1、第六单元第二节化石燃料的利用化石燃料的利用煤煤、石油和、石油和天然气天然气是世界上最重要的三种化石燃料。煤、石油和天然气都是混合物混合物，主要含碳、氢元素，都是不可再生的资源。化石燃料的燃烧化石燃料的燃烧 煤的形成煤的形成 远古时期的植物植物等被埋在土中，经地下高温、高压长期复杂变化形成“煤”植物枯萎化石燃料的燃烧化石燃料的燃烧 石油的形成石油的形成化石燃料的燃烧化石燃料的燃烧 天然气的组成天然气的组成天然气主要是由碳和氢组成的气态碳氢化合物，其中最主要的是甲烷（CH4）。现象：燃烧产生蓝色火焰，干冷的烧杯内壁有水雾，烧杯倒放，加入澄清石灰水，石灰水变浑浊。化石燃料的燃烧化石燃料的燃烧利用利用
2、化石燃料的燃烧化石燃料的燃烧煤、石油、天然气碳氢化合物成分碳、氢元素组成的高能量物质燃烧CO2和H2O释放能量影响影响化石燃料的燃烧化石燃料的燃烧煤、汽油、煤油和液化石油气等燃料除含有碳、氢元素，还含有少量硫、氮等元素燃烧生成二氧化硫和氮氧化物，污染空气原油污染酸雨化石燃料的燃烧化石燃料的燃烧影响影响化石燃料的燃烧化石燃料的燃烧燃料的选择燃料的选择主要考虑因素是否易于点燃是否产生污染性气体使用是否安全是否易于储存和运输原因：原因：将将有限的化石燃料直接燃烧会造成环境污染和资源有限的化石燃料直接燃烧会造成环境污染和资源浪浪费。费。化石燃料不仅是优质的能量来源，还是宝贵的化工资化石燃料不仅是优质的
3、能量来源，还是宝贵的化工资源。源。开发开发和利用新能源和利用新能源。（太阳能、风能、水能、地热能、氢能）太阳能、风能、水能、地热能、氢能）积极积极对环境进行综合治理。对环境进行综合治理。减少减少化石燃料的直接燃烧，对化石燃料进行综合化石燃料的直接燃烧，对化石燃料进行综合利用。利用。化石燃料的综合利用化石燃料的综合利用方式：方式：煤煤的综合利用的综合利用发生的变化：发生的变化：化学变化化学变化化石燃料的综合利用化石燃料的综合利用气化COH2CH4焦化焦炭煤焦油焦炉气液化汽油煤油柴油等作液体燃料发生的变化：发生的变化：物理变化物理变化 石油石油的综合利用的综合利用石油的分馏：利用石油的组分沸点不同
4、，把它们加热蒸馏而分开。化石燃料的综合利用化石燃料的综合利用 石油石油的综合利用的综合利用化石燃料的综合利用化石燃料的综合利用水能（常水能（常规能源）规能源）新能源新能源化石燃料的综合利用化石燃料的综合利用太阳能太阳能 新能源新能源化石燃料的综合利用化石燃料的综合利用太空太阳能太空太阳能 新能源新能源化石燃料的综合利用化石燃料的综合利用风能风能 新能源新能源化石燃料的综合利用化石燃料的综合利用地热能地热能 新能源新能源化石燃料的综合利用化石燃料的综合利用波浪能波浪能（潮汐能（潮汐能）新能源新能源化石燃料的综合利用化石燃料的综合利用生生物物质质能能 新能源新能源化石燃料的综合利用化石燃料的综合利
5、用核聚核聚变能变能 新能源新能源化石燃料的综合利用化石燃料的综合利用金属名称元素符号金属名称元素符号金属元素的名称和符号金属元素的名称和符号钠钠镁镁钾钾锌锌钙钙NaNaMgMgK KZnZnCaCa铁铁铝铝铜铜银银金金FeFeAlAlCuCuAgAgAuAu金属元素的名称和符号金属元素的名称和符号 金属的物理性质 常温下金属都是固体（汞除外）；常温下金属都是固体（汞除外）；有金属光泽，铜是紫红色，铁、铝等大多数有金属光泽，铜是紫红色，铁、铝等大多数是银白色；是银白色；大多数金属都具有导电性和导热性；大多数金属都具有导电性和导热性；有延展性，有延展性，密度较大，密度较大，熔点较高。熔点较高。金属
