九年级化学燃料及其利用.ppt

第七单元燃料及其利用课题1燃烧与灭火 人类发展的历史 在某种程度上就是一部用火的历史 有利也有弊 利大于弊 这节课我们就来研究燃烧与灭火的有关知识 一 燃烧的条件1 燃烧是可燃物与氧气发生的一种发光 发热的剧烈的氧化反应 猜想1 要有可燃物 猜想2 要有 且氧气越多燃烧越旺 猜想3 要达到一定的温度 实验探究1 燃烧的条件实验步骤 取两个蒸发皿 分别放入1 2ml酒精和水 用火柴分别点燃 观察谁能被点燃 实验现象 实验结论 氧气 酒精能被点燃 水不能被点燃 燃烧要有可燃物 实验探究2 进一步认识燃烧的条件实验步骤 在500ml的烧杯中注入400ml热水 并放入一小块白磷 在烧杯上盖一块薄铜片 铜片上一端放适量红磷 另一端放一小块用滤纸吸干表面水的白磷 实验现象 1 2 3 查阅资料 通常情况下 红磷的着火点是240 白磷的着火点是40 水中白磷不能燃烧 铜片上的红磷不能燃烧 铜片上的白磷不能燃烧 思考 上述实验中 为什么铜片上的白磷燃烧 水中白磷 铜片上的红磷不能燃烧 分析 铜片上的温度达到白磷的着火点 没有达到红磷的着火点 水中的白磷没有与氧气接触 思考 如果水的温度达到白磷的着火点且有氧气或空气 水中的白磷也能够燃烧 实验探究3 给热水中的白磷通入氧气或空气实验步骤 用导管对准热水中的白磷 通入氧气 观察现象 实验现象 实验结论 白磷在热水中燃烧 燃烧需要氧气 综上所述 只要满足 1 可燃物 2 氧气 空气 3 温度达到可燃物的着火点 三个条件 燃烧就可以随时进行 二 灭火的原理和方法 实验探究4 探究灭火的原理实验步骤 点燃三支蜡烛 一号蜡烛用大烧杯罩住 二号蜡烛直接放在烧杯中 三号蜡烛放在盛有少量碳酸钠的烧杯中 然后加入少量稀盐酸 观察现象 123 燃烧的蜡烛熄灭 隔绝空气 正常燃烧 不变 熄灭 隔绝空气 结论 破坏可燃物燃烧的三个条件中的任意一个 可以达到灭火的目的 3 降温到该物质的着火点以下 灭火就是 破坏燃烧的条件之一 2 隔绝氧气 或空气 1 隔离可燃物 灭火的原理 实验探究5 试根据灭火的原理和Na2CO3与稀HCl反应的实验 设计一个简易的灭火器 思考 上述装置是怎样达到灭火的目的 解释 Na2CO3 2HCl 2NaCl H2O CO2 CO2不能燃烧也不能支持燃烧 且密度比空气大 隔绝可燃物与空气的接触而达到灭火的目的 思考 什么是爆炸 燃烧和爆炸有什么关系 三 爆炸易燃易爆物 实验探究6 粉尘爆炸实验步骤 按右图所示实验实验现象 实验结论 综上所述 这就是油库 面粉厂 纺织厂和煤矿 严禁烟火 的原因 可燃物在有限的空间内剧烈燃烧 使气体的体积迅速膨胀引起爆炸 发生了爆炸 下面是一些与燃烧和爆炸有关的图标 课堂练习 1灭火事例中的方法和原理 用灯帽盖灭 隔绝空气 用锅盖盖灭 隔绝空气 湿抹布扑灭 降温并隔绝空气 用水浇灭 降温并隔绝空气 关闭阀门 隔离可燃物 开辟隔离带 隔离可燃物 2 指出下列灭火措施是采用的什么方法 1 草原着火时 常在着火处割草 打出防火带 2 纸张着火 用脚踩灭 3 酒精在桌上燃烧 用湿抹布盖住 4 将沙土扑在燃烧的化学药品上 A 隔绝空气B 移开可燃物或建立隔离带C 使可燃物的温度低于着火点3 下列做法正确的是 A 图书馆图书着火时 立即用液态二氧化碳灭火器灭火B 厨房液化气泄漏引起火灾时 应开窗通风换气C 电气设备着火时 应设法降低油的着火点D 电气设备着火时 先用干粉灭火器灭火 再切断电源 A B A AC B 4 某网吧着火有三位小朋友逃生 他们采用的措施是一边用湿毛巾捂住嘴 一边卧在地上爬行 他们逃生时利用了 A 湿毛巾可以供给水分B 湿毛巾能吸收二氧化碳C 卧在地上是因为地面气压低D 热空气密度小而上升 