7.2化石能源的合理利用课件-2024-2025学年九年级化学人教版（2024）上册

课题2 化石能源的合理利用 目录 01 探究新知-化石能源的利用——煤和石油 02 探究新知-化石能源的利用—— 天然气 03 探究新知-降低化石能源的利用对环境的影响 课堂导入 PART 课堂导入 19世纪英国伦敦曾发生"大恶臭事件"，泰晤士河因煤烟和工业废水变成毒河，议会大厦不得不浸泡在石灰水中除臭。当时煤炭占英国能源消耗的90%，燃烧产生的SO2和烟尘形成"伦敦雾"。直到1956年《清洁空气法案》实施，改用天然气等清洁能源后，雾霾才逐渐消失。 问题1：煤燃烧产生的SO2如何形成酸雨？ 问题2：从伦敦能源结构变迁看，为何我国要推广脱硫煤和天然气？ 探究新知-化石能源的利用——煤和石油 PART 情境 化石能源是人类社会的重要能源来源，其形成源于古代生物遗骸经过漫长地质年代的复杂变化。煤和石油作为两种重要的化石能源，在日常生活中被广泛使用。例如，家庭中使用的液化石油气来源于石油加工，而工业生产中常用的焦炭则来自煤的综合利用。 图7-13 煤燃烧 【问题】： 1. 煤燃烧时主要利用的是哪种元素与氧气反应释放热量？ 2. 煤和石油的综合利用分别通过哪些方法实现？ 3. 石油炼制过程中，如何根据成分的不同性质获得多种产品？ 活动1：分析煤的组成及燃烧原理 【任务】结合教材内容，分析煤的主要组成元素及其燃烧时的化学反应。 【结论】 活动2：探讨煤的综合利用方法 【任务】根据教材内容，说明煤的综合利用可以通过哪些方法实现，并列举由此得到的产物。 【结论】 活动3：分析石油的组成及炼制过程 【任务】结合教材内容，说明石油的主要组成元素及其炼制过程中获得多种产品的原理。 【结论】 知识点总结 1. 化石能源是由古代生物的遗骸经一系列复杂变化形成的，是不可再生能源。 2. 煤是复杂的混合物，主要含有碳元素，此外还含有氢、氧、氮、硫等元素。煤燃烧时主要利用碳与氧气反应释放热量，化学方程式为：C + O_{2} = CO_{2}。 3. 煤的综合利用可以通过隔绝空气加强热分解或煤与其他物质反应来实现，由此可得到焦炭、煤焦油、煤气等产物。煤气是由一氧化碳、氢气和甲烷等组成的混合气体，可用作居民生活燃气和化工原料。 4. 石油主要含有碳和氢两种元素，从地下开采出来的原油一般是黑褐色液体。石油炼制通过分馏可得到多种燃料和化工原料，如汽油、柴油、液化石油气等。 探究新知-化石能源的利用—— 天然气 PART 探究新知-化石能源的利用—— 天然气 问题 如何通过实验探究甲烷燃烧的产物，验证其燃烧生成水和二氧化碳？ 预测 A：甲烷燃烧可能会生成水，因为甲烷中含有氢元素，而氢元素与氧气反应可能生成水。 B：甲烷燃烧可能会生成二氧化碳，因为甲烷中含有碳元素，碳元素与氧气反应可能生成二氧化碳。 C：甲烷燃烧时火焰可能是蓝色，因为可燃气体燃烧通常呈现蓝色火焰。 实验步骤 1. 点燃从导管放出的甲烷气体，在火焰上方罩一个干燥的烧杯（如图7-20），观察烧杯内壁的现象。 图7-20 甲烷在空气中燃烧 实验步骤 2. 迅速将烧杯倒过来，向烧杯内注入少量澄清石灰水，振荡，观察现象。 实验现象 1. 烧杯内壁上出现水珠，说明甲烷燃烧生成了水。 2. 澄清石灰水变浑浊，说明甲烷燃烧生成了二氧化碳。 分析与结论 1. 甲烷燃烧时，碳元素与氧气反应生成二氧化碳，氢元素与氧气反应生成水。这表明甲烷燃烧的化学反应为：_________________________。 2. 通过实验现象可以验证，甲烷燃烧确实生成了水和二氧化碳，进一步说明甲烷是由碳和氢两种元素组成的气态碳氢化合物。 探究新知-降低化石能源的利用对环境的影响 PART 情境 化石能源的广泛使用推动了人类社会的发展，但其燃烧产生的污染物对环境造成了严重影响。例如，煤燃烧时释放的二氧化硫和氮的氧化物会形成酸雨；汽车尾气中的一氧化碳、未燃烧的碳氢化合物和烟尘等直接污染空气；大量二氧化碳排放加剧了温室效应，导致全球气候变暖。如何减少化石能源使用对环境的影响，已成为全球关注的重要问题。 图7-25 我国研制的氢能源市域列车 【问题】： 1. 化石能源燃烧会对环境造成哪些具体影响？ 2. 为减少化石能源对环境的影响，可以采取哪些措施？ 3. 氢气作为一种新能源，具有哪些优势？ 活动1：分析化石能源燃烧对环境的影响 【任务】结合教材内容，列举化石能源燃烧可能产生的污染物及其对环境的具体影响。 【结论】 活动2：探讨减少化石能源污染的措施 【任务】根据教材内容，总结减少化石能源使用对环境影响的可行措施。 【结论】 活动3：分析氢气作为新能源的优势 【任务】结合教材内容，分析氢气作为能源的主要特点及其应用领域。 【结论】 知识点总结 1. 化石能源燃烧会产生SO2、氮的氧化物、一氧化碳、未燃烧的碳氢化合物、烟尘和CO2等污染物，对空气、气候和生态系统造成危害。 2. 减少化石能源对环境影响的措施包括提高燃料质量、改进使用技术和推广清洁能源。 3. 氢气是一种清洁、高效的新能源，燃烧产物仅为水，不会污染空气或排放CO2。 4. 氢气已应用于航天、交通等领域，但目前因制取和储运成本较高，尚未广泛应用。 5. 人们正在开发和利用太阳能、风能、地热能、潮汐能、核能和生物质能等其他能源，促进能源消费结构向清洁低碳方向转变。 课堂总结 PART 化石能源的利用 化石能源：由古代生物遗骸经复杂变化形成，不可再生。 煤：复杂混合物，主要含碳，燃烧放热；综合利用可得焦炭、煤气等。煤气成分含CO、H2、CH4。 石油：主要含碳、氢，分馏得多种燃料和化工原料；液化石油气为石油化工产品。 天然气：主要成分为甲烷（CH4），燃烧生成CO2和H2O；实验7-2：甲烷燃烧现象为烧杯壁有水珠，澄清石灰水变浑浊，化学方程式为 。 环境影响与新能源 环境问题：化石能源燃烧产生SO2、NOx、CO2等，引发酸雨、空气污染和温室效应。 降低影响：推广脱硫煤、天然气替代煤、改进燃烧技术等。 新能源：氢气燃烧生成水，清洁高效；制取方法包括Zn + H2SO4 = ZnSO4 + H2；其他如太阳能、风能等促进能源结构优化。 聆听 谢 谢 $$