7-2燃料和热量1.ppt

课题2燃料和热量,燃料的变迁,木柴,石油,煤,可燃冰,讨论与思考,1、你家中做饭、洗浴等使用什么燃料2、汽车、轮船、飞机、拖拉机等使用什么燃料3、炼钢厂、热电厂等使用什么燃料,木柴、禾草、煤、液化石油气、天然气等,汽油、柴油、航空煤油等,焦炭、煤等,,化石燃料,,煤,石油,天然气,化学反应中的能量变化,煤、石油、天然气辩论会,谁是理想的燃料呢,煤石油天然气又称为化石燃料,是不可再生能源,煤,1、煤的形成,,,,,植物或植物枯萎后,植物等被埋于土中，经长期复杂变化形成煤,2、煤煤是复杂的混合物，主要含有碳元素。此外，还含有氢元素和少量的氮、硫、氧等元素以及无机矿物质（主要含硅、铝、钙、铁等元素）,3、煤气的主要成分为氢气、甲烷、一氧化碳、其他气体,4、煤的综合利用,（煤焦油、焦炭）,对煤的干馏制得,石油,1、石油的形成,,,海洋生物死亡,生物的遗骸经复杂变化形成石油,2、石油从油井中开采出来的石油也叫原油，是一种粘稠状的液体。,3、石油中主要含有碳和氢两种元素。,动植物的遗骸被层层沙泥掩埋,4、城镇的许多家庭做饭使用一种罐装“煤气”作为燃料，罐中所装的是液化石油气。,5、石油的分馏的综合利用,物理变化,知识问答,将煤隔绝空气加强热,焦炭、煤焦油、煤气等,利用石油中各成分的沸点不同，将其分离,柴油、汽油、煤油、润滑油、溶剂油、航空煤油等,H、N、S、O等,O、N、S等,C、H,C,固态,液态,工业的粮食,工业的血液,碳,碳、氢,干馏,化学变化,分馏,物理变化,焦炭、煤气煤焦油、粗氨水、,石油气、溶剂油、汽油、航空煤油、煤油、润滑油、石蜡、沥青,石油和煤应该直接用作燃料吗,动动脑,不应该,既浪费又严重地污染环境,天然气,1、天然气的形成,,,海洋生物死亡,动植物的遗骸被层层沙泥掩埋,生物的遗骸经复杂变化形成天然气,2、天然气的组成主要是由碳和氢组成的气态碳氢化合物，其中最主要的是（CH4）。,甲烷,你知道甲烷的存在吗,增长见识,甲烷,3、甲烷的颜色、状态及燃烧现象,4、沼气中常含有甲烷,,,1.甲烷的物理性质,甲烷的性质,实验验证,设计实验验证甲烷燃烧的产物是水和二氧化碳,2.甲烷的化学性质可燃性（点燃前先验纯）,实验现象①明亮的蓝色火焰;②烧杯内壁有水雾；③杯壁上澄清石灰水变混浊;④放出热量。,甲烷燃烧现象烧杯内有无色液体产生；澄清石灰水变浑浊,甲烷,沼气的制取和利用,防止泄漏中毒防止泄漏爆炸,防止泄漏爆炸,防止泄漏爆炸,海底“可燃冰”科学家在300500米海洋深处发现一种冰霜样的物质可燃冰。可燃冰是甲烷水合物（化学式CH4.8H2O外观像冰。一体积可燃冰可储载100200倍体积的甲烷气体，具有能量高、燃烧值大等优点。,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。按照目前的消耗速度，再有50－60年，全世界的石油资源将消耗殆尽。可燃冰的发现，让陷入能源危机的人类看到新希望。,,D,三瓶无色的气体分别是氢气.一氧化碳.甲烷如何鉴别,分别点燃,检验燃烧产物.,1.含C或C.O的物质燃烧都生成二氧化碳例如C.CO.C3O2或者是C.CO组成的混合物,说明,2.含C.H或C.H.O的物质燃烧都生成二氧化碳和水例如CH4.C2H5OH.或者是H2.CO.CH4组成的混合物,煤矿的矿井里常含有甲烷，你认为煤矿应采取什么安全措施应在什么地方、贴怎样的安全标志,思考,化学反应中的能量变化,化学反应在生成新物质的同时，还伴随着能量的变化，通常表现为热量的变化。,氢氧化钡与氯化铵反应吸收热量,化学反应中的能量变化,放热反应,氧化反应,金属和酸,吸热反应,条件为“加热”和“高温”的反应,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热量的变化。,（放热反应）,（吸热反应）,目前，人类通过化学反应获得的能量，大多来自于化石燃料，由于资源有限，因此要控制燃烧反应，提高燃料的利用率。