燃料的合理利用与开发1课时课件.ppt
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- 燃料 合理 利用 开发 课时 课件
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1、湖北省仙桃一中 祝祖洋改编 2012-12 课题课题2 2 燃料的合理应用与开发燃料的合理应用与开发第一课时一、化学反应中的能量变化:一、化学反应中的能量变化:现现 象象手的感觉手的感觉分分 析析化学方程式化学方程式块状变成粉末状块状变成粉末状试管外壁发烫试管外壁发烫生石灰与水反应中有热量放出生石灰与水反应中有热量放出实验实验7-3:生石灰与水反应放出热量:生石灰与水反应放出热量CaO+H2O=Ca(OH)2现象现象手的感觉手的感觉分析分析有大量气泡产生有大量气泡产生试管壁发烫试管壁发烫镁条与盐酸反应生成氢气,镁条与盐酸反应生成氢气,反应中有热量产生反应中有热量产生Mg2HCl MgCl2 H
2、2CO+CuO=Cu+CO2(一)常见的放热反应和吸热反应(一)常见的放热反应和吸热反应放热反应放热反应燃烧反应燃烧反应金属与酸的反应金属与酸的反应酸碱中和反应(待学)酸碱中和反应(待学)吸热反应:通常情况下需要吸热反应:通常情况下需要加热加热或或高温高温条件的反应。条件的反应。如:如:CO2+C=2CO高温高温2KMnO4=K2MnO4+MnO2+O2生石灰与水的反应生石灰与水的反应CO+CuO=Cu+CO2(二)物理变化中的放热现象和吸热现象(二)物理变化中的放热现象和吸热现象如:如:金属的通电(放热)金属的通电(放热)浓浓H2SO4的稀释(放热)的稀释(放热)摩擦生热摩擦生热干冰升华(吸
3、热)干冰升华(吸热)(三)化学能在生活中的应用(三)化学能在生活中的应用(1 1)生活燃料的应用)生活燃料的应用(2 2)燃烧热的利用)燃烧热的利用(3 3)爆炸产生的能量应用)爆炸产生的能量应用(4 4)食物在体内反应产生能量的应用)食物在体内反应产生能量的应用炼钢炼钢烧砖烧砖发电发电开山炸石开山炸石(一)化石燃料的形成(一)化石燃料的形成二、化石燃料的利用植物或植物枯萎后,植物或植物枯萎后,被埋于土中,经长期被埋于土中,经长期复杂变化形成煤复杂变化形成煤动植物的遗骸被层层动植物的遗骸被层层沙泥掩埋,经复杂变沙泥掩埋,经复杂变化形成石油和天然气化形成石油和天然气(二)化石燃料的组成、状态及分
4、类(二)化石燃料的组成、状态及分类煤煤石石 油油天然气天然气成分成分主要含主要含C主要含主要含C、H主要含主要含CH4物质分类物质分类 固态混合物固态混合物液态混合物液态混合物气态混合物气态混合物“工业粮食工业粮食”“工业血液工业血液”(三)煤和石油的加工利用(三)煤和石油的加工利用1 1、煤的干馏(化学变化)、煤的干馏(化学变化)煤煤焦炭(固态)焦炭(固态)主要成分:主要成分:C煤焦油(液态)煤焦油(液态)焦炉煤气(气态)焦炉煤气(气态)主要成分:主要成分:H2、CO、CH4加强热加强热隔绝空气隔绝空气2 2、石油的分馏(物理变化)、石油的分馏(物理变化)将石油加热炼制,利用石油中各成分的沸
