燃料的合理利用与开发..ppt

1、 课题课题2 2 燃料的合理应用与开发燃料的合理应用与开发一、化学反应中的能量变化：一、化学反应中的能量变化：块状变成粉末状块状变成粉末状试管外壁发烫试管外壁发烫生石灰与水反应有热量放出生石灰与水反应有热量放出1.实验实验7-3：生石灰与水的反应：生石灰与水的反应CaO+H2O=Ca(OH)2（生石灰）（生石灰） （ 俗称俗称熟石灰）熟石灰）A.A.现象：现象：B.B.手的感觉：手的感觉：C.C.分析：分析：D.D.化学方程式：化学方程式： 反应条件为点燃的是放热反应；高温或加热的是吸热反应反应条件为点燃的是放热反应；高温或加热的是吸热反应点燃点燃例：例：千千锤锤万万凿凿出深山（开山采石，物理

2、变化）出深山（开山采石，物理变化）粉身碎骨浑不怕粉身碎骨浑不怕CaO+H2O=Ca(OH)2石灰吟石灰吟 中蕴含的化学反应：中蕴含的化学反应：烈火焚烧若等闲烈火焚烧若等闲 CaCO3=CaO+CO2高温高温要留清白在人间要留清白在人间 Ca(OH)2+CO2=CaCO3 +H2O炼钢炼钢 烧砖烧砖发电发电开山炸石开山炸石 这些项目都需要燃料这些项目都需要燃料煤，石油，天然气煤，石油，天然气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。变化而形成的。石油：是古代动植物遗体在地层下经过复杂石油：是古代动植物遗体在地层下经过复

3、杂 变化而形成的一种粘稠液体。变化而形成的一种粘稠液体。A.煤中主要含煤中主要含C元素，还含有元素，还含有H、N、S、O等元素。等元素。B.石油主要含石油主要含C、H元素，还含有元素，还含有S、O、N等元素。等元素。 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：E.提示：提示：煤气的主要成分是一氧煤气的主要成分是一氧化碳、甲烷、氢气等。化碳、甲烷、氢气等。液化石油气的主要成液化石油气的主要成分是丙烷，丁烷，丙分是丙烷，丁烷，丙烯和丁烯等。烯和丁烯等。2 2 天然气：天然气： 天然气的天然气的主要成分主要成分是甲烷（是甲烷（CHCH4 4）A.甲烷的物理性质：甲烷的物理性质： 无色无

4、味的气体，密度比空气小，极难溶于水。无色无味的气体，密度比空气小，极难溶于水。B.甲烷的化学性质甲烷的化学性质：现象：产生明亮的蓝色火焰，放出大量的热，在火焰上方罩一个现象：产生明亮的蓝色火焰，放出大量的热，在火焰上方罩一个干冷的烧杯，烧杯内壁有水珠产生，同时生成能使澄清石灰水干冷的烧杯，烧杯内壁有水珠产生，同时生成能使澄清石灰水变浑浊的气体。变浑浊的气体。可燃性可燃性原理：原理：CHCH4 4 + 2O + 2O2 2 = CO = CO2 2 + 2H + 2H2 2O O点燃点燃 实验步骤实验步骤 实验现象实验现象 实验结论实验结论1.点燃甲烷，在火焰点燃甲烷，在火焰上方罩一个冷而干燥上

5、方罩一个冷而干燥的烧杯的烧杯2.在火焰上方罩一个在火焰上方罩一个内壁蘸有澄清石灰水内壁蘸有澄清石灰水的烧杯的烧杯CH4+2O2 = CO2+2H2O点燃点燃烧杯内壁出现水珠烧杯内壁出现水珠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为可燃物组成中碳元素和氢元素的鉴定方法为：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。 C. 根据甲烷的可燃性可以验证甲烷的元素组成根据甲烷的可燃性可以验证甲烷的元素组成 探探 明明 储储 量量 年年 产产 量量

6、石石 油油 28.33亿吨亿吨 1.89亿吨亿吨天然气天然气 32124亿立方米亿立方米 851.7亿立方米亿立方米 煤煤 3261亿吨亿吨 30.5亿吨亿吨 我国我国2009年我国化石能源基础储量和年产量年我国化石能源基础储量和年产量可怕的战争！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地宣称：控制伊拉克石油！政府官员从不讳言地宣称：控制伊拉克石油！从而发起战争！从而发起战争！ 由此可见，人类的生存也面临着严重的由此可见，人类的生存也面临着严重的挑战，必须采取以下措施：挑战，必须采取以下措施：3 3、节约能源，提高燃料的利用率、节约能源

