内容正文:
第七单元 能源的合理利用与开发
课题2 化石能源的合理利用
第1课时 化石能源的利用
学习目标
1.知道化石燃料是人类重要的自然资源,对人类生活起着重要作用;同时,了解化石燃料的不可再生性,认识合理开采和节约使用化石燃料的重要性。
2.知道煤和石油的综合利用。
3.实验探究甲烷燃烧的现象,验证甲烷的组成
我们利用的能量大多来自化石能源。
飞机
烧制陶瓷
汽车行驶
化石能源及其加工后的产品常被用作燃料,因此化石能源也被称为化石燃料。
情景导入
石油和天然气的形成
煤的形成
煤、石油、天然气是由古代生物的遗骸经过一系列复杂的变化形成的,是不可再生能源。
当今社会能源结构中,煤、石油、天然气等占有主导地位。
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。
燃烧产物含有NO2、SO2等空气污染物
学习探究
一、煤和石油
煤的利用
煤
燃料
利用碳与氧气反应所放出的热量
煤 燃烧
综合利用
隔绝空气加强热
(煤的干馏)
焦炭
煤焦油
煤气等
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。
直接燃烧煤会造成严重的空气污染
煤与其他物质反应
进一步合成多种有用的产品
石油
原油
从地下开采出来的石油叫作原油,一般是黏稠的液体。石油主要含有碳和氢两种元素。
属于混合物
石油的综合利用
将石油加热并使用催化剂炼制,再利用各成分的沸点不同进行分离,可得到多种燃料和化工原料。
石油的分馏是物理变化
液化石油气是石油化工的一种产品,主要成分是丙烷、丁烷、丙烯和丁烯等,加压后可储存在钢瓶中,一般作为燃料使用。
注意:液化石油气易燃易爆,其钢瓶内压强较大,使用是要注意安全。
石油的分馏:
将石油中相对分子质量较大的分子裂解成相对分子质量较小的分子。
属于化学变化
石油的裂解
例 煤的燃烧会产生大量二氧化碳;通过煤的综合利用可获得多种产品,有很多用途,其中汽油、煤油等可以作为液体燃料。下列说法正确的是( )
A.煤加工成汽油、煤油等液体燃料的变化属于物理变化
B.石油分馏出汽油、柴油等多种产品的变化是化学变化
C.煤燃烧产生的二氧化碳是污染空气的主要物质
D.煤是复杂的混合物,除了含有碳、氢元素外,还含有少量硫、氮等元素
解析:A.煤加工成汽油、煤油等液体燃料,有新物质生成,属于化学变化,错误。
B.石油分馏是利用了石油中各成分的沸点不同进行的分离操作,没有新物质生成,属于物理变化,错误;C.煤中除了含有碳元素外还含有硫、氮等元素,燃烧释放的二氧化硫和二氧化氮是空气的主要污染物,二氧化碳不属于空气污染物,错误;
D.煤是复杂的混合物,除了含有碳、氢元素外,还含有少量硫、氮等元素,正确。
D
大庆油田
渤海油田
天然气是主要含有由碳和氢组成的气态碳氢化合物,其中最主要的成分是甲烷。
有石油的地方,一般都有天然气存在。
二、天然气
明代的《天工开物》记载了我国古代劳动人民利用天然气熬制井盐。
我国是世界上最早利用天然气的国家。
【实验7-2】
实验 现象 化学方程式
(1)点燃从导管放出的甲烷,在火焰的上方罩一个干燥的烧杯。过一会儿,观察烧杯壁上的现象
(2)迅速把烧杯倒过来,向烧杯中注入少量澄清石灰水,振荡,观察现象。
燃烧时发出明亮的蓝色火焰,放出热量,烧杯壁上有水雾生成
澄清石灰水变浑浊
点燃甲烷前,要先检验甲烷的纯度
CH4+2O2
CO2+2H2O
点燃
Ca(OH)2+CO2═
CaCO3 ↓+ H2O
把秸秆、杂草、人畜粪便等废弃物放在密闭的沼气池中发酵,就会产生沼气,可用作燃料。
池沼中产生的沼气的主要成分是甲烷。
新能源:可燃冰
可燃冰是在高压和低温条件下形成的,主要成分是甲烷水合物。
热值高、储量巨大等。
开发和利用不当,有可能印发
地质灾害和温室效应加剧。
优点:
缺点:
按表中化石能源储量和年产量,估算大约多少年后将可能没有可开采的煤、石油和天然气。并谈谈你对化石能源使用与开发的看法。
化石能源 储量 年产量
煤 2 079亿吨 41.3亿吨
石油 36.89亿吨 1.99亿吨
天然气 63 393亿立方米 2 075.8亿立方米
2021年我国化石能源储量和年产量
思考与讨论
煤
石油
天然气
20年
40年
60年
50.3
18.5
30.5
化石能源是有限的,且不可再生,要合理开采,提高燃料的燃烧利用率、大力开发和利用新能源,与此同时,还要节约能源。
课堂小结
煤
石油
天然气
化石燃料的利用
1.煤的干馏
2.煤与其他物质反应
燃料
综合利用
石油的分馏
石油的裂解
随堂测试
2.煤、石油、天然气是重要的化石燃料,下列关于化石燃料的叙述错误的是( )
A.石油是一种纯净物
B.它们在地球上的蕴藏量都是有限的
C.将煤隔绝空气加热可制得焦炭
D.煤、石油、天然气是不可再生能源
A
A
1.下列关于石油的说法中,正确的是 ( )
A.石油是混合物,炼制后能得到多种产品
B.石油是一种可以再生的能源
C.石油是一种纯净物
D.石油燃烧后的产物只有二氧化碳
18
D
3.在探究甲烷的元素组成时,做了如下图的两个实验。下列说法错误的是( )
A.燃烧时火焰呈(淡)蓝色
B.左侧烧杯内壁有小液滴产生
C.右侧烧杯内壁石灰水变浑浊
D.可得出甲烷含有氧元素
20
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