5、点不同,将石油加热炼制,利用石油中各成分的沸点不同,将它们分离,可得到不同的产品,使石油得到综合将它们分离,可得到不同的产品,使石油得到综合利用。利用。煤的干馏煤的干馏 把煤隔绝空气加强热使它分把煤隔绝空气加强热使它分解的过程,叫做解的过程,叫做煤的干馏煤的干馏1 1点燃导管尖嘴处,有淡点燃导管尖嘴处,有淡 蓝色火焰燃烧蓝色火焰燃烧 coco2 2用酚酞试纸检验用酚酞试纸检验U U形管内形管内 上层无色液体,酚酞试上层无色液体,酚酞试 纸变红,说明其中溶有纸变红,说明其中溶有 碱性物质碱性物质氨氨;3 3玻璃管中的烟煤粉最后玻璃管中的烟煤粉最后 变成黑灰色固体物质,变成黑灰色固体物质,这是这是
6、焦炭焦炭;4 4U U形管底部还有还有一种形管底部还有还有一种 黑褐色粘稠的油状物生黑褐色粘稠的油状物生 成,这是成,这是煤焦油煤焦油。化学变化化学变化石油的炼制石油的炼制:分馏分馏根据石油中各成分的沸点不同根据石油中各成分的沸点不同来分离。来分离。石油的分馏属石油的分馏属物理变物理变化化石油的分馏石油的分馏炼制炼制石石油油分分馏馏炼炼制制液化石油气液化石油气溶剂油溶剂油汽油汽油航空煤油航空煤油煤油煤油柴油柴油润滑油润滑油石蜡石蜡沥青沥青讨论:讨论:区别煤气、液化石油气、水煤气、天然气区别煤气、液化石油气、水煤气、天然气种类种类 煤气煤气液化石油气液化石油气水煤气水煤气天然气天然气成分成分 H
7、2、CO、CH4丙烷、丁烷丙烷、丁烷丙烯、丁烯丙烯、丁烯H2、COCH41 1、煤是纯净物还是混合物?、煤是纯净物还是混合物?主要组成元素是什么?还含有哪些少量元素?主要组成元素是什么?还含有哪些少量元素?2 2、煤完全燃烧的产物有哪些?、煤完全燃烧的产物有哪些?3 3、煤气的主要成分有哪些?、煤气的主要成分有哪些?混合物混合物碳元素碳元素氢、氮、硫、氧元素氢、氮、硫、氧元素COCO2 2H H2 2OONONO2 2SOSO2 2氢气、甲烷、一氧化碳、氢气、甲烷、一氧化碳、(1 1)成分:)成分:天然气的主要成分是甲烷(天然气的主要成分是甲烷(CH4)CH4)(俗称沼气)。(俗称沼气)。2、
8、天然气、天然气(2 2)甲烷的物理性质)甲烷的物理性质无色、无味的气体无色、无味的气体密度比空气小密度比空气小极难溶于水极难溶于水实实 验验 步步 骤骤实实 验验 现现 象象结结 论论1.点燃甲烷点燃甲烷2.将冷而干燥的小烧将冷而干燥的小烧杯罩在火焰上杯罩在火焰上3.向小烧杯中注入澄向小烧杯中注入澄清的石灰水,振荡清的石灰水,振荡CH4+2O2=CO2+2H2O点燃点燃实验探究记录:产生明亮的蓝色火焰产生明亮的蓝色火焰烧杯内壁出现水珠烧杯内壁出现水珠甲烷具有可然性甲烷具有可然性澄清石灰水变浑浊澄清石灰水变浑浊甲烷中含有氢元素甲烷中含有氢元素甲烷中含有碳元素甲烷中含有碳元素化化 学学 方方 程程
9、 式式小结:小结:可燃物组成中碳元素和氢元素的鉴定方法可燃物组成中碳元素和氢元素的鉴定方法根据燃烧后是否有水和二氧化碳生成。根据燃烧后是否有水和二氧化碳生成。如何验证甲烷的元素组成?如何验证甲烷的元素组成?“冷而干燥”是这个实验成败的关键。“冷”有利于水汽的凝集,“干燥”可以判断是否有水滴生成。在实验中烧杯的条件“冷而干燥”是实验成败的关键吗?为什么?甲烷燃烧时火焰明亮并呈蓝色,可以看到,烧杯内壁上有水滴生成。甲烷燃烧现象1说明甲烷中有氢元素向烧杯内注入澄清石灰水后,发现烧杯内澄清的石灰水变浑浊。甲烷燃烧现象2说明甲烷中有碳元素甲烷CHCH4 4 CH4+2O2点燃CO2+2H2O 沼气的形成
