课题2燃料的合理利用与开发(PPT文档).ppt

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。”现在很多地方的现在很多地方的村民家用沼气代替了柴草做饭，告别了传统的村民家用沼气代替了柴草做饭，告别了传统的“烟烟熏火燎熏火燎”。你知道沼气的成分是什么吗？沼气是怎。你知道沼气的成分是什么吗？沼气是怎么产生的吗？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。西气东输西气东输 20102010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）（放热反应）COCO2 2+C+C 2CO2CO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1.1.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（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 目目前前人人类类所所使使用用的的能能源源主主要要取取自自化化石石燃燃料料，它它们们经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。按按照照目目前前全全世世界界对对化化石石燃燃料料的的消消耗耗速速度度计计算算，这这些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一种冰霜样的物质的物质可燃冰。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100100200200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，还含有少量元素，还含有少量的的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年年受受酸雨污染的水稻酸雨污染的水稻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。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实验室或在家庭中获得的能量是由化学反应得到的是（反应得到的是（）微波炉微波炉 燃气热水器燃气热水器 电炉电炉 酒精灯酒精灯 太阳能太阳能A A B B C C D D C C 2 2下列关于煤的说法不正确的是（下列关于煤的说法不正确的是（）A A煤是一种化石燃料，最终将被耗尽煤是一种化石燃料，最终将被耗尽B B将煤隔绝空气加热，可以得到焦炭将煤隔绝空气加热，可以得到焦炭、煤焦油、煤焦油、煤气等物质煤气等物质C C煤只含有碳煤只含有碳、氢两种元素氢两种元素D D煤是一种复杂的混合物煤是一种复杂的混合物C C3.3.下列关于石油的说法中，正确的是下列关于石油的说法中，正确的是()()A.A.石油是混合物，炼制后能得到多种产品石油是混合物，炼制后能得到多种产品B.B.石油是一种可以再生的能源石油是一种可以再生的能源C.C.石油是一种纯净物石油是一种纯净物D.D.石油燃烧后的产物只有二氧化碳石油燃烧后的产物只有二氧化碳A A4.4.下列关于化石燃料的说法中，正确的是下列关于化石燃料的说法中，正确的是()()A.A.化石燃料是不可再生能源化石燃料是不可再生能源B.B.化石燃料取之不尽、用之不竭化石燃料取之不尽、用之不竭C.C.化石燃料在通常情况下都是固体化石燃料在通常情况下都是固体D.D.化石燃料充分燃烧后只生成二氧化碳和水化石燃料充分燃烧后只生成二氧化碳和水A A5.5.下列说法正确的是（下列说法正确的是（）A.A.甲烷是一种无色有刺激性气味的气体甲烷是一种无色有刺激性气味的气体B.B.把秸秆、杂草、人畜粪便等废弃物放在密闭的把秸秆、杂草、人畜粪便等废弃物放在密闭的沼气池中发酵就可产生甲烷沼气池中发酵就可产生甲烷C.C.甲烷易溶于水甲烷易溶于水D.D.点燃氢气前必须验纯，点燃甲烷前不必检验其点燃氢气前必须验纯，点燃甲烷前不必检验其纯度纯度B B6.6.下列措施：下列措施：改进发动机的燃烧方式，使汽油充改进发动机的燃烧方式，使汽油充分燃烧；分燃烧；使用催化净化装置使有害气体转化为无使用催化净化装置使有害气体转化为无害物质；害物质；使用无铅汽油；使用无铅汽油；改用压缩天然气；改用压缩天然气；其中能够减少汽车尾气对空气污染的是其中能够减少汽车尾气对空气污染的是()()A.A.B.B.C.C.D.D.C C7.7.燃料的燃烧在人类社会的发展过程中起着相当重燃料的燃烧在人类社会的发展过程中起着相当重要的作用。从环境保护的角度考虑，在煤气、沼气要的作用。从环境保护的角度考虑，在煤气、沼气和氢气中，首选的燃料是和氢气中，首选的燃料是_；近年来，某市农；近年来，某市农村大力推广使用沼气，沼气的主要成分是村大力推广使用沼气，沼气的主要成分是_；煤气的主要成分是煤气的主要成分是COCO，其燃烧的化学方程式为，其燃烧的化学方程式为_。氢气氢气CHCH4 4 2CO+O2CO+O2 2 2CO2CO2 2点燃点燃=8.(20128.(2012岳阳中考岳阳中考)南海是我国固有领海，南海海底南海是我国固有领海，南海海底有丰富的矿产资源。根据所学知识，回答下列问题：有丰富的矿产资源。根据所学知识，回答下列问题：（1 1）石油属于）石油属于_（填（填“可再生可再生”或或“不可不可再生再生”）能源。）能源。（2 2）天然气主要成分是）天然气主要成分是_ _ _。（3 3）正在利用和将开发的新能源有风能、潮汐能、）正在利用和将开发的新能源有风能、潮汐能、“可燃冰可燃冰”等，其中埋藏于海底，目前开采在技术等，其中埋藏于海底，目前开采在技术上还存在困难的是上还存在困难的是_ 。不可再生不可再生甲烷（或甲烷（或CHCH4 4）可燃冰可燃冰一、化学反应中的能量变化一、化学反应中的能量变化1.1.能量变化能量变化表现为吸热现象和放热现象表现为吸热现象和放热现象2.2.燃料充分燃烧考虑的因素：燃料充分燃烧考虑的因素：（1 1）燃烧时要有足够多的空气燃烧时要有足够多的空气（2 2）燃料要与空气有足够大的接触面积燃料要与空气有足够大的接触面积二、化石燃料二、化石燃料1.1.化石燃料的形成化石燃料的形成2.2.煤：主要含有碳元素煤：主要含有碳元素3.3.石油石油 ：主要含有碳、氢两种元素：主要含有碳、氢两种元素 4.4.天然气的主要成分是甲烷（俗名沼气）。天然气的主要成分是甲烷（俗名沼气）。CHCH4 4+2O+2O2 2 COCO2 2+2H+2H2 2O O三、三、燃燃料料的的燃燃烧烧造成空气污染造成空气污染的原因的原因防治空气污染防治空气污染的措施的措施对空气的影对空气的影响响杂质燃烧产生有杂质燃烧产生有毒气体毒气体燃烧不充分，燃烧不充分，产生一氧化碳产生一氧化碳产生烟尘产生烟尘改善燃料的结构、改善燃料的结构、选择清洁型的能源、选择清洁型的能源、开发新能源开发新能源在任何行业中，走向成功的第一步，是对它产生兴趣。廉奥斯勒爵士