6.2化石燃料的利用课件---2024--2025学年九年级化学鲁教版（2024）上册

第六单元 控制燃烧 第二节 化石燃料的利用 （2024鲁教版）九年级 学习目标 化石燃料的燃烧 01 02 化石燃料的综合利用 03 综合提升 碳元素在自然界中分布很广。除了金刚石、石墨、二氧化碳等，大量碳元素以化合态的形式存在于煤 石油、天然气等化石燃料中。这些化石燃料是由远古时代的生物体被埋入地下后，经过亿万年的时间, 在地球内部的热量和压力的作用下缓慢形成的。化石燃料具有哪些性质?人类是如何利用这些性质的? 一、化石燃料的燃烧 煤、石油和天然气的主要成分都是碳氢化合物。碳氢化合物是由碳元素和氢元素组成的高能量物质，这类物质在空气（氧气）中燃烧时，碳原子和氢原子分别与氧原子结合，生成CO2和H2O，同时会以光和热的形式释放出能量，因而是很好的能源。现在，世界上多数国家利用的能量（如热能、电能等）主要来自化石燃料的燃烧。例如在我国，很大一部分电能是由煤燃烧产生的热能转化而来的。 用来驱动汽车、飞机和轮船的燃料主要是从石油中分离出来的汽油、航空煤油和柴油等。 煤、汽油、煤油、柴油和液化石油气等燃料中，除了含有碳、氢元素外，还含有少量硫、氮等元素，这些元素在燃烧时会转化为二氧化硫和氮的氧化物，释放到大气中，造成环境污染。 不同的燃料，成分不尽相同，性质存在差异。没有任何一种燃料是最理想的。煤炭价廉、易于储存和运输，但难以点燃且燃烧时会产生大量二氧化硫和烟尘；酒精容易点燃，燃烧时不会污染环境，但是价格高且不易储存和运输⋯⋯在选择燃料时要综合考虑各方面的因素。 天然气的主要成分是甲烷，是一种清洁能源。用压缩天然气(CNG)驱动汽车，能够显著改善汽车尾气带来的污染现象。我国有些农村地区把农作物的秸秆、杂草、人畜粪便等放在密闭的池子中发酵，可以产生沼气，沼气的主要成分也是甲烷。 二、化石燃料的综合利用 科学、合理地开发和利用物质为人类服务，是化学科学认识、创造物质的主要目的。化学家和化学工程师们在认识化石燃料的基础上，不断创新应用方式，打开了人类利用化石燃料的新局面。 1.煤的综合应用 我国能源现状：富煤贫油少气。我国煤炭资源丰富，石油和天然气资源却相对 不足，煤炭保有储量超过1万亿吨，占我国化石能源总储量的90%以上。煤炭在我国总能源消费中所占的比重也很大，约70%左右，远超世界平均水平。在我国，实现对煤的综合利用已是当务之急。当前，煤的综合利用措施主要有煤的气化、焦化和液化，其产物是化肥、农药、合成材料及冶金等领域的重要原料。 2.石油的综合应用 随着化学科学的发展，人们认识到化石燃料不仅是优质的能量来源，还是宝贵的化工资源。化学家和化学工程师们以石油为原料，开创了辉煌的石油化学工业。他们改变石油中的分子，使大分子断裂为小分子，再将小分子按需要组合成大分子，从而把石油转化成塑料、合成橡胶、合成纤维、药物和染料等。 所以，人们把石油称为“工业的血液”。从眼镜、光盘、足球，到染发剂、阿司匹林、人工心脏瓣膜⋯⋯我们的生活已经离不开石油化工产品了。 除了将石油进行分馏获得原料外，石油综合利用更有价值的途径是改变石油的分子，使大分子断裂为小分子，再使小分子按需要结合成大分子，从而把石油转化成塑科、合成橡胶、合成纤维、药物和染料等。所以，人们把石油称为“工业的血液”。 从眼镜、足球，到染发剂、阿司匹林、人工心脏 我们的生活已经离不开石油化工产品。 随着人们对生态环境要求的不断提高，能源体系 将发生结构性变化，清洁化、低碳化是未来燃料发展 的重要方向。科学家们一方面大力研发化石燃料的高 效洁洁利用技术，另一方面积极探索其他可再生的替 代能源，尤其是污染性小的绿色能源，如氢能、太 阳能、风能、地热能、湘汐能、生物质能和核能等 保持人类社会与自然的和谐可持续发展 三、拓展提升 1 课堂导入 柴草 天然气 液化石油气 煤炭 汽油、柴油 酒精 01 选择燃料时要考虑的因素 是否容易获取 01 选择燃料时要考虑的因素 活动天地6-5 选择合适的燃料 阅读课本127页表格回答下列问题: 1.为什么烧烤常用木炭，而不是表中的其他燃料？ 燃烧时无烟尘，携带方便，木炭的着火点比较低，烧烤食品时没有异味儿，木炭充分燃烧后，只产生二氧化碳，对环境没有污染。 2.确定下列用途所应选择的燃料，并说明选择的原因。 （1）大城市的楼房供暖； 主要是煤，取决于当地的资源情况 （2）乡村住房做饭 主要是煤和液化气，取决于当地的资源情况 （3）城市居民做饭。 主要是天然气，取决于当地的资源情况 2 课堂活动 煤——工业的粮食 石油——工业的血液 天然气——主要成分甲烷 煤、石油和天然气等是埋藏在地下的不可再生的化石燃料。 