6.2化石燃料的利用课件---- 2025-2026学年鲁教版（2024）九年级化学 上册

第六单元 控制燃烧 第二节 化石燃料的利用 化石燃料的燃烧 学习目标 1. 了解化石燃料的形成，知道其主要成分。 2.掌握化石燃料的燃烧对社会的用途及产生的影响。 3.认识化石能源是人类重要的自然资源。 2 新课讲授 对于这三大化石燃料，我们再选择燃料时，该如何选择呢，接下来我们一起来了解一下这三种燃料吧! 它们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。 煤的形成 海洋生物死亡 动植物的遗骸被层层泥沙掩埋 生物的遗骸经复杂变化形成石油和天然气 石油、天然气的形成 煤、石油和天然气的主要成分都是碳氢化合物。这类物质在空气(氧气)中燃烧时，碳原子、原子分别与氧原子结合，转化为CO2和H2O，同时会以光和热的形式释放出能量，是很好的能源。 一、化石燃料的燃烧 目前，人们使用的燃料大多来自化石燃料（煤、石油和天然气）。 1.在生活中，利用燃料燃烧时放出的能量做饭、取暖等。 2.目前，世界上多数国家利用的能量(如热能、电能等)主要也来自化石燃料的燃烧。 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。 化石燃料的燃烧的影响 煤燃烧时排放出SO2、NO2等污染物。这些气体或气体在空气中发生反应后的生成物溶于雨水，会形成酸雨。 森林受到酸雨破坏 雕像受到酸雨腐蚀 酸雨 酸雨的危害 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。 CH4+2O2 CO2 + 2H2O 点燃 甲烷的物理性质： ①通常状况下为无色、无气味的气体 ②极难溶于水 ③密度比空气小 甲烷的化学性质----可燃性 我国有些农村地区把农作物的秸秆、杂草、人畜粪便等储存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。 天然气、沼气、瓦斯、坑气的主要成份都是甲烷（CH4） 沼气池 如何鉴别甲烷、一氧化碳、氢气三种可燃性气体？ 甲烷(CH4) 可燃性气体 在空气中燃烧火焰颜色 燃烧产物 氢气(H2) 一氧化碳(CO) 淡蓝色 蓝色 蓝色 水H2O 二氧化碳CO2 二氧化碳、水 辨别三种可燃性气体，不能看火焰颜色(肉眼难以识别)， 要看燃烧产物！ 观察思考 在选择燃料时要综合考虑各方面的因素： 阅读下表提供的信息，思考并讨论问题 选择合适的燃料 烧烤食物、家庭做饭、冬季住宅供暖分别可选择什么燃料? 你的理由是什么? 提示：从使用是否安全、携带是否方便、是否易于点燃、是否生成污染性气体等方面考虑。 选择合适的燃料 ①烧烤食物选择什么燃料？ 木炭，因为价格合理，污染少，使用安全，便于贮存和运输。 天然气或煤气，因为价格合理，易点燃且干净，可用管道运输。 煤或天然气，因为煤价格便宜，使用安全，便于贮存和运输；天然气价格合理，易点燃，干净，管道运输方便。 ②家庭做饭选择什么燃料？ ③冬季住宅供暖选择什么燃料？ 1.煤、石油和天然气等是埋藏在地下的三大不可再生的化石燃料。 2.能根据所学知识鉴别CH4、CO、H2三种气体。 3.选择燃料时要综合考虑各方面的因素，进而选择最优的燃料。 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？ 02 化石燃料的综合利用 32 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。 石油的分馏 1.石油分馏---------物理变化 石油的综合利用 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。 石油的综合利用 石油中的大分子 小分子 断裂 大分子 重组 塑料、合成橡胶、合成纤维、药物、染料等 眼镜、足球、染发剂、阿司匹林、人工心脏瓣膜 石油的化工产品 石油被称为“工业的血液”，能生产塑料、合成橡胶、合成纤维、药物和染料等。我们的生活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。 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。 绿色能源 太阳能 风能 核能 地热能 水能 生物质能 巩固练习 1．下列不属于化石燃料的是（ ） A.酒精 B.煤 C.石油 D.天然气 A 2. 下列物质不是从石油中分离出来的是（ ） A．煤焦油 B.