课题课题2燃料的合理燃料的合理利用与开发利用与开发第一课时第一课时热量和燃料热量和燃料教学目标1、知道物质发生化学变化时伴随着能量变化，、知道物质发生化学变化时伴随着能量变化，既有放热反应，也有吸热反应；认识通过化学反既有放热反应，也有吸热反应；认识通过化学反应实现能量转化的重要性应实现能量转化的重要性2、知道化石能源的用途；知道石油是由多种成、知道化石能源的用途；知道石油是由多种成分组成的混合物，了解通过石油的炼制可以得到分组成的混合物，了解通过石油的炼制可以得到液化石油气、汽油、柴油等产品。液化石油气、汽油、柴油等产品。3、认识化学能源是人类重要的自然资源，对人、认识化学能源是人类重要的自然资源，对人类生活起着重要作用。类生活起着重要作用。4、了解化石燃料的不可再生性，燃料充分燃烧、了解化石燃料的不可再生性，燃料充分燃烧的重要性。的重要性。一、化学反应中的能量变化一、化学反应中的能量变化 实验实验7-37-3在一支试管中加入一小匙干燥的生在一支试管中加入一小匙干燥的生石灰，再加入石灰，再加入2 mL2 mL水，观察现象，并用手触水，观察现象，并用手触摸试管外壁。摸试管外壁。现现象象手的感觉手的感觉化学方程式化学方程式生石灰和水剧烈反应，放热。生石灰和水剧烈反应，放热。热或烫手热或烫手CaO+H2O=Ca(OH)2【补充实验补充实验】用镊子夹取镁条放入试管中，用胶头滴管滴用镊子夹取镁条放入试管中，用胶头滴管滴加稀盐酸，观察现象，并用手触摸试管外壁加稀盐酸，观察现象，并用手触摸试管外壁。现象现象手的感觉手的感觉化学方程式化学方程式有大量气泡产生，放热有大量气泡产生，放热热热Mg+2HCl=MgCl2+H21.1.所有的燃烧。所有的燃烧。 2.2.金属和酸的反应金属和酸的反应二氧化碳和碳反应。二氧化碳和碳反应。 放热反应放热反应吸热反应吸热反应结论：结论：化学反应在生成新物质的同时，还伴随着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能量的变化。而能量的变化通常表现为热量的变化。其中，放出热量的为化。其中，放出热量的为放热反应放热反应，吸收热量的，吸收热量的为为吸热反应。吸热反应。【交流与讨论交流与讨论】1、需要加热才能进行的反应一定是吸热反应吗？、需要加热才能进行的反应一定是吸热反应吗？2、只要有热量变化就一定属于化学变化的吸热、只要有热量变化就一定属于化学变化的吸热或放热现象吗？或放热现象吗？利用化学反应放出热量的实例利用化学反应放出热量的实例生活燃料的使用：做饭、取暖等；生活燃料的使用：做饭、取暖等；还有发电、烧制陶瓷、冶炼金属和发射火箭；还有发电、烧制陶瓷、冶炼金属和发射火箭；开山炸石和拆除危旧建筑；等等开山炸石和拆除危旧建筑；等等对于我们自身来说，维持体温和日常活动所需的能量，对于我们自身来说，维持体温和日常活动所需的能量，都与食物在体内发生的化学反应有关。都与食物在体内发生的化学反应有关。【讨论讨论】举出一些利用化学反应放出热量的实例。举出一些利用化学反应放出热量的实例。切割或焊接金属、驱动汽车、加热物质等。切割或焊接金属、驱动汽车、加热物质等。目前人们通过化学反应获得的能量，大多来自于化石燃料，目前人们通过化学反应获得的能量，大多来自于化石燃料，而化石燃料的资源是有限的。而化石燃料的资源是有限的。因此，控制燃烧反应使燃料因此，控制燃烧反应使燃料充分燃烧，对于节约能源非常重要，如果我们提高煤等燃充分燃烧，对于节约能源非常重要，如果我们提高煤等燃料的燃烧利用率，就相当于延长煤等的使用期限。