初三【化学(北京版)】第6章 燃烧的学问 第三节 化石燃料 学习任务单

课程基本信息课例编号学科化学年级初三学期上学期课题第6章燃烧的学问第三节化石燃料教科书书名：化学出版社：北京出版社出版日期：2013年6月学生信息姓名学校班级学号学习目标1．知道常见的化石燃料，认识化石燃料是人类重要的自然资源。2．了解化石燃料燃烧对环境的影响。3．懂得合理选择能源、认识资源的综合利用和新能源开发的重要意义，树立环境保护意识。课前学习任务查一查，从下列选题中选取一个进行课前调查，并把你调查的结果制作成PPT在班级网络群里与同学们进行交流。☆目前你所知道的汽车所使用的能源，可以分为哪些类型？☆天然气的形成☆煤的形成☆石油的形成及其炼制的基本过程☆我们周围的环境与化石燃料的使用有怎样的关系☆煤、液化石油气的主要成分和热值☆我国能源使用的现状课上学习任务【任务一】阅读下列资料卡片回答：石油和天然气是如何产生的？《海底石油和天然气的形成》海底石油和天然气是一对“孪生兄弟”，它们多栖身在海洋中的“大陆架”和“大陆坡”底下。在数千万乃至数亿年前，在海湾和河口地区，海水中氧气和阳光充足，加之江河带入大量的营养物和有机质，为生物的生长、繁殖提供了丰富的“食粮”，使许多海洋生物迅速大量地繁殖。据计算，全世界海洋海平面以下100米厚的水层中的浮游生物，其遗体一年便可产生600亿吨的有机碳，这些有机碳就是生成海底石油和天然气的“原料”。但是，仅有这些生物遗体还不能形成石油和天然气，还需要一定的条件和过程。海洋每年接受1604亿吨沉积物，每年带入海洋的泥沙比其他地区更多。如果这个地区处在不断下沉之中，堆积的沉积物和掩埋的生物遗体便越来越厚。被埋藏的生物遗体与空气隔绝，处在缺氧的环境中，再加上厚厚岩层的压力、温度的升高和细菌的作用，便开始慢慢分解，经过漫长的地质时期，这些生物遗体就逐渐变成了分散的石油和天然气。【任务二】根据甲烷的元素组成，推测甲烷完全燃烧的产物，并设计实验检验燃烧产物，写出甲烷完全燃烧的文字表达式。【任务三】阅读下表中煤和石油的元素组成，推测其燃烧产物。表1煤的平均组成表2石油的平均组成【任务四】燃煤的烟气脱硫是当前应用最广、效率最高的脱硫技术。根据石灰石-石膏湿法脱硫工艺流程图，说明各设备中物质的转化关系，了解脱硫的原理。石灰石-石膏湿法脱硫工艺流程图【任务五】阅读教材120页，了解新型燃料乙醇的相关知识。【任务六】阅读下列资料卡片回答问题。氢能：能源进化的新路径催化剂加热地球上的氢资源极其丰富。据估算，地球上的海水有1.37×1018t，其中，含氢量为1.51×1017t。如表1所示，对比煤、汽油、甲醇、天然气、氢气五种燃料的热值发现：氢气的热值约为煤的3.5倍，汽油的2.7倍，天然气的2.4倍。氢气在空气中完全燃烧只生成水，无二氧催化剂加热化石资源制氢最为成熟。水煤气变换反应：一氧化碳+水二氧化碳+氢气，是化石资源制氢过程中的重要反应之一。北京大学团队研究了在不同温度下，①-③三种催化剂对水煤气变换反应中CO转化率的影响，结果如图2所示。图1图2电解水制氢过程简便，但造价高昂，利用太阳能制氢是未来的发展方向，“人造太阳”的探索也就应运而生。我国“人造太阳”大科学装置“东方超环”利用的是核聚变，当氘、氚核聚变溫度达到1亿摄氏度、持续时间超过1000秒，就能形成持续反应，为水分解提供能量。2020年4月，“东方超环”实现了1亿摄氏度运行近10秒，取得重大突破。除了氢气的生产，其运输、储存和利用等仍面临诸多挑战，需要同时考虑储氢密度、储氢成本、充放氢速度、循环性能、运输安全性和便利性等指标。在解决好大量廉价制氢和储氢问题之后，氢气这种最理想的清洁燃料将会被广泛应用。需要人们不断探索。依据文章内容回答下列问题：1.为什么说氢气是一种重要的能源？2.目前氢气的主要来源是什么？3.推广应用氢能所面临的挑战和障碍是什么？学习资源1．《特斯拉革命：化石燃料时代的终结》作者：【荷】米卫凌、伦布朗科佩莱尔出版社：机械工业出版社