地面有毒气体比较少5 森林着火时 初期可用爆炸灭火的方法 关于爆炸灭火的原因分析不合理的是 A 爆炸使燃烧处暂时缺氧B 爆炸气浪降低了可燃物的温度C 爆炸气浪降低了可燃物的着火点D 乍起的沙土覆盖可燃物 隔绝空气6 交通部门规定 旅客乘坐车船时 严禁随身携带易燃 易爆物品以下物品 蔗糖 酒精 烟花鞭炮 汽油 煤油 其中不准随身携带的是 A B C D D C C 基础训练 1 下列处理事故的方法中不正确的是 A 电器着火用水扑灭B 炒菜时油锅着火 立即盖上锅盖C 厨房煤气管道漏气 立即关闭阀门并开窗通风D 图书馆内图书起火 立即用泡沫灭火器扑灭2 关于易燃物和易爆物生产 使用 运输 贮存的方法不正确的是 A 存放时要露天放置 紧密堆积B 搬运取用要轻拿轻放 不能摔 砸和撞击C 运输时 避开人口稠密区D 生产厂房 仓库可建在闹市区 但须贴 严禁烟火 字样或图标 AD AD 3 燃烧与灭火有什么联系 燃烧需要什么条件 灭火的原理是什么 答 燃烧需要可燃物 空气或氧气 达到可燃物的着火点灭火时通过破坏燃烧条件 使燃烧停止 4 为什么生煤炉时 需先引燃纸和木柴 答 煤的着火点较高 而纸和木柴的着火点较低 容易点燃 5 室内起火时 如果打开门窗 火反而会烧得更旺 为什么 答 打开门窗 增加空气的流通 增大氧气的浓度 反应加快 燃烧更旺 6 发生下列情况时 你会采用什么方法灭火 说明理由 1 做实验时 不慎碰倒酒精灯 酒精在桌上燃烧起来 2 邻居由于吸烟 不慎引燃被子而发生火灾 3 由于电线老化短路而发生火灾 解释 1 用湿抹布覆盖 隔绝空气 降低可燃物的温度 达到灭火的目的 2 可以用相应的灭火器进行灭火 隔绝空气 同时报警 3 切断电源 同时报警 能力提高 1 点燃火柴 火柴头竖直向上 火柴不易燃着 而火柴头向下 火柴梗更容易燃着 为什么 答 火焰在上 使得绝大部分的火柴梗没有被加热 因为达不到着火点 所以不易燃着 若燃着的火焰在下 则火柴梗接触火焰面积大 将更易燃烧 2 下面是模拟粉尘爆炸的一个实验 1 在上述实验中 鼓入空气的作用是 2 下列情况下 不会发生爆炸的是 金属筒不加盖儿时 蜡烛没有点燃时 无盖塑料筒中装的是干燥煤粉时 3 面粉厂为了避免爆炸事故发生 应采取的安全措施有 使面粉充满金属筒 严禁烟火 课题2燃料和热量燃料的燃烧在人类社会的发展过程中起着相当重要的作用 生活中经常使用的燃料有煤 石油和天然气 我们称它们为化石燃料 化石燃料是我们人类的宝贵财富 煤被称为工业的粮食 石油被称为工业的血液 化石燃料是一种不可再生的能源 今天我们就来学习这宝贵的财富 化石燃料 一 化石燃料 1 煤的形成 远古时代的植物等被埋于土中 经长期复杂变化形成煤 2 煤的成分 煤是一种 其主要成分是 此外还含有少量的H N S O元素以及无机矿物等 3 煤作为燃料使用的原理是 碳和氧反应放出的热量 直接作为燃料使用太浪费 4 煤的综合利用 将煤隔绝空气加强热 可使煤分解成焦炭 煤焦油和煤气等上百种化合物 焦炭 冶炼金属煤焦油 化工原料煤气 燃料 隔绝空气加强热 煤 混合物 碳 煤气的主要成分 等其它气体 5 煤的用途 冶炼金属 气体燃料 医药 化肥 染料 电极 炸药等 CO H2 CH4 2 石油 1 石油的形成 远古时代的动植物遗骸经复杂变化形成石油和天然气 2 石油的成分 时有时一种 其主要成分是含C H元素 此外还含有S O N等元素 3 提炼石油的原理是 利用石油中各成分不同 加以分离的方法 混合物 沸点 液化石油气 4 石油的综合利用 实验探究1 甲烷的性质和组成元素实验步骤 1 观察甲烷的颜色 状态 点燃甲烷 在火焰上方罩一个冷而干燥的烧杯 2 迅速把烧杯倒过来 倒入澄清的石灰水 振荡 实验现象 1 2 