料的燃烧利用率，就相当于延长煤等的使用期限。另外燃料燃烧不充分时，不仅使燃料燃烧产生的热量减少，另外燃料燃烧不充分时，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浪费资源，而且还会产生大量的CO等物质，污染大气。等物质，污染大气。如何做到使燃料充分燃烧呢？如何做到使燃料充分燃烧呢？使燃料充分燃烧通常需要考虑两点：使燃料充分燃烧通常需要考虑两点： 1 1、燃烧时要有足够多的空气、燃烧时要有足够多的空气 2 2、燃料要与空气要有足够大的接触面积、燃料要与空气要有足够大的接触面积【讨论讨论】工业上有时使用煤等固体燃料，为了使燃料与工业上有时使用煤等固体燃料，为了使燃料与空气有足够的接触面，你认为应将固体燃料进行怎样的空气有足够的接触面，你认为应将固体燃料进行怎样的处理？处理？为了使燃料与空气有足够大的接触面应将固体为了使燃料与空气有足够大的接触面应将固体燃料加工成燃料加工成小块或加工成蜂窝煤状或粉状小块或加工成蜂窝煤状或粉状，这，这样可提高燃料的利用率。样可提高燃料的利用率。鼓风机鼓风机篝火篝火二、化石燃料的利用二、化石燃料的利用生活中经常使用的燃料有生活中经常使用的燃料有煤、石油和天然气煤、石油和天然气，我们常称它们为我们常称它们为化石燃料化石燃料。它们是。它们是不可再生能源不可再生能源。为什么要这样称呼它们为什么要这样称呼它们?我们现在从它们的形我们现在从它们的形成开始认识它们。成开始认识它们。煤的形成煤的形成1、煤、煤阅读课本阅读课本138139页，思考下列问题：页，思考下列问题：1 1、煤是纯净物还是混合物？、煤是纯净物还是混合物？ 主要组成元素是什么？还含有哪些少量元素？主要组成元素是什么？还含有哪些少量元素？ 2 2、煤完全燃烧的产物有哪些？、煤完全燃烧的产物有哪些？4 4、煤气的主要成分有哪些？、煤气的主要成分有哪些？3 3、如何将煤综合利用？、如何将煤综合利用？混合物混合物碳元素碳元素氢、氮、硫、氧元素氢、氮、硫、氧元素CO2H2ONO2SO2将煤隔绝空气加热，生成焦炭、煤焦将煤隔绝空气加热，生成焦炭、煤焦油、煤气等。油、煤气等。氢气氢气H2甲烷甲烷CH4一氧化碳一氧化碳CO其他气体其他气体这是物这是物理变化理变化还是化还是化学变化学变化呢？呢？（煤干馏煤干馏化学变化化学变化后的综合利用，后的综合利用，既可以充分利用煤的资源，还可以既可以充分利用煤的资源，还可以极大的极大的减少污染。减少污染。）煤的用途煤的用途工工业的粮食的粮食：是古代动植物遗体在地层下经过非常复杂：是古代动植物遗体在地层下经过非常复杂 变化而形成的一种粘稠液体。它是由多种变化而形成的一种粘稠液体。它是由多种 物质组成的物质组成的混合物混合物。主要含有。主要含有C C、H H元素，元素， 还含有还含有S S、O O、N N等元素。等元素。石油和天然气的形成示意图石油和天然气的形成示意图海洋生物死亡海洋生物死亡动植物的遗骸被层层动植物的遗骸被层层沙泥掩埋沙泥掩埋生物的遗骸经复杂变化生物的遗骸经复杂变化形成石油和天然气形成石油和天然气 2 2、石油是纯净物还是混合物？为什么？、石油是纯净物还是混合物？为什么？ 石油是根据什么原理进行炼制的？石油是根据什么原理进行炼制的？1 1、石油可以直接用作燃料吗？为什么不把、石油可以直接用作燃料吗？为什么不把石油直接用作燃料？石油直接用作燃料？混合物，因为其中含有多种成分。混合物，因为其中含有多种成分。 不可以，因为这样会浪费资源，不经济，不可以，因为这样会浪费资源，不经济，不科学，应该综合利用。