汽油 C. 柴油 D.煤油 A 2.煤、石油、天然气都是宝贵的化石燃料，下列有关说法不正确的是( D ） A.都是不可再生的资源 B.都属于混合物 C.在地球上的蕴藏量都是有限的 D.都不是清洁能源 3.三峡工程是目前世界上最大的水利枢纽工程。它所提供的电能相当于每年燃烧5 000万吨原煤的火力发电厂产生的电能，三峡工程的建设和使用有助于减少( B ） ① 氮氧化物的排放 ②固体颗粒物的排放 ③ 温室效应 ④ 化石燃料的使用 A. ①②③ B. ①②③④ C. ②③④ D.①③④ 03 认识碳单质 49 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 碳单质 石墨 金刚石 C60 （足球烯） 木炭 活性炭 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，也有少部分以单质形式存在。 研究表明，透明的金刚石、灰色的石墨和足球状C60都是由碳元素组成的单质 碳单质 再 见！ 52 金刚石 石 墨 色态 硬度 导电性 用途 金刚石和石墨的物理性质的比较 无色 透明、正八面体形状的固体 深灰色、有金属光泽、细鳞片状固体 天然最硬的物质 最软的矿物质之一 不导电 导电良好 钻石、钻探机的钻头、切割玻璃等 铅笔芯、电极等 用途 性质 结构 决定 决定 www.zk5u.com 讨论 都是由碳元素组成的单质，为什么金刚石和石墨的物理性质会有如此大的差异？ 金刚石 正八面体结构 石墨 层状结构 因为碳原子的排列方式不同，所以金刚石和石墨的物理性质有很大差异 www.zk5u.com 碳单质科技发展展望 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 人造金刚石： 人造金刚石用于材料科学，涂于材料表面增加耐磨性 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。 C70 碳纳米管 C540 C240 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 木炭、活性炭有吸附性 ※防毒面具里的滤毒罐 ※冰箱中的除异味剂 ※制糖工业的脱色剂 木炭具有疏松多孔的结构，表面积很大，因此具有较强的吸附性。 活性炭 www.zk5u.com 生活中常见的含石墨的物质 木炭 焦炭 炭黑 活性炭 二.碳的化学性质 中国古字画 郑板桥 www.zk5u.com 问题1：古代名画历经几百年甚至几千年而依然色泽鲜艳不褪色，你知道其中的原因吗？ 用碳笔画的古画 两幅明清时代祖先的古画 www.zk5u.com 问题2：铁路上的枕木和农田里的电线杆表面都被烧焦碳化，你知道发生了哪些反应吗？ 碳的化学性质 一 1.常温下，碳的化学性质稳定 碳原子最外层有4个电子，既不容易得到电子，也不容易失去电子，因此在常温下，化学性质相对稳定。 所以用墨书写或绘制的古字画能长久保存而不变色。 碳原子的结构示意图 69 如果升高温度，碳会发生化学反应吗？ 思考与交流 70 2.碳与氧气的反应 回忆木炭在氧气中充分燃烧的现象： 发出白光，放出热量， 生成一种能使澄清石灰水变浑浊的气体 化学方程式： C+O2=====CO2 点燃 木炭在氧气中不充分燃烧时，生成一氧化碳 化学方程式： 2C+O2 =====2CO 点燃 ——可燃性 www.zk5u.com 3、碳和某些氧化物的反应： ——还原性 碳还原二氧化碳 CO2+ C ==== 2CO 高温 课堂小结 碳的化学性质 碳的可燃性 碳的还原性 常温下稳定性 C+O2 CO2（氧气充足） 点燃 2C+O2 2CO （氧气不足） 点燃 C+CO2 2CO 高温 73 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。 同种元素组成的物质不可能是（ ） A 单质 B 化合物 C 纯净物 D 混合物 典型练习: 课堂小结 化石燃料的利用 煤 石油 燃料选择应考虑的因素 化石燃料燃烧的产物 焦化 气化 液化 化石燃料的燃烧 化石燃料的综合利用 裂化 分馏 碳单质 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 Lavf58.29.100 Bilibili VXCode Swarm Transcoder v0.7.21 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 Lavf58.20.100 $$