,CaOH2O＝CaOH2,,Mg2HClMgCl2H2↑,放出热量,放出热量,吸收热量,COCuOCuCO2,,∆,吸收热量,化学反应中的能量变化,化学反应中产生的能量的用途,利用炸药定向爆破拆除楼房,利用化学反应产生的热量炼钢,化石燃料,用途,讨论,怎样使燃料充分燃烧,燃烧时要有足够多的空气2燃料与空气要有足够大的接触面,,供炼铁高炉使用,鼓风机,,使燃料充分燃烧需要考虑,,1、燃烧时要有足够多的空气,2、燃料与空气要有足够大的接触面积,,,,1、工业上有时用煤等固体燃料，为了使燃料与空气有足够大的接触面积，你认为应将燃料进行怎样的处理,献计献策,2、煤矿的矿井里常含有甲烷。你认为煤矿应采取什么安全措施应在哪些地方、贴有怎样的安全标志,练习,（1）下列关于石油的叙述中不正确的是（）A、石油是一种化工产品B、石油是一种混合物C、可利用石油产品发电D、将石油分馏可得多种产品,A,（3）下列气体与空气混合后遇明火，可能发生爆炸的是（）A、氧气B、氮气C、甲烷D、二氧化碳,（2）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B、煤的形成C、石油的形成D、从石油里分馏出汽油等,D,C,1．点燃某无色气体，在火焰上方罩一个干而冷的烧杯，烧杯内壁有水珠生成。把烧杯迅速倒转注入适量的澄清石灰水振荡，澄清石灰水变浑浊。该气体不可能是（）A．CH4B．CO和H2的混合气体C．H2D．酒精（C2H5OH）蒸气,练一练,C,格也随之上涨。下列关于石油的说法错误的是,2011年广东佛山检测近两年，由于多方面的原因，国际石油价格持续上涨，与石油相关的一些生产、生活用品价,,A．石油是化石燃料，被誉为“工业血液”B．石油可以直接用作燃料C．石油是由多种物质组成的混合物D．石油分馏可得到汽油、柴油等多种产品思路点拨石油是重要的化石燃料，是一种复杂的混合物，经分馏可以得到许多产品并应用于生产生活的许多方面，故石油不作为直接燃烧的燃料，且石油中含有的硫、氮等元素，若直接燃烧会产生大量污染气体。答案B,煤、石油和天然气,化学变化中的能量变化、燃料的充分燃烧,1．化学变化中的能量变化,2.提高燃料利用率的途径1提供足够的空气氧气。,2使燃料与空气氧气的接触面积增大。3尽量避免燃料的浪费、节约燃料。,课题3使用燃料对环境的影响,一、燃料燃烧对空气的影响,1.煤的燃烧,思考1煤中主要含哪种元素，可能还含哪些元素,,碳元素,硫元素,氮元素,,CO有毒气体,CO2温室气体,,SO2,,NO2,,酸雨,思考2这些元素燃烧后生成哪些物质,煤燃烧产生粉尘，造成粉尘污染。,酸雨危害的模拟实验,叶子由绿色变黄色,有气泡放出，锌粒逐渐溶解,开始有少量气泡放出，大理石逐渐溶解,变化缓慢,无变化,无变化,无变化,活动与探究,向一个空集气瓶和一个充满SO2的集气瓶中各加入少量水。分别将表中所列物质放入上述两种液体中，观察现象。,根据上述活动探究说明酸雨可能对环境造成哪些破坏,影响农作物生长,破坏森林,腐蚀建筑物,腐蚀文物雕塑,影响人体健康,酸雨破坏，枝枯叶败,雕像受酸雨腐蚀，六十年沧桑变化,1908年1969年,工厂排出的烟尘污染空气,2.汽车用燃料的燃烧,,讨论与交流,汽车使用的燃料（汽油或柴油）燃烧时产生的尾气主要污染物有哪些,一氧化碳，未燃烧的碳氢化合物，含铅化合物和烟尘等。,减少汽车尾气对空气的污染可采取哪些措施,1改进发动机的燃烧方式，以使汽油能充分燃烧；2使用催化净化装置，使有害气体转化为无害物质；NOCOCO2N23使用无铅汽油，禁止含铅物质排放；4使用压缩天然气[CNG]或液化石油气[LPG]作燃料。,催化剂,煤和石油等化石燃料造成对空气的污染，主要有以下原因,,（1）.燃料中的一些杂质如硫、氮等燃烧时，产生有毒的二氧化硫和二氧化氮等；,（2）.燃料燃烧不充分，产生一氧化碳；,（3）.未燃烧的碳氢化合物及炭粒、尘粒等排放到空气中。形成粉尘污染。,二、使用和开发新的燃料及能源,C2H5OH,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。,高粱、玉米和薯类等经过发酵、蒸馏可得乙醇，属于可再生能源,俗称酒精,1、乙醇,H2,燃烧产物无污染，是最清洁的燃料,氢气可由水分解制得,2、氢气,氢气的实验室制法,反应原理,排水法收集氢气,向下排空气法收集氢气,反应药品锌粒和稀硫酸。