化石燃料及其利用、大自然中的二氧化碳.ppt

单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,化石燃料及其利用、大自然中的二氧化碳,一、化石燃料的燃烧,1,、化石燃料,：,埋藏在地下的不可再生的燃料，煤、石油、天然气都是化石燃料。它们是由远古时代的动植物和其它生物的遗体，深埋在地层下，并在地壳中经过一系列非常复杂的变化而形成的。,煤、石油、天然气都是化石燃料并且是混合物，主要含,C,、,H,元素。天然气的主要成分是,甲烷（,CH,4,），,燃烧产生,CO,2,和,H,2,O,并放出大量热。化石燃料是很好的能源且是,一次性能源,，不可再生，如果不加节制的乱开滥采，会对人类的可持续发展带来严重的后果，应节约能源。,例,：,到,2005,年，“西气东输”工程将为上海送来,30,亿立方米天然气。天然气的主要成分是,（填化学式），它是一清洁能源。写出该气体在空气中燃烧的化学方程式：,。城市煤气中通常含有 气体，写出 燃烧的化学方程式：,。煤气与天然气相比，从安全角度看，煤气的主要缺点是,；从环境角度考虑，煤气、天然气和氢气，首选的燃料是,氢气,容易造成煤气中毒,2,、化石燃料燃烧,燃料的热值,相同质量的燃料完全燃烧放出的热量不等，,一定量燃料完全燃烧时放出的热量称为该燃料的热值,。,（如：原煤,J/,、天然气,J/,等。）,Q=,m.q,(Q,是热量，,m,指的是质量，,q,是热值）,二、化石燃料对环境的污染,1,化石燃料燃烧对环境的影响：,（,1,）影响原因：化石燃料燃烧时会产生的各种,有害气体,、,固体废物,以及,余热,等。,（,2,）煤和石油等化石燃料燃烧时污染因素的来源：燃料中的一些杂质如硫、氮等产生,SO,2,、,NO,2,等气体；燃料燃烧不充分，产生一氧化碳、碳氢化合物及碳粒等。,（,3,）主要污染类型及产生污染因素,污染类型,污染因素,温室效应,燃料中的碳经燃烧反应转化为,二氧化碳,等，这些气体进入空气导致空气中二氧化碳浓度增大，从而导致全球气温升高,热污染,火力发电厂发电剩余的“,余热,”被排放到河流、湖泊或海洋中，使局部水域水温上升，影响水生物的生存甚至死亡,大气污染,化石燃料燃烧产生的烟、,CO,、,SO,2,、,NO,2,等污染物被排放到大气中，不仅影响空气的质量，而且氮和硫的氧化物溶解于雨水中形成,酸雨,。酸雨不仅影响自然环境，而且影响了生态。,2,使用和开发新的燃料及能源,名称,酒精（乙醇）,氢气,化学式,C,2,H,5,OH,H,2,燃烧反应,C,2,H,5,OH+3O,2,2CO,2,+3H,2,O,2H,2,+O,2,2H,2,O,特点,燃烧产物基本上不污染环境，可做酒精灯、火锅、内燃机等的燃料,燃烧产物无污染，是,最清洁的燃料,。,来源,高粱、玉米和薯类经,发酵、蒸馏可制得酒精,，为可再生能源,氢气可由分解水得到，目前制取,成本高,，,贮存困难,，作为燃料暂不能广泛使用，但终将成为主要能源之一,其他能源,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。目前，人们正在利用和开发其他新能源，如,太阳能,、,核能,、,风能,、,地热,和,潮汐能,等。这些能源的利用，不但可以部分解决化石能源面临耗尽的问题，还可以减少对环境的污染。,练习,1,、下列各物质，不属于自然界中的化石燃料的是（）,A,、煤；,B,、石油；,C,、酒精；,D,、天然气。,2,、下列物质为化合物的是（）,A,、酒精；,B,、洁净的空气；,C,、石油；,D,、海水。,3,、下列变化属于化学变化的是（）,A,、石油分离；,B,、煤燃烧；,C,、酒精挥发；,D,、分离液态空气。,4,、煤、石油在地球上的蕴藏量是有限的，以下做法错误的是（）,A,、用电解水的方法制得氢气作能源；,B,、大量砍伐树木作燃料；,C,、用高梁、玉米酿制酒精作燃料；,D,、开发太阳能、核能等新能源。,5,、乙醇汽油就是在汽油中加入适量的乙醇混合而成的一种燃料。关于乙醇汽油的下列说法错误的是（）,A,、乙醇汽油是一种新型化合物；,B,、汽车使用乙醇汽油能减少有害气体的排放；,C,、用石油可以制得汽油；,D,、用玉米、高梁等发酵可制得乙醇。