九年级化学第七单元课题二

1、课题课题2 2 燃料的合理利用与开发燃料的合理利用与开发1.了解化学反应中的能量变化。了解化学反应中的能量变化。【学习目标】【学习目标】【重点】【重点】保护环境，氢气和酒精两种新能源的优缺保护环境，氢气和酒精两种新能源的优缺点。点。 2.了解化石燃料及其对人类所起的重要作用。了解化石燃料及其对人类所起的重要作用。3.树立保护环境的意识，认识开发新能源的重要性。树立保护环境的意识，认识开发新能源的重要性。燃烧向外界放热燃烧向外界放热一一. .化学反应中的能量变化化学反应中的能量变化 实验实验7-37-3在一支试管中加入一小匙干燥的生石灰，再加在一支试管中加入一小匙干燥的生石灰，再加入入2 2 m

2、L mL水，观察现象，并用手触摸试管外壁。水，观察现象，并用手触摸试管外壁。现现 象象手的感觉手的感觉分分 析析生石灰和水剧烈反应，产生大量水蒸气，生石灰和水剧烈反应，产生大量水蒸气，放热。放热。热或烫手热或烫手。生石灰和水剧烈反应，产生大量水蒸气，生石灰和水剧烈反应，产生大量水蒸气，并放出热量，说明这是一个并放出热量，说明这是一个 放热反应。放热反应。一、化学反应中的能量变化一、化学反应中的能量变化化学反应在生成新物质的同时，还伴随着能量的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。变化，而能量的变化通常表现为热量的变化。C + OC + O2 2 CO

3、 CO2 2 点燃点燃（放热反应）（放热反应）COCO2 2 + C + C 2CO2CO高温高温（吸热反应）（吸热反应） 目前，人类通过化学反应获得的能量，大多来自于目前，人类通过化学反应获得的能量，大多来自于化石燃料的燃烧，由于资源有限，因此要控制燃烧反应，化石燃料的燃烧，由于资源有限，因此要控制燃烧反应，提高燃料的利用率。提高燃料的利用率。二、化石燃料的利用二、化石燃料的利用煤煤 、石油、天然气又称为化石燃料、石油、天然气又称为化石燃料,是不可再生能源。是不可再生能源。关于化石燃料关于化石燃料 煤、石油和天然气煤、石油和天然气是世界上最重要的三种是世界上最重要的三种化石燃料化石燃料。 煤

4、煤工业的粮食工业的粮食石油石油工业的血液工业的血液天然气天然气主要成分是甲烷（主要成分是甲烷（CH4）润滑油煤和石油煤石油组成元素：C H、N、S、O 及无机矿物质焦炭煤焦油煤气（氢气、甲烷、一氧化碳等）干馏（化学变化）组成元素： C、HS、O、N等（物理变化）分馏溶剂油汽油航空煤油煤油柴油都是混合物石蜡沥青至上而下，沸点逐渐升高煤和石油煤和石油石油和煤的综合利用石油和煤的综合利用用途：用途：1.用作燃料用作燃料 2.用作工业原料用作工业原料1.被称为当今世界上重要的三大化石燃料是什么？(2.煤主要含（ ）元素，还含有那些元素（ ） 属于纯净物还是混合物（ ）3.将煤隔绝空气加热，还可以制得那

5、些产品？4.石油主要含哪两种元素（ ），利用石油中各成分（ ）的不同，将其分离，该变化属于物理变化还是化学变化（ ）煤、石油、天然气煤、石油、天然气)碳碳混合物混合物碳、氢碳、氢沸点沸点物理变化物理变化氢、氮、氧、硫元素氢、氮、氧、硫元素你见到过甲烷气体吗？你见到过甲烷气体吗？ 天然气主要是由碳和氢组成的气态化合物，天然气主要是由碳和氢组成的气态化合物，其中主要的是甲烷（其中主要的是甲烷（CHCH4 4),),俗称俗称沼气沼气。（1 1）甲烷的物理性质）甲烷的物理性质通常状况下为通常状况下为无无色、色、无味、气体无味、气体难难溶于水溶于水 密度比空气小密度比空气小2.2.天然气天然气实验验证实

