7.2化石能源的合理应用课件--2025-2026学年九年级化学人教版上册

该初中化学课件围绕化石能源的合理利用，系统讲解煤、石油、天然气的形成、组成元素、综合利用及对环境的影响，通过生活中燃料使用实例导入，从燃烧产物过渡到污染防治再到新能源开发，构建连贯的知识脉络。 其亮点在于融合科学探究与实践，如酸雨危害模拟实验、甲烷燃烧产物验证，培养科学思维；结合我国储量数据和可燃冰开发，渗透科学态度与责任。采用实验探究与习题结合的教学方法，学生能提升探究能力和环保意识，教师可直接用于课堂实施。

7.2 化石能源的合理利用 ——1.化石能源的利用 2.降低化石能源的利用对环境的影响 一、化石燃料的利用 1、煤的形成： 生活中经常使用的燃料有 煤、石油和天然气，因是由古生物遗骸经至少几百万年的复杂变化而形成，我们常称它们为化石燃料。它们是不可再生能源。 陆地和海洋植物因地壳运动等突变情况被压在高温高压的地层下面，经几百万年的复杂化学变化形成！ 2、 石油和天然气的形成： 陆地和海洋生物因地壳运动等突变情况被压在高温高压的地壳下面，经几百万年的复杂化学变化形成！ 3 1、家中做饭洗浴等使用什么燃料？ 2、汽车、轮船、飞机、拖拉机等使用什么燃料？ 3、炼钢厂、热电厂等使用什么燃料？ 柴、禾草、煤、液化石油气、煤气、天然气、电等 汽油、柴油、煤油等 焦碳、煤等    有人曾称煤是 “ 工业的粮食 ” ，石油是 “ 工业的血液 ” 。其实不仅工业，其他如农业、国防、交通运输、建筑、医疗卫生和人们的日常生活等都离不开煤、石油和天然气。 1）煤是纯净物还是混合物？ 主要组成元素是什么？还含有哪些少量元素？ 2）煤完全燃烧的产物有哪些？ 3）煤气的主要成分有哪些？ 混合物 碳元素 氢、氮、硫、氧元素 CO2 H2O NO2 SO2 氢气（H2） 甲烷（CH4） 一氧化碳（CO） 3. 化石燃料的组成元素和燃烧产物 4）石油也是混合物，主要含碳、氢元素(少量氮、硫元素)；分馏产物燃烧产物为CO2、NO2、SO2等。 5）天然气的主要组成元素是碳、氢元素；燃烧产物为CO2和H2O。 4.煤的深加工 煤 隔绝空气 加热 固体：焦炭 液体：煤焦油（含多种有机化合物） 煤气：主要成分H2、CH4、CO等 把煤隔绝空气加强热使它分解的过程，叫做煤的干馏。 化学变化 这是物理还是化学变化呢？ 煤的用途 工业的粮食 5.石油的炼制：分馏 物理变化 根据石油中各组成成分的沸点不同进行加热分离的操作叫分馏。 石油的用途 工业的血液 （1）成分： 天然气的主要成分是甲烷（CH4)，俗称沼气。 6.天然气 （2）a.甲烷的物理性质（通常状况下） 无色、无味的气体 密度比空气小 极难溶于水 可燃性 CH4 +2 O2 ==== CO2 + 2H2O 实验7-4现象 结论和化学方程式 甲烷燃烧，产生明亮的蓝色火焰。 烧杯内壁有水雾出现。 有水生成，甲烷中含有氢元素。 澄清石灰水变浑浊。 有二氧化碳生成，甲烷中含有碳元素。 CO2 ＋ Ca(OH)2 ＝ CaCO3 ↓＋ H2O 点燃 b. 甲烷的化学性质 ——可燃性（点燃前先验纯） 放出热量 1.点燃前为什么要先检验甲烷的纯度？ 2.煤矿的矿井里常有甲烷逸出，由此你想到了什么？应贴怎样的安全标志？ 防止混有空气而引起爆炸 注意通风，严禁烟火和杜绝一切可能产生火花的因素 （3）验证甲烷燃烧的产物 ①点燃后，用一个干冷的小烧杯罩在火焰上方，如果烧杯壁有小水珠产生，则证明有水生成； ②迅速倒转烧杯，到进澄清石灰水，震荡，如果石灰水变浑浊，则证明有二氧化碳生成。 1.实验室用固体无水醋酸钠和固体碱石灰，混合加热制甲烷。则下列装置中，可用于制甲烷的是（ ） B A C D D 沼气的制取和利用 植物秸秆发酵 屁的成分： 氮气59% 氢气21% 二氧化碳9% 甲烷7% 氧气3% 其它（SH3、NH3)1%    有人曾称煤是 “ 工业的粮食 ” ，石油是 “ 工业的血液 ” 。其实不仅工业，其他如农业、国防、交通运输、建筑、医疗卫生和人们的日常生活等都离不开煤、石油和天然气。 19 预计2025年我国化石燃料储量及年产量 探明储量 年产量 开采年限 石 油 38.51亿吨 2.13亿吨 天然气 6.9万亿m3 2600亿m3 煤 2300亿吨 48亿吨 化石燃料是不可再生能源！需要几百万年才能形成。现有储量非常有限 思考：怎样利用能源才可以延长它的使用期限？ 18年 28年 50年 燃料燃烧不充分时，不仅使燃料燃烧产生的热量减少，浪费资源，而且还会产生大量的CO等物质，污染大气。 （1）如何做到使燃料充分燃烧呢？ （2）充分燃烧的优点有哪些？ （3）不充分燃烧的缺点有哪些？ 2）提高燃料的利用率：使之燃烧充分 ①燃烧时要有足够多的空气（或氧气）； ②燃料要与空气要有足够大的接触面积。 燃料充分燃烧，能节约能源、减少环境污染 5、合理利用与开发化石能源 具体措施： 1）节约现有能源 可燃冰:甲烷水合物 3）开发新能源 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，具有热值高、储量巨大等优点，有望成为未来新能源。 目前，可燃冰在开采上还存在困难，如果开发和利用不当，有可能引发地质灾害和温室效应加剧等问题。 热能：1m3可燃冰=约164m3天然气 大约存在于海水300m以下0-700m的松散沉积岩中。 1、炼钢炉炼钢时为什么要不停地鼓入空气？ 2、在篝火燃烧时，木柴为什么不平放在地上，却要架空？ 3、这两种做法对燃料而言有什么好处？对环境来说又什么帮助？ 提供充足的氧气 使木柴与空气有足够的接触面，充分燃烧 使燃料充分燃烧，减少环境污染 4.三瓶无色的气体分别是氢气 、一氧化碳 、甲烷，如何鉴别呢? 方法：分别点燃,检验燃烧产物. H2:——H2O CO:——CO2 CH4:——CO2+H2O 1.含C或C、O的物质充分燃烧都生成二氧化碳 例如: C 、CO 、C3O2（二氧化三碳或次氧化碳）或者是C 与CO 组成的混合物 说明: 2.含C、H或C、H 、O的物质燃烧都生成二氧化碳和水 例如: CH4 、 C2H5OH或者是H2 、CO 、CH4组成的混合物 1.下列关于石油的叙述中不正确的是（ ） A、石油是一种化工产品 B、石油是一种混合物 C、可利用石油产品发电 D、将石油分馏可得多种产品 A 3.下列气体与空气混合后遇明火，可能发生爆炸的是（ ） A、氧气 B、氢气 C、氮气 D、二氧化碳 B 2.下列过程属于物理变化的是（ ） A、煤在隔绝空气的条件下加强热 B、煤的形成 C、石油的形成 D、从石油里分馏出汽油等 D 氢能 太阳能 风能 核能、地热能、潮汐能…… 煤的燃烧 汽车用燃料的燃烧 生物质能 使用和开发新的燃料及能源 第二课时 降低化石能源利用对环境的影响 1.燃料燃烧对空气的影响 煤的燃烧 碳元素 硫元素 氮元素 CO 有毒气体 CO2 温室效应 SO2 NO2 酸雨 路线一： 2SO2+O2==2SO3 SO3+H2O==H2SO4 粉尘 2.硫酸酸雨形成 路线一： 2SO2+O2==2SO3 SO3+H2O==H2SO4 路线二： SO2+H2O==H2SO3 2H2SO3+O2==2H2SO4 2NO +O2 ==2NO2 硝酸酸雨形成 2NO +O2 ==2NO2 3NO2 +H2O ==2HNO3 +NO 演示实验：酸雨危害的模拟实验1 实验1： SO2的溶解性实验 ①向盛满SO2的饮料瓶中加入适量水； ②向溶液中滴加少量紫色石蕊试液。 实验步骤 ① ② 现象 分析 饮料瓶变扁 溶液变成红色 SO2溶解于水 SO2与水反应生成一种酸性物质 加入的物质 现象 水 SO2加水 植物叶子 镁条或锌粒 大理石或石灰石 叶子枯黄 无变化 表面有气泡,镁条逐渐溶解 表面有气泡大理石逐渐溶解 活动与探究： 酸雨危害的模拟实验 单击此处编辑母版文本样式 第二级 第三级 第四级 第五级 酸雨的危害： 影响作物生长、腐蚀金属材料、破坏大理石建筑、影响人体健康、污染水源等。 1）减少煤中的含硫量(使用脱硫煤）。 2）工厂废气净化后再排放。 3）汽车尾气净化处理 。 4）加强环境监测。 5）开发新的清洁燃料及能源 3.应对酸雨的防治措施： 1）减少煤中的含硫量（使用脱硫煤） 2）工厂废气净化后再排放 3）汽车尾气净化处理 复合型 催化剂 (1)使用催化净化装置，使有害气体转化为无害物质。 (2)改进发动机的燃烧方式，以使汽油能充分燃烧。 (3)使用无铅汽油，禁止含铅物质排放。 (4)使用压缩天然气[CNG]或液化石油气[LPG]作燃料。 (5)加大检测尾气力度，禁止未达环保标准的汽车上路 4）加强环境监测。 5）开发新的清洁燃料及能源 1）乙醇 俗称酒精 高粱、玉米和薯类等经过发酵、蒸馏可得乙醇。 C2H5OH C2H5OH+3O2==2CO2+3H2O 点燃 用作酒精灯、火锅、内燃机等的燃料 制备 用途： 优点： “绿色”能源 可再生、环保 车用乙醇 密度比水小 ,能与水互溶.