6、的性质金属的性质金属光泽金属光泽FeFeCuCu有些金属粉末细小到一定有些金属粉末细小到一定程度时，吸收可见光后辐程度时，吸收可见光后辐射不出去，所以金属粉末射不出去，所以金属粉末一般呈暗灰色或黑色。一般呈暗灰色或黑色。金属的物理性质金属的性质金属的性质物理性质物理性质比较导电性（以银的导电性为100作标准）密度（gcm-3）熔点()硬度（以金刚石的硬度为10作标准）优优良良金金 铅铅 银银 铜铜 铁铁 锌锌 铝铝 19.3 11.3 10.5 8.92 7.86 7.14 2.70 19.3 11.3 10.5 8.92 7.86 7.14 2.70 大大小小钨钨 铁铁 铜铜 金金 银银 铝
7、铝 锡锡 3410 1535 1083 1064 962 660 2323410 1535 1083 1064 962 660 232 高高低低铬铬 铁铁 银银 铜铜 金金 铝铝 铅铅9 49 45 2.55 2.54 2.54 2.53 2.53 2.53 23 22.9 1.5 2.9 1.5 大大小小银银 铜铜 金金 铝铝 锌锌 铁铁 铅铅100 99 74 61 27 17 7.9100 99 74 61 27 17 7.9 金属的物理性质大多数金属有延性（抽丝，最细的白金丝直径不超过1/5000 mm）及展性（压薄片，最薄的金箔只有1/10000 mm厚），其中金（Au）的延展性最好
8、；也有少数金属的延展性很差，如锰（Mn）、锌（Zn）等；金属可以被轧制成各种不同的形状。“神六神六”面罩面罩上镀有一层金上镀有一层金箔箔铜丝和铝箔 金属物理性质的应用金属的性质金属的性质金属的性质金属的性质 金属物理性质的应用金属应用金属的物理性质漂亮的金银首饰具有颜色、有金属光泽铁栏杆、锄头、机械零件 硬度大钢丝、钢板铁锅、铝锅、电烙铁 导热性好 延展性好电线、电缆 导电性好金属的性质金属的性质 金属物理性质的应用哪些金属可用来打造首饰？为什么？哪些金属可用来打造首饰？为什么？金、铂可用来打造首饰，原因是它们具有永恒而美丽金、铂可用来打造首饰，原因是它们具有永恒而美丽的光泽。的光泽。哪些金属
9、可用来制造电线，为什么？哪些金属可用来制造电线，为什么？铜可以用来制造电线是因为它易导电。铜可以用来制造电线是因为它易导电。哪些金属可用来制造炊具，为什么？哪些金属可用来制造炊具，为什么？铁可以用来制造炊具是因为它传热快。铁可以用来制造炊具是因为它传热快。讨论金属的性质金属的性质哪些金属可拉成细丝或压成薄片，为什么？哪些金属可拉成细丝或压成薄片，为什么？金、银、铜、铝可拉成细丝或压成薄片，这是由于金、银、铜、铝可拉成细丝或压成薄片，这是由于它们有延展性，容易加工。它们有延展性，容易加工。为什么菜刀、镰刀、锤子等用铁制而不用铅制？为什么菜刀、镰刀、锤子等用铁制而不用铅制？铅的硬度小铅的硬度小,而
10、铁的硬度大。而铁的硬度大。银的导电性比铜好，为什么电线一般用铜制而不银的导电性比铜好，为什么电线一般用铜制而不用银制？用银制？讨论金属的性质金属的性质为什么灯泡里的灯丝用钨制而不用锡制？如果用为什么灯泡里的灯丝用钨制而不用锡制？如果用锡制的话，可能会出现什么情况？锡制的话，可能会出现什么情况？钨的熔点高，锡的熔点低，锡丝易烧断。钨的熔点高，锡的熔点低，锡丝易烧断。为什么有的铁制品如水龙头要镀铬？如果镀金怎为什么有的铁制品如水龙头要镀铬？如果镀金怎么样么样?铬硬度大，耐磨、美观，又防锈；如果镀金则会增加铬硬度大，耐磨、美观，又防锈；如果镀金则会增加成本且不耐用，日久，金脱落则铁又会生锈而缩成本且
