7.2 燃料的合理利用与开发 课件(新人教版九年级上).ppt

1、课题2 燃料的合理利用与开发,教学目标 1. 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；知道石油是由众多成分组成的混合物，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；认识化石能源是人类重要的自然资源，对人类生活起着重要作用。 3. 了解化石燃料的不可再生性，燃料充分燃烧的重要性，以及化石燃料燃烧对环境的影响，认识合理利用和开发资源、节约使用化石燃料的重要性；树立环境保护意识。 4. 树立辩证认识问题的意识，正确认识化学的作用。,教学重点 1了解化石燃料的形成过程和不可再生性，认识化石燃料对人类所起的重要作用。 2了解化学反应中的能量变化，知道石油炼制的几种主要产品及用途。 3了解燃料对环境的影响，懂得选择对环境污染较小的燃料，认识新能源开发重要性。 教学难点 1. 燃料燃烧对空气污染的原因，选用燃料的依据及新能源的优点。 2培养学生独立思考、加工信息的能力。,化学反应中的能量变化,实验7-3 在一支试管中加入一小匙干燥的生石灰(或几小块食品袋中的干燥剂，主要成分为CaO)，再加入约2m

2、L水，观察现象，并用手轻轻触碰试管外壁。,生石灰与水反应放出热量,由实验可以知道，生石灰与水反应放出热量。这种化学反应过程中的放热现象在许多化学反应中都会发生，事实和研究证明，化学反应在生成新物质的同时，还伴随着能量的变化。能量的变化通常表现为热量的变化，有些反应是放出热量的，如氧化钙与水反应、镁与盐酸反应等；有些反应则是吸收热量的，如碳与二氧化碳的反应。,在当今社会，人类需要的大部分能量是由化学反应产生的，最常见的就是生活燃料的使用，如利用化学反应产生的能量做饭、取暖等。此外，人们还利用燃烧等化学反应产生的能量发电，烧制陶瓷、冶炼金属和发射火箭等；爆炸是瞬间产生巨大能量的反应，利用爆炸可以开矿采煤、开山炸石、拆除危旧建筑；等等。,我国古代烧制陶瓷,利用燃料燃烧的高温烧制陶器,利用炸药爆破拆除楼房,讨论 化学反应中的热量变化被应用于生活和生产中，你能举出一些实际应用的例子吗？ 答：利用化学反应放出的能量可以切割和焊接金属、驱动汽车、加热物质等。,化石燃料的利用,煤的形成示意图,煤,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,石油和天然气的形成示意图,1.煤和石油,煤是复杂

3、的混合物，主要含有碳元素，此外，还含有氢元素和少量的氮、硫、氧等元素以及无机矿物质。将煤作为燃料，主要是利用碳元素与氧反应所放出的热量。,煤燃烧,煤的综合利用，是将煤隔绝空气加强热，使煤分解成许多有用的物质，如焦炭、煤焦油、煤气等。煤气作为生活燃气，在一些城市被使用，它的主要成分为氢气(H2)、甲烷(CH4)、一氧化碳(CO)和其他气体等。,煤气作为生活燃气，正走进千家万户,从油井中开采出来的石油叫做原油，是一种黏稠状的液体。石油中主要含有碳和氢两种元素。将石油加热炼制，利用石油中各成分的沸点不同，将它们分离，可得到不同的产品，使石油得到综合利用。,原 油,石油炼制的部分产品和主要用途,一些城镇的家庭用一种罐装液化石油气作燃料，它是石油化工的一种产品。液化石油气是经加压后压缩到钢瓶中的，瓶内压强是大气压强的78倍。,罐装液化石油气,海上采油,在有石油的地方，一般都有天然气存在。天然气主要是由碳和氢组成的气态碳氢化合物，其中最主要的是甲烷（CH4）。,2.天然气,海上采油,海上采油,实验7-4 （1）观察甲烷的颜色、状态。点燃从导管放出的甲烷，在火焰的上方罩一个冷而干燥的烧杯（如下图）。

4、过一会儿，观察烧杯壁上的现象。 （2）迅速把烧杯倒过来，向烧杯内注入少量澄清石灰水，振荡，观察现象。,甲烷燃烧,烧杯内壁有无色液体产生,澄清石灰水变浑浊,这个实验说明甲烷中含有碳元素和氧元素,池沼里含有沼气,在池沼的底部常含有甲烷，通常也把池沼中的气体称为沼气。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，用作燃料。,沼气的制取和利用,3.合理利用与开发化石能源,人类目前所消耗的能量主要来自化石能源，而化石能源的形成需要经过数百万年。资源是有限的，随着人们对化石能源的使用量日益增长，化石能源正越来越难以满足于人类的需求。,表 2009年我国化石能源基础储量和年产量,讨论 阅读上表，如果按照表中所示的化石能源基础储量和开采速度，估算一下大约多少年后将没有可开采的石油和天然气，在下图上表示你的估算结果。 根据你的估算结果，谈谈你对化石燃料使用与开发的看法。,讨论 在日常生活中你是否遇到过这样的情况：做饭时，有时燃气灶或煤炉的火焰呈现黄色或橙色，锅底出现黑色。此时就需要调节一下灶具或炉具的进风口，这是为什么呢？,燃气燃烧时出现黄色火焰,答：燃料燃烧时需要充足的氧气。当燃

