是一种化学反应,可以放出热量,那么是不是只有通过燃烧才能获得能量呢?接下来,我们就进入今天的课题,一起来一探究竟!
发射卫星火箭
火力发电
导入新课
上节课的学习中,我们了解了燃烧可以放出大量的热。我们生活中的方方面面都离不开这些燃烧带来的能量。
课题2 燃料的合理利用与开发
第1课时 化学反应中的能量变化 化石燃料的利用
第七单元 燃料及其利用
导入新课
讲授新课
课堂小结
随堂训练
1.了解化学反应中的能量变化,知道化学反应中的能量变化对人类生产、生活的重要作用。
2.知道化石燃料是人类重要的自然资源,对人类生活起着重要作用
3.了解化石燃料对环境的影响。
4.认识使用和开发清洁燃料及各种新能源的重要性。
学 习 目 标
在化学反应时,是不是只有通过燃烧才能放出热量呢?
我们学过的化学反应中,有哪些是发光放热的呢?
目标导学一:化学反应中的能量变化
化学反应中的能量变化
【实验7-3】
在一支试管中加入一小匙干燥的生石灰(或食品中的干燥剂,主要成分为CaO),再加入约2mL水,观察现象,并用手轻触试管外壁。
操作:
现象
手的感觉
化学方程式
生石灰逐渐溶解
发热或烫手
结论:
生石灰与水反应放热。
【提问】
上述实验说明了什么?
化学反应中通常伴随着能量变化。
化学
反应
能量变
化情况
放热反应:放出热量的化学反应(氧化钙与水反应,镁与盐酸反应)
吸热反应:吸收热量的化学反应(碳与二氧化碳的反应)
化学变化是吸热还是放热与反应条件没有直接的因果关系。例如我们之前学过的“木炭还原氧化铜”的反应,就需要“加热”的条件,但这个反应却是个放热反应;将来大家在高中的学习中会继续学到“常温”(即不需要条件)的反应,但却是吸热的化学反应。所以不能简单的从反应条件进行判断。
化学反应中能量变化与反应条件之间没有必然关系。
常见的吸热反应和放热反应
燃烧反应
金属与酸的反应
氧化钙与水的反应
放热
反应
二氧化碳和碳的反应
煅烧石灰石的反应
吸热
反应
【思考】化学反应中的热量变化被应用于生活和生产中,你能举一些实际应用的例子吗?
烧制陶瓷
炸药爆破拆除楼房
火箭升空
冶炼金属
观察与思考
1.你家中做饭、洗浴用什么燃料?
2.汽车、轮船等交通工具使用什么燃料?
3.炼钢厂、热电厂等使用什么燃料?
天然气
石油
煤
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。
目标导学二:化石燃料的利用
化石燃料
煤
石 油
天然气
不可再生能源
煤的形成
植物或植物枯萎后,
植物等被埋于土中,经长期复杂的变化形成煤。
主要含有碳元素。
此外,还含有氢元素和少量的氮、硫、氧等元素以及无机矿物质(主要含硅、铝、钙、铁等元素)
煤是复杂的混合物;
阅读下列资料:
工业上将煤隔绝空气加强热,就可以使煤分解成许多有用的物质,使煤得到综合利用。
煤
化 学 变 化
隔绝空气
加强热
煤干馏后的综合利用,既可以充分利用煤的资源,还可以极大的减少污染。
煤焦油------化工原料
焦炭------冶炼金属
煤气------燃料
PPT模板下载:www./moban/
合作交流
煤的综合利用
(干馏)化学变化
煤综合利用的部分产品
石油石油
“工业的血液”
(1)石油和天然气形成:
古代海洋生物、动植物遗骸埋在地下经过长期复杂的变化形成的。有石油的地方就有天然气。所以石油和天然气是不可再生能源
(2)组成和分类:主要含碳、氢元素(含少量硫、氧、氮等)的混合物
从油井中开采出来的石油也叫原油,原油是一种粘稠状的液体。
原油
(3)石油的综合利用
石油经过加热分馏就得到石油气、汽油、煤油、柴油、润滑油、石蜡等产品。它们都是由碳、氢两种元素组成的有机化合物,它们之间的差别就是分子大小不一,它们燃烧后的产物都是CO2和H2O,同时放出热量。人们常利用液化石油气、汽油、煤油、柴油等的燃烧,给工厂、农村、汽车、轮船、火车、飞机和家庭生活等提供所需要的动力和热量。
石油的炼制
(分馏)物理变化
石油综合利用的部分产品
PPT模板下载:www./moban/
合作交流
天然气
开采石油和天然气的海上平台
沼气的主要成分也是甲烷
天然气的主要成分甲烷(CH4)
天然气
(1)甲烷的物理性质
①通常状况下为无色、无味、气体
②难溶于水
③比空气轻
池沼里含有沼气
(2)甲烷的化学性质
可燃性:点燃纯净的甲烷气体,产生淡蓝色火焰。(点燃前需验纯度)
如何验证甲烷燃烧的产物是水和二氧化碳?
