化石能源的合理利用课件-九年级化学人教版上册

课题2化石能源的合理利用化学组第七单元

能源的合理利用与开发新

课

导

入家里做饭时用的是什么燃料？汽车用的燃料有哪些？天然气液化石油气汽油柴油炼钢厂、热电厂等使用什么燃料？煤新

课

导

入温度达到着火点可燃物+氧气生成物+能量点燃能源柴火煤球液化石油气天然气旧

知

回

顾1.燃烧是指：

与

发生的一种

、

的剧烈的

反应。2.燃烧需要的3个条件是：

、

、

。3.灭火的原理是：

，灭火的方法有：

、

、

。可燃物氧气发光放热氧化可燃物氧气或空气温度达到着火点破坏燃烧的条件清除可燃物隔绝氧气或空气使温度降到着火点以下学

习

目

标

1.认识化石能源是人类重要的自然资源；2.了解化石燃料的不可再生性，知道化石能源的用途。3.了解化石燃料燃烧对环境的影响，了解燃料燃烧对空气产生污染的原因；4.认识使用和开发清洁能源的重要性。探

究

新

知一、化石能源的利用回顾：酒精在燃烧的过程中发生了什么变化呢？物质变化：C2H5OH+3O22CO2+3H2O能量变化：放出大量的热量放热反应燃烧及缓慢氧化化学反应一般都会伴随能量的变化，主要表现为热量的变化。金属与酸的反应氧化钙与水反应吸热反应碳与二氧化碳反应探

究

新

知一、化石能源的利用

2020年中国能源结构示意图煤石油天然气三大化石能源探

究

新

知一、化石能源的利用

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。这些化石能源及其加工后的产品常被用作燃料，因此化石能源也被称为化石燃料。那么，化石能源是如何被利用的？如何在利用化石能源的同时保护好我们的生存环境？煤石油天然气可再生能源

2020年中国能源结构示意图不可再生能源(混合物)三大探

究

新

知一、化石能源的利用1.煤和石油煤的形成石油、天然气的形成植物植物枯萎植物等被埋于土中，经长期复杂变化形成煤海洋生物死亡动植物遗骸被层层沙泥掩埋经复杂变化形成石油和天然气化石能源都是由古代生物的遗骸经一系列复杂变化形成的，是（混合物）。不可再生能源探

究

新

知一、化石能源的利用1.煤煤是复杂的混合物，主要含碳C，还含氢H、氧O、氮N、硫S等。将将煤作为燃料，主要是利用碳与氧气反应放出的热量不可再生能源作燃料能量“工业的粮食”、“黑色的金子”探

究

新

知一、化石能源的利用1.煤焦炭——冶金工业的重要原料煤焦油——重要的化工原料煤气——主要成分：H2、CH4、CO等—作燃料隔绝空气加强热煤的综合利用生活燃气杀虫剂

化肥

医药……化学变化探

究

新

知一、化石能源的利用1.煤煤干馏煤焦油、焦炭、煤气炼焦炉出焦化学变化煤干馏后的综合利用，既可以充分利用煤资源，还可以极大地减少污染。探

究

新

知一、化石能源的利用1.煤煤的综合利用探

究

新

知一、化石能源的利用海洋生物死亡动植物的遗骸被层层泥沙掩埋生物的遗骸经复杂变化形成石油和天然气石油、天然气的形成2.石油探

究

新

知一、化石能源的利用2.石油被称为“工业的血液”

从地下开采出来的石油叫作原油，一般是黏稠的液体。石油主要含有碳C和氢H两种元素。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。原油不能被直接利用物理变化石油分馏汽油、柴油、沥青……物理变化探

究

新

知一、化石能源的利用2.石油石油又称原油，属于混合物，主要含C和H不可再生能源加热炼制等利用各成分的沸点不同进行分离（物理变化）物理变化分馏机动车燃料照明铺路、做油漆探

究

新

知一、化石能源的利用2.石油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。液化石油气易燃易爆，其钢瓶内压强较大，使用时要注意安全。注意：煤和石油是重要的燃料，也是重要的化工原料。（不是化工产品）液化石油气——家用燃料探

究

新

知一、化石能源的利用2.石油石油的综合利用合成纤维塑料油漆……探

究

新

知一、化石能源的利用2.石油石油的综合利用探

究

新

知一、化石能源的利用有石油的地方一般都有天然气存在，天然气主要含有由碳C和氢H组成的气态碳氢化合物，其中最主要的成分是甲烷（CH4）。渤海油田大庆油田3.天然气不可再生能源天然气（主要成分：甲烷CH4，俗称沼气，西气东输的气体，瓦斯爆炸中的“瓦斯”，主要成分是甲烷CH4，甲烷CH4是最简单的有机物。探