10、沼气的形成沼气和天然气的主要成分都是甲烷。沼气和天然气的主要成分都是甲烷。天然气是不可再生能源;沼气是可再生能源。天然气是不可再生能源;沼气是可再生能源。(1)、点燃甲烷前,要先、点燃甲烷前,要先 。(2)、写出甲烷燃烧的化学方程式:、写出甲烷燃烧的化学方程式:。(3)、请设计一个实验验证甲烷燃烧的产物。、请设计一个实验验证甲烷燃烧的产物。验纯验纯CH4 4+2 O2 2=CO2 2+2H2 2O、点燃后,用一个干冷的小烧杯罩在、点燃后,用一个干冷的小烧杯罩在火焰上方,如果烧杯壁有小水珠产生,火焰上方,如果烧杯壁有小水珠产生,则证明有水生成;则证明有水生成;、迅速倒转烧杯,到进澄清石灰水,、迅
11、速倒转烧杯,到进澄清石灰水,震荡,如果石灰水变浑浊,则证明有震荡,如果石灰水变浑浊,则证明有二氧化碳生成。二氧化碳生成。点燃点燃练习练习探明储量探明储量年产量年产量开采年限开采年限石石 油油23亿吨亿吨1.74亿吨亿吨天然气天然气2.23104亿立方米亿立方米408亿立方米亿立方米煤煤1145亿吨亿吨9.9亿吨亿吨13.2年年54.7年年115.7年年(五)化石燃料是不可再生能源(五)化石燃料是不可再生能源讨论:讨论:1、根据数据,估算大约多少年后我国的石油和天然气、根据数据,估算大约多少年后我国的石油和天然气将被耗尽?将被耗尽?2、根据估算的结果,谈谈你对化石燃料使用与开发的、根据估算的结果
12、,谈谈你对化石燃料使用与开发的看法。看法。1 1、化石能源将近被耗尽时,人类将面临严峻的能源危机、化石能源将近被耗尽时,人类将面临严峻的能源危机2 2、新能源的开发与利用、新能源的开发与利用(1 1)太阳能)太阳能(2 2)氢能)氢能(3 3)地热能)地热能(4 4)风能)风能(5 5)可燃冰(由甲烷分子与水分子共同组成的笼状)可燃冰(由甲烷分子与水分子共同组成的笼状化合物)化合物)30可燃冰 -甲烷水合物【阅读阅读】海底海底“可燃冰可燃冰”【思考【思考】3.3.目前还未大规模使用的原因?目前还未大规模使用的原因?1.1.可燃冰是冰吗?可燃冰是冰吗?2.2.可燃冰有什么优点?可燃冰有什么优点?
13、可燃冰外观像冰,但不是冰,主要含有可燃冰外观像冰,但不是冰,主要含有甲烷水合物(由甲烷分子和水分子组成),甲烷水合物(由甲烷分子和水分子组成),还含有少量二氧化碳等其他气体。还含有少量二氧化碳等其他气体。能量高、燃烧值大等。能量高、燃烧值大等。开采技术上还存在困难开采技术上还存在困难可燃冰 “可燃冰可燃冰”能否替代化石燃料?能否替代化石燃料?使用使用“可燃冰可燃冰”替代化石燃料替代化石燃料有有 什么优点?还存在哪些问什么优点?还存在哪些问题?题?主要成分:甲烷水合物主要成分:甲烷水合物形成:低温和高压条件下形成形成:低温和高压条件下形成三、使燃料充分燃烧的条件1、1)使燃料与空气有足够大的接触
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