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化学多媒体教学课件:第七单元课题2 燃料的合理利用与开发(人教版九年级上)

发布时间:2013-09-18 04:46:35  

课题2

燃料的合理利用与开发

1.了解化学反应中的能量变化,认识燃料充分燃烧的重要性。

2.知道化石燃料是人类重要的自然资源,了解化石燃料的不
可再生性,认识合理开采、节约使用化石燃料的重要性。 3.初步了解石油炼制出的几种重要产品及其用途。 4.了解化石燃料燃烧对环境的影响。 5.认识使用和开发清洁燃料及各种新能源的重要性。

“不见炊烟起,但闻饭菜香。”现在很多地方的村民家 用沼气代替了柴草做饭,告别了传统的“烟熏火燎”。你知 道沼气的成分是什么吗?沼气是怎么产生的吗?

西气东输 中国西部地区天然气向东部地区输送,主要是新疆塔

里木盆地的天然气输往长江三角洲地区。输气管道西起新
疆塔里木的轮南油田,向东最终到达上海,延至杭州。

氢能源汽车
2010年12月9日由南京大学研制的氢能源汽车首次亮相,

氢能源汽车和普通电动车相比,它行驶平稳,动力强劲,
且没有任何尾气和噪音。

燃烧向外界放热

一、化学反应中的能量变化
化学反应在生成新物质的同时,还伴随着能量的 变化,而能量的变化通常表现为热量的变化。 点燃 C + O2 CO2 高温 (放热反应)

CO2 + C

2CO

(吸热反应)

目前,人类通过化学反应获得的能量,大多来自于
化石燃料的燃烧,由于资源有限,因此要控制燃烧反应, 提高燃料的利用率。

二、化石燃料的利用

煤 、石油、天然气又称为化石燃料,是不可再生能源。

煤、石油、天然气是怎样形成的呢?

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.煤和石油
(1)石油和煤的综合利用

(2)主要的组成元素及燃烧产物
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 馏产物的燃烧产物为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。

你见到过甲烷气体吗?

2.天然气
天然气主要是由碳和氢组成的气态化合物,其中主 要的是甲烷(CH4)。 (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

实验验证
设计实验:如何验证甲烷燃烧的产物是水和二氧化碳?

(2)甲烷的化学性质

(可燃性)

[演示实验]点燃纯净的甲烷气体,观察火焰的颜色
CH4+2O2 ===== CO2+2H2O (火焰明亮并呈蓝色) 注意:在点燃甲烷前要检验纯度
点燃

沼 气 的 制 取 和 利 用

3.合理利用与开发化石能源
目前人类所使用的能源主要取自化石燃料,它们经历了 上亿年的时间才得以形成,因此不可再生。 2009年我国化

石能源基础储量和年产量分别为: 石油 28.33亿吨,1.89亿吨;

天然气

32124亿立方米,851.7亿立方米;

煤 3261亿吨,30.5亿吨。

按照目前全世界对化石燃料的消耗速度计算,这些能源
可供人类使用的时间大约还有多少年?

使用燃料时,若燃料不能充分燃烧,易产生黑烟,CO等 物质,使燃料的利用率降低,浪费资源,污染空气,所 以控制燃烧反应,使燃料充分燃烧,对于节约能源非常

重要。
使燃料充分燃烧需考虑两点:

(1)燃烧时有足够多的空气
(2)燃料与空气有足够大的接触面

可燃冰或将成为未来新能源: 海底“可燃冰”

科学家在300―500米海洋深处发现一
种冰霜样的物质——可燃冰。可燃冰 是甲烷水合物(化学式CH4·8H2O)其外 观像冰。一体积可燃冰可储载100—— 200倍体积的甲烷气体,具有能量高、

燃烧值大等优点。

三、使用燃料对环境的影响
1.煤的燃烧
煤:主要含有C元素,还含有少量
的H、N、S、O等元素

石油:主要含有C元素和H元素,
还含有少量的N、S、O等元素
由于都含有碳、硫、氮这三种元

素,所以燃烧后会生成CO2(温室
效应)、CO(有毒)以及SO2、NO2 (造成酸雨)等气体。

讨论:根据上述探究,试说明酸雨可能对环境造成怎 样的破坏,应采取怎样的防止和保护措施?

森林受到酸雨破坏(图)

雕 像 受 到 酸 雨 腐 蚀

1908年

1968年

受酸雨污染的水稻

2.汽车燃料的燃烧

汽车尾气中的主要污染物
一氧化碳,未燃烧的碳氢化合物、氮的氧化物、含
铅化合物和烟尘等。

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。

使用压缩天然气燃料的 汽车

液化石油气汽车加气站

(5)在汽油中加入适量乙醇作为汽车燃料。

乙醇(酒精,C2H5OH)
无色、有特殊香味的液体,易挥发,沸点低,能与 水混溶,有可燃性。 C2H5OH+ 3 O2===== 2 CO2+ 3 H2O
点燃

四、能源的利用和开发
1.氢气(最清洁的燃料) 2H2 + O2 ==== 2H2O
点燃

优点:a、资源丰富,可再生;

b、燃烧放热多;
c、生成物不污染环境。 缺点:a、制取成本高;

b、贮存、运输困难。

2.新能源的种类包括太阳 能、核能、风能、地热能、

潮汐能等。
3.开发新能源的作用: 解决化石能源枯竭问题, 减少环境污染。

利用不同形式的能量发电示意图

太阳能电池

风力发电

太阳能汽车——TOYOTA

知识点一、化学变化中的能量变化 【典例1】人类生活需要能量。下列能量主要由化学变 化产

生的是( D ) 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

知识点二、化石燃料
【典例2】下列说法正确的是( D )