究

新

知一、化石能源的利用3.天然气不可再生能源我国是世界上最早利用天然气的国家。《天工开物》记载的利用天然气熬制井盐示意图(局部)家用燃气灶天然气作燃料探

究

新

知一、化石能源的利用3.天然气不可再生能源【实验7-2】甲烷CH4的燃烧目的：验证甲烷具有可燃性，甲烷中含有碳元素C和氢元素H(1)点燃从导管放出的甲烷，在火焰上方罩一个干燥的烧杯，过一会儿，观察烧杯壁上的现象。(2)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。图7-20甲烷在空气里燃烧检验有水H2O生成检验有二氧化碳CO2气体生成探

究

新

知一、化石能源的利用3.天然气CH4点燃前需验纯实验：甲烷CH4燃烧及其产物检验点燃甲烷前，要先检验甲烷的纯度探

究

新

知一、化石能源的利用实验编号现象化学方程式(1)（2）结论【实验7-2】甲烷CH4的燃烧天然气属于较清洁能源甲烷燃烧，火焰呈淡蓝色，烧杯内壁出现无色液滴CH4+2O2

CO2+2H2O点燃烧杯中澄清石灰水变浑浊CO2+Ca(OH)2CaCO3↓+H2O甲烷具有可燃性，燃烧后有CO2和H2O生成，说明甲烷中含有氢元素H和碳元素CCH4+2O2

CO2+2H2O点燃探

究

新

知一、化石能源的利用小结：甲烷的性质物理性质化学性质①通常状况下为无色、无味的气体②极难溶于水③密度比空气小(排水法收集）（向下排空气法收集）可燃性甲烷CH4点燃纯净的甲烷气体，产生淡蓝色火焰。点燃前需验纯！CH4+2O2

CO2+2H2O（火焰呈淡蓝色）点燃探

究

新

知一、化石能源的利用3.天然气不可再生能源沼气——甲烷CH4图7-21沼气的制取和利用示意图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。池沼里含有沼气探

究

新

知一、化石能源的利用三大可燃性气体氢气H2:一氧化碳CO：甲烷CH4:火焰呈蓝色注意：①点燃可燃性气体前一定要验纯！防止不纯引起爆炸；②燃烧火焰都为蓝色或淡蓝色三大化石能源（燃料）：煤、石油、天然气三大还原性物质：碳C、一氧化碳CO、氢气H22H2+O2

2H2O点燃2CO+O22CO2点燃CH4+2O2CO2+2H2O点燃探

究

新

知一、化石能源的利用可燃冰——甲烷水合物热值高、储量巨大未来新能源海底埋藏着大量可燃烧的“冰”——可燃冰形成：在高压和低温条件下形成；主要成分：甲烷水合物；优点：具有热值高、储量巨大等，有望

成为未来新能源；弊端：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。开采的关键是解决技术上的

问题。探

究

新

知一、化石能源的利用思考与讨论

如果按表7-3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。化石能源储量年产量煤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2075.8亿立方米表7-3我国化石能源储量和年产量≈50年≈18.5年≈30.5年探

究

新

知一、化石能源的利用思考与讨论化石能源储量年产量煤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年2060100140≈30.5≈18.5≈50合理开采化石能源，提高燃料利用率面对能源危机：我们应该节约现有的资源，充分利用燃料，同时开发新能源探

究

新

知二、降低化石能源的利用对环境的影响

人类一直生活在空气清新，风景如画的美好世界里。可是工业革命以后，人类突然发现，在我们生活的世界里，天不再是那么湛蓝，水不再绿，空气不再清新。请思考，造成这种现象的原因是什么？探

究

新

知二、降低化石能源的利用对环境的影响煤石油天然气CO2H2OSO2NO2NOCO烟尘化石能源燃烧产物探

究

新

知二、降低化石能源的利用对环境的影响化石燃料燃烧后的产物煤主要含C，还含有H、S、N、O等主要含C、H石油主要成分是甲烷(CH4)天然气H2OSO2NO2NO浮尘有害气体温室效应酸

雨雾

霾CO2CO探

究

新

知二、降低化石能源的利用对环境的影响温室效应增强酸雨雾霾化石燃料燃烧造成空气污染的原因③未燃烧的碳氢化合物及炭粒、尘粒等排放到空气中形成浮尘。①燃料中的一些杂质如硫等燃烧时，产生空气污染物如SO2等；②燃料燃烧不充分，产生CO等；探

究

新

知二、降低化石能源的利用对环境的影响煤的燃烧CH、OCO2CO过多温室效应有毒H2ONSNO2等氮的氧化物SO2在空气中发生反应后的生成物溶于水酸雨空气污染①酸雨：由SO2、氮的氧化物如NO2、NO等引起②温室效应：由CO2过多引起③雾霾：浮尘、可吸入颗粒物（PM2.5、PM10）引起探