实验结论 1 2 3 3 天然气 它的主要成分是 甲烷由元素和元素组成沼气 坑气 瓦斯的主要主要成分是 化学式 CH4 CH4 2O2点燃2H2O CO2 甲烷碳氧 甲烷 CH4 烧杯内壁出现水珠 澄清的石灰水变浑浊 甲烷具有可燃性 无色气体 极难溶于水 甲烷中含有碳元素和氢元素 综上所述 甲烷具有这样的性质物理性质 无色 无味气体 极难溶于水 密度比空气小化学性质 燃烧时放热 甲烷的收集方法 具有可燃性 CH4 2O2点燃2H2O CO2 排水法或向下排空法 5 化石燃料的用途 6 化石燃料的现状2004年我国化石燃料储量及年产量 13 55 116 在人们担心化石能源将耗尽的时候 科学家发现海底埋藏着大量可燃烧的 冰 可燃冰 其中主要含有甲烷水合物 可能成为未来的新能源 但目前开采在技术上还存在困难 简介可燃冰 你能写出几个可燃物燃烧的反应 2H2 O2点燃2H2O2CO O2点燃2CO2C O2点燃CO2CH4 2O2点燃2H2O CO2这几个反应 都是可燃物在燃烧过程中放热 是不是只有通过燃料燃烧才能得到热量呢 二 化学反应中的能量变化 实验探究2 镁条与盐酸反应实验步骤 在一支试管中加入几小段镁条 再加入5mL盐酸 观察现象 实验现象 实验结论 镁带和盐酸反应时放出热量 Mg 2HCl MgCl2 H2 有大量气泡产生 试管壁发烫 实验探究3 实验步骤 在烧杯里加入20g已研成粉末的Ba OH 2 放在滴有水的玻璃片上 再加入10gNH4Cl晶体 用玻璃棒搅拌 使之充分反应 观察玻璃片上的水与烧杯的情况现象实验现象 实验结论 综上所述 热量放出的化学反应叫放热反应 如Mg 2HCl MgCl2 H2 吸收热量的化学反应叫吸热反应 如C CO2高温2CO 结冰 玻璃片与烧杯粘在一起 此反应吸收热量 目前 人类通过化学反应获得的能量 大多数来自化石燃料 而化石燃料是有限的 因此 使燃料充分燃烧 对于节约能源非常重要 提高化石燃料的燃烧利用率 相当于延长化石燃料的使用期限 使燃料充分燃烧通常考虑两点 一是 二是 燃料燃烧不充分时 不仅使燃料产生的热量减少 浪费资源 还会产生大量的CO等物质 污染空气 燃烧时要有足够多的空气 燃料与空气要有足够大的接触面积 课堂练习 1 油田中的石油属于 A 混合物B 纯净物C 单质D 化合物2 下列关于煤 石油 天然气的说法中不正确的是 A 都是可再生的能源B 它们都是化合物C 在地球上的蕴藏量都是有限的D 完全燃烧时都有二氧化碳生成3 下列物质不能从石油提取的是 A 汽油B 菜油C 煤焦油D 润滑油4 天然气是一种重要的化石燃料 下列关于天然气的说法不正确的是 A 完全燃烧的产物是水和二氧化碳B 主要成分是一氧化碳C 与沼气的成分相同D 与空气混合点燃可能爆炸 A A C B 5 瓦斯 的主要成分是 A H2B COC CH4D水煤气6 古语道 人要实 火要虚 火要虚 的目的是 A 增大可燃物的热值B 降低可燃物的着火点C 增大空气中氧气的含量D 增大可燃物与空气的接触面积7 天然气的主要成分CH4也是一种导致温室效应的气体 已知相同分子数的CH4和CO2 CH4导致的温室效应更明显 则相同质量的上述两种气体 产生温室效应更明显的是 CH4 C D 基础训练 1 下列关于石油叙述不正确的是 A 石油是一种化工产品B 石油是一种混合物C 可利用石油产品发电D 将石油分馏可得到多种产品2 下列气体与空气混合后遇明火 可能爆炸的是 A 氧气B 氮气C 甲烷D 二氧化碳3 关于如何使家用燃料充分燃烧 提出自已的看法 开放题 如调节燃气阀门 使燃气与空气的流量核实等4 列出从石油炼制出的几种产品及名称 汽油 汽车燃料 石蜡 做蜡烛 沥青 筑路 A C 5 为防止燃气泄漏赵成危险 