第七单元第七单元 燃料及其利用燃料及其利用课题2 燃料的合理利用与开发神九发射 请你请你根据生活知识，试举出一些利用根据生活知识，试举出一些利用化学反应放出热量的实例。化学反应放出热量的实例。相信你知道相信你知道一、化学反应中的能量变化一、化学反应中的能量变化现象现象手的感觉手的感觉分析分析有大量气泡产生有大量气泡产生试管外壁发热试管外壁发热生生石石灰灰与与水水反反应应中有放热中有放热【实验实验】生石灰与水反应生石灰与水反应活动一：是不是只有通过燃烧才能获得能量呢？活动一：是不是只有通过燃烧才能获得能量呢？水水生石灰生石灰这个实验说明了什么问题呢这个实验说明了什么问题呢? ? 化学反应中都伴随化学反应中都伴随有能量的变化有能量的变化，而能量，而能量的变化通常表现为热量的变化：有些化学反应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。中有热量放出，有的则从外界吸收热量。 吸热现象吸热现象 总结：化学反应中的能量变化总结：化学反应中的能量变化 放热现象放热现象燃料的燃烧、氧化钙和水反应等燃料的燃烧、氧化钙和水反应等CO+ CuO = Cu+CO2加热加热思考利用化学反应产生的热量炼钢利用化学反应产生的热量炼钢利用炸药定向爆破拆除楼房利用炸药定向爆破拆除楼房1 1、你家中做饭、洗浴等使用什么燃料？、你家中做饭、洗浴等使用什么燃料？、汽车、轮船、飞机、拖拉机使用什么燃料？、汽车、轮船、飞机、拖拉机使用什么燃料？、炼钢厂、热电厂等使用什么燃料？、炼钢厂、热电厂等使用什么燃料？相信你知道相信你知道柴草、煤气、液化石油气等柴草、煤气、液化石油气等汽油、柴油等汽油、柴油等煤、焦炭等煤、焦炭等二、化石燃料的利用二、化石燃料的利用化石燃料的形成化石燃料的形成 煤、石油和天然气都是由古代生物的遗赅煤、石油和天然气都是由古代生物的遗赅经过长期一系列复杂变化而形成的，化石燃料经过长期一系列复杂变化而形成的，化石燃料是是不可再生能源不可再生能源。v煤、石油、天然气是怎样形成的？煤、石油、天然气是怎样形成的？v它们是混合物还是纯净物？组成元素有哪些？它们是混合物还是纯净物？组成元素有哪些？煤煤石油石油天然气天然气组组成成主要元素主要元素其它元素其它元素 燃烧的产物燃烧的产物C、HC、HCH S N O等等S N O等等CO2、H2O、 SO2、 NO2等等CO2H2O活动二：化石燃料的形成和组成？活动二：化石燃料的形成和组成？煤的综合利用煤的综合利用隔绝空气隔绝空气隔绝空气隔绝空气加加加加 强强强强 热热热热煤煤煤煤焦焦焦焦 炭炭炭炭粗氨水粗氨水粗氨水粗氨水煤干馏是化学变化煤干馏是化学变化煤干馏是化学变化煤干馏是化学变化煤煤煤煤 气气气气炼焦炉出焦炼焦炉出焦炼焦炉出焦炼焦炉出焦煤气的主要成分是什么？如煤气的主要成分是什么？如果泄漏会造成什么危害？果泄漏会造成什么危害？煤焦油煤焦油煤干馏后的综合利用，既可以煤干馏后的综合利用，既可以充分利用煤的资源，还可以极充分利用煤的资源，还可以极大的大的减少污染减少污染。石油的分馏炼制石油的分馏炼制石油蒸馏是物理变化石油蒸馏是物理变化3.天然气（主要成分甲烷）天然气（主要成分甲烷）天天然然气气的的燃燃烧烧甲烷（甲烷（ CH4 ）的性质）的性质v物理性质：物理性质： 无色无味气体无色无味气体极难溶于水极难溶于水密度比空气小密度比空气小色、味、态色、味、态:溶解性溶解性:密度密度:实实 验验 步步 骤骤实实 验验 现现 象象结结 论论1. 点燃甲烷点燃甲烷2.将冷而干燥的小烧将冷而干燥的小烧杯罩在火焰上杯罩在火焰上3.向小烧杯中注入澄向小烧杯中注入澄清的石灰水，振荡清的石灰水，振荡CH4+2O2 = CO2+2H2O点燃点燃实验探究记录：产生明亮的蓝色火焰产生明亮的蓝色火焰烧杯内壁出现水珠烧杯内壁出现水珠甲烷具有可然性甲烷具有可然性澄清石灰水变浑浊澄清石灰水变浑浊甲烷中含有氢元素甲烷中含有氢元素甲烷中含有碳元素甲烷中含有碳元素化化 学学 方方 程程 式式小结：小结：可燃物组成中碳元素和氢元素的鉴定方法可燃物组成中碳元素和氢元素的鉴定方法根据燃烧后是否有水和二氧化碳生成。