内容正文:
第六单元
第二节 化石燃料的利用
1
学习目标
化石燃料的形成、组成与用途
化石燃料的燃烧及其对环境的影响
化石燃料的综合利用
复习回顾
导入新课
燃料对我们来说并不陌生,你认识生活中的这些燃料吗?
柴草
煤炭
石油
天然气
固体酒精
你能区分这些燃料哪些是不可再生的化石燃料吗?
导入新课
上述所燃料中的煤、石油、天然气就是人们常说的化石燃料。
化石燃料是不能再生的资源,用一点少一点。
你知道化石燃料是怎么形成的吗?
一 化石燃料的燃烧 ——(一)化石燃料的形成
在沼泽和森林生长的植物
这些腐化植物层屡受到地热和细菌分化作用,就成为煤层
植物死后,就会腐烂,并被泥沙覆盖起来,形成很多腐化植物层和泥沙层
1.煤的形成
煤又被称为“工业的粮食”“黑色的金子”,是复杂的有机物与无机物的混合物。
(一)化石燃料的形成
一 化石燃料的燃烧 ——(一)化石燃料的形成
是洁净的气体燃料
主要成分CH4(甲烷)
被称为工业的“血液”
多种碳、氢化合物的混合物
2.石油和天然气的形成
天然气
石油
一 化石燃料的燃烧 ——(二)化石燃料的成分
化石燃料 1.天然气 2.煤 3.石油
所含元素
充分燃烧的产物
C 、 H
主要含C(含少量 H、N、S、O)
主要含C、H(含少量S、O、N)
CO2
H2O
CO2 H2O
SO2 、氮的氧化物
天然气是较清洁的能源
(二)化石燃料的成分
一 化石燃料的燃烧
煤、石油和天然气在燃烧时能释放能量,是很好的能源。现在,世界上多数国家利用的能量(如热能、电能等)主要来自化石燃料的燃烧。例如在我国,很大一部分电能是由煤燃烧产生的热能转化而来的。
一 化石燃料的燃烧
想一想:石油可以直接用作燃料吗?为什么?
不可以
石油需要 分馏。
在石油中能分离出能驱动汽车、飞机等的汽油、煤油等。
物理变化
一 化石燃料的燃烧 ——(三)化石燃料燃烧对环境的影响
煤、汽油、柴油等燃料中除含有碳、氢元素外,还含有少量的硫、氮等元素,燃烧后会转化为硫(S)、氮(N)的氧化物,污染环境。
(三)化石燃料燃烧对环境的影响
一 化石燃料的燃烧 ——(三)化石燃料燃烧对环境的影响
燃烧产物及能量变化 可能造成的环境影响
CO2
CO
SO2,NO2
粉尘
放出热量
大气污染
酸雨
粉尘污染
热污染
温室效应
补充总结:
1.造成空气污染的气体有:CO、SO2、NO2、O3。
2.形成温室效应的气体:CO2、CH4、O3。
3.形成酸雨的气体:SO2、NO2 等。
一 化石燃料的燃烧 ——(三)化石燃料燃烧对环境的影响
余热污染水源,导致生物死亡
使温室效应加剧
炼钢
CO2
炉渣固体废物污染
煤的燃烧
尾气排放
酸雨
火力发电
煤炉
CO2
SO2
CO2
SO2
SO2
NO
NO2
CO
一 化石燃料的燃烧 ——(三)化石燃料燃烧对环境的影响
(1)对煤除硫再燃烧
(2)工厂废气经处理达标后再排放
(4)使用清洁能源,如太阳能、天然气等
(3)汽车尾气经处理达标后再排放
防止酸雨和空气污染的措施
一 化石燃料的燃烧——(四)选择适合的燃料
1.我们在生活中常用到哪些燃料?
思考:
2.如何选择合适的燃料?
煤、汽油、煤油、柴油、液化石油气等
综合考虑价格、运输、储存等方面的因素
一 化石燃料的燃烧——(四)选择适合的燃料
选择燃料时应考虑的因素
它产生多少烟
会剩下多少灰烬
是否易于点燃
是否生成污染气体
能释放多少热量
是否能稳定地燃烧
它的价格是多少
使用它是否安全
是否易贮存和运输
一 化石燃料的燃烧——(四)选择适合的燃料
活动天地6-5
燃料 每1000KJ的相对花费 点燃
难易 燃烧时
干净否 安全性 主要运输方式
煤炭 1.0 难 脏 安全 货轮汽车或火车
天然气 3.5 易 干净 泄露会爆炸 专用管道
酒精 5.0 易 非常干净 易燃会偶发火灾 瓶装或桶装后汽车运输
木炭 2.0 难 比较干净 安全 袋装后汽车运输
阅读表格回答下列问题:
一 化石燃料的燃烧——(四)选择适合的燃料
1、为什么烧烤常用木炭,而不是表中的其他燃料?
