课题2燃料的合理利用与开发.ppt

1、主题2:燃料的合理利用和开发。生活经验告诉我们，燃料燃烧时会产生热量。那么，只有通过燃烧才能获得能量吗？想想看，放热反应、氢氧化钡和氯化铵之间的反应、吸热反应和化学反应不仅产生新的物质，而且还伴随着能量的变化，通常表现为热量的变化。1.化学反应中的能量变化。常见的放热反应，1。金属和酸之间的反应。可燃物的燃烧反应。酸碱中和反应，放热反应，1。还原金属氧化物与碳、H2和二氧化碳的反应。CO2和热C3之间的反应。一些热分解反应、吸热反应、用炸药定向爆破拆除建筑物和使用化学物质利用燃料燃烧的高温来烧制陶瓷，利用燃料燃烧的高温来发电，并使用家庭燃料：如取暖和做饭；燃料产生的能量：如热能发电、陶瓷烧制、

2、冶金、火箭发射、运输等。利用爆炸产生的能量：如开山、爆石、拆除违章建筑等。体内食物化学反应释放的能量可以维持体温和日常活动所需的能量。化学反应中的热变化应用于生活和生产。你能举一些实际例子吗？1.你在家里做饭和洗澡用什么燃料？汽车、轮船、飞机和拖拉机使用什么燃料？这些燃料是从哪里提取的？钢铁厂和热电厂使用什么燃料？现在煤、石油和天然气是我们生活中最常见的燃料。作为一种重要的能源，它们在我们的生活中起着重要的作用。因为它们都是由古代生物的遗骸经过一系列复杂的变化而形成的，所以我们称它们为化石燃料。它们形成所需的时间和变化对人类来说是不可重复的，它们都是不可再生的能源。植物或植物枯萎后，植物被埋在

3、地下，经过长期复杂的变化后形成煤。1.煤和石油。2.化石燃料的利用。1.煤和石油的形成。海洋生物死亡，动物和植物的遗骸被层层沙泥掩埋，生物的遗骸经过复杂的变化后形成石油和天然气。因为煤和石油被广泛使用并且与人类有着密切的关系，所以(2)煤和石油的利用。煤是一种复杂的混合物，主要含有碳。此外，它还含有氢和少量的元素，如氮、硫、氧和无机矿物质；煤可以分解成焦炭、煤焦油和焦炉煤气，方法是在隔绝空气的情况下加热。其中，焦炭可以冶金，煤焦油是一种重要的化工原料，而焦炉气(煤气)是一种重要的燃料，因此煤可以综合利用。煤气的主要成分是氢气、甲烷、一氧化碳和其他气体。(1)煤是一种常见的化石燃料，国内煤已由“

4、型煤”转变为“蜂窝煤”。过去，人们把粉煤加工成比乒乓球稍大的球体。后来，人们将粉煤加工成圆筒，并在圆筒上打孔。请分析这一变化的优势。使煤与空气的接触面积增加，燃烧更充分。(2)燃气厂经常故意将少量带有难闻气味的气体混入家用水煤气中。它的目的是什么？气体泄漏会造成什么危害？煤气是由煤制成的。气体中的可燃成分约占H2的50%，约占一氧化碳的15%，约占甲烷的15%。一旦气体泄漏，不仅容易引起爆炸，而且由于含有有毒的一氧化碳气体，还会导致中毒和死亡。使用油，从油井中提取的油，也称为原油。原油通常是深棕色或黑色，有一种特殊的气味，不溶于水，密度略小于水，没有固定的熔点和沸点；石油主要含有碳和氢，还含有

5、少量的硫、氧、氮等元素，这也是一种混合物；如果对石油进行加热和提炼，通过分离石油中各组分的不同沸点可以得到不同的产品，如汽油、煤油、柴油等。为工厂、农村地区、汽车、轮船、火车等提供电力和热力。城镇中的许多家庭使用罐装煤气作为烹饪燃料。在日常生活中，人们经常把装满燃料的油箱称为“煤气罐”，并误以为它装满了气体，但实际的油箱里装的是液化石油气而不是煤气。液化石油气是石油开采或提炼的副产品，其主要成分是丙烷、丁烷、丙烯、丁烯等。人们利用这些气体易于液化的特点，将其冷却加压后放入耐高压钢瓶。与煤气相比，液化气具有无毒、燃烧热值高的优点，但液化气比煤气更容易爆炸，爆炸时破坏性更大。使用充装液化石油气应注

6、意哪些安全问题？使用时必须保证通风，否则燃烧中缺氧会产生大量一氧化碳，造成中毒事故；使用后关闭阀门，防止液化气泄漏。一旦泄漏，会有大量可燃气体漂浮在室内空气中。如果遇到明火或火花，会有爆炸危险。因此，一旦发现漏气，立即关闭气阀，打开门窗，找出漏气的原因。这时，千万不要打开电灯，打开各种家用电器，造成金属物质碰撞。天然气，哪里有石油，哪里就有天然气；天然气主要是由碳和氢组成的气态烃，其中最重要的是甲烷(CH4)。甲烷富含天然资源。它大量存在于天然气和煤矿中用于石油开采。在水中或潮湿的地方腐烂的植物也会产生甲烷，所以甲烷也被称为沼气。在我国许多农村地区，稻草、杂草、树叶、人畜粪便都在封闭的沼气池中

