燃料与热量(3).ppt

课题２燃料与热量,讨论或思考,1、你家中做饭、洗浴等使用什么燃料,3、炼钢厂、热电厂等使用什么燃料,2、汽车、轮船、飞机、拖拉机等使用什么燃料这些燃料都是从哪里提炼出来,生活中经常使用的燃料有煤、石油和天然气，我们常称它们为化石燃料。,因为它们都是由古代生物的遗骸经一系列复杂变化而形成的。化石燃料是不可再生能源。,化石燃料,当今的“三大化石燃料”,三大化石燃料,,煤,石油,天然气,煤、石油和天然气都是由古代生物的遗骸经一系列复杂变化而形成的，化石燃料是不可再生能源。,一、化石燃料的形成,煤,,1、煤,煤,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,,,其主要成分是碳元素，还含有少量H、N、S、O等元素及无机矿物。,煤是复杂的混合物,煤是“工业的粮食”,主要含碳元素，将煤作为燃料，主要是利用碳元素与氧反应所放出的热量,还含有氢元素和少量的氮、硫、氧等元素以及无机矿物质,煤的干馏,煤干馏后的综合利用，既可以充分利用煤的资源，还可以极大的减少污染。,煤,煤的综合利用,一、化石燃料的形成,2、石油,石油,主要成分碳和氢两种元素，含有少量S、O、N等，也是混合物,,,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石油,给石油加热，组成石油的物质的沸点不同，它们就会被先蒸馏出来而得到分离。,,,以石油为原料所制成的部分产品,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。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。,城镇的许多家庭做饭使用罐装“煤气”，是液化石油气，这是石油化工产品。液化石油气是经过加压后压缩到钢瓶中的，瓶内的压强是大气的7-8倍。,,１．石油可直接用作燃料吗石油产品中有哪些是常用的燃料,２．煤气泄漏会造成什么危害石油罐装液化石油气在安全上应注意什么,讨论,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（CH4。,1甲烷的物理性质,①通常状况下无色、无气味气体②难溶于水③密度比空气小,,3、天然气,2、甲烷的化学性质,,[演示实验5-12]点燃纯净的甲烷气体，观察火焰的颜色,,可燃性,注意在点燃甲烷前也要检验纯度甲烷的爆炸极限为4-15之间。,（明亮并呈蓝色）,,甲烷燃烧，产生明亮的蓝色火焰,烧杯内壁有水雾出现,说明甲烷中含有氢元素。,澄清石灰水变浑浊,说明甲烷中含有碳元素。,甲烷是最重要的矿物燃料，我国是最早利用天然气的国家。在明朝就有记载。,沼气,二、化石燃料的用途,,化石燃料要经过数百万年才能形成，是不可再的生能源，人类目前大量开采，将使化石燃料最终被耗尽。因此人类应该考虑如何合理利用化石燃料。,,问题化石燃料是不是取之不尽的,,20.4年,63.1年,92.4年,可燃冰,科学与探索,“可燃冰”能否替代化石燃料,使用“可燃冰”替代化石燃料有什么优点还存在哪些问题,可燃冰燃烧图,可燃冰的学名为“天然气水合物”，是天然气在0℃和30个大气压的作用下结晶而成的“冰块”。“冰块”里甲烷占8099.9，可直接点燃，燃烧后几乎不产生任何残渣，污染比煤、石油、天然气都要小得多。西方学者称其为“21世纪能源”或“未来能源”。,可燃冰,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。,然而要从海底将这些东西发掘出来，却并非易事。科学家们认为，这种矿藏哪怕受到最小的破坏，甚至是自然的破坏，就足以导致甲烷气的大量散失，从而使大气中的温室气体含量急剧增加，它所产生的后果将是不堪设想的。世纪之交，在一座新能源的宝库面前，人们不得不审慎从事谁能肯定它不是潘朵拉的盒子万一打开了就关不上了呢,化学反应中的能量变化,有大量气泡产生,试管外壁发热,镁与盐酸反应中有能量变化,探究一【实验】镁与盐酸反应,探究二【实验】氢氧化钡与氯化铵反应,氢氧化钡与氯化铵反应吸收热量,三、化学反应中的能量变化,化学反应通常伴随着能量的变化如果反应放出热量，可称为放热反应如果反应吸收热量，可称为吸热反应,CCO22CO（吸热）,高温,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,,,农村烧柴煮饭,用清洁燃料多干净呀,燃气热水器,好冷呀，烤火吧,炼钢,烧砖,发电,开山炸石,1、炼钢炉炼钢时为什么要不停地鼓入空气,2、在篝火燃烧时，木柴为什么不平放在地上，却要架空,3、这两种做法对燃料而言有什么好处对环境来说又什么帮助,讨论,,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,,,四燃料充分燃烧的条件,1、燃烧是要有足够多的空气（氧气）,2、燃料与空气要有足够大的接触面积,燃烧不充分的缺点,产生的热量减少，浪费资源，产生一氧化碳，污染空气。,煤球,蜂窝煤,燃烧从使用煤球到蜂窝煤，优点是,更充分的燃烧、节约燃料、减少污染,,,一．化石燃料古代生物的遗骸经复杂变化形成．（不可再生）三大化石燃料煤、石油、天然气。（一）、煤（是混合物，人称“黑色金子”“工业粮食”）１、主要含Ｃ元素，此外有Ｎ、Ｈ、Ｓ、Ｏ等。２、隔绝空气加强热，可分解成多种成分如焦炭、煤焦油、煤气等，（化学变化）（二）、石油（混合物、“工业的血液”）１、由油井中开采出来的叫原油。２、主要含有Ｃ、Ｈ元素。３利用沸点不同，可分馏成不同物质（物理变化）,,,（三）、天然气（混合物，又称沼气，主要成分是甲烷CH4）１、甲烷（CH4、纯净物）（１）物理性质无色无味气体，难溶于水，密度比空气小。（２）化学性质能燃烧，产生明亮的蓝色火焰。方程式CH4＋2O2CO22H2OCH4点燃前一定要验纯，方法与H2、CO同。如何证明甲烷含Ｈ、Ｃ两种元素（留３行）如何鉴别H2、CO、CH4（留３行）２、未来新能源可燃冰，主要含甲烷水合物。,点燃,,,,二、化学反应中的能量变化,１、有些反应放出热量，反应后温度升高。,如Mg2HClMgCl2H2↑,２、有些反应吸收热量，反应后温度降低。,如2CuOC2CO2↑2Cu,三、燃料充分燃烧的条件１、燃烧时要有足够多的空气（或氧气）。２、燃料与空气（或氧气）要有足够大的接触面积。,节约能源就要使燃料充分燃烧，燃料不充分燃烧，既浪费资源，又产生ＣＯ等污染环境。,,