根据燃烧后是否有水和二氧化碳生成。活动三：如何验证甲烷的元素组成？活动三：如何验证甲烷的元素组成？ 把秸秆、杂草、人畜粪便等废弃物放在密闭的把秸秆、杂草、人畜粪便等废弃物放在密闭的把秸秆、杂草、人畜粪便等废弃物放在密闭的把秸秆、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。沼气池中发酵，就可产生甲烷。沼气池中发酵，就可产生甲烷。沼气池中发酵，就可产生甲烷。 人工能制取沼气吗人工能制取沼气吗？ 在我国农村利在我国农村利用沼气，不仅可以用沼气，不仅可以解决生活用燃料问解决生活用燃料问题题；还能综合治理；还能综合治理环境卫生问题。环境卫生问题。化石燃料的用途我国化石燃料资源我国化石燃料资源探明储量探明储量年产量年产量开采年限开采年限石石 油油28.33亿吨吨1.89亿吨吨天然气天然气32124亿立方米立方米851.7亿立方米立方米煤煤3261亿吨吨30.5亿吨吨2009年储量及年产量年储量及年产量15.015.0年年年年37.737.7年年年年106.9106.9年年年年活动四：你对化石燃料的开发与利用有什么看法？活动四：你对化石燃料的开发与利用有什么看法？可燃冰：甲烷水合物：甲烷水合物人人类类通通过过化化学学反反应应获获得得的的能能量量，大大多多来来自自于于化化石石燃燃料料，而而化化石石燃燃料料是是有有限限的的. .因因此此，要要控控制制燃燃烧烧反反应应，使使燃燃料料充充分分燃燃烧，节约能源。烧，节约能源。燃料充分燃烧的条件：燃料充分燃烧的条件：? ?活动五：活动五：如何做到使燃料充分燃烧呢如何做到使燃料充分燃烧呢？煤球煤球蜂窝煤蜂窝煤燃烧从使用煤球到蜂窝煤，优点是燃烧从使用煤球到蜂窝煤，优点是 煤和空气充分接触，能更充分的煤和空气充分接触，能更充分的燃烧、节约燃料、减少污染燃烧、节约燃料、减少污染 燃燃料料充充分分燃燃烧烧的的条条件件：一一是是燃燃烧烧时时要要有有足足够够多多的的空空气气；二二是是燃燃料料与与空空气气要要有足够大的接触面有足够大的接触面。 燃料不充分燃烧时，不仅使燃料燃烧燃料不充分燃烧时，不仅使燃料燃烧产生的产生的热量减少热量减少，浪费资源浪费资源，而且还会，而且还会产生产生大量的大量的COCO等等物质，物质，污染空气污染空气。相信你能归纳相信你能归纳课堂小结课堂小结1.化学反应中能量的变化化学反应中能量的变化放热反应放热反应吸热反应吸热反应2.化石燃料化石燃料煤煤石油石油天然气天然气合理利用和开发合理利用和开发相信你能说的很准确相信你能说的很准确下列燃料中不属于化石燃料的是（下列燃料中不属于化石燃料的是（ ） A.煤煤 B.石油石油 C.天然气天然气 D.酒精酒精D相信你能答对相信你能答对D下列叙述正确的是（下列叙述正确的是（ ） A.天然气就是甲烷，所以它是纯净物。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。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。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。天然气主要是由碳和氢组成的气态碳氢化合物。相信你能行相信你能行C下列变化中，属于物理变化的是（下列变化中，属于物理变化的是（ ） A.将木材隔绝空气加强热得到木炭、木焦油和木煤气。将木材隔绝空气加强热得到木炭、木焦油和木煤气。 B.植物的光合作用。植物的光合作用。 C.将石油加热分馏制取汽油、煤气、柴油。将石油加热分馏制取汽油、煤气、柴油。 