2、选择满足下列用途的燃料,并说明理由。
(1)大城市的楼房供暖;
(2)城市居民做饭。
产生相同的热量,木炭较便宜。
煤、天然气
天然气
二 化石燃料的综合利用
化石燃料资源不能再生,直接烧掉,不仅污染环境,还造成资源浪费。应加强化石燃料的综合利用。
五 化石燃料的综合利用——(一)化石燃料的综合利用
1.煤的综合利用——干馏
煤
气化
使煤在氧气不足的情况下不充分燃烧
焦化
在隔绝空气的情况下加强热使煤分解
液化
在高温高压下,在催化剂等作用下使煤发生裂解并加氢
CO
H2
CH4等
焦炭
煤焦油
焦炉气(CO、H2、CH4、CO2等)
汽油
煤油
柴油等
作燃料气和化工原料
作液体燃料
用于金属冶炼、制造电极
作化工原料
发生的变化:
化学变化
五 化石燃料的综合利用——(一)化石燃料的综合利用
2.石油的综合利用
石油分馏——按沸点由低到高的顺序分离出来(物理变化)
原油
五 化石燃料的综合利用——(一)化石燃料的综合利用
从石油中得到的液化 石油气 的主要成分是丙烷(C3H8)、丁烷(C4H10)、丙烯(C3H6)和丁烯(C4H8)等,它们的燃烧方程式如下:
C3H8+5O2======
点燃
3CO2+4H2O
8CO2+10H2O
2C4H10+13O2======
点燃
2C3H6+9O2======
点燃
6CO2+6H2O
4CO2+4H2O
C4H8+6O2======
点燃
罐装“煤气”的主要成分
五 化石燃料的综合利用——(一)化石燃料的综合利用
黑色的石油转化得到三千多种产品
塑料
橡胶
合成纤维
医药,
农药,
染料等
三大合成材料
五 化石燃料的综合利用——(一)化石燃料的综合利用
主要成分是甲烷(CH4)
(1)甲烷的物理性质
无色、无味的气体
密度比空气小
难溶于水
3.天然气的综合利用
最简单的有机物
五 化石燃料的综合利用——(一)化石燃料的综合利用
(2)甲烷的化学性质
CH4+2O2 === CO2+2H2O
点燃
a.可燃性
甲烷在空气中燃烧的现象:点燃前先验纯
① 发出蓝色的火焰
② 将干冷的小烧杯罩在甲烷燃烧的火焰上烧杯内壁出现水珠
③ 向罩过甲烷燃烧火焰的小烧杯中注入澄清的石灰水,澄清石灰水变浑浊
b.无毒
甲烷对人基本无毒,但浓度过高时,使空气中氧含量明显降低,使人窒息。
当空气中甲烷达25%-30%时,可引起头痛、头晕、乏力、注意力不集中、呼吸和心跳加速、共济失调。若不及时远离,可致窒息死亡。
五 化石燃料的综合利用——(一)化石燃料的综合利用
(1)甲烷还存在于池沼的底部(沼气的主要成分是甲烷)
(2)甲烷还存在于煤矿的坑道中。甲烷混在空气中达到一定程度时,遇火会发生爆炸。
五 化石燃料的综合利用
按照目前全世界对化石燃料的消耗速度计算,这些能源可供人类使用的时间大约还有:
石油 5-50年
天然气 50-60年
煤炭 200-220年
五 化石燃料的综合利用——(一)决能源危机和环境问题
1、节约能源
节约用电 ;节约用煤; 研制节能产品,减少能源消耗;
2、提高燃料的利用率
改进燃料燃烧设备和技术,使燃料充分燃烧;
对燃料进行深加工后综合利用;
3、开发利用新能源
如:太阳能、核能、氢能源、风能、地热能、潮汐能
如何解决能源危机以及化石燃料燃烧带来的环境问题?
五 化石燃料的综合利用——(一)决能源危机和环境问题
太阳能
风能
核能
地热能
水能
生物质能
开发新能源
燃烧反应的化学方程式
特点
来源
面临问题和前景
五 化石燃料的综合利用——(一)决能源危机和环境问题
2 H2 + O2 === 2 H2O
点燃
放热大、产物无污染、原料丰富
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
2H2O ====== 2H2↑+ O2↑
Zn + H2SO4 ===== ZnSO4 + H2↑
通电
(1).氢能源:氢气被认为是最理想的绿色能源。
五 化石燃料的综合利用——(一)决能源危机和环境问题
2.乙醇汽油
俗称酒精,化学式为C2H5OH,可通过高粱、玉米等谷物发酵制得。
C2H5OH+3O2======2CO2+3H2O
点燃
五 化石燃料的综合利用——(一)决能源危机和环境问题
天然气水合物(化学式CH4·8H2O)其外观像冰,又叫“可燃冰”。一体积可燃冰可储100~200倍体积的甲烷气体,具有能量高、燃烧值大等优点。
3.天然气水合物(可燃冰) —— 一种潜在的替代能源
可燃冰埋藏在海底的岩石中,目前开采在技术上还存在很大困难。可燃冰作为一种新能源虽具有开发应用前景,但甲烷是一种高效的温室气体,可燃冰的开采如果方法不当,释放出的甲烷扩散到大气中,会增强地球的温室效应,导致地球上永久冻土和两极冰山融化而使地球变暖。安全合理地开发可燃冰,必须同时考虑环境保护。
课堂总结
再 见
He's a Pirate
Klaus Badelt
Pirates of the Caribbean: The, track 15
2003
92500.805
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