燃料的开发及利用实用教案

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1、第1页/共49页第一页，共49页。 化学反应在生成新物质的同时，还伴随着能量的变化，通常表现为热量化学反应在生成新物质的同时，还伴随着能量的变化，通常表现为热量(rling)的的变化，即有放热现象和吸热现象。变化，即有放热现象和吸热现象。如：燃烧如：燃烧(rnsho)反应反应 CaO+H2O=Ca（OH）2 2CuO +C 2CO2 + 2Cu C + O2 CO2 点燃点燃高温高温2吸收热量，反应后温度降低。吸收热量，反应后温度降低。C+CO2=2CO高温高温1放出热量，反应后温度升高。放出热量，反应后温度升高。第2页/共49页第二页，共49页。3.人类对能量(nngling)的利用生活(s

2、hnghu)燃料的利用 利用燃料产生的热量爆炸产生的热量食物在体内缓慢氧化放出热量 能量的转化：电池充电时能转化为能；使用电池是能转化为能。做饭做饭(zu fn)、取暖等、取暖等发电、烧制陶瓷、冶炼金属、发电、烧制陶瓷、冶炼金属、发射火箭发射火箭开采煤矿、开山炸石、拆除危旧建筑开采煤矿、开山炸石、拆除危旧建筑维持体温和日常生命维持体温和日常生命活动所需要的能量活动所需要的能量电电化学化学化学化学电电第3页/共49页第三页，共49页。利用化学反应产利用化学反应产生的热量生的热量(rling)炼钢炼钢我国古代我国古代(gdi)的烧的烧制陶器制陶器第4页/共49页第四页，共49页。煤煤石油石油(sh

3、yu)天然气天然气三大三大(sn d)化化石燃料石燃料煤石油天然气混合物、不可再生能源混合物、不可再生能源第5页/共49页第五页，共49页。1、煤的形成及其组成、煤的形成及其组成(z chn)的主要元的主要元素是什么？素是什么？ 煤是由古代植物遗体埋在地层煤是由古代植物遗体埋在地层(dcng)下，下，并在地壳中经过一系列非常复杂的并在地壳中经过一系列非常复杂的变化而形成的。变化而形成的。第6页/共49页第六页，共49页。其主要成 分是碳元素，还含有少量(sholing)H、N、S、O等元素及无机矿物。煤是复杂煤是复杂(fz)的混合的混合物物第7页/共49页第七页，共49页。焦炭焦炭冶金工业重要

4、原料冶金工业重要原料煤焦油煤焦油化工原料化工原料 煤气煤气(miq)燃料燃料煤煤干馏干馏煤气煤气(miq)的主要成分为：的主要成分为：氢气氢气H2甲烷甲烷CH4一氧化碳一氧化碳CO其他其他(qt)气体气体第8页/共49页第八页，共49页。煤的综合利用煤的综合利用(znghlyng)第9页/共49页第九页，共49页。石油石油(shyu)是由古代动植物遗体在地壳中是由古代动植物遗体在地壳中经过经过 非常复杂的变化而形成的一种非常复杂的变化而形成的一种粘稠状液体。粘稠状液体。2、石油的形成及其组成、石油的形成及其组成(z chn)的主要元的主要元素是什么？素是什么？第10页/共49页第十页，共49页

5、。主要成分主要成分(chng fn)碳和氢两种元素，碳和氢两种元素，含有少量含有少量S、O、N等，等，也是混合物。也是混合物。第11页/共49页第十一页，共49页。给石油加热，组成给石油加热，组成(z chn)(z chn)石油的各物质石油的各物质的沸点不同，它们就会被先后蒸的沸点不同，它们就会被先后蒸馏出来而得到分离。馏出来而得到分离。第12页/共49页第十二页，共49页。以石油以石油(shyu)为为原料所制原料所制成的部分成的部分产品产品第13页/共49页第十三页，共49页。城镇城镇(chngzhn)的许多家庭做饭使用的许多家庭做饭使用罐装罐装“煤气煤气”，是液化石油气，是液化石油气，这是