7、，提高燃料的利用率生活中的节能小措施：生活中的节能小措施：a.避免家电处于待机状态；避免家电处于待机状态；b.使用节能灯；使用节能灯；c.养成随手关灯的习惯。养成随手关灯的习惯。4、合理利用与开发化石能源：、合理利用与开发化石能源： 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。 B.B.燃料不充分燃烧的危害燃料不充分燃烧的危害： 一是燃料燃烧产生的热量减少，浪费资源；一是燃料燃烧产生的热量减少，浪费资源； 二是会产生大量的二是会产生大量的COCO等物质，污染空气。等物质，污染空气。 A A.燃料充分燃烧的条件：燃

8、料充分燃烧的条件：煤球煤球蜂窝煤蜂窝煤 煤球变成蜂窝煤，其优点是：煤球变成蜂窝煤，其优点是： 增大了煤和空气的接触面积，能更充增大了煤和空气的接触面积，能更充分的燃烧、节约燃料、减少污染。分的燃烧、节约燃料、减少污染。 可燃冰：外观像冰，主要含有甲烷水合物（由可燃冰：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甲烷分子和水分子组成），还含有少量二氧化碳气体。具有能量高，燃烧值大等优点。气体。具有能量高，燃烧值大等优点。 有关专家估计目前发现的可燃冰储量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大约是化石燃料总和的2 2倍，具有能量高，倍，具有能量高，燃烧

9、值大等优点。它将是替代化石燃料的燃烧值大等优点。它将是替代化石燃料的新能源。新能源。可燃冰埋藏在海底的岩石中，目可燃冰埋藏在海底的岩石中，目前开采技术还存在很大困难。甲烷是一种前开采技术还存在很大困难。甲烷是一种高效的温室气体，可燃冰的开采如果方法高效的温室气体，可燃冰的开采如果方法不当，释放出的甲烷扩散到大气中，会造不当，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。成地球的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，所以，开采的关键是解决技术上的问题，同时也必须考虑环境保护同时也必须考虑环境保护。资料资料： 1 1、空气污染的主要原因：空气污染的主要

10、原因：（1 1）. .化石燃料的燃烧化石燃料的燃烧（2 2）. .汽车尾气的排放汽车尾气的排放（3 3）. .工厂排放的废气工厂排放的废气三、使用燃料对环境的影响：2 2、化石燃料燃烧造成空气污染的原因：、化石燃料燃烧造成空气污染的原因：（1 1）燃烧产生）燃烧产生SOSO2 2和和NONO2 2( (会引起酸雨会引起酸雨) )；（2 2）燃烧不充分，产生）燃烧不充分，产生COCO；（3 3）排放出未燃烧的碳氢化合物及炭粒。）排放出未燃烧的碳氢化合物及炭粒。煤的燃烧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 引起引起酸雨酸雨如：如：3.酸雨

11、对环境造成的破坏酸雨对环境造成的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腐蚀文物雕像腐蚀文物雕像影响人体健康影响人体健康雕像受酸雨腐蚀，六十年沧桑变化雕像受酸雨腐蚀，六十年沧桑变化19081908年年 19691969年年 4. 4.汽车尾气主要是：一氧化碳、未燃汽车尾气主要是：一氧化碳、未燃烧的碳氢化合物、含铅化合物和烟尘等。烧的碳氢化合物、含铅化合物和烟尘等。为了减少汽车尾气对空气的污染：为了减少汽车尾气对空气的污染： 部分汽车使用压缩天然气部分汽车使用压缩天然气 CNG 或液化石油气或液化石油气 LPG作燃料作燃料 在汽油中加入适量乙醇作为汽车燃料（即车用在汽

12、油中加入适量乙醇作为汽车燃料（即车用乙乙醇汽油醇汽油），既能节省石油资源，又能减少尾气污），既能节省石油资源，又能减少尾气污染。染。混合物混合物工厂排出的烟尘污染空气四、能源的利用和开发：四、能源的利用和开发：（化学式（化学式：C2H5OH）燃烧产物基本上不污染环境燃烧产物基本上不污染环境(1)(1)俗称酒精，属于可再生能源。俗称酒精，属于可再生能源。 1. 1. 乙醇：乙醇： (2)燃烧的化学方程式：燃烧的化学方程式： C2H5OH+3O2=2CO2+3H2O点燃点燃(3)(3)特点特点：2 2、氢气、氢气（H H2 2）（2）化学性质：）化学性质：可燃性可燃性 燃烧时发出淡蓝色火焰。燃烧时

13、发出淡蓝色火焰。 还原性还原性 2H2 + O2 = 2H2O H2+CuO=Cu+H2O(3)(3)特点：特点：热值高，燃烧产物是水无污染，是热值高，燃烧产物是水无污染，是最清洁最清洁的燃料的燃料 。点燃点燃（1）物理性质：）物理性质： 氢气是无色无味的气体，密度比空气小，难溶于水氢气是无色无味的气体，密度比空气小，难溶于水。（4）氢气的实验室制法）氢气的实验室制法：B.反应原理反应原理：排水法排水法向下排空气法向下排空气法A.反应药品：锌粒（固）和稀硫酸（液）反应药品：锌粒（固）和稀硫酸（液）D.收集方法收集方法：C.发生装置发生装置：固液不加热型装置固液不加热型装置Zn+H2SO4=Zn