究

新

知二、降低化石能源的利用对环境的影响酸雨对环境的危害酸雨对植被的破坏酸雨对雕像的腐蚀SO2NO2NO酸雨使用脱硫煤使用天然气探

究

新

知二、降低化石能源的利用对环境的影响酸雨的危害：①破坏土壤、植被、森林；②腐蚀金属及建筑物；③危害人体健康。汽车燃料的燃烧对空气的影响:目前，多数汽车使用的燃料是汽油或柴油；汽车尾气中的污染物有：CO、未燃烧的碳氢化合物、氮的氧化物、烟尘等。探

究

新

知二、降低化石能源的利用对环境的影响CO烟尘雾霾等空气污染碳氢化合物氮氧化物改进汽车发动机使用清洁能源探

究

新

知二、降低化石能源的利用对环境的影响CO2温室效应加剧低碳行动开发新能源探

究

新

知二、降低化石能源的利用对环境的影响降低化石能源的利用对环境影响的措施1.提高燃料质量和改进使用技术来减少空气污染物的排放。②用天然气代替煤；③改进发动机的燃烧方式，使用催化净化装置，加大尾气检测力度，禁止未达环保标准的汽车上路推广使用电动汽车；①大力推广使用脱硫煤，改进脱硫设备；2CO+2NO2CO2+N2催化剂汽车尾气处理：使用催化净化装置，使有害气体转化为无害物质。探

究

新

知二、降低化石能源的利用对环境的影响降低化石能源的利用对环境影响的措施2.开发和利用新的清洁燃料及能源。开发和利用新能源的迫切性化石能源影响环境随着能源消耗量的增长，化石能源对环境的影响越发突出化石能源储量有限化石能源是有限的且不可再生，人类巨大的能源需求使化石能源面临枯竭的危险①氢能源探

究

新

知二、降低化石能源的利用对环境的影响氢能源汽车氢能是航空动力之一氢燃料电池原理开发新能源——氢能源探

究

新

知二、降低化石能源的利用对环境的影响①氢能源产物为H2O，无污染燃烧热值高清洁、高能燃料存在问题：大量制取和储运成本高2H2+O2

2H2O点燃2H2O2H2↑+O2↑通电原料来源广氢气H2是最理想、最清洁的高能燃料，原因①原料来源广：②燃烧热值高③产物为H2O，无污染：2H2O2H2↑+O2↑通电2H2+O2

2H2O点燃④无毒探

究

新

知二、降低化石能源的利用对环境的影响氢气H2：最轻的气体、最理想、最清洁的高能燃料，相对分子质量最小的物质，相对分子质量最小的氧化物是水H2O。现役推力最大的氢氧火箭发动机我国首列氢能源市域列车试跑成功探

究

新

知二、降低化石能源的利用对环境的影响颜色气味状态密度溶解性无色无臭气体比空气的小难溶于水氢气的实验室制取向下排空气法排水法实验室常用锌和稀硫酸反应制取氢气。反应的化学方程式为:

Zn＋H2SO4ZnSO4＋H2探

究

新

知二、降低化石能源的利用对环境的影响Zn＋H2SO4ZnSO4＋H2固液常温型排水法收集氢气向下排空气法收集氢气因为氢气H2难溶于水且不与水发生反应因为氢气H2的密度比空气小，不与空气中的物质反应，无毒固—液常温型发生装置收集装置发生装置收集装置探

究

新

知二、降低化石能源的利用对环境的影响氢气的实验室制备①氢能源探

究

新

知二、降低化石能源的利用对环境的影响物理性质化学性质特点来源面临问题氢气的概述：可燃性

2H2+O2

2H2O

点燃氢气本身无毒、原料来源广泛、热值高、燃烧产物只有水，对环境无污染无色、无味的气体，难溶于水，密度比空气的小氢气可由水分解制得大量制取和储运成本较高还原性

H2+CuO

H2O+Cu△探

究

新

知二、降低化石能源的利用对环境的影响①氢能源工业上一般通过电解水或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探

究

新

知二、降低化石能源的利用对环境的影响②开发和利用其他能源太阳能风能核能地热能水能生物质能潮汐能探

究

新

知二、降低化石能源的利用对环境的影响②开发和利用其他能源新能源的应用——太阳能太阳能充电站太阳能路灯太阳能热水器探

究

新

知二、降低化石能源的利用对环境的影响②开发和利用其他能源新能源的应用——核能、风能新疆达坂城风力发电探

究

新

知二、降低化石能源的利用对环境的影响②开发和利用其他能源我国能源消费结构的变化趋势图促进能源消费结构不断优化，向清洁低碳方向转变。消费占比最高的是：煤探

究

新

知二、降低化石能源的利用对环境的影响②开发和利用其他能源浙江温州滩涂光伏发电项目太阳能电能青海德令哈熔盐光热发电项目光能、热能电能图7-28我国已经建成世界最大规模的清洁发电体系探