(1)点燃从导管放出的甲烷,在火焰的上方罩一个冷而干燥的烧杯,过一会儿观察烧杯壁上的现象。
(2)迅速把少杯倒过来,向烧杯内注入少量澄清石灰水,振荡,观察现象。
交流与讨论
现象 化学方程式
(1)
(2) 烧杯壁上出现水珠
澄清石灰水变浑浊
CH4+2O2 CO2+2H2O
点燃
煤、石油、天然气的比较
煤 石油 天然气
物质种类
组成元素
形态
加工原理
混合物
混合物
主要含C、少量N、H、S、O
石油
汽油
柴油
煤油
石蜡
沥青
分馏
化学变化
物理变化
主要含C 、H少量S、O、N
混合物
干馏
煤
煤气
焦炭
煤焦油
主要成分CH4
黑色固体,有光泽
黏稠液体,黑色或棕色
无色气体
沼气和瓦斯气的主要成分也是CH4
煤是混合物,主要含碳元素,还含有氢元素和少量氮、硫、氧元素;燃烧产物为CO2、NO2、SO2等。
石油也是混合物,主要含碳、氢元素(少量氮、硫元素);分馏产物燃烧产物为CO2、NO2、SO2等。
天然气的主要组成元素是碳、氢元素;燃烧产物为CO2和H2O 。
组成元素和燃烧产物
合理利用与开发化石能源
煤、石油、天然气均属于化石燃料,在能源结构中处于重要地位。
从长远考虑,因为它们是不可再生资源,终究会枯竭,而作为原料使用,对环境也有很大的危害,所以不能为人类长久依赖。
当今世界,石油资源短缺,是化石燃料资源利用中最为突出的问题。为了争夺石油资源,已经引发了多次世界范围内的局部战争。
谈谈你对化石燃料使用与开发的看法
化石燃料的储量有限,按现在的开采速度若干年后会枯竭,一方面我们要节约现有的能源,
另一方面还要研究和开发新的能源,如进一步开发利用核能、太阳能、风能、地热、潮汐能等。
促进燃料充分燃烧的方法
(1)增大氧气浓度。
(2)增大可燃物与氧气的接触面积。
燃气燃烧出现黄色火焰
不充分燃烧
【思考】供热锅炉中为了使煤燃烧更旺,采取了以下措施,想一想各从哪个方面来促进燃烧的?
(1)将煤块粉碎成煤粉后再燃烧;
(2)煤在燃烧时,不断用鼓风机吹入空气;
增大氧气的浓度
增大可燃物与氧气的接触面积
可燃冰
干 冰
冰
在人们担心化石能源将被耗尽时科学家发现海底埋藏着大量可燃烧的“冰” —— “可燃冰”。
“可燃冰”能否替代化石燃料?
使用“可燃冰”替代化石燃料有什么优点?还存在哪些问题?
主要成分:甲烷水合物
形成:低温和高压条件下形成
地 热 能
潮 汐 能
风 能
核 能
水 能
太 阳 能
新能源:
人类,我想对你说:
人类啊!我燃烧自己造福你们,可我也很顽皮,给你们带来了污染,如果你们合理的利用、正确安排,我愿意奉献出我的一切!
放出热量
不通过燃烧也可放出热量
[例: ]
燃料充分燃烧的因素
(1)有充足的氧气或空气
(2)与氧气或空气有足够大
的接触面积
化学反应中的能量变化
吸收热量
木炭还原氧化铜
课堂小结
课堂教学展示
课堂小结
煤
主要成分是甲烷
化石燃料的利用
组成:主要含碳(少量氢、氮、硫、氧等)元素
利用:经干馏(化学变化)得到焦炭、煤焦油、煤气等
石油
天然气
组成:主要含碳、氢(少量氮、硫、氧等)元素
利用:经蒸馏(物理变化)可以得到汽油、煤油、柴油和润滑油等
无色气体,难溶于水,密度比空气小
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
检测目标
C
2、下列不属于化石燃料的是 ( )
A.煤 B.石油
C.天然气 D.氢气
D
检测目标
3、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( )
D
检测目标
4、下列关于煤的说法不正确的是( )
A.煤是一种化石燃料,最终将被耗尽
B.将煤隔绝空气加热,可以得到焦炭、煤焦油、煤气等物质
C.煤只含有碳、氢两种元素
D.煤是一种复杂的混合物
C
检测目标
5、人类生活需要能量。下列能量主要由化学变化产生的是( )
A.电熨斗通电发出的热量
B.电灯通电发出的光
C.水电站利用水利产生的电能
D.液化石油气燃烧放出的热量
D
检测目标
课堂总结
同学们,本节课你收获了什么?
课后作业
1.再读教材,加深理解
2. 同步检测题