[名校联盟]江苏省邳州市第二中学2013年高中化学选修四课件：课题2　家用燃料的更新.ppt

课题2家用燃料的更新,学.科.网,zxxkw,课程标准导航1.了解煤的种类、化学成分以及煤的燃烧对环境的污染。2了解煤的气化以及各种煤气的化学成分和燃烧时发生的化学反应。3了解液化石油气、天然气、沼气的主要化学成分及燃烧时发生的反应。,自主学习一、历史悠久的燃料煤1煤的组成和分类(1)煤是由_和无机物组成的复杂混合物，主要含碳元素。(2)煤分为_、烟煤、褐煤、泥煤等。(3)煤燃料的优缺点,有机化合物,无烟煤,a优点：资源丰富b缺点：产生_、烟尘以及有害气体二氧化硫、一氧化碳、氮氧化物等。2煤的气化(1)概念：通过一定的方法将固体煤变成_的过程。(2)将煤气化，可以制成发生炉煤气、_、干馏煤气等。,二氧化碳,煤气,水煤气,zxxkw,发生炉煤气产生的反应方程式_。水煤气产生的化学方程式。煤的干馏：把煤_空气加强热使其分解的过程。干馏煤气是煤干馏的产物之一，也叫_，其成分有H2、CH4、C2H4、CO等。,隔绝,焦炉气,学.科.网,想一想1水的汽化是物理变化，煤的气化也是物理变化吗？提示：煤的气化是将煤变成发生炉煤气、水煤气或干馏煤气的过程，是化学变化。,学.科.网,丁烷,想一想2使用液化石油气时应注意哪些问题？提示：液化石油气燃烧需要大量空气，空气供应不足，会造成燃烧不完全，发热量少，冒黑烟，还会产生有毒的CO气体；当气温较低或气量较少时，不能用火烤气罐底部或将罐倒置过来使用；不能将气罐中的残留物倒入下水道或垃圾道中，否则会产生危险。,学.科.网,三、洁净燃料天然气和沼气1天然气(1)主要成分是_。(2)天燃气主要成分完全燃烧的化学方程式：CH42O2CO22H2O。2沼气(1)主要成分：_还含有CO2及少量的H2、N2、H2S、CO、水蒸气等。(2)沼气的用途：除用于点灯、_、发电外，还可用做农用汽车和拖拉机燃料。,甲烷,甲烷,做饭,学.科.网,自主体验1(2012济南高二检测)由于日本地震使人们对核能产生质疑。下列能源属于新能源，又不会污染环境的是()A水能B石油C氢能D核能解析：选C。氢能、核能属于新能源，氢气燃烧生成水，无毒无污染，而核能一旦放射性物质泄漏，将造成巨大的环境污染。,3能证明煤的主要成分不是碳单质的事实是()A煤的燃烧B煤的干馏C煤的气化D制煤水浆解析：选B。煤是有机物和无机物的混合物，煤的干馏是在隔绝空气的条件下加强热，可以得到焦炭、煤焦油、粗氨水和焦炉气，这些物质中的氢元素只能来自煤本身。,学.科.网,要点以煤为原料制成的气体燃料的比较探究导引1在使用煤之前为什么要加入石灰石？提示：在煤中加入石灰石，燃烧时石灰石分解生成生石灰和二氧化碳，生石灰和煤燃烧产生的二氧化硫反应生成亚硫酸钙，亚硫酸钙再被氧化为硫酸钙，最后可以制得石膏。,探究导引2煤的干馏原理及产物是什么？产物有何作用？提示：(1)原理：将煤隔绝空气加强热使其分解.煤的干馏是一个复杂的物理变化和化学变化过程。(2)煤的干馏产物固态物质焦炭。用途：冶金工业、制造电石。,液态物质煤焦油：芳香烃(苯的同系物、萘、蒽)、酚和沥青等。氨水：氨和铵盐。用途：可做氮肥。气态物质焦炉气(H2、CH4、C2H4、CO)。用途：做化工原料和燃料等。,要点归纳三种气体燃料的比较,即时应用煤的气化是煤高效、洁净利用的方向之一。下图为加热某地煤样所得煤气组成及体积分数随温度变化的曲线图。由图可知该煤气中(),A只含有碳、氢两种元素B所含的有机物是CH4、CnHm，COCCO体积分数小于CH4体积分数D氢气体积分数最大解析：选C。A项水煤气中有CO，至少含C、H、O三种元素；B项中CO不是有机物；D项的550以前，CH4体积分数高于H2。,题型1煤及煤的应用,B煤可以通过多种方式转化成其他原料或燃料C直接燃煤不仅利用率低而且存在环境污染D通过煤的干馏可以得到焦炭、煤焦油、粗氨水、焦炉气等产品E煤是一种可再生能源,(2)城市里使用的家用燃料，现在大多为煤气和液化石油气。煤气的主要成分是一氧化碳和氢气的混合气，它由煤炭与水蒸气反应制得，故又称水煤气。写出制取水煤气的主要反应的化学方程式:_。,“煤转化为水煤气再燃烧放出的热量与煤直接燃烧放出的热量相等”，请列举将煤转化为水煤气作为燃料和煤直接燃烧相比的优点_。水煤气不仅是优良的气体燃料，也是重要的有机化工原料。