课题2 燃料的合理利用与开发.ppt

课题2燃料的合理利用与开发 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 再加入2mL水 观察现象 并用手触摸试管外壁 生石灰和水剧烈反应 产生大量水蒸气 放热 热或烫手 生石灰和水剧烈反应 产生大量水蒸气 并放出热量 说明这是一个放热反应 结论 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化 其中 放出热量的为放热反应 吸收热量的为吸热反应 化学反应都伴随着能量变化 通常表现为热量变化 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 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 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 讨论 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 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 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 浪费资源 而且还会产生大量的CO等物质 污染大气 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 1 燃烧时要有足够多的空气2 燃料要与空气要有足够大的接触面积 讨论 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处理 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小块或加工成蜂窝煤状或粉状 这样可提高燃料的利用率 一 化石燃料 生活中经常使用的燃料有煤 石油和天然气 我们常称它们为化石燃料 它们是不可再生能源 为什么要这样称呼它们 我们现在从它们的形成开始认识它们 煤的形成 石油和天然气的形成 阅读课本138 139页 思考下列问题 1 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 2 煤完全燃烧的产物有哪些 4 煤气的主要成分有哪些 3 如何将煤综合利用 混合物 碳元素 氢 氮 硫 氧元素 CO2 H2O NO2 SO2 将煤隔绝空气加热 生成焦炭 煤焦油 煤气等 煤干馏 化学变化 后的综合利用 既可以充分利用煤的资源 还可以极大的减少污染 氢气H2甲烷CH4一氧化碳CO其他气体 煤怎样得到的充分利用 煤 隔绝空气 加热 固体 焦炭液体 煤焦油 含多种有机化合物 煤气 主要成分H2 CH4 CO等 气体燃料 这是物理变化还是化学变化呢 煤的用途 工业的粮食 2 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 它是由多种物质组成的混合物 主要含有C H元素 还含有S O N等元素 讨论 石油可直接用做燃料吗 石油产品中有哪些是常用的燃料 石油燃烧 不可以 因为石油是混合物 里面有很多的杂质 导致石油的易燃度减低而且直接燃烧石油会产生很多的废气 污染环境如果把石油的原油提炼后会分解出多种产物如 汽油 煤油沥青 柴油等 可以充分利用 根据各成分的沸点不同进行分离 分析上述过程是物理变化还是化学变化 石油怎样得到充分利用 给石油加热 组成石油的各物质的沸点不同 它们就会被先后蒸馏出来而得到分离 是物理变化 城镇的许多家庭做饭使用一种罐装 煤气 作为燃料 罐中所装的是液化石油气 这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7 8倍 2 煤气泄漏会造成什么危害 使用罐装液化石油气在安全上应注意什么 煤气的主要成分是一氧化碳 它是可燃性气体并且是有剧毒的气体 一旦泄漏 一方面可能引起火灾甚至爆炸事故 另一方面可使人中毒死亡 所以要谨防泄漏事故发生 灌装液化石油气 主要成分为丙烷 丁烷 丙烯和丁烯等 是经加压后压缩在钢瓶中 由于这些气体都属于易燃易爆物 使用时一定要注意安全 轻拿轻放 放置在远离火源处 用毕要关紧阀门 防止泄漏 定期检查等 一旦泄漏要立即关闭阀门 打开门窗 切记产生火花 如开灯 碰撞电子打火装置等 工业的血液 石油的用途 天然气 甲烷是一种无色密度比空气小的气体 天然气的成分 为混合物 主要成分为甲烷气体 极难溶于水 这是用排水法收集到的甲烷气体 根据图片 