究

新

知二、降低化石能源的利用对环境的影响②开发和利用其他能源广东阳江海上风电项目福建福清“华龙一号”核电项目图7-28我国已经建成世界最大规模的清洁发电体系风能电能核能电能开发新能源的目的：解决化石能源枯竭，减少环境污染。练

习

与

运

用4.尝试解释以下生活中的现象：

（1）火上浇油油是常见的可燃物，燃烧时会放出热量，向火中浇油会使燃烧更剧烈。2.室内起火时，不能打开门窗。室内可燃物燃烧会消耗大量的氧气，打开门窗会补充氧气，使火越烧越旺。练

习

与

运

用1.(P177)下列关于化石能源的叙述中，不正确的是（

）。A.煤可用于发电

B.石油炼制可得到多种产品C.天然气的主要成分是甲烷

D.化石能源只能通过燃烧加以利用2.(P177)从环境保护的角度考虑，下列燃料中最理想的是（）。A.乙醇B.汽油C.氢气D.天然气DC液化石油气、汽油、煤油、柴油、润滑油、石蜡、沥青CH4CH4+2O2CO2+2H2O点燃2H2+O2

2H2O点燃练

习

与

运

用3.(P177)天然气作为一种较清洁的燃料，已经走进城乡居民生活。请回答下列问题。（1）与燃煤相比，使用天然气可以减少的空气污染物有

（填一种即可）。（2）上网查阅我国化石能源的分布情况，说明西气东输工程的意义。SO2、我国有不少化石能源的矿藏分布在西部地区，而人口却密集分布在东部地区，所以西气东输有重要意义。（合理即可）NO2练

习

与

运

用4.(P177)秸秤等生物质可用于生产乙醇等生物质能源。下表给出了乙醇、石油燃烧时释放的能量和二氧化碳的数据。请结合以上数据，并查阅资料，分析这两种能源各自的优势:(1)

;(2)

。能源释放的能量/（kJ·g-1）释放的二氧化碳/（mg·kJ-1）乙醇（生物质能源）29.764石油（化石能源）43.773练

习

与

运

用4.(P177)秸秤等生物质可用于生产乙醇等生物质能源。下表给出了乙醇、石油燃烧时释放的能量和二氧化碳的数据。乙醇（C2H5OH）：乙醇燃烧虽然会产生二氧化碳CO2，但用于生产乙醇的植物在生长过程中，通过光合作用会吸收大气中的二氧化碳CO2，而且生物质能源可以再生。不足是燃烧释放的能量相对较少；请结合以上数据，并查阅资料，分析这两种能源各自的优势:(1)

;(2)

。石油：与乙醇相比，相同质量的石油释放的能量较多。但石油不可再生，且在释放相同能量的情况下，石油释放的二氧化碳CO2较多，燃烧石油还会产生二氧化氮NO2等其他污染气体。练

习

与

运

用5.人类社会的发展离不开能源。下列不属于化石能源的是（）A.石油

B.煤

C.天然气 D.氢能D

6.我国古代著作《天工开物》中就有对煤炭开采的记载：“凡煤炭普天皆生，以供锻炼金石之用。”下列关于煤的说法正确的是（）A.煤燃烧是吸热反应

B.煤在地球上的蕴藏量是有限的C.煤经过物理变化加工得到的气体燃料就是煤气D.煤是一种纯净物，与石墨、金刚石都属于碳单质B练

习

与

运

用7.人类目前消耗的能源主要来自化石燃料。(1)石油是化石燃料之一，它属于

(填“纯净物”或“混合物”)。(2)煤块经粉碎处理后，在空气中燃烧得更快、更充分，这是因为_________________________________。(3)农村居民用上了天然气。天然气燃烧的化学方程式为_________________________________。混合物增大了煤与空气的接触面积CH4+2O2CO2+2H2O点燃课

堂

小

结化石能源化石能源综合利用环境污染分

类形

成煤石油天然气不可再生能源温室效应有毒酸雨开发利用新能源三大化石燃料煤—综合利用—煤的干馏石油—综合利用—石油分馏天然气：不可再生CH4+2O2CO2+2H2O点燃课

堂

小

结环境污染：酸雨、温室效应加剧等措施：脱硫煤、尾气处理、清洁燃料等开发利用新能源：氢能、可燃冰、太阳能等其他能源：太阳能、风能、地热能、潮汐能、生物质能和核能等降低化石能源的利用对环境的影响课

后

练