6、石油化工产品。液化石油这是石油化工产品。液化石油气是经过加压后压缩到钢瓶中气是经过加压后压缩到钢瓶中的，瓶内的压强是大气的的，瓶内的压强是大气的7-8倍。倍。第14页/共49页第十四页，共49页。天然气主要是由碳和氢组成天然气主要是由碳和氢组成(z chn)的气态化合的气态化合物，其中主要的是甲烷（物，其中主要的是甲烷（CH4)。1、甲烷、甲烷(ji wn)的物理性的物理性质质通常状况下无色通常状况下无色(w s)、无气味气体无气味气体难溶于水难溶于水 比空气轻比空气轻第15页/共49页第十五页，共49页。甲烷是最重要的矿物燃料，我国是甲烷是最重要的矿物燃料，我国是最早利用天然气的国家。在明朝

7、最早利用天然气的国家。在明朝(mn cho)就就有记载。有记载。第16页/共49页第十六页，共49页。化石燃料要经过数百万年才能形成，化石燃料要经过数百万年才能形成，是不可再的生能源，人类目前大量是不可再的生能源，人类目前大量开采开采(kici)(kici)，将使化石燃料最终被耗尽。，将使化石燃料最终被耗尽。因此人类应该考虑如何合理利用化因此人类应该考虑如何合理利用化石燃料。石燃料。 问题：化石问题：化石(hush)燃料是不是取之不尽的？燃料是不是取之不尽的？第17页/共49页第十七页，共49页。现代社会对能量的需求量越来越大，现代社会对能量的需求量越来越大，化学反应提供的能量己不能满足人化学

8、反应提供的能量己不能满足人类的需求。目前，人们正在利用和类的需求。目前，人们正在利用和开发其他新能源，如太阳能、核能、开发其他新能源，如太阳能、核能、风能、地热能和潮汐能等。这些能风能、地热能和潮汐能等。这些能源的利用，不但可以部分解决化石源的利用，不但可以部分解决化石能源面临耗尽能源面临耗尽(ho jn)(ho jn)的问题，还可以减少的问题，还可以减少对环境的污染。对环境的污染。 第18页/共49页第十八页，共49页。太阳能太阳能风能风能第19页/共49页第十九页，共49页。第20页/共49页第二十页，共49页。可燃冰燃烧(rnsho)图可燃冰的学名为“天然气水合物”，是天然气在0和30个

9、大气压的作用下结晶而成的“冰块”。“冰块”里甲烷占80% 99.9%，可直接点燃，燃烧后几乎不产生(chnshng)任何残渣，污染比煤、石油、天然气都要小得多。西方学者称其为“21世纪能源”或“未来能源”。第21页/共49页第二十一页，共49页。1立方米这种可燃冰燃烧，相当于164立方米的天然气燃烧所产生的热值。据粗略(cl)估算，在地壳浅部，可燃冰储层中所含的有机碳总量，大约是全球石油、天然气和煤等化石燃料含碳量的两倍，海底可燃冰的储量够人类使用1000年。据专家估计，全世界石油总储量在2700亿吨到6500亿吨之间。按照目前(mqin)的消耗速度，再有5060年，全世界的石油资源将消耗殆尽

10、。可燃冰的发现，让陷入能源危机的人类看到新希望。第22页/共49页第二十二页，共49页。然而要从海底将这些东西发掘出来，却并非易事。科学家们认为，这种矿藏哪怕受到最小的破坏，甚至是自然的破坏，就足以导致甲烷气的大量散失，从而使大气中的温室气体含量(hnling)急剧增加，它所产生的后果将是不堪设想的。世纪之交，在一座新能源的宝库面前，人们不得不审慎从事谁能肯定它不是潘朵拉的盒子？万一打开了就关不上了呢？第23页/共49页第二十三页，共49页。三.合理(hl)利用与开发化石能源 化石燃料的用途 化石燃料最终将被耗尽，人们必须合理开采、节约使用化石燃料，另外(ln wi)，还要开发新能源（如可燃冰