7、发酵。几天后，会产生大量的甲烷，可用于照明或作为燃料。(1)甲烷的性质：甲烷是无色无味的气体，密度低于空气，极难溶解在水中。【化学性质】:甲烷是可燃的。当甲烷燃烧时，它会发出蓝色火焰并释放出大量热量。注 :点燃甲烷和氧气或甲烷和空气的混合物可能会爆炸，因此在进行甲烷性质实验之前，有必要检查纯度。沼气中通常含有甲烷，在沼气的制备和利用中，甲烷通常被包含在池塘的底部。秸秆、杂草、人畜粪便等废弃物可以在封闭的沼气池中发酵，产生的甲烷可以用作燃料。(2)沼气的制备和利用煤矿中经常含有沼气。你认为煤矿应该采取什么安全措施？应该在哪里贴什么样的安全标志？认为，为了防止煤矿发生“瓦斯”(甲烷是瓦斯的主要成分

8、)爆炸事故，必须进行通风，严禁烟火；目前人们消耗的能源主要来自化石燃料。然而，化石燃料的形成并不是那么简单。煤、石油和天然气都是由古代生物的遗骸经过数百万年的复杂变化而形成的。它们是资源有限的不可再生能源。然而，对人类的掠夺性开发和利用将对我们的后代产生什么影响？思考一下，石油，基础储量，年产量，天然气，煤炭，28.33亿吨，32124亿立方米，851.7亿立方米，中国的化石能源储量和2009年的年产量，3261亿吨，30.5亿吨，让我们一起来看看下面的一组数据。根据你的评估结果，谈谈你对化石燃料的使用和发展的看法。如果中国的化石燃料继续这样开采，那么几十年后我们的后代将一无所有；也许我们会回

9、到我们过去烧柴的日子。因此，我们必须合理利用现有资源，限量开采，寻找更好的替代燃料。(1)你在日常生活中遇到过这样的情况吗：做饭时，有时煤气炉或煤炉的火焰是黄色或橙色的，锅底是黑色的。这时，有必要调整炉子的进气口。为什么？这是由于风门开得不够大或风门通道堵塞，气体不能完全燃烧时产生的黄色火焰。它的火焰很弱，温度很低，会浪费气体，并使锅底变黑。特别是，由于气体没有完全燃烧，产生的一氧化碳逃逸到空气中，使人感到头晕、恶心，甚至窒息。在这种情况下，应及时扩大进气口，以充分燃烧燃油。(2)目前，人类通过化学反应获得的大部分能量来自化石燃料，但化石燃料资源有限。那么，学生们认为如何利用能源来延长其使用寿

10、命呢？为了充分燃烧燃料，通常要考虑两点：第一，燃烧时应有足够的空气；第二是使燃料和空气之间的接触面足够大。在工业中，经常需要将固体燃料粉碎或以雾状喷射液体燃料，以增加燃料和空气之间的接触表面，从而提高燃烧效率。一般来说，如果我们能提高煤等化石燃料的燃料利用率，就相当于延长了煤的使用寿命。据美国能源研究所的海洋能源专家介绍，这种透明无色的“可燃冰”看起来像冰，可以燃烧，其学名为“天然气水合物”，是一种透明的晶体，由天然气(甲烷)在海底低温低压下包裹在水分子中形成。美国和日本首先在各自的水域发现了它，而中国只是在最近几年才开始研究它。与石油和天然气相比，“可燃冰”具有更突出的优势。1立方米的可燃冰

11、释放的能量相当于164立方米的天然气。目前，人们公认世界上“可燃冰”的总能量是所有煤、石油和天然气的总和的二至三倍。与石油和天然气相比，“可燃冰”难以开采和运输，世界上也没有完善的开采方案。【化学技术学会】:“可燃冰”利用燃料燃烧产生的热量来炼钢和烹饪食物。燃料的使用促进了经济发展，给人们的生活带来了很多便利。然而，在使用化石燃料造福人类的同时，也带来了一些问题，如对环境的不利影响和资源枯竭。煤的直接燃烧会对环境产生什么影响？使用燃料对环境的影响，森林被酸雨破坏，雕像被酸雨腐蚀，烧煤，烧煤，工厂排放的烟尘污染空气，讨论酸雨会对环境造成什么样的损害？建筑物遭到破坏，文物无法辨认，森林植物死亡，河

12、流受到严重污染。此外，酸雨会导致许多疾病或间接危害人类健康；金属腐蚀，农业产量严重下降。汽车燃料的燃烧，汽车尾气中的主要污染物是什么？一氧化碳、碳氢化合物、氮氧化物、含铅化合物、一氧化碳、未燃烧的碳氢化合物、氮氧化物、含铅化合物和烟灰等。可以采取什么措施来减少汽车尾气造成的空气污染？减少汽车尾气对空气污染的措施如下：(1)改善发动机的燃烧方式，使汽油能够充分燃烧。(2)利用催化净化装置，将有害气体转化为无害物质。(3)使用无铅汽油，禁止排放含铅物质。(4)使用压缩天然气或液化石油气作为燃料。燃烧煤和石油等化石燃料造成空气污染的主要原因是什么？1.燃料中的一些杂质燃烧时产生的空气污染物。如硫磺燃

