6.2化石燃料的利用（第二课时）---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 化石燃料的综合利用 学习目标 1.掌握三大化石燃料的综合利用 2. 初步了解碳单质系列物质的结构和性质 3.认识全球能源的变化趋势，树立节约资源的意识 1 情景导入 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。 那他们是如何被应用的呢？ 2 新课讲授 一、石油的综合利用 石油作为全球最重要的能源资源之一，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。 1.石油分馏---------物理变化 2.石油裂解、裂化---------化学变化 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。 石油化工产品 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、人工心脏瓣膜……我们的生活已经离不开石油化工产品。 二、煤的综合利用 我国的能源资源现状是“富煤、贫油、少气”，煤炭储量占我国化石能源总储量的90%以上。能源消费结构也以煤为主，煤炭消费占比远超世界平均 水平。 同时，虽然我国煤储量巨大，但煤炭燃烧带来的资源浪费和环境的污染已经非常严重，快速实现对煤的综合利用已是当务之急。 当前，煤的综合利用主要有煤的焦化、液化和气化，利用这些加工手段可以从煤中获得多种有机化合物，其产物是化肥、农药、合成材料及冶金等领域的重要原料。同时，煤的综合利用能较大程度上改善煤燃烧带来的环境和资源问题。 煤的综合利用------化学变化 作为人类生存和发展的重要物质基础，煤炭、石油、天然气等化石能源支撑了19世纪到20世纪近200年来人类文明的进步和经济社会发展。然而，化石能源的不可再生性和人类对其的巨大消耗，使化石能源正在逐渐走向枯竭。 随着人们对生态环境要求的不断提高，能源体系也将发生结构性变化，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清洁利用技术，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以保持人类社会与自然的和谐可持续发展。 在自然界中，大量碳元素是以化合态的形式存在于化石燃料中，而以单质形式存在的有金刚石、石墨等。你还了解哪些碳单质?它们具有什么特性? 认识碳单质 1.金刚石和石墨都是由碳原子构成的，但其结构不同，导致性质差异巨大。金刚石是天然存在最硬的物质，而石墨则很软、有滑腻感，还具有优良的导电性能，由于天然金刚石资源稀少，价格昂贵，人工制造金刚石成了人们的梦想。 直至20世纪30年代，在高温高压催化剂的条件下，人们实现了将石墨转化为金刚石，开启了人造金刚石的工业化生产之路。 讨论:石墨转化为金刚石是化学变化还是物理变化? 化学变化 2.长期以来，人们认为由碳元素组成的单质只有金刚石和石墨两种。1985年，在对石墨的激光气化产物进行研究时意外地观测到了过去未曾发现的现象，这引起了科学家的好奇。他们经过反复研究，终于发现了由60个碳原子构成的碳的另一种单质-- C60 分子，并确定了其足球状结构。C60的发现开辟了一 个全新的碳世界，科学家们相继又发 现了一些新的碳单质，如C50、C70 、 C240、碳纳米管等。 C60的独特结构决定了它具有一些特殊的物理和化学性质在超导、催化、材料、医学等领域具有广阔的应用前景。 C60的发现是 20 世纪的重大科学发现之一。 讨论: C60的发现过程给了你什么启示? 注意偶然显现，切勿错过机遇 打破科研禁律，广泛交流合作 巧用各种方法，突破关键环节 3.木炭、焦炭、活性炭是日常生活和工农业生产中常用的含碳物质，它们的主要成分也是碳单质。木炭、活性炭具有疏松多孔的结构，吸附能力很强，常用于吸附有异味、有颜色的物质，或者有毒有害的气体。 讨论:为什么人们会在刚装修过的房间里放置一些活性炭包? 吸附有毒有害如（甲醛）等的气体 人类社会的发展离不开优质能源的开发和先进能源技术的使用，能源转型是人类文明发展和进步的驱动力。第一次能源转型开启了煤炭的利用,催生了人类文明进入“蒸汽时代”;第二次能源转型开启了石油和天然气的大规模利用，保障了人类文明相继进入“电气时代”和“信息时代”;第三次能源转型以新能源替代化石能源，将推动人类文明“智能时代”的来临。 全球能源演化与趋势 家用燃料的变迁既反映了科学技术的力量，也承载了社会文明发展的需求。通过询问长辈、实地考察、查阅资料等方式调查你所在地区家用燃料的变迁。 调查家用燃料的变迁与合理使用 这些燃料从何而来?其使用会带来哪些问题?你希望使用何种料?……讨论以上问题，提出合理使用燃料的建议。 三、天然气 天然气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）。 1.知道石油的综合利用包括石油的分馏、裂化和裂解，其中分馏是物理变化。 2.掌握煤的综合利用含煤的气化、液化和焦化，并知道三种方式的得到产物及主要用途。 3.了解碳单质中金刚石、石墨和C60的结构和用途 1.下列过程中没有发生化学变化的是（ B ） A.煤炭的形成 B.石油分馏 C.煤的气化 D.天然气燃烧 2.下图展示了我国 2012-2021年间的能源消费结构。由图中信息不能得到的结论是（ ） A.煤炭始终处于能源主体地位 B.煤炭消费占比逐年下降，石油、天然气、新能源消费占比都逐年提升 C.从 2012 年到 2021年，清洁能源消费占比从 14.5%提升到了 25.5% D.随着时间的推移，能源消费结构在逐渐优化 2.下图展示了我国 2012-2021年间的能源消费结构。由图中信息不能得到的结论是（ B ） EVCapture4.2.2软件录制 Lavf57.25.100 本视频由湖南一唯信息科技开发的EV录屏软件录制，www.ieway.cn EVCapture4.2.2软件录制 Lavf57.25.100 本视频由湖南一唯信息科技开发的EV录屏软件录制，www.ieway.cn NuMuxer $$