摘要:
该初中化学课件以“化石燃料”为核心,系统涵盖其组成(煤、石油、天然气的成分)、燃烧对环境的影响(CO₂、SO₂等产物与温室效应、酸雨的关系)、综合利用(煤的干馏、石油的分馏)及能源问题,通过“新知架构速览”“归纳整合”衔接前后知识,以实验(甲烷燃烧)、数据表格(储量与年产量)、探究活动(石油馏分燃烧现象)为学习支架,帮助学生构建知识体系。
其亮点在于融合化学观念(物质组成决定性质与用途)、科学探究与实践(设计甲烷燃烧实验验证产物,分析石油馏分燃烧现象推导分馏原理)及科学态度与责任(结合2021年储量数据强调资源节约),通过表格对比、实验实证、现实问题分析,助力学生形成系统化学思维,教师可直接利用丰富素材提升课堂互动与知识传递效率。
内容正文:
5.4 化石燃料
1
人类生活离不开能源,当今社会,最主要的能源是化石燃料
学习目标
1.了解化石燃料;
2.了解化石燃料燃烧对环境的影响;
3.了解化石燃料的综合利用;
4.认识使用和开发清洁燃料及各种能源的重要性。
学习目标
②天然气(洁净的气体燃料)
③石油(工业的“血液”)
主要成分CH4 (甲烷)
多种碳、氢化合物
的混合物
海洋动植物死亡,
泥土深埋
高温高压
天然气
新中国成立后,我国政府十分重视石油资源的勘探和开发,建立起大庆、胜利、中原、塔里木和大港等油田,沿海油田,如南海油田、东海油田也已投产。四川天然气已开发多年,新疆的天然气通过“西气东输”,输送到华北、华东各地。然而,由于我国化石燃料的资源毕竟有限,而且人口众多,对燃料的需求量非常大,相当部分需依靠进口,因此我们必须特别注意资源的节约和有效利用。
能源问题
2
二、化石燃料对环境的影响
温室效应
酸雨
煤、汽油、煤油、柴油和液化石油气等燃料中,除含有碳、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碳、二氧化硫和氮的氧化物,释放到大气中,造成环境污染。
化
石
燃
料
①都属于________
(填物质类别)
②都是________能源
模块一 新知架构速览
煤:被称为黑色的“______”,
主要含____元素
石油:被称为_____________,
主要含有____元素和
____元素
天然气:主要成分为_______
燃烧对环境的影响
煤和石油的综合利用
CH4
金子
碳
工业的“血液”
碳
氢
混合物
不可再生
化石燃料燃烧产生的物质 对环境的影响
CO2 _______________
、NO2 酸雨
固体废弃物、炭粒 可吸入颗粒物、雾霾,危害人体健康
CO 有
模块二 新知归纳整合
1.化石燃料燃烧对环境的影响
毒
温室效应加剧
SO2
[提示] 天然气的主要成分是 ,容易完全燃烧,对大气的污染较轻,也可称为“ 能源”。
清洁
甲烷
实 验 步 骤 实 验 现 象 结 论
1. 点燃甲烷
2.火焰上方干燥的烧杯的现象
3.倒入澄清石灰石振荡的现象
产生淡蓝色火焰
甲烷具有可燃性
烧杯内壁出现水珠
有水生成
澄清石灰水变浑浊
有CO2生成
化 学 方 程 式
CH4+2O2 === CO2+2H2O
点燃
观察与思考
与煤伴生(坑道气、瓦斯)
西气东输
与石油伴生(天然气)
甲烷
的存在
池沼的底部(沼气)
可燃冰
化石燃料形成的时间非常长,储量有限。而且我国人口众多,对燃料的需求量非常大,相当部分的化石燃料需依靠进口,因此必须特别注意资源的节约和有效利用。
2021年我国化石能源储量和年产量
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
重点探究
[活动2]
结合石油的炼制过程,观察石油各馏分燃烧的现象,回答问题。
馏分名称 汽油 煤油 柴油 润滑油
馏分沸点范围 30~160℃ 160~220℃ 220~350℃ >350℃
燃烧现象
淡黄色火焰,几乎没有黑烟
橙黄色火焰,黑烟较多
浅黄色火焰,少量黑烟
燃烧会产生有毒颗粒
[问题]
2.你能描述出这些馏分燃烧的现象吗?并请给出这种现象和馏分沸点范围相互关系的结论。
1.石油炼制的原理是?
利用石油的组分沸点不同,把他们加热蒸馏而分开。
石油馏分的沸点越高,其颜色越深,流动性越差,燃烧火焰越不明亮且带有较多黑烟(燃烧不完全)
重点探究
3.点燃一盏煤油灯,通过调节灯芯或掩蔽空气进入孔的办法,观察煤油的完全燃烧和不完全燃烧现象,并说说出现这种现象的原因。
煤油完全燃烧的现象:火焰明亮,无黑烟产生
原因:在氧气充足的情况下,煤油和空气中的氧气反应生成二氧化碳和水,同时放出大量的热
煤油不完全燃烧的现象:火焰不明亮,有大量黑烟产生
原因:在氧气不充足的情况下,煤油和空气中的氧气不能充分反应使一部分煤油不能完全燃烧,生成炭粒,同时放出大量的热
重点探究
[活动3]
探究石油的综合利用
结合课本,说一说现在是怎么对石油进行综合利用的?
[问题]
石油中的大分子
断裂
小分子
重组
大分子
塑料、合成橡胶、合成纤维、农药化肥、溶剂、洗涤剂、医药等
煤
焦炭—冶金工业的重要原料
煤焦油—重要的化工原料
煤气—燃料
煤气的主要成分:一氧化碳、甲烷、氢气等。
1. 煤的综合利用
将煤隔绝空气加强热称为煤的干馏或焦化(化学变化),煤干馏后可被充分利用,还可以极大地减少污染。
隔绝空气
加强热
三、化石燃料的综合利用
分馏
2. 石油的综合利用
利用石油中各组分的沸点不同,加热蒸馏而分离,称为分馏。
石油
物理变化
煤炭燃烧对环境的影响
燃烧生成多种污染性气体(如 SO2、NO2 等)
导致雾霾等空气污染问题的原因
煤的燃烧效率低
未燃尽的煤还容易导致CO 中毒及火灾
产生灰粉尘会诱发肺病
化石燃料综合利用的原因
(1)化石燃料不能再生,十分宝贵。
(2)燃烧化石燃料,不仅造成环境污染,而且造成资源浪费。
化石燃料太重要啦!!
Lavf58.30.100
$$