6、验验证 设计实验：如何验证甲烷燃烧的产物是水和二氧化碳？设计实验：如何验证甲烷燃烧的产物是水和二氧化碳？（2 2）甲烷的化学性质）甲烷的化学性质 演示实验演示实验 点燃纯净的甲烷气体，观察火焰的点燃纯净的甲烷气体，观察火焰的颜色颜色（可燃性）（可燃性）注意：注意：在点燃甲烷前要检验纯度在点燃甲烷前要检验纯度（火焰明亮并呈蓝色）（火焰明亮并呈蓝色）CHCH4 4+2O+2O2 2 = CO= CO2 2+2H+2H2 2O O点燃点燃实实 验验 步步 骤骤实实 验验 现现 象象结结 论论1. 点燃甲烷点燃甲烷甲烷具有可燃性甲烷具有可燃性2.将冷而干燥的小烧将冷而干燥的小烧杯罩在火焰上杯罩在火焰上

7、3.向小烧杯中注入澄向小烧杯中注入澄清的石灰水，振荡清的石灰水，振荡CH4+2O2 = CO2+2H2O点燃点燃实验探究记录：产生淡蓝色火焰产生淡蓝色火焰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可燃物组成中碳元素和氢元素的鉴定方法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。活动三：如何验证甲烷的元素组成？活动三：如何验证甲烷的元素组成？ 煤矿的矿井中常含有甲烷，煤矿发生煤矿的矿井中常含有甲烷，煤矿发生瓦斯爆炸

8、造成人员伤亡的事故时有发生。瓦斯爆炸造成人员伤亡的事故时有发生。你认为煤矿应采取哪些安全措施？你认为煤矿应采取哪些安全措施？ （1）要严禁烟火，排除一切可能产生）要严禁烟火，排除一切可能产生火花的因素；火花的因素； （2）注意矿井的通风，使在矿井中产）注意矿井的通风，使在矿井中产生的甲烷尽快散失；生的甲烷尽快散失； （3）要注意对矿井工人进行安全意识的）要注意对矿井工人进行安全意识的教育。教育。沼沼气气的的制制取取和和利利用用 目前人类所使用的能源主要取自化石燃料，它们经历了目前人类所使用的能源主要取自化石燃料，它们经历了上亿年的时间才得以形成，因此不可再生。上亿年的时间才得以形成，因此不可再

9、生。 20092009年我国化石能源基础储量和年产量分别为：年我国化石能源基础储量和年产量分别为：石油石油 28.3328.33亿吨，亿吨，1.891.89亿吨；亿吨； 天然气天然气 3212432124亿立方米，亿立方米，851.7851.7亿立方米；亿立方米； 煤煤 32613261亿吨，亿吨，30.530.5亿吨。亿吨。 按照目前全世界对化石燃料的消耗速度计算，这些能源按照目前全世界对化石燃料的消耗速度计算，这些能源可供人类使用的时间大约还有多少年？可供人类使用的时间大约还有多少年？3.3.合理利用与开发化石能源合理利用与开发化石能源使燃料充分燃烧需考虑两点：使燃料充分燃烧需考虑两点：（

10、1 1）燃烧时有足够多的空气）燃烧时有足够多的空气（2 2）燃料与空气有足够大的接触面）燃料与空气有足够大的接触面使用燃料时，若燃料不能充分燃烧，易产生黑烟，使用燃料时，若燃料不能充分燃烧，易产生黑烟，COCO等等物质，使燃料的利用率降低，浪费资源，污染空气，所物质，使燃料的利用率降低，浪费资源，污染空气，所以控制燃烧反应，使燃料充分燃烧，对于节约能源非常以控制燃烧反应，使燃料充分燃烧，对于节约能源非常重要。重要。海底海底“可燃冰可燃冰”科学家在科学家在300500300500米海洋深处发现一米海洋深处发现一种冰霜样的物质种冰霜样的物质可燃冰。可燃冰可燃冰。可燃冰是甲烷水合物是甲烷水合物( (