11、不耐用，日久，金脱落则铁又会生锈而缩短水龙头的使用寿命。短水龙头的使用寿命。讨论金属的性质金属的性质铁在氧气中点燃镁在空气中点燃铝在空气中加热铜在空气中加热实验现象化学方程式结论剧烈燃烧，火星四射，放热，生成黑色固体表面变暗，失去金属光泽表面由红色变成黑色剧烈燃烧，发出耀眼的白光，放热，生成白色固体3Fe+2O2=Fe3O42Mg+O22MgO 4Al+3O2=2Al2O3 2Cu+O2 2CuO点燃点燃金属的性质金属的性质 常见金属的化学性质Fe、Mg、Al、Cu能与氧气反应能与氧气反应实验表明：实验表明：大多数金属都能与氧气反应，但反应的难易和剧烈程度不同。镁、铝镁、铝在在常温常温下就能与
12、氧气反应。下就能与氧气反应。铁、铜铁、铜在常温下不能与氧气反应，但在在常温下不能与氧气反应，但在高温高温时能与时能与氧气反应。氧气反应。金金即使在高温时也即使在高温时也不能与氧气反应不能与氧气反应。活动性：镁、铝活动性：镁、铝 铁、铜铁、铜 金金 常见金属的化学性质铝是银白色的金属，具有金属光泽，而生活中铝是银白色的金属，具有金属光泽，而生活中的铝制品却往往是暗淡无色，知道为什么吗？的铝制品却往往是暗淡无色，知道为什么吗？原因：原因：常温下，铝就能和氧气发生反应，在其常温下，铝就能和氧气发生反应，在其表面生成一层表面生成一层 的氧化铝保护膜（的氧化铝保护膜（Al2O3)。4Al+3O2 2Al
13、2O3致密致密 常见金属的化学性质金属与（稀）酸溶液反应金属与（稀）酸溶液反应反应物 反应现象反应速度反应方程式稀盐酸 或稀硫酸镁铝锌铁铜剧烈反应，金属逐渐剧烈反应，金属逐渐减少，产生大量气泡减少，产生大量气泡剧烈反应，金属逐渐剧烈反应，金属逐渐减少，产生大量气泡减少，产生大量气泡反应较剧烈，金属逐渐反应较剧烈，金属逐渐减少，产生大量气泡减少，产生大量气泡反应缓慢，金属逐渐反应缓慢，金属逐渐减少，有气泡产生，减少，有气泡产生，溶液由无色变为浅绿色溶液由无色变为浅绿色不反应不反应Mg+HMg+H2 2SOSO4 4 =MgSO =MgSO4 4 +H+H2 2 Mg+2HCl =MgClMg+2
14、HCl =MgCl2 2 +H +H2 2Zn +HZn +H2 2SOSO4 4 =ZnSO =ZnSO4 4 +H +H2 2 Zn +2HCl =ZnClZn +2HCl =ZnCl2 2 +H+H2 2 Fe +HFe +H2 2SOSO4 4=FeSO=FeSO4 4 +H +H2 2 Fe +2HCl =FeClFe +2HCl =FeCl2 2 +H +H2 2 2Al+3H2Al+3H2 2SOSO4 4 =Al=Al2 2(SO(SO4 4)3 3+3H+3H2 22Al+6HCl=2AlCl2Al+6HCl=2AlCl3 3 +3H+3H2 2很快很快很快很快较快较快较慢较
15、慢不反应不反应 常见金属的化学性质铁铁和和稀稀盐盐酸酸镁镁和和稀稀盐盐酸酸锌锌和和稀稀盐盐酸酸铜铜和和稀稀盐盐酸酸盐酸盐酸镁、锌、铁、铜的金属活动性由强到弱镁、锌、铁、铜的金属活动性由强到弱实验实验现象现象反应的化学方程式反应的化学方程式铁片浸入硫酸铜溶液中金属与金属化合物溶液的反应金属与金属化合物溶液的反应Fe+CuSOFe+CuSO4 4=FeSOFeSO4 4+Cu+Cu铁片表面覆盖一层红色物质，溶液由蓝色逐渐变为浅绿色 常见金属的化学性质特点：特点：由一种单质跟一种化合物作用生成另一种单质和另一种由一种单质跟一种化合物作用生成另一种单质和另一种化合物，这样的反应叫做化合物，这样的反应叫