CO和H2在一定条件下可,以合成：a.甲醇b甲醛c甲酸d乙酸。试分析当CO和H2按11的体积比混合反应，合成上述_(填序号)物质时，可以满足“绿色化学”的要求，完全利用原料中的原子，实现零排放。【思路点拨】解答此题注意以下两点：(1)正确理解以煤为原料制取气体的原理；(2)正确把握绿色化学的含义。,【解析】(1)煤是千万年前由植物遗体形成的不可再生能源，是由多种无机物和有机物形成的复杂混合物,直接燃烧煤不仅能源利用率低,而且会产生大量固体废弃物和大气污染物，而综合利用可得到多种化工产品及清洁燃料，故A、E叙述错误。(2)水煤气制备：CH2O(g)COH2，生成的CO和H2既可以作为化工原料，也可用做减少污染的清洁燃料，且燃烧充分，便于,运输，可使用管道输送。CO和H2按11反应合成物质时,可达到零排放,符合“绿色化学”的要求,则合成的物质的最简式应满足CH2O,则b、d符合。【答案】(1)AE(2)CH2O(g)COH2减少污染，燃烧充分，方便运输bd,【名师点睛】(1)在煤的干馏过程中所发生的是很复杂的化学变化和物理变化，生成了许多新的物质，如苯、萘、蒽等。煤干馏的条件有两个：一是要隔绝空气，目的是防止煤在空气中燃烧；二是要加强热.,煤是由有机物和无机物组成的复杂混合物,煤中并不含有小分子有机物苯、萘、蒽等，苯、萘、蒽等物质是煤干馏的产物。(2)“绿色化学”要求原料中的原子都转移到目标产物中，也就是原子利用率为100%，即原子经济性。,题型2各种燃气的使用(1)家用液化石油气的主要成分之一是丙烷，若一瓶液化气瓶中装有15kg液化气且全部是丙烷，试写出其完全燃烧时的化学方程式_。并计算完全燃烧所需要的空气体积(标准状况下)_。,(2)管道煤气中含有的烃类，除甲烷外，还有少量乙烷、丙烷、丁烷等，它们的某些性质见下表：,试解释严寒的冬季有时管道煤气火焰很小，并且呈断续状态的原因：_。(3)在首尔兰芝岛上的足球场下面填埋着首尔人15年的垃圾，垃圾发酵产生的沼气为足球场提供部分能源。沼气燃烧的化学方程式为：_。,下列说法正确的是(填序号)_。a把秸秆、杂草等废弃物放在密闭池中发酵可以产生沼气b沼气的应用对解决农村燃料问题、改善环境有重要意义c沼气的主要成分是甲烷d点燃沼气与空气的混合气体可能发生爆炸【思路点拨】解答此题注意以下几点：(1)正确理解各燃料燃烧的原理；(2)充分利用信息解答问题；(3)正确利用化学方程式计算。,【解析】(1)C3H85O23CO24H2O44g522.4L15103g21%VV1.82105L。(2)由题目提供的熔沸点可知丁烷沸点高,易液化,造成气体量减少。(3)沼气的主要成分是CH4，其燃烧方程式：CH42O2CO22H2O由沼气的制备、成分及意义即可作答。,1(2012潍坊高二检测)“低碳生活”成为新的时尚流行全球，控制CO2排放需要从个人做起，以下属于“低碳生活”的举措是()A改烧煤球为煤气B大力普及家用轿车C大力普及家用电器D骑自行车出行,解析：选D。A、B、C选项没有从根本上控制CO2的排放。,解析：选A。煤气化是通过一定的方法使固体煤变为煤气的过程。煤气化产生的煤气不同于煤，故煤气化产生了新物质，是化学变化。煤的气化途径有多种，所得煤气的成分也各不相同，如煤不完全燃烧可得发生炉煤气，它的主要成分是CO和N2；高温下煤与水蒸气反应可得水煤气，它的主要成分是CO、H2；煤干馏可得焦炉气，它的成分有H2、CH4、CO、C2H4等。煤气化后变成气体，点燃时燃烧充分,减少了CO的生成，提高了热效率，也减轻了CO对环境的污染。,解析：选D。题中所述四种做法都存在一定的危险，不可取。,4(2012郑州十校联考)煤气的主要成分是CO、H2。写出煤气和天然气燃烧的化学方程式：_、_、_。把一套以煤气为燃料的灶具(如煤气灶)改为以天然气为燃料时，灶具应作相应调整，正确的方法是_。,解析：燃烧等体积的煤气和天然气时，天然气消耗氧气多。,5煤作为一种历史悠久的常规能源，长期应用于人类的生产生活中。煤的气化是目前提高煤燃烧的热效率、解决燃煤引起的污染的办法之一，以合成气为原料可以合成多种有机物。如图是其部分应用，请回答下列问题:,(1)写出反应的化学方程式_，该反应是_(填“吸热”或“放热”)反应。(2)在反应和中，所用合成气(H2和CO)的物质的量之比较大的是_(填反应序号).(3)已知甲醇的结构简式为CH3OH，乙二醇