11、化学式化学式CHCH4 48H8H2 2O)O)其外其外观像冰。一体积可燃冰可储载观像冰。一体积可燃冰可储载100100200200倍体积的甲烷气体，具有能量高、倍体积的甲烷气体，具有能量高、燃烧值大等优点。燃烧值大等优点。可燃冰或将成为未来新能源：可燃冰或将成为未来新能源：三三.使用燃料对环境的影响使用燃料对环境的影响 化石燃料燃烧造成空气污染主要原因：化石燃料燃烧造成空气污染主要原因：燃料中的一些杂质如燃料中的一些杂质如硫硫等燃烧时，产生空气污等燃烧时，产生空气污染物如染物如二氧化硫二氧化硫燃料燃烧不充分，产生燃料燃烧不充分，产生一氧化碳一氧化碳等。等。未燃烧的碳氢化合物及炭粒、尘粒等排放

12、到空气中形未燃烧的碳氢化合物及炭粒、尘粒等排放到空气中形成成浮尘。浮尘。 煤燃烧时生成煤燃烧时生成 等污染物，这些等污染物，这些污染物反应后溶于雨水形成酸雨。污染物反应后溶于雨水形成酸雨。酸雨的形成过程酸雨的形成过程SO2和和NO2酸雨使树木大量死亡酸雨使树木大量死亡1908年年 1969年年雕像雕像受酸受酸雨腐雨腐蚀，蚀，六十六十年沧年沧桑变桑变化。化。鱼类大量死亡鱼类大量死亡酸雨损害人体健康酸雨损害人体健康面对酸雨问题，应采取怎样的防止和保护措施呢？面对酸雨问题，应采取怎样的防止和保护措施呢？3、汽车尾气的排放汽车尾气的排放CO气体；气体；未燃烧的碳氢化合物；未燃烧的碳氢化合物；氮的氧化物

13、；氮的氧化物；含铅的化合物和烟尘等。含铅的化合物和烟尘等。汽车用的燃料主要是汽车用的燃料主要是汽油和柴油汽油和柴油 （1）改进发动机的燃烧方式，以使）改进发动机的燃烧方式，以使汽油能充分燃烧。汽油能充分燃烧。 （2）使用催化净化装置，使有害气）使用催化净化装置，使有害气体转化为无害物质。体转化为无害物质。 （3）使用无铅汽油，禁止含铅物质）使用无铅汽油，禁止含铅物质排放。排放。 （4）使用清洁能源，如使用压缩天然气）使用清洁能源，如使用压缩天然气（CNG）或液化石油气（）或液化石油气（LPG）作燃料。）作燃料。 （5）在管理上加大检测尾气的力度，禁）在管理上加大检测尾气的力度，禁止未达到环保标

14、准的汽车上路。止未达到环保标准的汽车上路。 （6）在汽油中加入适量乙醇作为汽车燃料，）在汽油中加入适量乙醇作为汽车燃料，可适当节约石油资源，并在一定程度上减少可适当节约石油资源，并在一定程度上减少汽车尾气的污染。汽车尾气的污染。车用乙醇汽油1、物质分类：2、优点：3、缺点：混合物节约石油资源减少污染提高农民收入粮食危机酒精，化学式为酒精，化学式为C2H5OH。无色、有特殊香味无色、有特殊香味的液体，易挥发，沸点低，能与水混的液体，易挥发，沸点低，能与水混溶。溶。清洁能源：天然气、乙醇和氢气清洁能源：天然气、乙醇和氢气C2H5OH+3O2 2CO2+3H2O点燃点燃（可再生能源）（可再生能源）含

15、淀粉、糖的植物经发酵、含淀粉、糖的植物经发酵、蒸馏而成。蒸馏而成。环保又节能的沃尔沃生物乙醇燃料车环保又节能的沃尔沃生物乙醇燃料车可再生、环保；可再生、环保； “绿色绿色”能源；能源；燃烧产物基本上不污染环境。燃烧产物基本上不污染环境。 用作酒精灯、火锅、内燃机等的燃料用作酒精灯、火锅、内燃机等的燃料2H2+O2 2H2O 点燃点燃燃烧产物无污染，是最清洁的燃料燃烧产物无污染，是最清洁的燃料。 资源丰富，可再生；资源丰富，可再生；无毒、极易无毒、极易燃、燃烧放热多；燃烧产物是水，几乎不燃、燃烧放热多；燃烧产物是水，几乎不产生有害气体和颗粒物，不污染环境。产生有害气体和颗粒物，不污染环境。制取成