D.将秸秆、杂草、人畜粪便等废弃物放在密闭的沼气池将秸秆、杂草、人畜粪便等废弃物放在密闭的沼气池中发酵，可产生甲烷。中发酵，可产生甲烷。相信你能答对相信你能答对液化石油气的主要成分是丙烷（液化石油气的主要成分是丙烷（C3H8)，它燃烧反应，它燃烧反应的化学方程式为：的化学方程式为：C3H8+5O2 3CO2+4H2O使用使用 液化石油气的用户在改用天然气时，为保护充足的液化石油气的用户在改用天然气时，为保护充足的火力，需对燃气灶加以改造，改造后的燃气灶与原来火力，需对燃气灶加以改造，改造后的燃气灶与原来的相比，进气管的主要区别是的相比，进气管的主要区别是 。改造燃气灶进风管直径应缩小或进气管直径增大。改造燃气灶进风管直径应缩小或进气管直径增大。(已知：在同温同压下，相同体积的任何气体中含有的分子数相等。） 相信你能完成相信你能完成课课后后拓拓展展1.课本课本P147习题习题1、2。2.选做题：请你调查一下，煤、液化石油气、选做题：请你调查一下，煤、液化石油气、管道煤气、天然气的市场价格是多少，查阅管道煤气、天然气的市场价格是多少，查阅常见燃料的热值，试从经济上看，使用哪一常见燃料的热值，试从经济上看，使用哪一种燃料更合算？种燃料更合算？三、燃料燃烧对空气的影响1.煤的燃烧思考思考1 1：煤中主要含哪种元：煤中主要含哪种元素？可能还含哪些元素？素？可能还含哪些元素？碳元素碳元素硫元素硫元素氮元素氮元素CO 有毒气体有毒气体CO2 温室气体温室气体SO2 NO2 等氮等氮的氧化物的氧化物酸雨酸雨思考思考2：这些元：这些元素燃烧后生成素燃烧后生成哪些物质？哪些物质？实验用品：实验用品：SOSO2 2加水后的溶液、植物叶子、锌粒、大理石、水加水后的溶液、植物叶子、锌粒、大理石、水酸雨危害的模拟实验酸雨危害的模拟实验加入加入物质物质现象现象水水SO2加水加水植物植物叶子叶子锌粒锌粒大理大理石石叶子由绿色变黄色叶子由绿色变黄色有气泡放出，锌粒逐渐溶解有气泡放出，锌粒逐渐溶解开始有少量气泡放出，开始有少量气泡放出，大理石逐渐溶解大理石逐渐溶解 变变化化缓缓慢慢无变化无变化无变化无变化无变化无变化 根据上述活动探究，试说明酸雨可根据上述活动探究，试说明酸雨可能对环境造成哪些破坏？能对环境造成哪些破坏？影响农作物生长影响农作物生长破坏森林破坏森林腐蚀建筑物腐蚀建筑物(金金属、大理石等）属、大理石等）腐蚀文物雕塑腐蚀文物雕塑影响人体健康影响人体健康工厂排出的烟尘污染空气酸雨破坏，枝枯叶败雕像受酸雨腐蚀，六十年沧桑变化雕像受酸雨腐蚀，六十年沧桑变化19081908年年 1969 1969年年通过上述介绍通过上述介绍, , 知道了酸雨的危害知道了酸雨的危害, ,应应采取怎样的防止和保护措施采取怎样的防止和保护措施? ?1.1.减少使用煤等化石燃料减少使用煤等化石燃料; ;2.2.煤进行脱硫处理煤进行脱硫处理; ;3.3.使用清洁能源使用清洁能源; ;4.4.控制汽车数量控制汽车数量, ,提倡使用电动车等等提倡使用电动车等等; ;2.2.汽车用燃料的燃烧汽车用燃料的燃烧 汽车尾气中的主要污染汽车尾气中的主要污染物有哪些？物有哪些？一氧化碳一氧化碳未燃烧的碳氢化合物未燃烧的碳氢化合物未燃烧的碳氢化合物未燃烧的碳氢化合物氮的氧化物氮的氧化物含铅化合物含铅化合物烟尘烟尘减少汽车尾气对减少汽车尾气对空气的污染可采空气的污染可采取哪些措施？取哪些措施？(1)(1)改进发动机的燃烧方式，以改进发动机的燃烧方式，以使汽油能充分燃烧。使汽油能充分燃烧。(2)(2)使用催化净化装置，使有害使用催化净化装置，使有害气体转化为无害物质。气体转化为无害物质。(3)(3)使用无铅汽油，禁止含铅物使用无铅汽油，禁止含铅物质排放。质排放。(4)(4)使用压缩天然气使用压缩天然气 CNGCNG 或液或液化石油气化石油气 LPGLPG 作燃料。作燃料。 