内容正文:
第七单元 燃料及其应用
课题2 燃料的合理利用与开发
(第一课时)
化学观念:认识物质的变化过程伴随能量变化,认识通过化学反应实现能量转化的重要性;认识化石燃料的不可再生性,了解使燃料充分燃烧的方法,理解燃料充分燃烧的重要性。
科学思维:认识资源的综合利用。
科学态度与责任:知道资源开发、能源利用可能会对环境产生影响,树立环保意识。
木柴做饭
燃气做饭
煤炭做饭
木柴、煤炭、煤气的燃烧产生了热量!
思考:在化学反应中,是不是只有燃烧才能放出热量呢?
你知道自热盒餐发热的原理吗?
5
知识点 1
化学反应中的能量变化
【主要成分】:
生石灰……
【使用方法】:
将发热包放入饭盒中,加入水。
CaO+H2O= Ca(OH)2
反应原理:
放热
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CaO),再加入约2mL水,观察现象,并用手轻轻触碰试管外壁。
生石灰逐渐膨胀,碎裂成粉末,产生大量白雾
用手触摸试管外壁,感觉发烫
生石灰能与水反应,并放出热量
CaO+H2O= Ca(OH)2
你知道自热盒餐发热的原理吗?
CaO+H2O == Ca(OH)2
生石灰与水反应
镁与稀盐酸反应
物质的燃烧
一般条件为加热的反应
一般条件为高温的反应
有热量变化不一定属于吸热反应或者放热反应,如金属导线通电放热属于物理变化
1
不能简单地从反应条件进行判断。需要加热、高温等条件的化学反应不一定是吸热反应。
2
交流讨论:举例说明化学反应中的能量变化在生活和生产中的应用。
生活燃料的利用,如利用化学反应产生的能量做饭、取暖等。
1
利用化学反应产生的能量发电、烧制陶瓷、冶炼金属和发射火箭等。
2
利用爆炸产生的能量开矿采煤、开山炸石、拆除危旧建筑。
3
做饭
知识点 2
化石燃料的利用
化石燃料:是古代生物的遗骸经一系列复杂变化而形成的。煤,石油,天然气称为当今世界上最重要的三大化石燃料。它们是不可再生能源。
煤
石油
天然气
植物
植物枯萎
植物遗骸被埋于土中,经复杂变化形成煤
1.煤的组成和利用
1.煤的组成和利用
煤
干馏炼焦
焦炭——冶金工业的重要原料
煤焦油——重要的化工原料
煤气——主要成分:H2、CH4、CO等
加强热、隔绝空气
主要含C,含有少量H、S、N、O等,燃烧产物为CO2、NO2、SO2等
化学变化
煤干馏后的综合利用,既可以充分利用煤资源,还可以极大地减少污染。
1.煤的组成和利用
煤
合成材料
染料
化肥
筑路材料
电极
医药
杀虫剂
钢铁工业
2.石油的组成和利用
2.石油的组成和利用
石油也是混合物,主要含C、H元素;分馏产物的燃烧产物为CO2等。
石油分馏加热炼制,利用石油中各成分的沸点不同,发生物理变化,将它们分离,可得到不同的产品,使石油得到综合利用。
石油的综合利用
3.天然气
有石油的地方,一般都有天然气。天然气气态混合物,主要是由碳和氢组成的气态碳氢化合物,其中主要的成分是甲烷(CH4)(最简单的有机物)。
甲烷的物理性质:
①通常状况下为无色、无气味的气体
②极难溶于水
③密度比空气小
排水法
向下排空气法
甲烷的化学性质:
①可燃性
火焰呈 色,放出热量
冷而干燥的烧杯内壁有 出现
澄清石灰水变浑浊
淡蓝
水珠
甲烷的化学性质:
①可燃性
思考:为什么会出现黄色火焰呢?
甲烷不充分燃烧
CH4 + 2O2 2H2O + CO2
点燃
可燃性气体点燃前,需 .
验纯
甲烷一般存在于:
与石油伴生(天然气),与煤伴生(坑气、瓦斯),池沼底部和沼气池(沼气),海底(可燃冰)
“可燃冰”(化学式CH4·8H2O):主要含有甲烷水合物。将成为未来新能源,但目前开采技术存在困难。
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,就可以产生甲烷,用作燃料。
沼气
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天然气
煤、石油、天然气三种化石燃料中比较清洁的是_________。
煤和石油燃烧会产生SO2和NO2等有害气体。而甲烷燃烧只产生二氧化碳和水。
CH4 + 2O2 CO2 + 2H2O
石油
天然气
煤
按照表中的数据,估算一下大约多少年后将没有可开采的石油和天然气
合理开采化石能源
提高燃料利用率
根据你的估算结果,谈谈你对化石燃料使用与开发的看法
将灶具的进风口调大,增加进入空气(或氧气)的量,使燃气燃烧更充分
氧气不足,燃气燃烧不充分
1.燃料不充分燃烧的缺点?
不仅___________还____________________。
2.燃料充分燃烧的条件?
(1)燃烧有足够多的_______