思考甲烷的物理性质有哪些 实验验证 设计实验 验证甲烷燃烧的产物是水和二氧化碳 实验现象 明亮的蓝色火焰 烧杯内壁有水雾 干冷的烧杯 杯壁上澄清石灰水变混浊 内壁涂有澄清石灰水的烧杯 放出热量 2 天然气 在有石油的地方 一般都有天然气的存在 天然气的主要成分是甲烷 CH4 俗称沼气 实验7 4 观察甲烷的颜色 状态 点燃从导管放出的甲烷 点燃前 要先检验甲烷的纯度 在火焰的上方罩一个冷而干燥的烧杯 过一会儿 观察烧杯上的现象 火焰明亮且呈蓝色 放热 烧杯内壁上有水珠 迅速把烧杯倒过来 向烧杯内注入少量澄清的石灰水 振荡 观察现象 澄清的石灰水变浑浊 CH4 2O2 2H2O CO2 这个实验说明甲烷中肯定含有氢元素 碳元素 甲烷的存在 1 甲烷还存在于池沼的底部 常称为沼气 2 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 人工能制取沼气吗 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 在我国农村利用沼气 不仅可以解决生活用燃料问题 还能综合治理环境卫生问题 防止泄漏中毒防止泄漏爆炸 防止泄漏爆炸 防止泄漏爆炸 化石燃料的用途 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来自化石燃料 在不久的将来 我们将面临严重的能源危机 我国2004年化石能源探明储量 年产量及开采年限 可燃冰燃烧图 可燃冰的学名为 天然气水合物 是天然气在0 和30个大气压的作用下结晶而成的 冰块 冰块 里甲烷占80 99 9 可直接点燃 燃烧后几乎不产生任何残渣 污染比煤 石油 天然气都要小得多 西方学者称其为 21世纪能源 或 未来能源 但是可燃冰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 可燃冰 可怕的战争 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 从而发起战争 石油没了 汽车不动了 我又该如何面对 一切可能乱了 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 1 节约能源 提高燃料的利用率 讨论 据上述实验 试说明酸雨可能对环境造成什么样的破坏 思考1 煤中主要含哪种元素 还含哪些元素 煤的燃烧 1 煤燃烧对空气的影响 2 汽车用燃料的燃烧 汽车尾气中的主要污染物有哪些 减少汽车尾气对空气污染的措施有哪些 2 汽车用燃料的燃烧 尾气中的主要污染物有NO 末燃烧的碳氢化合物 氮的氧化物 含铅化合物和烟尘思考 减少汽车气对空气的污染可采取哪些措施 两个方面 一 燃料燃烧方面 1 使用催化净化装置 2 使用无铅汽油禁止含铅物质的排放二 造车技术方面 3 改进发动机的燃烧方式以使汽油能充分燃料 二 使用和开发新的燃料及能源 清洁燃料一 乙醇 化学式C2H5OH 俗称酒精 1 物理性质 密度比水小 能与水互溶 易挥发2 化学性质 可燃性 燃烧时放出大量的热 3 优点 1 无污染2 热效率高3 节省汽油4 减少汽车尾气污染4 制取 高梁 玉米薯 类经过发酵 蒸馏可得酒精 2 开发和利用新能源 核能 太阳能 风能 水能 潮汐能 1 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B 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D 沼气的应用可解决农村的燃料问题 B 2 下列变化属于化学变化的是 A 煤隔绝空气加热变成焦炭等物质B 酒精挥发C 石油分馏得到汽油 柴油等物质D 锅炉爆炸 A 3 有关石油的叙述不正确的是 A 汽油是纯净物B 石油是混合物C 石油可作化工原料生产许多产品D 石油的炼制是利用石油中各成分的沸点不同 A 4 自然界中以现成形式提供的能源称为一级能源 需依靠其他能源间接制取的能源称为二级能源 如氢气属高效 无污染的二级能源 是因为自然界中现成氢气很少 下列叙述正确的是 A 天然气属二级能源B 风能属二级能源C 家用电器作用的电源属一级能源D 一氧化碳属二级能源 D 5 请仔细阅读下列文字 然后完成有关问题 1 煤是一种常用的化石燃料 家庭用煤经过了从 煤球 到 蜂窝煤 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 并在圆柱体内打上一些孔 请你分析这种变化的优点 增大煤与氧气的接触面积 使其充分燃烧 减少有害物质的排放 2 燃烧时会产生许多污染物 据资料显示 冬天的空气中二氧