16、做置换反应置换反应。下列反应都是置换反应吗？下列反应都是置换反应吗？3CO+Fe3CO+Fe2 2O O3 3 =2Fe +3CO =2Fe +3CO2 2高温高温点燃点燃比较：比较：化合反应：化合反应：+分解反应：分解反应：+ClCl2 2+2KI=I+2KI=I2 2+2KCl+2KClCHCH4 4+2O+2O2 2=CO=CO2 2+2H+2H2 2O O 置换反应+（1 1）药品：）药品：锌和稀硫酸（或稀盐酸）锌和稀硫酸（或稀盐酸）氢气的实验室制法 Zn+H Zn+H2 2SOSO4 4=ZnSO=ZnSO4 4+H+H2 2为何不用镁或铁等来和酸反应制取氢气？为何不用镁或铁等来和酸
17、反应制取氢气？（2 2）原理：）原理：Zn+2HCl=ZnCl Zn+2HCl=ZnCl2 2+H+H2 2思考思考 镁和酸反应速度太快，而铁的反应速度又太慢，镁和酸反应速度太快，而铁的反应速度又太慢，不便于操作。不便于操作。（4 4）收集：）收集：排水法排水法固液不加热型固液不加热型（3 3）装置：）装置：向下排空气法向下排空气法 （5 5）步骤）步骤 按照要求按照要求连连接装置。接装置。检检查查气密性。气密性。装装药品：先装固体，后装液体。药品：先装固体，后装液体。开始反应，并收集一小试管氢气，进行开始反应，并收集一小试管氢气，进行验验纯（纯（任何任何 可燃性气体，在做性质实验之前务必进行
18、验纯可燃性气体，在做性质实验之前务必进行验纯）。）。用排水法或向下排空气法用排水法或向下排空气法收收集气体，盖上玻璃片集气体，盖上玻璃片倒倒 放放在实验桌上。在实验桌上。实验室制氢气的装置图实验室制氢气的装置图 定义：定义：由一种金属跟其他金属（或非金属）熔合形成的有金属特性的物质。合金合金 性能性能：具有许多良好的物理、化学和机械性能。具有许多良好的物理、化学和机械性能。合金的硬度一般比各成分金属大。多数合金的熔点低于组成它的成分金属。调整合金的组成比例和改变合金的形成条件，可以制成性能不同的各种合金。铁的合金生铁和钢的比较铁合金铁合金生铁钢碳的含量碳的含量2%4.3%0.03%2%其他元素
19、其他元素硅、锰等铬、镍等熔点熔点1100120014501500机械性能机械性能硬而脆，无韧性坚硬、韧性大、塑性好机械加工机械加工可铸、不可锻可铸、可锻、可压延合金合金 合金与组成它们的纯金属的性质比较性质性质比较比较现象现象黄铜黄铜（铜和（铜和锌的合锌的合金）金）铜铜焊锡焊锡（锡和（锡和铅的合铅的合金）金）锡锡铝合金铝合金铝线铝线光泽与光泽与颜色颜色黄色、有光泽紫红色有光泽深灰色有光泽银白色有光泽银白色有光泽银白色有光泽硬度硬度黄铜硬度大于铜焊锡硬度大于锡铝合金硬度大于铝结论结论合金与纯金属相比，性能上发生了改变，说明物质的组成的改变会使其性能发生改变，合金的用途比纯金属的用途广得多。名称名称主要组成元素主要组成元素特性特性用途用途黄铜铜、锌坚硬、耐腐蚀制造机器零件、电器零件青铜铜、锡耐腐蚀、易铸造成形制造形状复杂的铸件、精致的工艺品、塑像等硬铝铝、铜、镁、锰质轻而坚硬制造飞机、汽车、作建筑材料焊锡锡、铅熔点低、能粘接金属焊接电子元件、金属片等不锈钢铁、铬、镍耐腐蚀制医疗器械、化工设备、日用品碳素钢铁、碳坚硬作建筑材料，制造机械零件、铁轨、船舶、桥梁武得合金铋、铅、锡、镉熔点低制电路保险丝、自动灭火和防爆安全装置等 一些常见合金的特性和用途
