内容正文:
第七单元 燃料及其利用
课题2 燃料的合理利用与开发
导入新课
图7-14 生石灰与水反应放出热量
人教课本上冊P136
一、化学反应中的能量变化
生活经验告诉我们,燃料燃烧时产生了热量。那么,是不是只有通过燃烧才能获得能量呢?
现象
手的感觉
化学方程式 CaO + H2O = Ca(OH)2
图7-14 生石灰与水反应放出热量
人教课本上冊P136
一、化学反应中的能量变化
生活经验告诉我们,燃料燃烧时产生了热量。那么,是不是只有通过燃烧才能获得能量呢?
现象
手的感觉
化学方程式 CaO + H2O = Ca(OH)2
水沸腾,冒出大量的蒸汽,产生大量的热
试管外壁发烫
(生石灰) (熟石灰)
人教课本上冊P136
事实和研究证明,化学反应在生成新物质的同时,还伴随着能量的变化。能量变化通常表现为热量的变化。
有些反应是放出热量的,如氧化钙与水反应、镁与盐酸反应、燃烧的反应等:
CaO + H2O = Ca(OH)2
Mg + 2HCl = MgCl2 + H2
点燃
C + O2 CO2
有些反应则是吸收热量的,如碳与二氧化碳的反应。
CO2 + C 2CO
高温
图7-16 利用燃料燃烧的高温烧制陶瓷
人教课本上冊P137
图7-17 利用炸药爆破拆除楼房
图7-15 我国古代烧制陶器
化学能→热能
燃料燃烧,产生的能量用来做饭、取暖、发电、烧制陶瓷;
爆炸,产生的能量用来开采煤矿、开山炸石、拆除危旧建筑。
图7-18 煤的形成示意图
人教课本上冊P137
图7-19 石油和天然气的形成示意图
二、化石燃料的利用
目前,人们使用的燃料大多来自化石燃料,如煤、石油、天然气等。化石燃料是由古代生物的遗骸经过一系列复杂变化而形成的,是不可再生能源。
“三大化石燃料”
图7-20 煤燃烧
人教课本上冊P138
煤是复杂的混合物,主要含有碳元素,此外,还含有氢、氮、硫、氧元素。
1. 煤和石油
燃烧生成CO2
污染物NO2、SO2
将煤作为燃料,主要是利用碳元素与氧气反应所放出的热量。
(取暖、做饭)
煤的综合利用,是将煤隔绝空气加强热,使煤分解成许多有用的物质,如焦炭、煤焦油、煤气等。
化学变化
煤气作为生活燃气,它的主要成分是氢气(H2)、甲烷(CH4)、一氧化碳(CO)。
可燃性气体(淡蓝色火焰)
人教课本上冊P138
人教课本上冊P138
图7-21 原油
从油井中开采出来的石油叫做原油,是一种粘稠状的液体。
石油中主要含有碳、氢两种元素。
燃烧生成CO2
图7-22 石油炼制的部分产品和主要用途
人教课本上冊P138
将石油加热炼制,利用石油中各成分的沸点不同,将它们分离,可得到不同的产品,使石油得到综合利用。
物理变化
人教课本上冊P138
图7-23 灌装液化石油气
罐装液化石油气①可以作为燃料使用,它也是石油化工的一种产品。液化石油气是经加压后压缩到钢瓶中,瓶内压强是大气压强的7~8倍。
①主要成分是丙烷、丁烷、丙烯和丁烯等。
C3H8
C3H8 + O2
点燃
CO2 + H2O
5 3 4
图7-26 海上采油
人教课本上冊P139
2. 天然气
在有石油的地方,一般都有天然气存在。天然气主要含有由碳和氢组成的气态碳氢化合物,其中最主要的是甲烷(CH4)。
甲烷(CH4)燃烧:
CH4 + O2
点燃
CO2 + H2O
2 2
图7-27 甲烷燃烧
实验7-4(1)观察甲烷的颜色、状态。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。
人教课本上冊P139
(2)迅速把烧杯倒过来,向烧杯内注入少量澄清石灰水,振荡,观察现象。
甲烷是可燃性气体,点燃前要验纯。
人教课本上冊P140
现象 化学方程式
(1) 产生蓝色火焰,放热,烧杯内壁出现水雾。
(2) 澄清石灰水变浑浊。
CH4 + O2
点燃
CO2 + H2O
2 2
CO2 + Ca(OH)2 CaCO3↓ + H2O
甲烷无色无味,密度小于空气,有可燃性。
图7-28 池沼里含有沼气
人教课本上冊P140
图7-29 沼气的制取和利