14、SO4+H2 电解水和用锌与稀硫酸反应都可以得电解水和用锌与稀硫酸反应都可以得到氢气到氢气. .如果将氢气作为燃料广泛应用如果将氢气作为燃料广泛应用, ,你你认为用这两种方法制氢气切实可行吗认为用这两种方法制氢气切实可行吗? ?为为什么什么? ? E.E.由于由于制取成本高，贮存困难制取成本高，贮存困难，氢，氢气暂不能广泛使用。但终将成为主要气暂不能广泛使用。但终将成为主要能源之一能源之一 . .不可行不可行 (1)新能源的种类有：新能源的种类有： 太阳能、核能、风能、地热能、潮汐能等。太阳能、核能、风能、地热能、潮汐能等。3 3、开发和利用其它新能源：、开发和利用其它新能源： (2)开发新能

15、源的作用：开发新能源的作用： 解决化石能源枯竭，减少环境污染解决化石能源枯竭，减少环境污染。太阳能汽车太阳能汽车新疆风力发电机新疆风力发电机秦山核电站秦山核电站西藏羊八井地热电厂西藏羊八井地热电厂法国潮汐能电站法国潮汐能电站液氢燃料电池概念车液氢燃料电池概念车（美国通用汽车公司）美国通用汽车公司）乙醇燃料汽车乙醇燃料汽车（瑞典沃尔沃公司）（瑞典沃尔沃公司）1.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D2.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。

16、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。D相信你能答对相信你能答对相信你能行相信你能行C3.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

17、沼气将秸秆、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。池中发酵，可产生甲烷。4.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D相信你能行相信你能行5.有三瓶失去标签的无色气体，分别是有三瓶失去标签的无色气体，分别是CO 、CH4 、H2中得一种，请用适当的方法加以区别。中得一种，请用适当的方法加以区别。 实验步骤实验步骤 实验现象实验现象 实验结论实验结论1.分别点燃三种气体，分别点燃三种气体，在火焰上方各罩一个内在火焰

18、上方各罩一个内壁冷而干燥的烧杯壁冷而干燥的烧杯一个烧杯内壁没有水雾一个烧杯内壁没有水雾另两个烧杯内壁有水雾另两个烧杯内壁有水雾产生产生没有水雾产生的那种气没有水雾产生的那种气体是体是CO2.把剩下的两种气体火把剩下的两种气体火焰上方各罩一个内壁蘸焰上方各罩一个内壁蘸有澄清石灰水的烧杯有澄清石灰水的烧杯一个烧杯内壁澄清石灰一个烧杯内壁澄清石灰水变浑浊；水变浑浊；另一个烧杯内壁无明显另一个烧杯内壁无明显变化变化 该气体是该气体是CH4 该气体是该气体是H216. 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+5O

19、2 3CO2+4H2O 使用液化石油气的用户在改用使用液化石油气的用户在改用天然气天然气时，为保护充时，为保护充足的火力，需对燃气灶加以改造，改造后的燃气灶足的火力，需对燃气灶加以改造，改造后的燃气灶与原来的相比，进风管和进气管的主要区别是与原来的相比，进风管和进气管的主要区别是 _。改造后进风管直径应缩小或进气管直径增大。改造后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。）的分子数相等。） CHCH4 4 + 2O + 2O2 2 = CO = CO2 2 + 2H + 2H2 2O O点燃点燃学完

20、本课题你应该知道学完本课题你应该知道4 4、化石燃料燃烧可能对环境有不良影响，应选择使用不、化石燃料燃烧可能对环境有不良影响，应选择使用不 污染环境或对环境污染小的燃料。在化石燃料中，天污染环境或对环境污染小的燃料。在化石燃料中，天 然气是比较清洁的燃料。然气是比较清洁的燃料。5 5、化石燃料面临被耗尽的危险，应合理开采，使用和开、化石燃料面临被耗尽的危险，应合理开采，使用和开发清洁燃料，综合利用资源和开发新能源具有重要意义。发清洁燃料，综合利用资源和开发新能源具有重要意义。1 1、物质发生化学反应的同时，伴随着能量的变化，通常、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，即有放热现象或吸热现象发生。表现为热量变化，即有放热现象或吸热现象发生。2 2、化石燃料包括煤、石油、天然气，是不可再生能源。、化石燃料包括煤、石油、天然气，是不可再生能源。3 3、使燃料充分燃烧通常考虑两点：一是燃烧时要有足、使燃料充分燃烧通常考虑两点：一是燃烧时要有足 够的氧气；二是燃料与空气要有足够大的接触面。够的氧气；二是燃料与空气要有足够大的接触面。