11、）。 节约能源最重要的是使燃料充分燃烧。 使燃料充分燃烧的条件：燃烧燃烧(rnsho)时要有足时要有足够多的空气够多的空气燃料与空气要有足够大的接触面积。燃料与空气要有足够大的接触面积。 燃烧不充分不仅使燃料产生的热量减少，燃烧不充分不仅使燃料产生的热量减少，无谓的浪费资源，而且还会产生大量的有害气无谓的浪费资源，而且还会产生大量的有害气体，污染空气。体，污染空气。第24页/共49页第二十四页，共49页。工厂工厂(gngchng)排放排放的烟尘的烟尘第25页/共49页第二十五页，共49页。三.使用燃料对环境(hunjng)的影响化石燃料(rnlio)燃烧造成空气污染主要原因：燃料中的一些杂质燃

12、料中的一些杂质(zzh)如硫等燃烧时，产生如硫等燃烧时，产生空气污染物如二氧化硫空气污染物如二氧化硫燃料燃烧不充分，产生燃料燃烧不充分，产生一氧化碳一氧化碳等。等。未燃烧的碳氢化合物及炭粒、尘粒等排放到空气中形未燃烧的碳氢化合物及炭粒、尘粒等排放到空气中形成成浮尘浮尘。第26页/共49页第二十六页，共49页。 煤燃烧煤燃烧(rnsho)时生成时生成 等污染物，等污染物，这些污染物反应后溶于雨水形成酸雨。这些污染物反应后溶于雨水形成酸雨。酸雨酸雨(sun y)的形的形成过程成过程SO2和和NO2第27页/共49页第二十七页，共49页。酸雨酸雨(sun y)使树木大量死使树木大量死亡亡第28页/共

13、49页第二十八页，共49页。1908年年 1969年年雕像受酸雨(sun y)腐蚀，六十年沧桑变化。第29页/共49页第二十九页，共49页。鱼类大量鱼类大量(dling)死亡死亡第30页/共49页第三十页，共49页。酸雨损害人体酸雨损害人体(rnt)健康健康第31页/共49页第三十一页，共49页。1土壤酸化，损害植物生长；土壤酸化，损害植物生长；2腐蚀建筑物、金属材料、文物等；腐蚀建筑物、金属材料、文物等；3污染水流，鱼类死亡污染水流，鱼类死亡(swng)；4影响人体健康。影响人体健康。酸雨的防治酸雨的防治(fngzh)措措施：施：1、减少二氧化硫的排放。、减少二氧化硫的排放。2、用天然气代替

14、煤。、用天然气代替煤。3、大力推广使用脱硫煤、大力推广使用脱硫煤。第32页/共49页第三十二页，共49页。汽车尾气的排放汽车尾气的排放(pi fn)第33页/共49页第三十三页，共49页。CO气体；气体；未燃烧未燃烧(rnsho)的碳氢化合物；的碳氢化合物；氮的氧化物；氮的氧化物；含铅的化合物和烟尘等。含铅的化合物和烟尘等。汽车用的燃料主要是汽车用的燃料主要是汽油和柴油汽油和柴油第34页/共49页第三十四页，共49页。 （1）改进发动机的燃烧方式，以使）改进发动机的燃烧方式，以使汽油能充分燃烧。汽油能充分燃烧。 （2）使用催化净化装置，使有害气）使用催化净化装置，使有害气体转化为无害物质体转化

15、为无害物质(wzh)。 （3）使用无铅汽油，禁止含铅物质）使用无铅汽油，禁止含铅物质(wzh)排放。排放。 第35页/共49页第三十五页，共49页。 （4）使用清洁能源，如使用压缩天然气）使用清洁能源，如使用压缩天然气（CNG）或液化石油气（）或液化石油气（LPG）作燃料）作燃料(rnlio)。 （5）在管理上加大检测尾气的力度，禁止）在管理上加大检测尾气的力度，禁止未达到环保标准的汽车上路。未达到环保标准的汽车上路。 （6）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，可适当可适当(shdng)节约石油资源，并在一定程节约石油资源，并在一定程度上减少汽车尾气的污染。度