,讨论,1.回忆在第三单元做过的电解水的实验,写出电解水的化学方程式.2.电解水和用锌与稀硫酸反应都可以得到氢气.如果将氢气作为燃料广泛应用,你认为用这两种方法制氢气切实可行吗为什么,小结目前氢气作为燃料暂不能广泛使用,原因是制取成本高，贮存困难，但终将成为主要能源之一.,新能源的种类有太阳能、核能、风能、地热能、潮汐能等。开发新能源的作用解决化石能源枯竭，减少环境污染。,3、开发和利用其它新能源,,利用不同形式的能量发电示意图,乙醇燃料汽车使用乙醇汽油作燃料，乙醇汽油是混合物,返回,沃尔沃,（瑞典沃尔沃公司）,例如我过三峡工程所提供的水电，相当于每年燃烧3000万吨原煤的火力发电站产生的电能，因此三峡工程有助于控制（）A温室效应B白色污染C酸雨产生D农药、化肥污染,AC,,,2、下列措施①改进发动机的燃烧方式，使汽油充分燃烧；②使用催化净化装置使有害气体转化为无害物质；③使用无铅汽油；④改用压缩天然气；其中能够减少汽车尾气对空气污染的是（）A、①②B、②③C、①②③④D、①②③,C,2．氢气是一种绿色能源，科学家们最新研制出利用太阳能产生激光，再用激光使海水分解得到H2的新技术，其中海水分解可用方程式用2H2O2H2↑O2↑表示。下列说法不正确的是（）A．水分解产物不污染环境B．TiO2是催化剂C．该技术可将太阳能转化为氢能D．在海水分解过程中应不断添加TiO2,,D,TiO2,3．一种新型绿色电池燃料电池，是把H2、CO、CH4和空气不断输入，直接氧化，使化学能转变成电能，被称为21世纪的“绿色”发电站。这三种气体可以作为燃料的原因是（）A．都是无毒无害的气体B．都可以燃烧并放出大量的热C．燃烧产物均为二氧化碳和水D．均在自然界大量存在,B,4．为了减少空气污染，北京市积极推广使用清洁燃料。目前汽车使用的清洁燃料有两类，一类是液化石油气（LPG），另一类是压缩天然气（CNG）。压缩天然气的主要成分为（）A．C2H5OHB．CH4C．COD．H2,B,,下列叙述正确的是（）A.干冰蒸发时需吸收大量的热，这就是化学反应中的吸热现象B.硫燃烧需要先加热，所以它燃烧时吸收热量C.水蒸气液化放出热量，这是化学反应的放热现象D.化石燃料的燃烧放出热量,,物质的变化过程中伴随着能量的变化。化学变化中通常伴随着能量转化，这是因为不同的物质包含的化学能大小不同，在化学变化中物质具有的化学能可以转变为热能、光能或电能等。（1）写出一个从环境中吸收热能的物理变化的例子。（2）镁条燃烧时，化学能转化为能和能。（3）已知氢气在氧气中燃烧生成水，放出热量。根据能量守恒原理，反应前氢气和氧气的混合物所包含的化学能比反应后水包含的化学能（填“高”或“低”），理由是。,,现有O2、N2、空气、H2、CO2、CO、CH4七种气体，如何加以鉴别用点燃的木条试验，燃烧更旺的是O2，火焰无变化的是空气，火焰熄灭的是N2和CO2，导管口气体能够燃烧的是H2、CO、CH4。至于N2和CO2则可用澄清石灰水或紫色的石蕊试液鉴别，而H2、CO、CH4可根据燃烧的产物不同加以鉴别。,,最近，新华社的一条消息披露我国南海海底发现巨大的“可燃冰”分布带。目前发现的可燃冰储量大约是化石燃料总和的2倍，“可燃冰”的主要成分是一水合甲烷晶体（CH4H2O）。请结合初中化学知识判断下列说法正确的是（）A.可燃冰能燃烧，说明水具有可燃性B.可燃冰的发现为我国在新世纪使用高效新能源开辟了广阔的前景C.可燃冰由四种元素组成D.可燃冰的主要成分是固态水,4、煤是一种常用的化石燃料，家庭用煤经过了从“煤球”到“蜂窝煤”的变化，以前人们把煤粉加工成略大于乒乓球的球体，后来人们把煤粉加工成圆柱体，并在圆柱体内打上一些孔如下图。请你分析这种变化的优点。煤在燃烧时会产生许多污染物，为了减少煤燃烧时对环境的污染，可设法把煤转化成清洁的燃料。将水蒸气通过炽热的煤层可制得较洁净的水煤气主要成分是CO和H2，请你写出该反应的化学方程式________________________________。,使煤能充分燃烧，减少有毒气体CO的产生,H2OCCOH2,高温,