5.4 化石燃料-2024-2025学年九年级化学科粤版上册

第五单元 燃料与二氧化碳 5.4 化石燃料 （一课时） 资源的综合利用 【学习目标】： 知道什么是化石燃料,知道化石燃料是人类宝贵的不可再生的自然资源。 了解化石燃料的燃烧对环境的影响,认识使用和开发清洁燃料及绿色能源的重要性,增强环保意识。 认识化石燃料综合利用的重要性,知道煤和石油综合利用的一些主要产品。 认识燃料充分燃烧的重要意义。 二.【教学重点】： 化石燃料对人类的重要性,化石燃料的综合利用。 三.【教学难点】： 煤和石油的综合利用、化石燃料的燃烧及其污染。 II 问题探讨 人类的活动离不开能源，当今社会，最主要的能源是化石燃料（fossil fuel）。 液化石油气 木材 汽油，柴油 煤 天然气 人们常说的化石燃料，指的就是煤、石油和天然气，它们都是由古代生物的遗骸在地层深处高温、高压的条件下经过一系列复杂变化而形成的（如图 5.4-1）。 II 什么是化石燃料 三大化石燃料，均属于不可再生能源。 煤(coal) 工业粮食 II 什么是化石燃料 石油(petroleum) 工业血液 化学元素 主要含有碳元素(C) 、氢元素(H) 还含有氧 (O) 、硫 (S)、氮(N)等 化学元素 主要含有碳元素(C) 还含有硫元素(S) 、氮元素(N)等 II 什么是化石燃料 我国早在汉代就开始利用天然气进行盐卤生产活动，是世界上最早利用天然气的国家。新疆的天然气通过“西气东输”管道向上海输送（如图 5.4-2），供应沿线各地的工业用气和居民生活用气，取代部分煤炭和燃油，改善大气环境，提高生活质量。 由于我国化石燃料的资源有限，而且人口众多，对燃料的需求量非常大，相当部分的化石燃料需依靠进口，因此我们必须特别注意资源的节约和有效利用。 II 什么是化石燃料 II 知识视窗 可燃冰 可燃冰是以甲烷为主的天然气与水在高压低温条件下形成的类冰状结晶物质，分布于深海或陆域永久冻土中。燃烧 1 m3 的可燃冰，相当于燃烧 164 m3 的天然气所释放的能量。2017 年，我国在南海北部神狐海域试采可燃冰成功，成为世界上首个稳定开采这种能源的国家。可燃冰的燃烧（如图 5.4-3）产物为二氧化碳和水： II 化石燃料燃烧对环境的影响 化石燃料及其加工的产品，在燃烧过程中会产生各种废气、废渣及余热，污染、破坏地球的生态环境（如图 5.4-4）。 冰川融化，海平面上升 II 化石燃料燃烧对环境的影响 ● 清洁能源： 天然气主要是由碳和氢组成的气态碳氢化合物，其中最主要的是甲烷（ ） 现象:燃烧产生蓝色火焰,干冷的烧杯内壁有水雾,烧杯倒放,加入澄清石灰水,石灰水变浑浊. 方程式： CH4 天然气：含碳量少，燃烧完全，污染轻，被称为“清洁能源” II 化石燃料燃烧对环境的影响 ● 煤的燃烧对环境的影响： 导致雾霾等空气污染问题的原因主要是煤的燃烧。煤的燃烧效率低，燃烧生成多种污染性气体（如 SO2、NO2 等），煤灰粉尘会诱发肺病，未燃尽的煤还容易导致 CO 中毒及火灾。近年来，我国大力开展煤改电工程项目，把以煤炭为燃料的传统锅炉更换成电锅炉，有效地治理了大气污染。 提高煤的燃烧效率：如，做成蜂窝状， II 化石燃料的综合利用 ● 讨论与交流： 如何高效的使用化石燃料？ 1、化石燃料不能再生，十分宝贵； 2、燃烧化石燃料，不仅造成环境污染，而且造成资源浪费。 因此，要寻找新方式，要走可持续发展的道路，如： 开发和利用新能源。 （太阳能、风能、水能、地热能、氢能） 积极对环境进行综合治理。 减少化石燃料的直接燃烧，对化石燃料进行综合利用。 II 化石燃料的综合利用 ● 煤的综合利用 (煤的干馏属于化学变化） 此外，煤还可以通过一定的方法转化成汽油、乙醇和气体燃料。 II 化石燃料的综合利用 ● 石油的综合利用 人们一般不直接用石油做燃料，而是利用其中各组分的沸点不同，加热蒸馏而分离，称为分馏。分馏得到的各种产品，有的是化工原料，有的是工业 生产、交通运输和人们生活使用的燃料（如图 5.4-6） 石油的分馏是属于物理变化 II 化石燃料的综合利用 ● 石油的综合利用 石油分馏出来的某些成分，经催化、加热分解等化学变化，生成气态的碳氢化合物，可以进一步制造合成纤维、橡胶、塑料、化肥、农药、溶剂、洗涤剂、医药制品等各种产品（如图 5.4-7）。 II 长话短说 1. 下列说法错误的是（ ）。 A. 化石燃料都含有碳元素 B. 化石燃料的燃烧产物都只有 CO2 和 H2O C. 化石燃料燃烧为人类提供能量，也给环境带来污染 D. 化石燃料是古代生物遗骸经地层深处高温、高压复杂变化而形成的 2. 下列化石燃料及产品的加工和利用，不属于化学反应的是（ ）。 A. 石油分馏 B. 煤的干馏 C. 天然气燃烧 D. 石油分解 B A 3. 碳和氢元素组成的物质完全燃烧时，碳元素转化成二氧化碳，氢元素转化成水。管道煤气的主要成分是 H2、CH4 和 CO，请书写它们各自完全燃烧的化学方程式。 4. 由化石能源直接制备的氢气称为灰氢，由化石能源制备且对反应排放的二氧化碳进行了捕集封存的氢气称为蓝氢，使用可再生能源转化成的电能分解水制备的氢气称为绿氢。从这三种制氢方式对环境产生的影响角度，解释为什么北京冬奥会火炬使用蓝氢和绿氢，而没有用价格更便宜的灰氢。 ‌ 北京冬奥会火炬选择使用蓝氢和绿氢，而不是灰氢，主要是出于环保和低碳目标的考虑，以及技术可行性和灰氢的局限性等因素。 Lavf58.45.100 [encoder=yyencoder][bitrate:1650000] $$