16、上减少汽车尾气的污染。第36页/共49页第三十六页，共49页。无色、有特殊香味的液体，无色、有特殊香味的液体，易挥发，沸点低，能与水混溶。易挥发，沸点低，能与水混溶。清洁能源：天然气、乙醇和氢气清洁能源：天然气、乙醇和氢气C2H5OH+3O2 2CO2+3H2O点燃点燃（可再生能源）（可再生能源）含淀粉、糖的植物经发酵、蒸含淀粉、糖的植物经发酵、蒸馏而成。馏而成。第37页/共49页第三十七页，共49页。环保又节能的沃尔沃生物(shngw)(shngw)乙醇燃料车 用途：用作酒精灯、火锅用途：用作酒精灯、火锅(hugu)、内燃机等的燃料、内燃机等的燃料第38页/共49页第三十八页，共49页。2H

17、2+O2 2H2O 点燃点燃(din rn)资源丰富，可再生；资源丰富，可再生；无毒、极易无毒、极易燃、燃烧放热多；燃烧产物是水，几乎不产燃、燃烧放热多；燃烧产物是水，几乎不产生有害气体和颗粒物，不污染环境。生有害气体和颗粒物，不污染环境。制取成本高；制取成本高；贮存、运输困难。贮存、运输困难。物性物性：无色无味的气体，难溶于水，密度最小无色无味的气体，难溶于水，密度最小化性化性：可燃性、还原性可燃性、还原性第39页/共49页第三十九页，共49页。氢气氢气(qn q)的实验室制的实验室制法法原理原理(yunl): Zn + H2SO4= ZnSO4 + H2第40页/共49页第四十页，共49页

18、。制取氢气的发生制取氢气的发生(fshng)装置装置收集收集(shuj)装装置置第41页/共49页第四十一页，共49页。排水法收集排水法收集(shuj)氢气氢气向下向下(xin xi)排空气法排空气法收集氢气收集氢气第42页/共49页第四十二页，共49页。新能源 如：太阳能、风能太阳能、风能(fn nn)、地、地热能、潮汐能、核能、生物质热能、潮汐能、核能、生物质能等能等第43页/共49页第四十三页，共49页。第44页/共49页第四十四页，共49页。三、使用燃料(rnlio)对环境的影响1、化石燃料燃烧、化石燃料燃烧(rnsho)造成的污染造成的污染2、造成酸雨的污染物、酸雨带来的危害、造成酸

19、雨的污染物、酸雨带来的危害(wihi)及防治措施及防治措施3、汽车用燃料的燃烧对空气的影响：污染物、汽车用燃料的燃烧对空气的影响：污染物及改进措施及改进措施四、能源的利用与开发四、能源的利用与开发1、清洁能源：天然气、乙醇、氢气等。、清洁能源：天然气、乙醇、氢气等。2、新能源：太阳能、风能、地热能、核能、新能源：太阳能、风能、地热能、核能、潮汐能等潮汐能等第45页/共49页第四十五页，共49页。 1下列关于石油的叙述下列关于石油的叙述(xsh)中不正中不正确的是（确的是（ ） A石油是一种化工产品石油是一种化工产品 B石油是一种混合物石油是一种混合物 C可利用石油产品发电可利用石油产品发电 D

20、将石油分馏可得多种产品将石油分馏可得多种产品 2下列过程属于物理变化的是（下列过程属于物理变化的是（ ） A煤在隔绝空气的条件下加强热煤在隔绝空气的条件下加强热 B煤的形成煤的形成 C石油的形成石油的形成 D从石油里分馏出汽油等从石油里分馏出汽油等AD第46页/共49页第四十六页，共49页。 3下列说法不正确的是（ ） A太阳能、水能、风能是可持续发展的能源 B煤、石油、天然气三种矿石燃料是永不枯竭的能源 C地下水资源不能无限量地开发利用 D大量(dling)排放SO2、NO2等气体，会形成酸雨B第47页/共49页第四十七页，共49页。第48页/共49页第四十八页，共49页。感谢您的观看(gunkn)！第49页/共49页第四十九页，共49页。