煤石油和天然气的都是混合物，主要成分都是碳氢化合物。 碳氢化合物是由碳元素和氧元素组成的高能量物质，这类物质在空气中燃烧时，碳原子和氢原子分别与氧原子结合生成二氧化碳和水，同时以光和热的形式释放出能量，因而是很好的能源。 02 三大化石燃料 煤的形成： 远古时期的植物 植物枯萎 植物等被埋在土中，经地下高温高压长期复杂变化形成“煤” 煤的组成： 主要含有碳元素、氢元素 还含有氢元素、氧元素、氮元素、硫元素 02 三大化石燃料 石油的形成： 石油的组成： 主要含有碳元素、氢元素 还含有氧元素、硫元素、氮元素 02 三大化石燃料 天然气的形成： 天然气的组成： 主要含有碳元素、氢元素 主要的成分是甲烷（CH4），是重要的气态燃料 02 三大化石燃料 你怎样设计一个小实验，证明天然气中含有碳、氢元素？ 操作步骤 现 象 结 论 点燃气体，并在火焰上方罩一个冷而干燥的烧杯 烧杯内壁有水雾 天然气中含有氢元素 迅速将烧杯倒转，向其中加入澄清石灰水 石灰水变浑浊 天然气中含有碳元素 在火焰上方罩一内壁涂有澄清石灰水的烧杯 结论：天然气主要含有碳元素和氢元素。 02 三大化石燃料 1998年化石燃料储量及年产量 化石燃料 全世界探明储量 我国探明储量 我国占世界百分比 我国年产用量 我国储量最多可使用多少年 煤 96154亿吨 1145亿吨 10.4% 12.4亿吨 石油 1308亿吨 32.7亿吨 2.5% 1.6亿吨 天然气 1.67×105亿立方米 1.37×104亿立方米 8.2% 217亿立方米 92年 20年 63年 03 化石燃料的综合利用 阅读课本P131第一段及下面的彩图和P133-135，思考下列问题： 1、你知道利用石油可以衍生出哪些新的产品吗？谈谈你的看法。这些衍生品是通过什么变化得来的？ 2、你知道利用煤可以衍生出哪些新的产品吗？谈谈你的看法。这些衍生品是通过什么变化得来的？ 03 化石燃料的综合利用 石油的分馏： 分馏原理：石油是由沸点不同的有机物组成的混合物，利用石油中各成分的沸点不同，将它们分离，得到不同的产品。 属于物理变化。。 石油的裂化： 属于化学变化。 03 化石燃料的综合利用 煤的综合利用： 煤的气化：煤 CO、CH4、H2 等 不完全燃烧 隔绝空气加强热 煤的焦化：煤 焦炭、煤焦油、焦炉气 煤的液化：在高温高压下，在催化剂等作用下使煤发生 裂解并加氢。 属于化学变化。 03 化石燃料的综合利用 04 化石燃料与环境污染 由于化石燃料是目前世界一次能源的主要部分,其开采、燃烧、耗用等方面的数量都很大，从而对环境的影响也令人关注。 煤炭、石油的开采：造成土地塌陷，水资源污染。 化石燃料的燃烧： 温室效应 酸雨 大气污染 热污染 04 化石燃料与环境污染 针对化石燃料带来的环境问题，你有什么合理的建议来改善吗？ ①多植树造林 ②减少化石燃料的使用 ③开发利用清洁能源 太阳能热水器 氢动三号亮相长城 风能发电 3 课堂小结 化石 燃料 煤 石油 天然气 化石燃料燃烧 与环境污染 污染 防治措施 化石燃料的综合利用 煤的综合利用 石油的综合利用 酸雨 热污染 大气污染 4 典例分析 考点一：三大化石燃料 【典型例题1】下列关于煤、石油、天然气的说法中不正确的是( ) A 、都是可再生的能源 B 、它们都属于混合物 C 、在地球上的蕴藏量都是有限的 D 、完全燃烧时都有二氧化碳生成 【典型例题2】化石燃料是不可再生的能源,下列不属于化石燃料的是(　　) A.煤 B.石油 C.乙醇 D.天然气 【典型例题3】下列观点你不赞成的是（ ） A. 煤为人类提供能源的同时，也埋下了祸根 B. 氢气让人欢喜让人忧 C. 煤气化能提高市民的生活质量，同时也潜伏着无形杀手 D. 煤、石油、天然气等资源虽然取之不尽，但也应注意节约使用 A C D 考点二：化石燃料的综合利用 【典型例题3】下列变化属于物理变化的是（ ） A.煤的气化 B.把石油转化为塑料，合成纤维等产品 C.把煤隔绝空气加热得到煤焦油、焦炭、焦炉气 D.石油加热分离出汽油、煤油等产品 考点三：化石燃料与环境问题 【典型例题4】天然气是一种清洁燃料，有报道说，使用天然气对提高人的生活质量有以下好处： ①可有效减少空气污染，提高空气质量 ②可大大减轻水陆运输压力 ③天然气无毒，泄漏不具有危险性 ④可有效控制“白色污染” 你认为其中的宣传缺乏科学性的有（ ） A.①②③④ B. ①② C. ②③ D. 只有③④ D D Lavf58.46.101 Lavf58.46.101 $$