16、本高；制取成本高；贮存、运输困难。贮存、运输困难。物理性质物理性质：无色无味的气体，难溶于水，密度无色无味的气体，难溶于水，密度比空气小比空气小化学性质化学性质：可燃性、还原性可燃性、还原性2，氢气，氢气氢气的实验室制法氢气的实验室制法 锌和稀硫酸（或稀盐酸）锌和稀硫酸（或稀盐酸）原理原理: Zn + H2SO4= ZnSO4 + H2制取氢气的发生装置制取氢气的发生装置收集装置收集装置排水法收集氢气排水法收集氢气向下排空气法收集氢气向下排空气法收集氢气 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。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对

17、环境的污染。注意！注意！C.H化合物或者化合物或者C.H.O化化合物燃烧的产物一般都是合物燃烧的产物一般都是CO2和和H2O.知识点一、化学变化中的能量变化知识点一、化学变化中的能量变化D D【典例【典例1 1】人类生活需要能量。下列能量主要由化学变】人类生活需要能量。下列能量主要由化学变化产生的是（化产生的是（ ）A.A.电熨斗通电发出的热量电熨斗通电发出的热量 B.B.电灯通电发出的光电灯通电发出的光 C.C.水电站利用水利产生的电能水电站利用水利产生的电能 D.D.液化石油气燃烧放出的热量液化石油气燃烧放出的热量【典例【典例2 2】下列说法正确的是】下列说法正确的是( )( )A.A.天

18、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 B.B.将石油干馏可以得到汽油、煤油等产品将石油干馏可以得到汽油、煤油等产品C.C.煤不可再生，而石油可再生煤不可再生，而石油可再生 D.D.天然气的主要成分是由碳和氢组成的气态碳氢化合物天然气的主要成分是由碳和氢组成的气态碳氢化合物知识点二、化石燃料知识点二、化石燃料D D1.1.下列在实验室或在家庭中获得的能量是由化学反应得下列在实验室或在家庭中获得的能量是由化学反应得到的是（到的是（ ）微波炉微波炉 燃气热水器燃气热水器 电炉电炉 酒精灯酒精灯 太阳能太阳能A A B B C C D D C C 2 2下列关于煤的说法不正确的是

19、（下列关于煤的说法不正确的是（ ）A A煤是一种化石燃料，最终将被耗尽煤是一种化石燃料，最终将被耗尽B B将煤隔绝空气加热，可以得到焦炭将煤隔绝空气加热，可以得到焦炭、煤焦油、煤气等、煤焦油、煤气等物质物质C C煤只含有碳煤只含有碳、氢两种元素氢两种元素D D煤是一种复杂的混合物煤是一种复杂的混合物C C3.3.下列关于石油的说法中，正确的是（下列关于石油的说法中，正确的是（ ）A.A.石油是混合物，炼制后能得到多种产品石油是混合物，炼制后能得到多种产品B.B.石油是一种可以再生的能源石油是一种可以再生的能源C.C.石油是一种纯净物石油是一种纯净物D.D.石油燃烧后的产物只有二氧化碳石油燃烧后的产物只有二氧化碳A A4.4.下列关于化石燃料的说法中，正确的是（下列关于化石燃料的说法中，正确的是（ ）A.A.化石燃料是不可再生能源化石燃料是不可再生能源B.B.化石燃料取之不尽、用之不竭化石燃料取之不尽、用之不竭C.C.化石燃料在通常情况下都是固体化石燃料在通常情况下都是固体D.D.化石燃料充分燃烧后只生成二氧化碳和水化石燃料充分燃烧后只生成二氧化碳和水A A5.5.下列说法正确的是（下列说法正确的是（ ）A.A.