易挥发、可燃,燃烧时放出大量的热。 4.能源的利用和开发 2）甲烷（天然气的主要成分） 城镇居民的主要燃料。 3）氢气 氢气 化学式 燃烧反应的化学方程式 特点 来源 H2（最清洁的原料） 2 H2 + O2 === 2 H2O 点燃 氢气可由水分解制得，目前制取成本 高，贮存困难，作为燃料暂不能广泛 使用，但终将成为主要能源之一 氢气本身无毒、极易燃烧、放热量大、燃烧产物是水 无污染 (1)氢气的物理性质 (2)化学性质：可燃性 点燃氢气前，一定要验纯。 2H2 + O2 2H2O 点燃 无色无味的气体,密度比空气小,难溶于水. (3)氢气的实验室制法 药品: 锌 和 稀硫酸(或稀盐酸) 原理: Zn + H2SO4== ZnSO4 + H2↑ Zn + 2HCl == ZnCl2 + H2↑ 发生装置 (和制二氧化碳相同) 收集装置 （4）H2（最清洁的燃料） 还不能大规模使用。 制取成本高，储存困难。 风能 太阳能 地热能 羊八井地热电站 核能 生物质能 化学能 潮汐能 一、选择题 1.农作物收割后留下大量秸杆，下列有关秸杆的处理方法错误的是（ ） A .做饲料   B.造纸    C.制沼气    D.就地焚烧 2.从人类生存的环境考虑，未来用于汽车的理想燃料是（ ） A.氢气        B.天然气       C.煤          D.石油 3 .提供能量巨大、持续时间长、分布地域广阔、获取利用方便、使用安全高效，且对环境不产生负面影响的新能源是（ ） A.核能     B.太阳能        C.氢能       D.地热能 D A B 4 . 要节约现有能源，还要研究开发新能源。新能源是指 （ ） ①氢能  ②太阳能  ③风能  ④水能  ⑤地热能  ⑥潮汐能  ⑦电能 A.①②④⑦                 B.①②③⑤               C.③④⑤⑥               D.①②③⑤⑥ 5. “西气东输”是开发大西北的一项重大工程，输送的是当今世界上最重要的一种气体化石燃料，该气体的主要成分是（ ） A.CO        B.H2          C.O2       D.CH4 D   D   6.下列叙述不正确的是 （ ） A.煤和石油大量的直接燃烧会造成空气严重污染 B.化石燃料蕴藏量是有限的 C.我国的煤和石油资源很丰富，不需要大力开发新能源 D.我国的煤和石油资源有限，必须合理开发，综合利用 7.下列各组物质分别在空气中充分燃烧，产物完全相同的是 （ ） A.H2 和CO          B.CH4和CO C.C2H5OH和CH4              D.H2和C C C 8.下列关于酸雨的说法中，错误的是（ ） A.酸雨会改变物质的密度 B.酸雨会使河流、湖泊酸化，影响渔业生长 C.酸雨会腐蚀建筑物，损害农作物和林木等 D.酸雨会随风远距离飘落，导致大范围的公害 9. 我国正在推广使用乙醇汽油。所谓乙醇汽油就是在汽油中加入适量乙醇（一般为10∶1）混合而成的一种燃料。下列有关的叙述错误的是（ ） A.乙醇汽油是一种新型的化合物 B.汽车使用乙醇汽油可以减少有害气体的排放 C.由石油可以制得汽油 D.由玉米、高梁发酵可以制得乙醇 A A 10、点燃某无色气体，在火焰上方罩一个干而冷的烧杯，烧杯内壁有水珠生成。把烧杯迅速倒转注入适量的澄清石灰水振荡，澄清石灰水变浑浊。该气体不可能是（ ） A．CH4 B．CO和H2的混合气体 C．H2 D．酒精（C2H5OH）蒸气 C 我们学过的气体有 H2 N2 CO2 CO CH4其中 1.能燃烧的 , 2.点燃前必须验纯的 , 3.支持燃烧的 , 4.能灭火的 , 5.有毒的 , 6.不宜用排水法收集的 , 7.密度比空气大的 , 8.具有还原性的 , 9.通入石蕊试液能使石蕊试液变红的________。 H2 CO CH4 H2 CO CH4 O2 CO2 CO CO2 CO2 CO H2 CO2 小结：化石能源的合理利用 一、化石能源的利用 1.煤和石油 2.天然气 3.合理利用与开发化石能源 二、石化能源的利用对环境的影响 主要元素 形成过程 综合利用 主要成分 主要元素 沼气开发 不充分燃烧的危害 充分燃烧的条件 可燃冰 化石燃料燃烧造成的空气污染 酸雨的产生原因与危害 汽车尾气的主要成分与减少措施 车用乙醇汽油 乙醇、氢气制取、作为能源的优缺点 新能源的种类 能源的开发和利用 再见 $