课题2燃料的合理利用与开发.ppt

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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1.1.了解化学反应中的能量变化，认识燃料充分燃烧的了解化学反应中的能量变化，认识燃料充分燃烧的重要性。重要性。2.2.知道化石燃料是人类重要的自然资源，了解化石燃知道化石燃料是人类重要的自然资源，了解化石燃料的不可再生性，认识合理开采、节约使用化石燃料料的不可再生性，认识合理开采、节约使用化石燃料的重要性。的重要性。3.3.初步了解石油炼制出的几种重要产品及其用途。初步了解石油炼制出的几种重要产品及其用途。4.4.了解化石燃料燃烧对环境的影响。了解化石燃料燃烧对环境的影响。5.5.认识使用和开发清洁燃料及各种新能源的重要性。认识使用和开

2、发清洁燃料及各种新能源的重要性。“不见炊烟起，但闻饭菜香。不见炊烟起，但闻饭菜香。”现在很多地方现在很多地方的村民家用沼气代替了柴草做饭，告别了传统的的村民家用沼气代替了柴草做饭，告别了传统的“烟熏火燎烟熏火燎”。你知道沼气的成分是什么吗？沼气。你知道沼气的成分是什么吗？沼气是怎么产生的吗？是怎么产生的吗？中国西部地区天然气向东部地区输送，主要是中国西部地区天然气向东部地区输送，主要是新疆塔里木盆地的天然气输往长江三角洲地区。输新疆塔里木盆地的天然气输往长江三角洲地区。输气管道西起新疆塔里木的轮南油田，向东最终到达气管道西起新疆塔里木的轮南油田，向东最终到达上海，延至杭州。上海，延至杭州。西气

3、东输西气东输 2010 2010年年1212月月9 9日由南京大学研制的氢能源汽车日由南京大学研制的氢能源汽车首次亮相，氢能源汽车和普通电动车相比，它行首次亮相，氢能源汽车和普通电动车相比，它行驶平稳，动力强劲，且没有任何尾气和噪音。驶平稳，动力强劲，且没有任何尾气和噪音。氢能源汽车氢能源汽车燃烧向外界放热燃烧向外界放热一、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能量的变化，而能量的变化通常表现为热量的变化。变化。C+OC+O2 2 CO CO2 2 点燃点燃（放热反应）（放热反

4、应）COCO2 2+C 2CO+C 2CO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，提高燃料的利用率。要控制燃烧反应，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,是不可再是不可再生能源。生能源。煤、石油、天然气是怎样形成的呢？煤、石油、天然气是怎样形成的呢？植物或植物枯萎后植物或植物枯萎后植物等被埋于土中植物等被埋于土中,经长期经长期复杂变化形成煤复杂变化形成煤1

5、.1.煤和石油煤和石油（1 1）石油和煤的综合利用）石油和煤的综合利用煤是混合物，主要含碳元素，还含有氢元素和少量氮、煤是混合物，主要含碳元素，还含有氢元素和少量氮、硫、氧元素；燃烧产物为硫、氧元素；燃烧产物为COCO2 2、NONO2 2、SOSO2 2等。等。石油也是混合物，主要含碳、氢元素石油也是混合物，主要含碳、氢元素(少量氮、硫元少量氮、硫元素素)；分馏产物的燃烧产物为；分馏产物的燃烧产物为COCO2 2、NONO2 2、SOSO2 2等。等。天然气的主要组成元素是碳、氢；燃烧产物为天然气的主要组成元素是碳、氢；燃烧产物为COCO2 2和和H H2 2O O。（2 2）主要的组成元素

6、及燃烧产物）主要的组成元素及燃烧产物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)。（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 比空气比空气轻轻2.2.天然气天然气实验验证实验验证 设计实验：如何验证甲烷燃烧的产物是水和二设计实验：如何验证甲烷燃烧的产物是水和二氧化碳？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，观察火焰的颜点燃纯净的甲烷气体，观察火焰的颜色色（

7、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。历了上亿年的时间才得以形成，因此不可再生。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

8、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？能源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：（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，易产生黑使用燃料时，若燃料不能充分燃烧，易产生黑烟，烟，COCO等物

9、质，使燃料的利用率降低，浪费资等物质，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，对于节约能源非常重要。分燃烧，对于节约能源非常重要。海底海底“可燃冰可燃冰”科学家在科学家在300500300500米海洋深处发现米海洋深处发现一种冰霜样的物质一种冰霜样的物质可燃冰。可可燃冰。可燃冰是甲烷水合物燃冰是甲烷水合物(化学式化学式CHCH4 48H8H2 2O)O)其外观像冰。一体积可燃冰其外观像冰。一体积可燃冰可储载可储载100200100200倍体积的甲烷气倍体积的甲烷气体，具有能量高、燃烧值大等优点。体，具有能量高、燃烧值大等

10、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：煤：煤：主要含有主要含有C C元素，还含有少元素，还含有少量的量的H H、N N、S S、O O等元素等元素石油：石油：主要含有主要含有C C元素和元素和H H元素，元素，还含有少量的还含有少量的N N、S S、O O等元素等元素由于都含有碳、硫、氮这三种元由于都含有碳、硫、氮这三种元素，所以燃烧后会生成素，所以燃烧后会生成COCO2 2（温室（温室效应）、效应）、COCO（有毒）以及（有毒）以及SOSO2 2、NONO2 2（造成酸雨）等气体。（造成酸雨）等气体。三、使用燃料对环境的影响三、使用燃料对环境的影响1.1.煤的燃烧煤的燃烧

