内容正文:
第3章 简单的有机化合物
第2节 从化石燃料中获取有机化合物
第1课时
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1.知道从石油和煤中获得燃料或有机化工原料的主要方法,认识化石燃料综合利用的意义。
2.能描述甲烷的物理性质和主要化学性质,了解可燃冰的开采利用的价值。
3.通过多样化的学习活动(资料查阅、分享交流等),养成严谨求实、勤于思考的科学态度,同时提高学习能力,丰富学习方式。
重难点
学习目标
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煤
石 油
天然气
你知道化石燃料有哪些吗?化石燃料的过度使用会造成什么环境问题?
天然气、石油、煤是当今消耗量最大的能源;
经过化学加工后的产物是极为重要的化工原料。
工业的粮食
工业的血液
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化石燃料与温室效应
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“碳中和”与“碳达峰”
能源是人类文明进步的基础和动力。能源领域的每一小步变革,都会对社会经济发展产生深刻影响,更关系着全人类生存和发展。
在第75届联合国大会一般性辩论上,我国明确要采取更加有力的政策和措施,二氧化碳排放力争于2030年前达到峰值,努力争取2060年前实现碳中和。
碳中和是指企业、团体或个人测算在一定时间内,直接或间接产生的温室气体排放总量,通过植树造林、节能减排等形式,抵消自身产生的二氧化碳排放量,实现
二氧化碳“零排放”。中国积极实施应对气候变化国家战略,采取调
整产业结构、优化能源结构、节能提高能效,推进碳市场建设,增加
森林碳汇等一系列措施。“十三五”期间中国应对气候变化工作取得
显著成效。
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思考讨论
阅读教材P88相关内容,回答以下问题:
1. 如何进一步理解化石燃料?
2. 最近人类在利用化石燃料时面临着哪些问题?
化石燃料又叫作矿石燃料、矿物燃料,是指埋藏在低下不同地质年代的动植物遗体经历漫长地质条件的变化,在温度、压力和微生物等条件的作用下形成的一类可燃性矿物,属于不可再生能源。
随着全球现代化步伐的加快,一方面化石燃料存在逐渐枯竭的危机,另一方面化石燃料燃烧所产生的二氧化碳加剧了温室效应,所排放的一些有毒气体和粉尘污染了环境。
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思考讨论
阅读教材P89,回答以下问题:
1.天然气和煤为什么可直接做燃料?
2. 天然气主要成分是什么?甲烷的物理性质和主要化学性质有哪些?
3.煤主要含有哪些元素?煤燃烧带来的环境问题有哪些?
天然气
煤
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天然气
天然气的主要成分是甲烷(含量80%~97%)。
天然气在我们生活中应用广泛,小到做饭的燃气灶,大到汽车、游艇,都利用了天然气可以燃烧并放出大量的热这一性质。
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物理性质:甲烷是一种无色无味的气体,密度比空气小,难溶于水。
化学性质:可以燃烧,产物为二氧化碳和水。相同状况下,1mol 甲烷比1mol CO 和1mol H2燃烧放出的热量更多,所以天然气是一种优良的气体燃料。
甲烷燃烧的化学方程式:
CH4+2O2 CO2+2H2O
点燃
天然气
甲烷的性质
实验室:点燃前要验纯
生产生活中:加强通风、禁止明火
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思考讨论
我国在南海北部神狐海域进行的“可燃冰”试开采获得成功,标志着我国成为全球第一个实现了在海域可燃冰试开采中获得连续稳定产量的国家,为可燃冰的开采迈出了重要的一步。
可燃冰是一种由天然气与水在低温(0~10℃)高压(>107 Pa)条件下,形成的类冰状结晶物质。
有人认为“可燃冰的开采和利用实现了由水变成油的梦想”,这种说法对吗?
可燃冰里不仅有水还有甲烷,其燃烧是指甲烷的燃烧,所以该说法错误。
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煤——工业的粮食
直接燃煤
如何降低煤的污染、提高燃烧效率?
无机物
(少量)
有机物
Si、Al、Ca、Fe等元素
O、N、S等元素(少量)
C、H元素(大量)
产生CO、NOx、 SO2 和烟尘,严重污染环境
燃烧的热效率低
煤的组成
煤的组成
碳元素被氧化放出大量热,因此可以做燃料;
煤的组成复杂,直接燃烧会带来环境问题。
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煤——工业的粮食
煤的干馏
煤的气化
煤的干馏
煤的气化
煤的液化
减少污染物的排放。
提高煤燃烧的热效率。煤的气化、液化是使煤变成清洁能源的有效途径,提高燃烧效率。
提取煤中的化学原料。在加工煤炭以及使用煤作燃料的过程中,对产生的煤灰、煤渣、废气、废液等都加以合理的处理和利用,做到既消除污染又保护环境。
煤的综合利用
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“鄜、延境内有石油,旧说‘高奴县出脂水’,即此也。生于水际,沙石与泉水相杂,惘惘而出,土人以雉尾挹之,乃采入缶中。颇似淳漆,然之如麻,但烟甚浓,所沾帷幕皆黑。余疑其烟可用,试扫其煤以为墨,黑光如漆,松墨不及也,遂大为之。其识文为“延川石液”者是也。”