不科学，应该综合利用。讨论：讨论：根据石油中各成分的沸点不同来分离。根据石油中各成分的沸点不同来分离。（p138讨论）讨论）物理变化物理变化石油的分馏石油的分馏炼制炼制石油分馏炼制液化石油气液化石油气溶剂油溶剂油汽油汽油航空煤油航空煤油煤油煤油柴油柴油润滑油润滑油石蜡石蜡沥青沥青分析上述过程是物理变化还是化学变化分析上述过程是物理变化还是化学变化？城镇的许多家庭做饭使用城镇的许多家庭做饭使用一种罐装一种罐装“煤气煤气”作为燃作为燃料，罐中所装的是料，罐中所装的是液化石液化石油气油气，这是石油化工的一，这是石油化工的一种产品。液化石油气是经种产品。液化石油气是经加压后压缩到钢瓶中的，加压后压缩到钢瓶中的，瓶内压强是大气压强的瓶内压强是大气压强的78倍。倍。使用液化石油气在安全上应使用液化石油气在安全上应使用液化石油气在安全上应使用液化石油气在安全上应注意什么注意什么注意什么注意什么? ?防火，防撞击，防泄漏，防火，防撞击，防泄漏，工业的血液工业的血液石油的用途石油的用途3.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）甲甲烷是一种无色密度比是一种无色密度比空气小的气体。空气小的气体。 天然气的成分？天然气的成分？为混合物，主要成分混合物，主要成分为甲甲烷气体。气体。极极难溶于水。溶于水。这是用排水法收这是用排水法收集到的甲烷气体，集到的甲烷气体，根据图片，思考根据图片，思考甲烷的物理性质甲烷的物理性质有哪些？有哪些？【实验实验7-4】（1）点燃从导管放出的甲烷，在火焰的上方罩一只冷而）点燃从导管放出的甲烷，在火焰的上方罩一只冷而干燥的烧杯，过一会观察烧杯壁上的现象。干燥的烧杯，过一会观察烧杯壁上的现象。（2）迅速把烧杯倒过来，向烧杯内注入少量的澄清石灰）迅速把烧杯倒过来，向烧杯内注入少量的澄清石灰水，振荡，观察现象。水，振荡，观察现象。实验实验7-4现象现象结论和化学方程式结论和化学方程式甲烷燃烧，产生明亮的蓝色火甲烷燃烧，产生明亮的蓝色火焰。焰。甲烷具有可燃性。甲烷具有可燃性。CH4+2O2CO2+2H2O点点 燃燃点点 燃燃烧杯内壁有水雾出现。烧杯内壁有水雾出现。有水生成，甲烷中含有有水生成，甲烷中含有氢氢元素。元素。澄清石灰水变浑浊。澄清石灰水变浑浊。有二氧化碳生成，甲烷中含有有二氧化碳生成，甲烷中含有碳碳元素。元素。CO2 Ca(OH)2 CaCO3 H2O讨论：讨论：1. 1. 点燃前为什么要先检验甲烷的纯度？点燃前为什么要先检验甲烷的纯度？防止混有空气而引起爆炸防止混有空气而引起爆炸2. 2. 煤矿的矿井里常有甲烷逸出，由此你想到了什么？应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？贴怎样的安全标志？注意通风，严禁烟火和杜绝一切可能产生火花的因素注意通风，严禁烟火和杜绝一切可能产生火花的因素甲烷的存在甲烷的存在甲烷的存在甲烷的存在（1 1）甲烷还存在于池沼）甲烷还存在于池沼）甲烷还存在于池沼）甲烷还存在于池沼的底部（常称为沼气）的底部（常称为沼气）的底部（常称为沼气）的底部（常称为沼气）（2 2）甲烷还存在于煤矿的坑道中。甲烷混在空气）甲烷还存在于煤矿的坑道中。甲烷混在空气）甲烷还存在于煤矿的坑道中。甲烷混在空气）甲烷还存在于煤矿的坑道中。甲烷混在空气中达到一定程度时，遇火会发生爆炸。中达到一定程度时，遇火会发生爆炸。中达到一定程度时，遇火会发生爆炸。中达到一定程度时，遇火会发生爆炸。人工能制取沼气吗？人工能制取沼气吗？