七单元课题2燃料的合理利用与开发.ppt

,第七单元 课题二 燃料的合理利用与开发,一、化学反应中的能量变化,化学反应中一般都伴有能量的变化,固体少量溶解,试管外壁发热,氧化钙与水反应中有能量变化,探究【实验】氧化钙与水反应,这个实验说明了什么问题呢?,化学反应中都伴随有能量的变化，而能量的变化通常表现为热量的变化：有些化学反应中有热量放出，有的则从外界吸收热量。,大多数化学反应,思考：,利用化学反应产生的热量炼钢,根据生活知识，试举出一些利用化学反应放出热量的实例。,利用炸药定向爆破拆除楼房,有人曾称煤是“工业的粮食”，石油是“工业的血液”。其实不仅工业，其他如农业、国防、交通运输、建筑、医疗卫生和人们的日常生活等都离不开煤、石油和天然气。,化石燃料,天然气,石油,二、化石燃料 生活中经常使用的燃料有 煤、石油和天然气，我们常称它们为化石燃料。它们是不可再生能源,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、化石燃料的形成,煤的形成：,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,石油和天然气的形成：,1、煤和石油,煤的成分,煤怎样得到的充分利用？,煤主要含有碳元素，还含有少量氢、硫、氧、氮等元素以及无机矿物质，是混合物。,煤,隔绝空气,加热,固体：焦炭液体：煤焦油（含多种有机化合物）煤气：主要成分H2、CH4、CO等（气体燃料）,这是物理还是化学变化呢？,煤的用途,工业的粮食,石油1、石油的成分,2、石油怎样得到充分利用,石油主要含碳、氢两种元素，还有少量的氮、硫元素。为混合物。,根据各成分的沸点不同进行分离。,分析上述过程是物理变化还是化学变化？,石油蒸馏是物理变化,石油的分馏炼制,石油分馏炼制,液化石油气,溶剂油,汽油,航空煤油,煤油,柴油,润滑油,石蜡,沥青,石油的用途,工业的血液,化学与科技,（1）成分：天然气的主要成分是甲烷（CH4)（俗称沼气）。,2、天然气,（2）甲烷的物理性质,甲烷燃烧，产生蓝色火焰。,烧杯内壁有水雾出现。,有水生成，甲烷中含有氢元素。,澄清石灰水变浑浊。,有二氧化碳生成，甲烷中含有碳元素。,讨论：1.点燃前为什么要先检验甲烷的纯度？,2.煤矿的矿井里常有甲烷逸出，由此你想到了什么？应贴怎样的安全标志？,防止混有空气而引起爆炸,注意通风，严禁烟火和杜绝一切可能产生火花的因素,CO2 Ca(OH)2 CaCO3 H2O,点燃,可燃性CH4+2 O2=CO2+2H2O,(1)、点燃甲烷前，要先。(2)、写出甲烷燃烧的化学方程式：。(3)、请设计一个实验验证甲烷燃烧的产物。,验纯,CH4+2 O2=CO2+2H2O,、点燃后，用一个干冷的小烧杯罩在火焰上方，如果烧杯壁有小水珠产生，则证明有水生成；,、迅速倒转烧杯，到进澄清石灰水，震荡，如果石灰水变浑浊，则证明有二氧化碳生成。,点燃,练习,沼气的制取和利用,23,2004年我国化石燃料储量及年产量,13年,38年,107年,化石燃料是不可再生能源！需要几百万年才能形成。,24,可燃冰-甲烷水合物,燃料燃烧不充分时，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，污染大气。,（1）如何做到使燃料充分燃烧呢？（2）充分燃烧的优点有哪些？（3）不充分燃烧的缺点有哪些？,2、燃料充分燃烧的条件,燃烧时要有足够多的空气（或氧气）；燃料要与空气要有足够大的接触面积。,燃料充分燃烧，能节约能源、减少环境污染,1、炼钢炉炼钢时为什么要不停地鼓入空气？,2、在篝火燃烧时，木柴为什么不平放在地上，却要架空？,3、这两种做法对燃料而言有什么好处？对环境来说又什么帮助？,讨论,提供充足的空气,使木柴与空气有足够的接触面，充分燃烧,使燃料充分燃烧，减少环境污染,燃料燃烧对空气的影响,氢能,太阳能,风能,核能、地热能、潮汐能,煤的燃烧,汽车用燃料的燃烧,使用和开发新的燃料及能源,煤燃烧时会排放出二氧化硫（SO2）、二氧化氮（NO2）等污染物。这些气体溶于雨水，会形成酸雨。,直接燃煤及其缺陷,一、燃料燃烧对空气的影响,1、煤的燃烧,思考1：煤中含哪些元素？,碳元素,硫元素,氮元素,CO 有毒气体,CO2 温室效应,SO2,NO2,酸雨,思考2：这些元素燃烧后生成哪些物质？,演示实验：酸雨危害的模拟实验1,实验1：SO2的溶解性实验向盛满SO2的饮料瓶中加入适量水；向溶液中滴加少量紫色石蕊试液。,饮料瓶变扁,溶液变成红色,SO2溶解于水,SO2与水反应生成一种酸性物质,叶子枯黄,无变化,表面有气泡,镁条逐渐溶解,表面有气泡大理石逐渐溶解,酸雨危害的模拟实验,活动与探究：,变化缓慢,农业,森林,桥梁,文物,人体健康,讨论：酸雨可能对环境造成什么样的破坏，应采取怎样的防止和保护措施？