化石能源的合理利用课件-九年级化学人教版上册

课题二

化石能源的合理利用第七单元

能源的合理利用与开发教学目标1、能说出煤、石油、天然气等主要化石能源的基本形成过程、特点和主要用途。2、能阐述化石能源利用对经济发展（正面）和生态环境（负面，如空气污染、温室效应）的双重影响。3、能说出日常生活中3-5种节约能源的具体做法（如人走灯灭、绿色出行等）。情境导入目前，人类利用的能量大多来自化石能源，如煤、石油和天然气等。那么，化石能源是怎么形成的，如何被利用？如何在利用化石能源的同时保护好我们的生存环境？目前，人类利用的能量大多数来自什么？新授课化石能源：是由古代生物的遗骸经一系列复杂变化形成的，是一种不可再生能源。当今世界最重要的三大化石能源：煤、石油、天然气。煤石油天然气1、煤—工业粮食煤煤：是复杂的混合物，主要含碳元素，还含氢、氧、氮、硫等元素。作为燃料，主要利用碳与氧气反应放热。性质组成元素主要含有碳元素，此外，还含有氢、氧、氮、硫等元素。综合利用黑色固体有光泽，具有可燃性可以通过将煤隔绝空气加强热分解或煤与其他物质反应来实现，由此得到许多有用的物质，如焦炭、煤焦油、煤气等。煤气是由一氧化碳、氢气和甲烷等组成的混合气体，可用作居民生活燃气和化工原料。又叫作煤的干馏，该过程中有新物质生成，属于化学变化。一、化石能源的利用煤的综合利用石油：从地下开采出来的石油叫原油，一般是黏稠液体，主要含碳和氢两种元素。加热炼制并分离，可得到多种燃料和化工原料。2、石油—工业血液石油炼制的部分产品和主要用途性质粘稠状液体组成元素主要含碳、氢元素，还有少量氧、硫、氮等元素综合利用将石油加热并使用催化剂炼制，再利用各成分的沸点不同进行分离，可得到多种燃料和化工原料，使石油得到综合利用。液化石油气是石油化工的一种产品，加压后可储存在钢瓶中，一般作为燃料使用。又叫石油的分馏：利用沸点不同进行分离（物理变化）石油的综合利用3、天然气天然气主要是由碳和氢元素组成的气态碳氢化合物，其中主要的成分是甲烷（CH4）。大庆油田渤海油田有石油的地方一般都有天然气存在我国是世界上最早利用天然气的国家。明代的《天工开物》记载了我国古代劳动人民利用天然气熬制井盐。（1）甲烷：CH4①物理性质：在常温下，甲烷是一种无色、无臭的气体，ρ甲烷<ρ空气，极难溶于水。②化学性质：可燃性实验探究7-2点燃从导管放出的甲烷，在火焰的上方罩一个干燥的烧杯，过一会儿，观察烧杯壁上的现象。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。实验现象化学方程式(1)(2)注意：甲烷是可燃性气体，点燃前都需要检验其纯度。烧杯内壁有无色液滴产生澄清石灰水变浑浊CH4+2O2

CO2+2H2O点燃CO2+Ca(OH)2

CaCO3↓+H2O结论：甲烷具有可燃性，燃烧后有H2O和CO2生成，说明甲烷中含有氢元素和碳元素③来源a：池沼中产生的沼气的主要成分是甲烷。把秸秆、杂草、人畜粪便等废弃物放在密闭的沼气池中发酵，就会产生沼气（可再生能源），可用作燃料。沼气的制取和利用示意图③来源b：海底中的“可燃冰”【形成】可燃冰是在高压和低温条件下形成的【主要成分】甲烷水合物【优点】具有热值高、储量巨大等优点，有望成为未来新能源。从我国南海开采的可燃冰样品【利用】如果开发和利用不当，有可能引发地质灾害和温室效应加剧等问题。思考与讨论如果按下表所示的化石能源储量和年产量，估算大约多少年后将可能没有可开采的煤、石油和天然气。在图7-23中表示你的估算结果，并谈谈你对化石能源使用与开发的看法。储量年产量煤2079亿吨41.3亿吨石油36.89亿吨1.99亿吨天然气63393亿立方米2075.8亿立方米煤石油天然气20年40年60年≈50年≈18.5年≈30.5年化石能源是不可再生能源，储量有限，有计划的开采，防止过度，节约，合理利用。二、降低化石能源的利用对环境的影响1、化石燃料的燃烧会产生SO2、氮的氧化物—酸雨形成危害防治煤燃烧时产生NO2和SO2等污染物，这些气体或气体在空气中发生反应后的生成物溶于雨水，会形成酸雨损害生态：土壤和水体酸化，致生物受损、多样性降低。腐蚀建筑：侵蚀金属、大理石料等，损坏文物古迹。威胁健康：刺激呼吸道等，通过食物链间接危害人体。使用脱硫煤，改进生产中使用的脱硫设备；用天然气代替煤。二、降低化石能源的利用对环境的影响2、汽车使用的燃料是汽油和柴油，它们燃烧时产生一氧化碳、未燃烧的碳氢化合物、氮的氧化物和烟尘等，随尾气直接排放到空气中，形成雾霾的污染物。3、大量化石能源燃烧释放的二氧化碳会引起温室效应加剧，导致全球变暖。（1）导致两级冰川融化，海平面升高，淹没部分沿海城市；