5、气灶或煤炉的火焰呈现黄色或橙色，锅底出现黑色时，说明氧气（或空气）量不足，燃气发生不完全燃烧，因此需要调节灶具或炉具的进风口，以增大氧气（或空气）的进气量。,氧气不充足时，燃料中的碳不能充分燃烧，产生黑烟，并生成CO等物质，使燃料燃烧的利用率降低，浪费资源，且污染空气。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。 使燃料充分燃烧通常考虑两点：一是燃烧时要有足够的空气；二是燃料与空气要有足够大的接触面。如果能有效地提高煤等化石燃料的燃烧利用率，就相当于延长了化石能源的使用期限。,可燃冰,陆地冻土区可燃冰实物样品,海域可燃冰实物样品,使用燃料对环境的影响,燃料的使用，促进了经济的发展，给人们的生活带来了很多便利。但是，在利用化石燃料造福人类的同时，也带来了一些问题，如对环境造成的不良影响、造成资源枯竭等。化石燃料燃烧造成空气污染，主要有以下几方面原因： 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等； 燃料燃烧不充分，产生一氧化碳等； 未燃烧的碳氢化合物及炭粒、尘粒等排放到空气中形成浮尘。,煤燃烧时排放出二氧化硫(SO2)、二氧化氮(NO2)等污染物。这些气体或气体

6、在空气中发生反应后的生成物溶于雨水，会形成酸雨。这一问题日益受到人们的关注和重视，目前，我国已大力推广使用脱硫煤，很多地方已用天然气来替代煤。,工厂排出的烟尘污染空气,森林受到酸雨破坏,雕像受到酸雨腐蚀,目前，多数汽车使用的燃料是汽油或柴油。它们燃烧时产生的一些物质，如一氧化碳、未燃烧的碳氢化合物、氮的氧化物、含铅化合物和烟尘等，会随尾气直接排放到空气中，对空气造成污染。,城市拥堵的汽车产生大量尾气,为了减少汽车尾气对空气的污染，目前在燃料使用和汽车制造技术方面已采取了一些措施；有些城市的部分汽车改用压缩天然气(CNG)或液化石油气(LPG)作燃料，以减少对空气的污染。 在汽油中加入适量乙醇作为汽车燃料(车用乙醇汽油)，可适当节省石油资源，并在一定程度上减少汽车 尾气的污染。乙醇(C2H5OH)俗称酒精，可通过高粱、玉米和薯类等发酵、蒸馏而得到，属于可再生能源。乙醇在空气中燃烧时放出大量的热，可用作酒精灯、内燃机等的燃料。,压缩天然气汽车加油站,能源的利用和开发,随着人类对能源的需求量日益增长，化石燃料等不可再生能源面临枯竭的危险，化石燃料对环境的影响也不容忽视。所以，开发和利用新能源

7、成为越来越迫切的要求。,氢燃料电池城市客车,我们知道，电解水可以制取氢气。实验室里，我们常用锌与稀硫酸反应来制取氢气，反应的化学方程式为：,实验室制取氢气的简易装置,讨论 氢气和天然气都可以作为燃料。目前，天然气作为燃料使用已经非常广泛，而氢气还不能作为燃料被广泛应用。能说出几点原因吗?,答：氢气还不能作为燃料被广泛应用，其重要原因是在自然界中不存在大量的氢气，故需要人工制取，而其制取成本高、贮存困难，因此作为燃料暂时未能广泛应用。,现代社会对能量的需求量越来越大，化学反应提供的能量已不能满足人类的需求。目前，人们正在利用和开发许多其他能源，如太阳能、风能、地热能、潮汐能、生物质能和核能等。这些能源的利用，可以部分解决化石能源面临耗尽的问题，并在一定程度上减少了对环境的污染。,利用不同形式的能量发电示意图,太阳能电池路灯,风力发电,1.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。 2.化石燃料包括石油、煤、天然气等，是重要的能源。 3.使燃料充分燃烧通常考虑两点：一是燃烧时要有足够的空气；二是燃料与空气要有足够大的接触面。 4.化石燃料燃烧可能对环境造成不良影响，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，天然气是比较清洁的燃料。 5.化石燃料面临被耗尽的危险，应合理开采，使用和开发化石燃料以外的清洁燃料，综合利用资源和开发新能源具有重要意义。,学完本课题你应该知道,再见！,

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