内容正文:
第9章 化学与社会发展
第1节 能源的综合利用
第9章 化学与社会发展
第 1 课 时
1
1.知道化石燃料是重要的自然资源。
2.了解化石燃料燃烧对环境的影响。
3.认识化石燃料综合利用的重要意义。
4.知道几种常见的能源,能对能源进行简单分类。
学 习 目 标
2
自 主 探 究
一、能源
1.能源
能源是指能为人类提供所需能量的资源,如果失去了能源,世界将一片漆黑,万物将走向死亡。因此,能源是这个世界不可缺少的资源。
2.能源的分类
(1)从能源是否可以循环再生的角度看,可将能源分为可再生能源和不可再生能源。
①可再生能源:可再生的、持续利用的能源称为可再生能源,如风能、太阳能等。
②不可再生能源:经过亿万年所形成的、短期内无法恢复的能源,称为不可再生能源,如化石燃料等。
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(2)从能源利用的角度看,可以把能源分为常规能源和新能源。
①常规能源:指已能大规模生产和广泛利用的一次能源,又称传统能源,如煤、石油,天然气、水能等。
②新能源:刚开始开发利用或在积极研究、有待推广的能源都是新能源,如风能、太阳能、地热能、核能等。
随着全球能源使用量的增长,化石燃料等不可再生能源将日趋枯竭,因此,我们要尽可能减少能源的消耗,提高能源的利用率,右图是中国节能标志。
1. 从能源利用的角度看,可以把能源分为多年来大规模使用的能源,又称常规能源(如煤、_________)和近些年才逐渐开始使用的新能源(如核能、__________________ )。
2. 从能源是否可以循环再生的角度看,可将能源分为可再生能源(如太阳能、_________)和不可再生能源(如煤、_____________)。
交流
与
讨论
右图展示了几种类型的能源,请根据下面的提示交流讨论,并在相应的空格中填写你所熟悉的能源。
石油
风能
太阳能或地热能或风能
石油或天然气
二、化石燃料
1.化石燃料的形成
日常生活和工农业生产中消耗大量的煤、石油和天然气等化石燃料。化石燃料是古代生物埋在地下,长期在空气不足、高温高压下经过复杂的变化逐步形成的。
2.三大化石燃料
(1)天然气的主要成分是结构最简单的有机化合物——甲烷(CH4)。
(2)石油是成分复杂的液态混合物。其主要成分是多种碳、氢元素组成的有机化合物(通常称为烃)。
(3)煤是成分复杂的固态混合物,含有的元素主要是碳,还含氢、氧、氮和硫等元素。
3.化石燃料燃烧对环境的影响
(1)化石燃料及其炼制得到的各种燃油,在燃烧释放大量热的同时也产生大量二氧化碳气体,加剧了大气层的温室效应。
(2)煤、石油燃烧时,还产生一些氮、硫的氧化物和粉尘,若不加以处理,将造成大气污染。
4.化石燃料的综合利用
(1)化石燃料综合利用的意义
化石燃料是重要的燃料和重要的能源,但是,化石燃料的贮量是有限的,是不可再生的,必须合理使用化石能源。
随着化学科学的发展,人们发现,化石燃料在一定条件下通过物理、化学方法加工、炼制,可以得到各种有广泛用途、有很高利用价值的有机化合物。例如,煤、石油通过炼制、加工获得的各种有机化合物,可以作为有机化工原料,制造各种有机合成材料、医药、农药、染料和炸药等。如果仅仅把化石燃料作为燃料烧掉,将造成极大的浪费。应大力开展化石燃料的综合利用,提高它的利用价值,使资源得到更科学合理的利用。
用煤炼焦、生产煤气,用化学方法生产各种石油化工产品,都是综合利用化石燃料的途径。
(2)石油的分馏
如图所示,石油经分馏或其他加工方法,可以得到汽油、煤油、航空煤油和柴油等,它们都是含碳原子数不等的碳氢化合物,是生产和交通运输中的常用燃料。不同的燃油有不同的沸点和着火点,可以为不同类型的发动机提供适合的燃料,提高发动机的工作效率。
利用沸点不同把各组分分离,发生的是物理变化。
石油是重要的化工原料
(3)煤的干馏
把烟煤隔绝空气加强热,可以分解成焦炭、煤焦油和焦炉煤气等,此过程称为煤的干馏或炼焦。
该过程发生的是化学变化。
教师点拨
(1)有石油的地方一般都有天然气。
(2)罐装的“煤气”不是煤气,是液化石油气,它是石油化工的一种产品,主要成分有丙烷、丁烷、丙烯等。
(3)煤除了干馏能综合利用外,还可以通过液化、气化等加工手段,进行综合利用。
5.可燃冰
(1)性质:无色透明,外形似冰,能够燃烧。
(2)学名:“天然气水合物”。
(3)形成:天然气(甲烷等)被水分子包裹,在海底低温与高压作用下形成的透明晶体。
(4)优点:释放能量多,1 m3的“可燃冰”释放出的能量相当于164 m3的天然气。全球“可燃冰”提供的总能量是煤、石油、天然气总和的2~3倍。
(5)我国的发现地点:南海、东海。
化学式可表示为CH4·xH2O。
石油化工和煤化工
在日常生活中使用的液化石油气,是石油化工生产过程中的一种副产品