（2）使土地沙漠化，造成农业减产；

（3）使暴雨等极端天气事件发生的频发和强度增大，导致旱涝灾害加剧；（4）影响自然生态系统，改变生物多样性等。4、在使用化石能源时，如何提高燃料质量和改进使用技术来减少空气污染物的排放？二、降低化石能源的利用对环境的影响（1）使用脱硫煤，改进生产中使用的脱硫设备；用天然气代替煤。（2）改进汽车发动机的燃烧方式，使用催化净化装置，加大尾气检测力度，推广使用电动汽车随着能源消耗量的增长，化石能源对环境的影响越发突出。同时，人类巨大的能源需求也使化石能源面临枯竭的危险。因此，开发和利用新能源已成为人类的迫切需求。5、开发和利用新能源（1）氢气作为新能源的优势2H2+O2===2H2O点燃燃烧产物为H2O，无污染燃烧热值高理想的清洁高能燃料应用：航天、交通等领域5、开发和利用新能源（2）应用：航天、交通等领域氢氧火箭发动机氢能源列车（3）氢气的实验室制法①化学试剂：锌粒与稀硫酸。②反应原理：Zn+H2SO4=ZnSO4+H2↑

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③实验装置发生装置：固液常温型（反应物状态为液态和固态，反应条件为常温）。收集装置：排水法（不易溶于水），向下排空气法（密度比空气小）。（4）氢气的工业制法工业上一般通过电解水或以化石能源为原料制取氢气。H2/CO比例调节脱除CO2、H2S①电解水原理：2H2O=2H2

↑+O2↑通电②以化石能源为原料制取氢气大量制取和储运成本较高，氢气在生产和生活中还未能广泛应用。（5）其他新能源太阳能风能核能地热能生物质能我国能源消费结构的变化趋势图开发新能源的作用:缓解了化石燃料的紧缺，促进能源消费结构不断优化，向清洁低碳方向转变。浙江温州滩涂光伏发电项目青海德令哈熔盐光热发电项目广东阳江海上风电项目福建福清“华龙一号”核电项目板书设计化石能源的合理利用1、三大化石燃料—煤、石油、天然气不可再生资源2、化石能源的利用对环境的影响酸雨—（SO2、氮的氧化物）温室效应增强—（CO2）CO等其他有害气体的污染，烟尘等的排放污染空气3、能源的利用和开发氢能优点：燃烧产物只有水，无污染，燃烧热值高。实验室制取氢气原理其他能源：风能、地热能、太阳能、生物质能等。1．关于煤的说法，错误的是A．煤燃烧时会产生、氮的氧化物等污染物B．煤可用于发电C．在煤炉旁放一盆水能防止一氧化碳中毒D．煤通过综合利用可以得到化工原料课堂练习C2.开发和利用新能源已成为人类的迫切需求。下列属于新能源的是（）A．煤 B．石油 C．天然气 D．风能课堂练习D3．物质的燃烧产生各种各样的现象，对燃烧现象描述正确的是A．木炭在氧气中剧烈燃烧，发出白光，生成黑色固体B．天然气的最主要成分在空气中燃烧，发出淡蓝色火焰C．铁丝在氧气中剧烈燃烧，火星四射，生成红色固体D．硫在氧气中燃烧，发出淡蓝色火焰，产生刺激性气味的气体课堂练习B4．下列做法正确的是A．发现天然气泄漏，点火检查泄漏处B．室内起火时要赶紧打开门窗通风C．逃离火灾现场时，可用湿毛巾捂住口鼻迅速离开D．把电动车推进室内长时间充电课堂练习C5．劳动谱写时代华章，奋斗创造美好未来。下列说法不正确的是A．工厂燃烧煤时产生SO2、氮的氧化物等污染物造成酸雨B．厨房中的面粉应远离明火C．当燃气灶火焰出现黄色，锅底出现黑色时，可缩小灶具进风口D．霉变花生洗净和煮熟后仍不宜食用课堂练习C6．飞机的燃料来源于被称为“工业血液”的化石燃料是A．煤 B．石油 C．天然气 D．氢气课堂练习B课堂练习A7．下列物质的除杂或鉴别操作正确的是选项实验目的操作A除去中CO2少量的CO把混合气体通过灼热的氧化铜B除去CaO中少量的CaCO3先加水，再过滤C鉴别H2和CH4点燃，在火焰上方罩干冷烧杯D鉴别水与酒精观察颜色8．实验室可用如图装置制备与收集H2。下列有关说法错误的是A．反应原理为：Zn+2HCl=ZnCl2+H2↑B．可用稀硫酸代替稀盐酸制取氢气C．关闭旋塞后H2将反应液压入长颈漏斗中D．用向上排空气法代替图中的收集方法课堂练习D9．2024年10月28日碳达峰碳中和论坛暨深圳国际低碳城论坛在位于龙岗区坪地街道的深圳国际低碳城开幕。本届论坛的主题是“发展新质生产力，推动发展方式全面绿色转型”，下列做法与该理念不相符的是A．发展电动汽车项目，推动“深圳智造”B．科学规划大运中心场馆再利用，促进全民健身C．为烘托节日气氛，在小区燃放烟花爆竹D．建设新能源生态园，推动清洁能源使用课堂练习C10．H2和氨气