A.天然气就是甲烷,所以它是纯净物
B.将石油分馏可以得到汽油、煤油等产品 C.煤不可再生,而石油可再生 D.天然气的主要成分是由碳和氢组成的气态碳氢化合物

知识点三、燃料燃烧对环境的影响 【典例3】下列物质排放到空气中,不会使空气受到污染 的是( D ) A.燃烧煤和石油产生的废气 B.化工厂排放的烟尘

C.机动车排放的尾气
D.绿色植物光合作用产生的气体

知识点四、开发和使用新的燃料和能源

【典例4】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1:10)混合而成的一 种燃料。下列有关的叙述错误的是( A ) 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、高粱发酵可以制得乙醇

1.下列在实验室或在家庭中获得的能量是由化学反应得 到的是( C ) ①微波炉 ②燃气热水器 ③电炉

④酒精灯
A.①②③ C.②④

⑤太阳能
B.①④⑤ D.②⑤

2.下列关于煤的说法不正确的是( C ) 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

3.下列关于石油的说法中,正确的是( A ) A.石油是混合物,炼制后能得到多种产品
B.石油是一种可以再生的能源 C.石油是一种纯净物 D.石油燃烧后的产物只有二氧化碳

4.下列关于化石燃料的说法中,正确的是( A )
A.化石燃料是不可再生能源 B.化石燃料取之不尽、用之不竭 C.化石燃料在通常情况下都是固体 D.化石燃料充分燃烧后只生成二氧化碳和水

5.下列说法正确的是( B )
A.甲烷是一种无色有刺激性气味的气体 B.把秸秆、杂草、人畜粪便等废弃物放在密闭的沼气池中 发酵就可产生甲烷 C.甲烷易溶于水

D.点燃氢气前必须验纯,点燃甲烷前不必检验其纯度

6.下列措施:①改进发动机的燃烧方式,使汽油充分 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;④改用压缩天然气; 其中能够
减少汽车尾气对空气污染的是( C ) A.①② C.①②③④ B.②③ D.①②③

7.燃料的燃烧在人类社会的发展过程中起着相当重要的作 用。从环境保护的角度考虑,在煤气、沼气和氢气中,首

氢气 选的燃料是__________;近年来,某市农村大力推广使用
CH4 沼气,沼气的主要成分是______;煤气的主要成分是CO, 2CO+O2 ==== 2CO2

其燃烧的化学方程式为___________________。
点燃

8.(2010·河北中考)太阳是巨大的“核能火炉”,是人类

能源的宝库。
(1)核能在一些发达国家已成为常规能源,它是_________ 不可再生 能源(选填“可再生”或“不可再生”)。 (2)上海世博会主题馆表面铺设太阳能电池板,采用并网 发电方式将电能传回城市电网。请写出一条使用太阳能的

优点: 环保(或节约化石能源)



9.(2010·南安中考)冰岛南部的艾雅法拉火山于2010年3 月至4月接连两次爆发,岩浆融化冰盖引发的洪水以及火山

喷发释放出的大量气体、火山灰对航空运输、气候和人体
健康均产生长期影响。 (1)火山爆发时,岩浆中含有硫的物质燃烧,导致空气中 带有一股刺激性气味的气体,该气体是 SO2 ,这种气体若遇 到雨水,极易形成硫酸型的酸雨,写出其形成该酸雨过程

的化学方程式 SO2+H2O====H2SO3 (写出一个即可)。

(2)火山爆发后,迫使大量航班停飞,严重影响人们的 出行。其原因是火山的爆发增加空气中的 可吸入颗粒物 污 染物。 (3)火山的爆发,不仅造成了空气污染,还造成
水或土壤 污染,治理这些污染,必须依靠化学知识和原理。

下列治理空气污染的方法和做法中可行的是 ①② (填序号) ①实施绿化工程,防治扬尘污染 回收垃圾,并露天焚烧 ②使用清洁能源 ③分类

一、化学反应中的能量变化 1.能量变化表现为吸热现象和放热现象

2.燃料充分燃烧考虑的因素:
(1)燃烧时要有足够多的空气 (2)燃料要与空气有足够大的接触面积

二、化石燃料

1.化石燃料的形成
2.煤:主要含有碳元素 3.石油 :主要含有碳、氢两种元素 4.天然气的主要成分是甲烷(俗名沼气)。 CH4+2O2
点燃

CO2+2H2O

三、 燃 料 的 燃 烧

对空气的影响

杂质燃烧产生有毒 气体 燃烧不充分,产生 一氧化碳 产生烟尘

造成空气污染的
原因

防治空气污染
的措施

改善燃料的结构、选
择清洁型的能源、开 发新能源

在任何行业中,走向成功的第一步,是对 它产生兴趣。

——廉·奥斯勒爵士


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