把秸秆、杂草、人畜粪便等废弃物把秸秆、杂草、人畜粪便等废弃物放在密闭的沼气池中发酵，就可产放在密闭的沼气池中发酵，就可产生甲烷。生甲烷。在我国农村利用在我国农村利用沼气，不仅可以沼气，不仅可以解决解决生活用燃料问题生活用燃料问题；还；还能综合治理环境卫生能综合治理环境卫生问题。问题。化石燃料的用途化石燃料的用途合理利用与开发化石能合理利用与开发化石能源源 化石燃料形成的时间非常长，储量有限。化石化石燃料形成的时间非常长，储量有限。化石燃料属于不可再生能源。人类目前消耗的能量主要燃料属于不可再生能源。人类目前消耗的能量主要来自化石燃料。来自化石燃料。在不久的将来，我们将面临严重的在不久的将来，我们将面临严重的在不久的将来，我们将面临严重的在不久的将来，我们将面临严重的能源危机能源危机！探探明明储储量量年年产产量量开采年限开采年限石石油油23亿吨亿吨1.74亿吨亿吨约约13年年天然气天然气 2.23x104亿立方米亿立方米 408亿立方米亿立方米约约55年年煤煤1145亿吨亿吨9.9亿吨亿吨约约116年年我国我国2004年化石能源探明储量、年产量及开采年限年化石能源探明储量、年产量及开采年限可燃冰燃烧图可燃冰燃烧图可燃冰的学名为可燃冰的学名为“天然气水合天然气水合物物”，是天然气在，是天然气在0和和30个个大气压的作用下结晶而成的大气压的作用下结晶而成的“冰块冰块”。“冰块冰块”里甲烷占里甲烷占80%99.9%，可直接点燃，燃烧后，可直接点燃，燃烧后几乎不产生任何残渣，污染比煤、几乎不产生任何残渣，污染比煤、石油、天然气都要小得多。西方石油、天然气都要小得多。西方学者称其为学者称其为“21世纪能源世纪能源”或或“未来能源未来能源”。但是可燃冰。但是可燃冰埋藏埋藏于海底的岩石中，如果在开采中甲烷气体大量泄漏于大气于海底的岩石中，如果在开采中甲烷气体大量泄漏于大气中造成的温室效应将比二氧化碳更加严重。所以还需要解中造成的温室效应将比二氧化碳更加严重。所以还需要解决技术上的问题。决技术上的问题。课堂反馈（看谁答得快！）课堂反馈（看谁答得快！）1、下列说法中不正确是的（、下列说法中不正确是的（ ） A、煤、石油和天然气是不可再生的能源、煤、石油和天然气是不可再生的能源 B、从石油中能分离出汽油、柴油、酒精等燃料、从石油中能分离出汽油、柴油、酒精等燃料 C、煤的燃烧会造成环境污染、煤的燃烧会造成环境污染 D、沼气的应用可解决农村的燃料问题、沼气的应用可解决农村的燃料问题2 2、下列变化属于化学变化的是（、下列变化属于化学变化的是（ ） A A、煤隔绝空气加热变成焦炭等物质、煤隔绝空气加热变成焦炭等物质 B B、酒精挥发、酒精挥发 C C、石油分馏得到汽油、柴油等物质、石油分馏得到汽油、柴油等物质 D D、锅炉爆炸、锅炉爆炸BA3 3点燃某无色气体，在火焰上方罩一个干而冷的烧杯，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。该气体不可能是石灰水振荡，澄清石灰水变浑浊。该气体不可能是 （ ）A ACHCH4 4 B BCOCO和和H H2 2的混合气体的混合气体C CH H2 2 D D酒精（酒精（C C2 2H H5 5OHOH）蒸气）蒸气C4.供家用煤炉燃烧的煤制成蜂窝状是为了（供家用煤炉燃烧的煤制成蜂窝状是为了（）A.增加空气中增加空气中O2的体积分数的体积分数B.使煤燃烧产生的热量不易散失使煤燃烧产生的热量不易散失C.增加煤与增加煤与O2的接触面积的接触面积D.延缓煤的燃烧时间，节约能源延缓煤的燃烧时间，节约能源C