图图7 732 32 使用压使用压缩天然气缩天然气 CNG 燃燃料的汽车料的汽车图图7 733 33 液化石液化石油气油气 LPG 汽车加汽车加气站气站 煤和石油等化石燃料造成对空气煤和石油等化石燃料造成对空气的污染，主要有以下原因的污染，主要有以下原因: :1.1.燃料中的一些杂质如硫等燃烧时，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；产生空气污染物如二氧化硫；2.2.燃料燃烧不充分，产生一氧化碳；燃料燃烧不充分，产生一氧化碳；3.3.未燃烧的碳氢化合物及炭粒、尘粒未燃烧的碳氢化合物及炭粒、尘粒等排放到空气中。等排放到空气中。四四.能源的利用与开发能源的利用与开发1.1.乙醇乙醇乙醇乙醇化学式化学式燃烧反应的燃烧反应的化学方程式化学方程式特点特点来源来源C2H5OH燃烧产物基本上不污染环境，可做燃烧产物基本上不污染环境，可做酒精灯、火锅、内燃机等的燃料酒精灯、火锅、内燃机等的燃料 。高粱、玉米和薯类等经过发酵、高粱、玉米和薯类等经过发酵、蒸馏可得乙醇，属于蒸馏可得乙醇，属于可再生能源可再生能源 俗称：酒精俗称：酒精 C2H5OH+3O2 2CO2+3H2O点燃点燃使用使用车用乙醇汽油车用乙醇汽油的优点？的优点？节省石油资源节省石油资源减少汽车尾气的污染减少汽车尾气的污染促进农业生产促进农业生产氢气氢气化学式化学式燃烧反应的燃烧反应的化学方程式化学方程式特点特点来源来源H2燃烧产物无污染，是最清洁的燃料燃烧产物无污染，是最清洁的燃料氢气可由水分解制得氢气可由水分解制得氢气可由水分解制得氢气可由水分解制得写出电解水的化学方程式写出电解水的化学方程式、氢气、氢气氢气的实验室制法氢气的实验室制法反应原理反应原理:排水法收集氢气排水法收集氢气向下排空气法收集氢气向下排空气法收集氢气1.回忆电解水的实验,2.电解水和用锌与稀硫酸反应都可以得到氢气.如果将氢气作为燃料广泛应用,你认为用这两种方法制氢气切实可行吗?为什么?小结小结: :目前氢气作为燃料暂不能广泛目前氢气作为燃料暂不能广泛使用使用, ,原因是原因是: :制取成本高，贮存困难制取成本高，贮存困难，但终将成为主要能源之一但终将成为主要能源之一 . .、开发新能源，实现人类、开发新能源，实现人类可持续发展思想可持续发展思想新能源的种类有新能源的种类有太阳能、核能、风太阳能、核能、风能、地热能、潮汐能和生物能能、地热能、潮汐能和生物能等。等。开发新能源的作用：解决化石能源开发新能源的作用：解决化石能源枯竭，减少环境污染。枯竭，减少环境污染。利用不同形式的能量发电示意图利用不同形式的能量发电示意图太阳能电池太阳能电池风力发电风力发电 经常使用的燃料有煤、煤气、经常使用的燃料有煤、煤气、液化石油气、天然气、汽油、柴油液化石油气、天然气、汽油、柴油和酒精等，从资源、环境、经济等和酒精等，从资源、环境、经济等方面考虑，这些燃料各有什么优缺方面考虑，这些燃料各有什么优缺点？你认为使用哪种燃料较好？点？你认为使用哪种燃料较好？常用燃料的常用燃料的优优缺缺点点优点资源资源环境环境经济经济煤煤 煤气煤气 液化石油气液化石油气 天然气天然气 汽油汽油 柴油柴油 酒精酒精小结小结三、燃料燃烧对空气的影响三、燃料燃烧对空气的影响1 1、煤的燃烧、煤的燃烧 a、 煤燃烧产生的物质及其对环境造成的危害 b、采取的防治和保护措施2 2、汽车用燃料的燃烧、汽车用燃料的燃烧 a、汽车燃料燃烧产生的有害物质 b、采取的措施四、能源的利用和开发四、能源的利用和开发1、乙醇 2、氢气 3、其它新能源1、造成酸雨的主要物质是、造成酸雨的主要物质是：（：（ ）A、甲烷和一氧化碳、甲烷和一氧化碳 