内容正文:
第七单元 燃料及其利用
Fuel and its use
课题2 燃料的合理利用与开发第1课时 化学反应中的能量变化
化石燃料的利用
燃气做饭
煤炭做饭
木柴做饭
生活经验告诉我们,燃料燃烧时产生了热量,想一想,是不是只有通过燃烧才能获得能量呢?
一、化学反应中的能量变化
交流讨论
交流讨论:下面食物的加热原理是什么呢?
自热米饭
自嗨锅
一、化学反应中的能量变化
实验:生石灰与水反应
在一支试管中加入一小匙干燥的生石灰(或几小块食品袋中的干燥剂,主要成分为CaO),再加入约2mL水,观察现象,并用手轻轻触碰试管外壁。
一、化学反应中的能量变化
演示实验
现象
手的感觉
化学方程式
生石灰逐渐膨胀,碎裂成粉末,产生大量白雾
感觉发烫
CaO+H2O Ca(OH)2
一、化学反应中的能量变化
由实验可以知道,生石灰与水反应放出热量;可见不只有通过燃烧才能获得能量。
生石灰
熟石灰
知识拓展
石 灰 吟
于谦 【明】
千锤万凿出深山,
烈火焚烧若等闲。
粉身碎骨全不怕,
要留清白在人间。
1.开采石灰石(物理变化)。
2.煅烧石灰石(化学变化)。
3.生石灰变熟石灰(化学变化)。
4.石灰浆变碳酸钙(化学变化)。
CaO + H2O = Ca(OH)2
Ca(OH)2 + CO2 = CaCO3 ↓+ H2O
CaCO3 CaO + CO2↑
交流讨论
化学反应中能量转化形式
化学能
电能
光能
热能
化学反应在生成新物质的同时,还伴随着能量的变化。化学不仅研究物质的性质、组成、结构和变化,还研究物质变化过程中伴随的能量变化。能量的变化通常表现为热量的变化,有些反应是放出热量,如物质燃烧、缓慢氧化、氧化钙与水反应等有些反应是吸收热量。
放出热量
放出热量
吸收热量
吸收热量
Mg+2HCl MgCl2+H2↑
CaO+H2O Ca(OH)2
C+CO2 2CO
高温
CO+CuO Cu+CO2
△
一、化学反应中的能量变化
放热反应
吸热反应
1、燃烧(条件为 点燃的反应)
(条件为 加热或高温的反应)
4、氧化钙与水反应
CaO+H2O=Ca(OH)2
3、金属和酸的反应
2、缓慢氧化
一、化学反应中的能量变化
化学反应中的热量变化被应用于生活和生产中,你能举出一些实际应用的例子吗?
一、化学反应中的能量变化
做饭
取暖
发电
炼钢
发射火箭
爆破
二、化石燃料的利用
三大化石燃料:煤,石油,天然气。
交流讨论
阅读教材,说一说化石燃料的形成过程。
煤的形成
石油和天然气的形成
二、化石燃料的利用
三大化石燃料:煤,石油,天然气。属于不可再生能源。
二、化石燃料的利用
1.煤(混合物)主要含有C,还含有N、S、O等元素。
二、化石燃料的利用
化学变化
煤的综合利用
二、化石燃料的利用
二、化石燃料的利用
2.石油(混合物)主要含有C、H元素。
物理变化
石油的综合利用
二、化石燃料的利用
3.天然气:主要是由碳和氢组成的气态碳氢化合物,其中最主要的成分是甲烷(CH4)。在有石油的地方,一般都有天然气存在。
二、化石燃料的利用
通常状况下为无色、无味气体;难溶于水;密度比空气 。
物理
性质
可燃性:点燃纯净的甲烷气体,产生淡蓝色火焰。
化学
性质
甲烷燃烧
(甲烷是最简单的有机物)
小
实验操作
1.点燃从导管放出的甲烷,在火焰的上方罩一个冷而干燥的烧杯,过一会儿观察烧杯壁上的现象。
2.迅速把少杯倒过来,向烧杯内注入少量澄清石灰水,振荡,观察现象。
如何验证甲烷燃烧的产物是水和二氧化碳?
二、化石燃料的利用
CH4
二、化石燃料的利用
实验7-4 甲烷燃烧
现象 化学方程式
产生____色火焰,
烧杯内壁有 生成
澄清石灰水________
蓝
变浑浊
Ca(OH)2 + CO2 = CaCO3↓+ H2O
CH4 + 2O2 2H2O+CO2
水雾
二、化石燃料的利用
在池沼的底部常含有甲烷,通常也把池沼中的气体称为沼气。把秸秆、杂草、人畜粪便等废弃物放在密闭的沼气池中发酵,就可产生甲烷,用作燃料。
池沼里含有沼气
沼气的制取和利用
二、化石燃料的利用
交流讨论:下图为我国化石能源可开采年限,根据图示,谈谈你对化石燃料使用与开发的看法。
煤
石油
天然气
年
20
60
100
140
≈30.5
≈18.5
≈50.3
三、合理利用与开发化石能源
我国2021年我国化石能源基础储量和年产量
探 明 储 量 年 产 量
石 油 36.89亿吨 1.99亿