,6,、厄尔尼诺现象产生的原因是因为大气中的二氧化碳剧增，为减缓此现象，最理想的燃料是（）,A,、优质煤；,B,、天然气；,C,、汽油；,D,、氢气。,7,、下列物质排放到空气中不会造成空气污染的是（）,A,、煤燃烧产生的烟；,B,、汽车排气形成的烟雾；,C,、氢气在空气中燃烧的产物；,D,、石油化工厂放出的废气。,8,、既要节约已有能源，又要开发新能源，新能源是指（）,核能 太阳能 风能 电能 水能 潮汐能 地热能,A,、,B,、,C,、,D,、,9,、自然界中以现成形式提供的能源称为一级能源，需依靠其他能源间接制取的能源称为二级能源,如氢气属高效,无污染的二级能源,.,下列叙述正确的是（）,A,、天然气属一级能源；,B,、一氧化碳属二级能源；,C,、家用电器使用的电能属一级能源；,D,、风能属二级能源。,三、化石燃料的综合利用,1,、石油的综合利用,石油是一种重要的工业原料，被称为,“工业血液”。,根据石油中各成分沸点的不同，可以通过分馏的方法加以分离。从而获得汽油、煤油、柴油等轻质液体燃料，这就是石油炼制。,通过石油化工裂化加工方法，可得到乙烯、丙烯，进而合成塑料、橡胶、纤维、医药、农药、染料等多种工业产品。,2,、煤的综合利用,煤常被称为,“工业的粮食”。,通过,煤的气化,（即煤在氧气不足情况下发生不完全燃烧），可以将煤转化为既可作燃料气又可作化工原料的,CO,、,CH,4,、,H,2,等气体。,通过,煤的焦化,（即把煤隔绝空气加强热），可以将煤分解为焦炭、煤焦油、焦炉气。,通过,煤的液化,（即用煤生产人造石油），得到与石油产品相近的燃料油。,四、,CO,2,的性质,1,、物理性质,（,1,）,通常状况下，,CO,2,是一种,无色,、,无味,的气体，,密度比空气大,；,（,2,）能溶于水，压强增大溶解量增多；,（,3,）降温加压下，,CO,2,气体会变成液态,CO,2,、固态,CO,2,，固态,CO,2,称为“干冰”，“干冰”易升华，升华时要吸热，因此“,干冰,”常做致冷剂。,2,、化学性质,CO,2,气体不能燃烧也不能支持燃烧，不能供给呼吸。,CO,2,能与,H,2,O,反应生成不稳定的碳酸（,H,2,CO,3,）。将,CO,2,气体通入到,紫色石蕊试液,中，溶液由紫,变红,，加热后又由红变紫，说明有下列反应发生：,CO,2,H,2,O,H,2,CO,3,H,2,CO,3,H,2,O,CO,2,CO,2,能与,澄清石灰,水反应生成不溶于水的,白色沉淀碳酸钙（,CaCO,3,）。,化学方程式为：,CO,2,Ca(OH),2,CaCO,3,H,2,O,3.CO,2,用途有,CO,2,密度比空气大，不燃烧也不支持燃烧，可用来灭火,CO,2,灭火器,。,CO,2,是一种化工原料，用于制,纯碱尿素、汽水饮料,。干冰做,致冷剂,，保藏食品或用于人工降雨。做温室里的,植物肥料,，有利于光合作用。,4.,讨论：,进入山洞或进入久末开启的菜窖前应该首先做个,灯火试验,，将火把或燃着的蜡烛放入其内，若灯火燃烧不旺或熄灭，说明,CO,2,含量较高，人不能进去。因为,CO,2,气体虽不是有毒气体，但它不能供给呼吸，密度比空气大，山洞中有大量,CO,2,气体，离地面越近，,CO,2,含量越高,能使燃着木条熄灭的气体一定是,CO,2,吗？不一定，除,CO,2,外，使燃着木条熄灭的还有,氮气,等。,CO,2,气体通入紫色石蕊试液中，试液变成红色。说明,CO,2,能使紫色石蕊试液变红，对吗？不对，,CO,2,气体通入石蕊试液中，实质是,CO,2,先与,H,2,O,反应生成了碳酸，由于碳酸具有酸性而使石蕊变红。因此，,真正使紫色石蕊变红色的是碳酸而不是,CO,2,。,五、二氧化碳的实验室制法,1,、,CO,2,实验室制法,(1),原理药品：,大理石或石灰石（,CaCO,3,）,和,稀盐酸（,HCl,）,反应方程式：,CaCO,3,2HCl,CaCl,2,H,2,O,CO,2,(2),装置,如图所示：,(3),验证,CO2,气体,将,生成的气体通入到澄清石灰水中，若变浑浊则证明该气体为二氧化碳气体。