B、二氧化硫和一氧化碳、二氧化硫和一氧化碳C、一氧化碳和二氧化碳、一氧化碳和二氧化碳D、二氧化硫和二氧化氮、二氧化硫和二氧化氮D2、下列措施：下列措施：改进发动机的燃烧方式，使汽油充分燃改进发动机的燃烧方式，使汽油充分燃烧；烧；使用催化净化装置使有害气体转化为无害物质；使用催化净化装置使有害气体转化为无害物质；使用无铅汽油；使用无铅汽油；改用压缩天然气；改用压缩天然气；改用液化石油改用液化石油气；其中能够减少汽车尾气对空气污染的是：（气；其中能够减少汽车尾气对空气污染的是：（ ） A、 B、 C、 D、 D3、我国三峡工程所提供的水电，相当于每年燃烧、我国三峡工程所提供的水电，相当于每年燃烧3000万万吨原煤的火力发电站产生的电能，因此三峡工程有助于吨原煤的火力发电站产生的电能，因此三峡工程有助于控制（控制（ ）A、温室效应、温室效应 B、白色污染、白色污染C、酸雨产生、酸雨产生 D、农药、化肥污染、农药、化肥污染4、酸雨年给国民经济带来巨大的损失，、酸雨年给国民经济带来巨大的损失，SO2是造成酸雨的是造成酸雨的主要因素。在政府及各级环保部门的努力下，经治理空气主要因素。在政府及各级环保部门的努力下，经治理空气中的中的SO2已大大减少，其含量已达到国家的环保标准。下已大大减少，其含量已达到国家的环保标准。下述措施中与治理述措施中与治理SO2无关的是（无关的是（ ）A、燃煤前加入脱硫剂、燃煤前加入脱硫剂 B、减少使用煤燃料，大力开发利用太阳能、风能、减少使用煤燃料，大力开发利用太阳能、风能 C、用石灰水（含、用石灰水（含Ca2+）吸收）吸收SO2，使之成为，使之成为 CaSO3 ，并将其转化为并将其转化为CaSO4 沉淀下来沉淀下来D、禁止使用泡沫塑料快餐盒、禁止使用泡沫塑料快餐盒A、CD 5、煤是一种常用的化石燃料，家庭用煤经过了从煤是一种常用的化石燃料，家庭用煤经过了从“煤球煤球”到到“蜂窝煤蜂窝煤”的变化，以前人们把煤粉加工成的变化，以前人们把煤粉加工成略大于乒乓球的球体，后来人们把煤粉加工成圆柱体，略大于乒乓球的球体，后来人们把煤粉加工成圆柱体，并在圆柱体内打上一些孔并在圆柱体内打上一些孔(如下图如下图)。请你分析这种变化。请你分析这种变化的优点的优点 。 煤在燃烧时会产生许多污染物，为了减少煤燃烧煤在燃烧时会产生许多污染物，为了减少煤燃烧时对环境的污染，可设法把煤转化成清洁的燃料。将水时对环境的污染，可设法把煤转化成清洁的燃料。将水蒸气通过炽热的煤层可制得较洁净的水煤气蒸气通过炽热的煤层可制得较洁净的水煤气(主要成分主要成分是是CO和和H2)，请你写出该反应的化学方程式：，请你写出该反应的化学方程式：使煤能充分燃烧，减少有毒气体使煤能充分燃烧，减少有毒气体CO的产生的产生C + H2O （气）（气） CO + H2高温高温6、二氧化硫、悬浮颗粒物、氮的氧化物是主要的大气污染、二氧化硫、悬浮颗粒物、氮的氧化物是主要的大气污染物。某校化学课外活动小组为测定校园附近空气中二氧化硫、物。某校化学课外活动小组为测定校园附近空气中二氧化硫、悬浮颗粒物的含量，根据如下反应原理设计了下列装置：悬浮颗粒物的含量，根据如下反应原理设计了下列装置：反应原理反应原理(1)空气流量表能准确测定流经气泵的空气质量。测定悬浮颗空气流量表能准确测定流经气泵的空气质量。测定悬浮颗粒物和二氧化硫含量时，以下装置连接的顺序是（填序号）粒物和二氧化硫含量时，以下装置连接的顺序是（填序号）。(2)为准确测定二氧化硫的含量，实验时当观察到为准确测定二氧化硫的含量，实验时当观察到A中中_时，应立即关闭抽气泵。时，应立即关闭抽气泵。黄色溶液恰好变为无色黄色溶液恰好变为无色BCA或或CBA7.若要测定空气中悬浮颗粒的含量，除要测若要测定空气中悬浮颗粒的含量，除要测出实验时空气的质量外，还要测（填出实验时空气的质量外，还要测（填序号）。序号）。(a)实验前实验前B的质量的质量 (b)实验后实验后B的质量的质量 (c )实验前实验前C的质量的质量 (d)实验后实验后C的质量的质量( c )( d ) 谢谢！谢谢！