制作者：四川省阆中中学赵宝华制作者：四川省阆中中学赵宝华11015热量与燃料教学设计热量与燃料教学设计2自主学习：自主学习：1 1、什么是化石燃料？化石燃料主要指哪几种燃、什么是化石燃料？化石燃料主要指哪几种燃 料？料？2 2、煤、石油、天然气都是混合物吗？它们的组、煤、石油、天然气都是混合物吗？它们的组 成成分怎样？成成分怎样？3 3、石油可直接用作燃料吗？为什么要进行石油、石油可直接用作燃料吗？为什么要进行石油 的炼制？石油的炼制属于化学变化吗？的炼制？石油的炼制属于化学变化吗？4 4、煤、石油、天然气属于不可再生能源，在不、煤、石油、天然气属于不可再生能源，在不 久的将来，我们将面临久的将来，我们将面临能源危机，我们应该能源危机，我们应该 采取怎样的有效措施采取怎样的有效措施 ？3一、化石燃料：一、化石燃料：化石燃料：是古代生物的遗骸经一系列复杂变化化石燃料：是古代生物的遗骸经一系列复杂变化而形成的。而形成的。煤，石油，天然煤，石油，天然气称为当今世界上最气称为当今世界上最重要的三大化石燃料。它们是重要的三大化石燃料。它们是不可再生能源不可再生能源。1 1、煤和石油：、煤和石油：煤：是古代植物遗体在地层下经过一系列复杂变煤：是古代植物遗体在地层下经过一系列复杂变化而形成的。煤是一种复杂的化而形成的。煤是一种复杂的混合物混合物。主要含有。主要含有C C元素，还含有元素，还含有H H、S S、O O、N N等元素。等元素。4石油：是古代动植物遗体在地层下经过非常复杂石油：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。5将煤隔绝空气加强热，可分解得到将煤隔绝空气加强热，可分解得到将煤隔绝空气加强热，可分解得到将煤隔绝空气加强热，可分解得到许多有用的物质，如焦炭、煤焦油、许多有用的物质，如焦炭、煤焦油、许多有用的物质，如焦炭、煤焦油、许多有用的物质，如焦炭、煤焦油、煤气等。这些物质都是重要的工业煤气等。这些物质都是重要的工业煤气等。这些物质都是重要的工业煤气等。这些物质都是重要的工业原料和燃料。使煤得到了综合利用。原料和燃料。使煤得到了综合利用。原料和燃料。使煤得到了综合利用。原料和燃料。使煤得到了综合利用。煤、石油的加工和综合利用：煤、石油的加工和综合利用：煤、石油的加工和综合利用：煤、石油的加工和综合利用：石油分馏：石油分馏：石油分馏：石油分馏：根据石油中各种成分的根据石油中各种成分的根据石油中各种成分的根据石油中各种成分的沸点沸点沸点沸点不同，将它们分离不同，将它们分离不同，将它们分离不同，将它们分离 ，得到如：，得到如：，得到如：，得到如：汽油、煤油、柴油等，使石油得到汽油、煤油、柴油等，使石油得到汽油、煤油、柴油等，使石油得到汽油、煤油、柴油等，使石油得到综合利用。综合利用。综合利用。综合利用。各尽其用、提高利用率各尽其用、提高利用率各尽其用、提高利用率各尽其用、提高利用率6下图是石油炼制后的主要产品：下图是石油炼制后的主要产品：提示：提示：煤气的主要成分是：煤气的主要成分是： 一氧化碳、甲烷、氢气一氧化碳、甲烷、氢气等。等。石油液化气的主要成分是：石油液化气的主要成分是： 丙烷，丁烷，丙烯和丁丙烷，丁烷，丙烯和丁烯等。烯等。72 2、天然气：、天然气： 在有石油存在的地方就有天然气，天然气的在有石油存在的地方就有天然气，天然气的主要成分是甲烷（主要成分是甲烷（CHCH4 4）。）。（1）甲烷的物理性质：）甲烷的物理性质： 在通常情况下是无色，无味的气体，标况下，在通常情况下是无色，无味的气体，标况下，密度比空气小，难溶于水。密度比空气小，难溶于水。（2）甲烷的化学性质：）甲烷的化学性质： 现象：产生淡蓝色火焰，放出大量的热，在火焰现象：产生淡蓝色火焰，放出大量的热，在火焰 上方罩一个干冷的烧杯，烧杯内壁有水珠上方罩一个干冷的烧杯，烧杯内壁有水珠 产生，同时生成的另一种气体能使澄清的产生，同时生成的另一种气体能使澄清的 石灰水变浑浊。石灰水变浑浊。可燃性：可燃性：8原理：原理： CH CH4 4 + 2O + 2O2 2 = CO = CO2 2 + 2H + 2H2 2O O点燃点燃化石燃料之天然气化石燃料之天然气9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。10（3 3）生活垃圾、动植物残体、动物的排泄物等经）生活垃圾、动植物残体、动物的排泄物等经）生活垃圾、动植物残体、动物的排泄物等经）生活垃圾、动植物残体、动物的排泄物等经过发酵也能产生甲烷。过发酵也能产生甲烷。过发酵也能产生甲烷。