11、森林受到酸雨破坏（图）森林受到酸雨破坏（图）讨论：根据上述探究，试说明酸雨可能对环境造讨论：根据上述探究，试说明酸雨可能对环境造成怎样的破坏，应采取怎样的防止和保护措施？成怎样的破坏，应采取怎样的防止和保护措施？雕雕像像受受到到酸酸雨雨腐腐蚀蚀19081908年年19681968年年受酸雨污染的水稻受酸雨污染的水稻2.2.汽车燃料的燃烧汽车燃料的燃烧汽车尾气中的主要污染物汽车尾气中的主要污染物一氧化碳，未燃烧的碳氢化合物、氮的氧一氧化碳，未燃烧的碳氢化合物、氮的氧化物、含铅化合物和烟尘等。化物、含铅化合物和烟尘等。减少汽车尾气对空气污染的措施有：减少汽车尾气对空气污染的措施有：(1)(1)改进

12、发动机的燃烧方式，以使汽油能充分燃烧。改进发动机的燃烧方式，以使汽油能充分燃烧。(2)(2)使用催化净化装置，使有害气体转化为无害物质。使用催化净化装置，使有害气体转化为无害物质。(3)(3)使用无铅汽油，禁止含铅物质排放。使用无铅汽油，禁止含铅物质排放。(4)(4)使用压缩天然气使用压缩天然气CNGCNG或液化石油气或液化石油气LPGLPG作燃料。作燃料。使用压缩天然气使用压缩天然气燃料的汽车燃料的汽车液化石油气液化石油气汽车加气站汽车加气站乙醇（酒精，乙醇（酒精，C C2 2H H5 5OHOH）无色、有特殊香味的液体，易挥发，沸点低，无色、有特殊香味的液体，易挥发，沸点低，能与水混溶，有

13、可燃性。能与水混溶，有可燃性。C C2 2H H5 5OH+OOH+O2 2=CO=CO2 2+H+H2 2O O点燃点燃3 2 33 2 3(5)(5)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。四、能源的利用和开发四、能源的利用和开发1.1.氢气（最清洁的燃料）氢气（最清洁的燃料）2H2H2 2+O+O2 2 =2H =2H2 2O O 点燃点燃优点：优点：a a、资源丰富，可再生；、资源丰富，可再生；b b、燃烧放热多；、燃烧放热多；c c、生成物不污染环境。、生成物不污染环境。缺点：缺点：a a、制取成本高；、制取成本高；b b、贮存、运输困难。、贮存、运输困难

14、。利用不同形式的利用不同形式的能量发电示意图能量发电示意图2.2.新能源的种类包括太新能源的种类包括太阳能、核能、风能、地阳能、核能、风能、地热能、潮汐能等。热能、潮汐能等。3.3.开发新能源的作用：开发新能源的作用：解决化石能源枯竭问题，解决化石能源枯竭问题，减少环境污染。减少环境污染。太阳能电池太阳能电池风力发电风力发电太阳能汽车太阳能汽车TOYOTATOYOTA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。下列能量主要由人类生活需要能量。下列能量主要由化学变化产生的是（化学变化产生的是（）A.A.电熨斗通电发出的热量电熨斗通电发出的

15、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.将石油分馏可以得到汽油、煤油等产品将石油分馏可以得到汽油、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天然气的主要成分是由碳和氢组成的气态碳氢化合物氢化合物知识点二、化石燃料知识点二、化石燃料BDBD【典例典例3 3】下列物质排放到

16、空气中，不会使空气下列物质排放到空气中，不会使空气受到污染的是受到污染的是()()A.A.燃烧煤和石油产生的废气燃烧煤和石油产生的废气 B.B.化工厂排放的烟尘化工厂排放的烟尘C.C.机动车排放的尾气机动车排放的尾气 D.D.绿色植物光合作用产生的气体绿色植物光合作用产生的气体知识点三、燃料燃烧对环境的影响知识点三、燃料燃烧对环境的影响D D知识点四、开发和使用新的燃料和能源知识点四、开发和使用新的燃料和能源A A【典例典例4 4】我国正在推广使用乙醇汽油。所谓乙醇汽我国正在推广使用乙醇汽油。所谓乙醇汽油就是在汽油中加入适量乙醇（一般为油就是在汽油中加入适量乙醇（一般为1 1：1010）混合）混合而成的一种燃料。下列有关的叙述错误的是而成的一种燃料。下列有关的叙述错误的是()()A.A.乙醇汽油是一种新型的化合物乙醇汽油是一种新型的化合物 B.B.汽车使用乙醇汽油可以减少有害气体的排放汽车使用乙醇汽油可以减少有害气体的排放 C.C.由石油可以制得汽油由石油可以制得汽油 D.D.由玉米、高粱发酵可以制得乙醇由玉米、高粱发酵可以制得乙醇1.1.下列在实验室或在家庭中获得的能量是由化学下列在