,酸雨的危害：,影响作物生长、腐蚀金属材料、破坏大理石建筑、影响人体健康、污染水源等,2、汽车用燃料的燃烧：,1、尾气：,2、改进措施：,汽车尾气污染物：,一氧化碳、未燃烧的碳氢化合物、氮的氧化物、含铅化合物和烟尘,减少汽车尾气对空气污染的措施有：,(1)改进发动机的燃烧方式，以使汽油能充分燃烧。(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)使用压缩天然气CNG或液化石油气LPG作燃料。,归纳总结：煤和石油等化石燃料燃烧造成对空气的污染，主要有以下几方面原因？,3、未燃烧的碳氢化合物及碳粒、尘粒等排放到空气中。,1、燃料中一些杂质（S、N等）燃烧时，产生空气污染物（SO2、NOX）；,2、燃料燃烧不充分，产生CO;,思考：减少燃料燃烧对空气的污染可采取哪些措施？,1、减少煤中的含硫量(使用脱硫煤）。2、工厂废气净化后再排放。3、汽车尾气净化处理。4、开发新的清洁燃料及能源5、加强环境监测。,怎样解决世界“能源危机”,让空气清新起来,开发新能源,利用新能源,二、使用和开发新的燃料及能源,乙醇,酒精,俗称,高粱、玉米和薯类等经过发酵、蒸馏可得乙醇,C2H5OH,用作酒精灯、火锅、内燃机等的燃料,制备：,用途：,优点：,“绿色”能源,可再生、环保,车用乙醇,密度比水小,能与水互溶.易挥发、可燃,燃烧时放出大量的热.,二、使用和开发新的燃料及能源,H2（最清洁的原料）,氢气可由水分解制得，目前制取成本高，贮存困难，作为燃料暂不能广泛使用，但终将成为主要能源之一,氢气本身无毒、极易燃烧、放热量大、燃烧产物是水,(1)氢气的物理性质,(2)化学性质可燃性,点燃氢气前，一定要检验纯度,无色无味的气体,密度比空气小,难溶于水.,(3)氢气的实验室制法,药品:锌 和 稀硫酸,原理:Zn+H2SO4=ZnSO4+H2,发生装置(和制二氧化碳相同),收集装置,氢气的用途,制盐酸,高能燃料,合成氨,老师拿出无标签的两瓶试剂，分别是固体和液体，他将固体放在气球中,液体放入试管中，然后将两种试剂混合立即产生一种无色气体,气球膨胀。请同学探讨：此气体是什么物质？,我们学过的气体有 H2 N2 CO2 CO CH4其中1.能燃烧的,2.点燃前必须验纯的,3.支持燃烧的,4.能灭火的,5.有毒的,6.不宜用排水法收集的,7.密度比空气大的,8.具有还原性的,9.通入石蕊试液能使石蕊试液变红的.,H2,CO,CH4,O2,CO2,CO,CO2,CO,H2,CO2,风 能,氢能源,潮汐能,生物能,太 阳 能,地 热 能,核能,新能源,2、开发新能源，实现人类可持续发展思想,新能源的种类:太阳能、核能、风能、地热能、潮汐能等。开发新能源的作用：解决化石能源枯竭，减少环境污染。,利用不同形式的能量发电示意图,1、一些燃料的燃烧对环境有不良影响,应选择使用不污染环境或对环境环境污染小的燃料.2、在化石燃料中,天然气是比较清洁的燃料.3、使用和开发化石燃料以外的清洁燃料,综合利用资源和开发新能源具有重要意义.,学完本课题你应该知道,一、选择题 1.农作物收割后留下大量秸杆，下列有关秸杆的处理方法错误的是（）A.做饲料B.造纸C.制沼气D.就地焚烧 2.从人类生存的环境考虑，未来用于汽车的理想燃料是（）A.氢气B.天然气C.煤D.石油 3.提供能量巨大、持续时间长、分布地域广阔、获取利用方便、使用安全高效，且对环境不产生负面影响的新能源是（）A.核能B.太阳能C.氢能D.地热能,随堂练习,D,A,B,4.要节约现有能源，还要研究开发新能源。新能源是指（）氢能 太阳能 风能 水能 地热能 潮汐能 电能A.B.C.D.,5.“西气东输”是开发大西北的一项重大工程，输送的是当今世界上最重要的一种气体化石燃料，该气体的主要成分是（）A.CO B.H2C.O2D.CH4,D,D,6.下列叙述不正确的是（）A.煤和石油大量的直接燃烧会造成空气严重污染 B.化石燃料蕴藏量是有限的 C.我国的煤和石油资源很丰富，不需要大力开发 新能源 D.我国的煤和石油资源有限，必须合理开发，综合利用 7.下列各组物质分别在空气中充分燃烧，产物完全相同的是（）A.H2 和CO B.CH4和CO C.C2H5OH和CH4D.H2和C,C,C,8.下列关于酸雨的说法中，错误的是（）A.酸雨会改变物质的密度 B.酸雨会使河流、湖泊酸化，影响渔业生长 C.酸雨会腐蚀建筑物，损害农作物和林木等 D.酸雨会随风远距离飘落，导致大范围的公害9.我国正在推广使用乙醇汽油。所谓乙醇汽油就是在汽油中加入适量乙醇（一般为101）混合而成的一种燃料。下列有关的叙述错误的是（）A.乙醇汽油是一种新型的化合物 B.汽车使用乙醇汽油可以减少有害气体的排放 C.由石油可以制得汽油 D.由玉米、高梁发酵可以制得乙醇,A,A,10.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（C）ACH4 BCO和H2的混合气体 CH2 D酒精（C2H5OH）蒸气,再见,