过发酵也能产生甲烷。沼气池沼气池沼气池沼气池11 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12可怕的战争！可怕的战争！ 伊拉克石油资源丰富，为争夺石油，美伊拉克石油资源丰富，为争夺石油，美政府官员从不讳言宣称：控制伊拉克石油！政府官员从不讳言宣称：控制伊拉克石油！从而发起战争！从而发起战争！13石油没了石油没了汽车不动了汽车不动了我又该如何面对？我又该如何面对？一切可能乱了一切可能乱了14 由此可见，人类的生存也面临着严重的挑战，由此可见，人类的生存也面临着严重的挑战，必须采取以下措施：必须采取以下措施：1 1、节约能源，提高燃料的利用率；、节约能源，提高燃料的利用率； 152 2、开发和利用新能源。、开发和利用新能源。核能核能太阳能太阳能风能风能水能水能潮汐能潮汐能地热能地热能16可燃冰：外观像冰，主要含有甲烷水合物（由甲烷可燃冰：外观像冰，主要含有甲烷水合物（由甲烷分子和水分子组成），还含有少量二氧化碳气体。分子和水分子组成），还含有少量二氧化碳气体。能像固体酒精一样直接点燃，被形象地称为能像固体酒精一样直接点燃，被形象地称为“可燃可燃冰冰”。 17 有关专家估计目前发现的可燃冰储量大有关专家估计目前发现的可燃冰储量大约是化石燃料总和的约是化石燃料总和的2 2倍，具有能量高，燃倍，具有能量高，燃烧值大等优点。它将能替代化石燃料的新能烧值大等优点。它将能替代化石燃料的新能源。可燃冰埋藏在海底的岩石中，目前开采源。可燃冰埋藏在海底的岩石中，目前开采在技术上还存在很大困难。甲烷是一种高效在技术上还存在很大困难。甲烷是一种高效的温室气体，可燃冰的开采如果方法不当，的温室气体，可燃冰的开采如果方法不当，释放出的甲烷扩散到大气中，会造成地球的释放出的甲烷扩散到大气中，会造成地球的温室效应比二氧化碳更加严重。所以，开采温室效应比二氧化碳更加严重。所以，开采的关键是解决技术上的问题，同时也必须考的关键是解决技术上的问题，同时也必须考虑环境保护。虑环境保护。资料资料： 18二、化学反应中的能量变化：二、化学反应中的能量变化：现现 象象手的感觉手的感觉分分 析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镁与盐酸反应镁与盐酸反应中有能量变化中有能量变化探究【实验】镁与盐酸反应探究【实验】镁与盐酸反应19 化学反应一般都会伴随能量的变化，主要表现化学反应一般都会伴随能量的变化，主要表现为热量的变化。有的化学反应要放出热量，有的要为热量的变化。有的化学反应要放出热量，有的要吸收热量。吸收热量。CaO+H2OCa(OH)2C+CO2 2CO高温高温高温高温Mg+2HCl = MgCl2+H2放出热量放出热量放出热量放出热量放出热量放出热量放出热量放出热量吸收热量吸收热量吸收热量吸收热量CO+CuO=Cu+CO2吸收热量吸收热量吸收热量吸收热量20炼钢炼钢烧砖烧砖发电发电开山炸石开山炸石21要提高燃料的利用率，就要使燃料充分燃烧。要提高燃料的利用率，就要使燃料充分燃烧。燃料充分燃烧的条件：燃料充分燃烧的条件：一是燃烧时要有足够多的空气；一是燃烧时要有足够多的空气；二是燃料与空气要有足够大的接触面。二是燃料与空气要有足够大的接触面。 燃料不充分燃烧时，不仅使燃料燃烧产生的燃料不充分燃烧时，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热量减少，浪费资源，而且还会产生大量的COCO等等物质，污染空气。物质，污染空气。22焚烧垃圾焚烧垃圾可怕的黑烟可怕的黑烟受不了啦受不了啦这样烧还能好点这样烧还能好点23学完本课题你应该知道学完本课题你应该知道1 1、燃料在生活中和生产中起着重要作用。燃料、燃料在生活中和生产中起着重要作用。燃料 充分燃烧对于节约能源，减少环境污染非常充分燃烧对于节约能源，减少环境污染非常 重要。重要。2 2、石油是由沸点不同的化合物组成的混合物，、石油是由沸点不同的化合物组成的混合物， 从石油炼制出的燃料有汽油、煤油和柴油等，从石油炼制出的燃料有汽油、煤油和柴油等， 他们具有广泛的用途。他们具有广泛的用途。3 3、化石燃料面临被耗尽的危险，应合理开采，、化石燃料面临被耗尽的危险，应合理开采， 并节约使用。并节约使用。4 4、物质发生化学反应的同时，伴随着能量的变、物质发生化学反应的同时，伴随着能量的变 化，通常表现为热量变化，即有放热现象或化，通常表现为热量变化，即有放热现象或 吸热现象发生。吸热现象发生。2425个人观点供参考，欢迎讨论