13、烧产生的二氧化硫；2.燃料燃烧不足会产生一氧化碳；3.未燃烧的碳氢化合物、碳颗粒和灰尘颗粒被排放到空气中。“西气东输”项目，你为什么要实施这样一个重大的“西气东输”项目？该重大项目的实施将替代部分行业和居民使用的煤炭和燃油，有效改善大气环境，提高人民生活质量。4.使用和开发新的燃料和能源。乙醇和氢气是两种清洁能源。(1)乙醇(俗称酒精)- C2H5OH，制备方法：高粱、玉米和马铃薯可以发酵和蒸馏得到乙醇，属于可再生能源。燃烧性：用途：燃烧产物基本不污染环境，可用作酒精灯、火锅、内燃机等的燃料。这是一种“绿色”能源。车用乙醇汽油：在汽油中加入适量的乙醇作为汽车燃料，可以节约石油资源，减少汽车尾气

14、污染。(2)氢- H2，氢燃料电池城市客车，实验室制备方法：硫酸锌=硫酸锌H2易燃性：用途：目前，作为一种高能燃料，液态氢已用于航空航天等领域；氢氧燃料电池作为一种化学电源已经得到应用。氢能不能作为燃料推广的原因是氢因其生产成本高、储存困难而暂时不能广泛用作燃料。氢气被认为是最理想的清洁高效的燃料。它的突出优点是：原料来源广泛；高热值；燃烧产物是水，无污染。2H2 O2=2H2O，点火，2。开发新能源实现人类的可持续发展，现代社会对能源的需求越来越大，化学反应提供的能量已经不能满足人类的需求。中国各地区和世界其他国家也在使用和开发新能源。你知道人类可以使用哪些能源吗？思维，风力发电，太阳能电池

15、路灯，核能利用，地热温泉，潮汐能发电，生物质能利用，1。化学反应中的能量变化。化学反应中的能量变化：放热现象：物质燃烧、金属与酸的反应等。是放热现象；吸热现象：高锰酸钾的分解以及碳和二氧化碳的反应都是吸热现象。2.人类生活中化学能的利用；家用燃料的利用；如取暖和做饭；用燃料产生能量：如热能发电、烧制陶瓷、冶金、发射火箭等。利用爆炸产生能量：如开山、爆石、拆除违章建筑等。体内食物化学反应释放的能量可以维持体温和日常活动所需的能量。3.燃料充分燃烧的条件：首先，燃烧时应有足够的空气；其次，燃料和空气之间应该有足够的接触面积。焦炭、煤焦油气体(主要成分：H2、CH4、CO等。)，2 .化石燃料及其对

16、人类的影响化石燃料主要是指煤、石油和天然气，它们在地壳中的储量有限，是不可再生能源。1.煤和石油：(1)煤是有机和无机物质的复杂混合物，其中主要含有碳，此外还有少量的氢、氮、硫、氧等元素。(2)石油是一种复杂的混合物，它是由地壳中古老的动植物遗骸经过复杂的变化而形成的。石油主要含有两种元素，碳和氢，还含有少量的硫、氧和氮。石油不仅可以蒸馏(物理变化)得到不同沸点的组分，还可以通过石油化工(化学变化)得到多种产品。点火，CH4 2O2=CO2 2H2O，2，2。天然气：俗称：沼气、地气；主要成分：甲烷(CH4)；物理性质：无色无味气体，不溶于水，密度小于空气；化学性质：易燃。a .点火前必须检查

17、纯度；b .燃烧过程中的主要现象：发出蓝色火焰，烧杯内壁出现水雾，向烧杯中注入澄清的石灰水，石灰水变浑浊。3.燃料燃烧对空气的影响1。煤、油等化石燃料燃烧造成空气污染的原因：当燃料中含有硫等杂质时，会产生SO2等空气污染物；燃料燃烧不充分会产生空气污染物一氧化碳；未燃烧的碳氢化合物、碳颗粒和灰尘颗粒被排放到空气中，形成浮尘。汽车燃料燃烧造成的空气污染：汽车使用的燃料主要是汽油和柴油；汽车尾气的主要成分是一氧化碳、碳氢化合物、氮氧化物、含铅化合物和烟灰；减少汽车尾气造成空气污染的措施：一、改善发动机燃烧方式，使燃料充分燃烧；b .利用催化净化装置将有害气体转化为无害气体；使用无铅汽油，禁止排放含铅物质；加大废气监测力度，禁止不符合环保标准的汽车上路行驶；使用压缩天然气或液化石油气作为燃料，以减少空气污染。煤的燃烧：煤燃烧时会排放二氧化硫(SO2)和二氧化氮(NO2)等污染物，这些气体溶于水形成酸雨，对环境造成危害；煤燃烧时会产生粉尘，不完全燃烧