,(4),收集与验满的方法,由于,CO2,气体可溶于水，不能用排水集气法，又因为,CO2,气体密度比空气大，可用向上排空气法收集，即集气瓶口向上，导气管伸入到集气瓶底部，由下向上排出空气。,检验,CO2,收集是否满，可将燃着的火柴放在集气瓶的瓶口处，如果熄灭，则证明,CO2,集满。,(5),问题讨论,问题,1,：实验室制,CO,2,不用粉末状碳酸钙或碳酸钠晶体与稀盐酸反应，为什么？,反应速率与反应物的状态、性质有关。粉末状碳酸钙与稀盐酸充分接触反应十分剧烈；碳酸钠晶体由本身性质决定与稀盐酸反应也十分剧烈。反应难以控制，且易引起玻璃器皿破裂、药品伤人等事故。,问题,2,：,采用什么方法检验装置气密性,?,先用弹簧夹夹住橡皮管，从长颈漏斗中加水，如果在漏斗颈中能形成一段水柱，静置后不下降，则证明装置不漏气。,问题,3,：实验室制,CO2,选用稀盐酸与块状碳酸钙作用，为什么？,（,1,）碳酸钙在自然界中大量存在，且价格便宜，是制取,CO,2,的首先原料。,（,2,）碳酸钙与硫酸作用生成微溶于水的硫酸钙，覆盖在碳酸钙表面阻碍反应继续进行，因而不能选用稀硫酸,（,3,）浓盐酸与碳酸钙反应生成的,CO,2,中混有,HCl,气体，因而不能选用浓盐酸,（,4,）稀盐酸与碳酸钙作用反应只在碳酸钙表面进行、反应速率适中，且易控制。,综上所述，实验室制,CO,2,用稀盐酸与块状碳酸钙较为理想。,问题,4,：收集好后集气瓶用毛玻璃片盖上并正放在桌上，为什么？,二氧化碳的密度比空气大，瓶口必须向上放置；毛玻璃密封性能较好，能防止二氧化碳外逸。,练习,1,、下列变化属于物理变化的是（）,A,、植物的光合作用,B,、二氧化碳使紫色的石蕊试液变成红色,C,、二氧化碳使澄清石灰水变浑浊,D,、二氧化碳经加压降温后可以变成干冰,2,、下列有关实验事实，能说明二氧化碳存在的是（）,A,、集气瓶正放在桌上，瓶中没有颜色,B,、往集气瓶内倒入紫色石蕊试液，振荡，变色。,C,、将燃着的木条伸入瓶中，木条熄灭。,D,、向无色的集气瓶中倒入适量的澄清石灰水，振荡变浑浊。,3,、下列说法不正确的是（）,A,、温室里施用二氧化碳可提高农作物产量。,B,、干冰用于人工降雨和制冷剂，是利用它的化学性质。,C,、汽水是将二氧化碳加压溶解在水中制成的。,D,、二氧化碳属于氧化物，也属于化合物和纯净物。,答案：,D,答案：,D,答案：,B,4,、下列物质不能将二氧化碳和氧气鉴别开的是（）,A,、紫色石蕊试液,B,、灼热的氧化铜,C,、燃着的木条,D,、澄清的石灰水,5,、下列不属于二氧化碳用途的是（）,A,、灭火,B,、人工降雨,C,、制汽水,D,、作灯泡填充气,6,、你认为用石灰浆刷墙壁，日久变硬的原因是（）,A,、水分蒸发,B,、石灰浆干涸,C,、氢氧化钙与空气中二氧化碳反应，生成坚硬的碳酸钙。,D,、以上三点都有,答案：,B,答案,:D,答案,:D,7,、如图所示在一烧杯内放置一新鲜鸡蛋，往烧杯内倒入稀盐酸，可以看到蛋壳表面附着一层气泡。,(1),产生气泡的原因,(,用化学方程式表示,),：,。,(2),反应一段时间后，鸡蛋在溶液中上浮，其主要的原因是,；鸡蛋浮出液面后又会下沉，其原因是,。,(2),鸡蛋壳表面产生气泡附着在表面，体积变大，鸡蛋所受浮力增大，大于重力；鸡蛋部分露出液面，表面上的气泡消失，浮力减小，重力大于浮力。,(1)CaCO,3,2HCl,CaCl,2,H,2,O+CO,2,8.,下图是实验室制取,CO2,，并检验,CO2,化学性质的连接装置图，请依图填空。,(1)A,中放入的固体药品是,，可观察到的现象是,；,(2)B,中盛有澄清石灰水，开始出现的现象是,；,(3)C,中装有紫色石蕊试液，可观察到现象是,；,(4)D,中的蜡烛由低到高依次熄灭，说明,CO2,具有 的性质,。,(5),写出有关化学方程式：,。,大理石或石灰石,有大量气泡产生,澄清石灰水变浑浊,紫色石蕊试液变红色,密度比空气大，不能燃烧不能支持燃烧,CaCO,3,2HCl,CaCl,2,H,2,O,CO,2,Ca(OH),2,CO,2,CaCO,3,H,2,O,CO,2,H,2,O,H,2,CO,3,