可在家中安装报警器 根据家中使用燃料的情况 确定你家中的报警器应安装在什么位置 开放题 6 煤矿的矿井里常含有甲烷 你认为煤矿应采取什么安全措施 应在哪些地方 贴怎样的安全标志 通风 严禁烟火等 在矿井口醒目的地方贴严禁烟火的标志 能力提高与历史回顾 某学校化学学习小组设计出右图所示装置 并进行白磷燃烧实验 1 当烧杯内的水受热 温度计显示30 时 打开活塞 在盛有水的试管中有气泡均匀逸出 白磷未燃烧 关闭活塞 锥形瓶内反应的化学方程式是 白磷未燃烧的原因是 温度未达到白磷的着火点 2 随着水温升高 温度计显示45 时 再次打开活塞白磷在水里燃烧 常言道 水火不相容 水能灭火的原因是 而本实验中白磷在水里还能够燃烧的原因是 3 本实验装置的A部分还可以用于制取的气体是 收集方法是 也可用于制取气体 化学方程式是 Zn H2SO4 ZnSO4 H2 可以使可燃物温度降至着火点以下和隔绝氧气 温度达到着火点 同时又与氧气充分接触 二氧化碳 向上排空气法 氢气 课题3使用燃料对环境的影响煤 石油 天然气三大化石燃料的使用 给人们的生活带来了方便 但燃料在燃烧提供能量的同时 对环境造成了不良的影响 如煤的主要成分是碳 此外还含有少量的H N S O元素 煤在燃烧时会产生二氧化碳 一氧化碳 二氧化氮和烟尘等 这些气体对空气和我们的生活会造成什么影响呢 一 燃料燃烧对空气的影响 实验探究1 酸雨危害的模拟实验实验步骤 在四支盛蒸馏水的试管中 分别加入石灰石锌粒 树叶和果皮 观察现象 然后通入二氧化硫气体 再观察现象 有气泡产生 有气泡产生 锌粒逐渐变小 叶片变色 果皮变色 实验结论 煤燃烧时会排放出二氧化硫 二氧化氮等污染物 这些气体溶于水 会形成酸雨 溶于雨水 燃烧 煤 CO2COSO2NO2 1 煤的燃烧 对我们的生活 生产有很大的危害 如 水体酸化 破坏土壤 植被 森林 腐蚀金属 水泥建筑物 硫酸酸雾侵入肺部组织 引起肺水肿等疾病使人致死 温室效应 有害气体 酸雨 2 汽车用燃料的燃烧 1 汽车尾气产生的污染物 2 减少汽车尾气对空气污染的措施 CO 未燃烧的碳氢化合物 氮的化合物 含铅化合物和烟尘等 改进发动机 使汽油等充分燃烧 避免CO排空 使用催化装置 使有害气体转化成无害物质 使用无铅汽油 避免含铅化合物排空 使用清洁燃料 压缩天然气CNG 液化石油气LPG 使用乙醇汽油 乙醇可再生 综上所述1 燃料中的杂质如S等燃烧时 产生空气污染物 2 燃料燃烧不充分时产生CO 3 未燃烧的碳氢化合物及碳粒 尘粒等排放到空气中 化石燃料是有限的 且燃烧时污染环境 于是我们想到开发新能源 二 开发新燃料及能源1 乙醇化学式 C2H5OH 乙醇是一种无色 透明 易燃烧的液体 你能根据乙醇的化学式判断出它燃烧后生成什么产物 产物对坏境无污染 所以乙醇是一种清洁燃料且是一种可再生能源 指出污染物和污染源 2 氢气化学式 H2 氢气作燃料的优点 1 2 3 3 有待开发的新能源有 等 实验室制取氢气的原理 实验室制取氢气的装置 Zn H2SO4 ZnSO4 H2 是最清洁的燃料 燃烧时热量高 太阳能 核能 风能 地热能 潮汐能 课堂练习 1 绿色能源是人类最理想的能源 不会造成坏境污染 下列不属于绿色能源的是 A 风能B 太阳能C 氢能源D 煤2 合理利用燃料 防止污染环境是持续发展的重要方面 关于燃料的说法错误是 A 酒精是比汽油更环保的燃料B 天然气是比煤更清洁的燃料C 氢气是比天然气更理想的燃料D 石油是工厂经常使用的燃料 D D 基础巩固 1 从环境保护的角度考虑 下列燃料中最理想的是 A 氢气B 天然气C 酒精D 汽油2 引起煤气中毒的物质是 A 一氧化碳B 甲烷C 二氧化碳D 二氧化硫3 造成酸雨