内容正文:
课题4 化石燃料
大家可能在博物馆见过化石,比如三叶虫化石、恐龙化石。今天我们学习化石燃料,它们的形成过程和化石一样,都是生物遗骸在特殊的气候和地质条件下,经过漫长的变化形成的。
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。
多种碳、氢化合物的混合物
洁净的气体燃料主要成分CH4(甲烷)
复杂的有机物与无机物的混合物
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化石燃料的形成
煤
天然气
石油
它们都是由古代生物的遗骸经过地层深处高温、高压一系列复杂变化形成的。
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分布不平衡
煤炭资源主要分布在山西、内蒙古、河北、山东等地。石油资源主要分布在东北、华北、新疆等地。天然气60%分布在我国的中西部地区。(新疆、四川)
我国的化石燃料
西气东输—将天然气从新疆输送至上海。解决燃料分布不平衡。
观察与思考
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
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1.温室效应
化石燃料燃烧时排放大量的CO2等污染物,会加剧“温室效应”。
2.酸雨
(1)酸雨的形成:化石燃料燃烧时生成NOx和SO2等污染物,这些污染物产生后溶于雨水,形成酸雨。
(2)酸雨的危害:
①危害人体健康;②导致水体酸化,严重影响水生动植物的生存;
③破坏土壤、植被、森林;④腐蚀金属及建筑物。
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(3)酸雨的防治措施:
①减少硫的氧化物、氮的氧化物等物质向空气中排放;
②用天然气代替煤;
③大力推广使用脱硫煤。
3.余热污染
余热污染是指现代工业生产和生活中排放的废热所造成的环境污染。
余热污染使水中溶解氧减少,致使一些水生生物在热效力作用下死亡,从而影响环境和生态平衡。
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
2.下列有关环境和能源的说法错误的是 ( )
A.天然气是比较清洁的化石燃料
B.煤炭的脱硫处理,能有效减少酸雨的形成
C.化石燃料完全燃烧时不会对空气产生污染
D.我国电力能源结构的变化体现了“低碳”理念
C
(1)比较2015、2030、2050年能源结构。化石能源占比日益减少的是 。
二、填空题
3.(2023本溪)《2050年世界与中国能源展望》中提出,全球能源结构正在向多元、清洁、低碳转变。如图34-K-1是不同年份中世界能源占比结构图,请回答下列问题。
煤炭、石油
图34-K-1
结论:石油馏分的沸点越高,其颜色越深,流动性越差,燃烧时火焰越不明亮且带有较多黑烟(燃烧越不完全)。
【实验5-10】
点燃一盏蜡烛,观察蜡烛的不完全燃烧现象,并说明出现这种现象的原因。
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知识视窗:“可燃冰”
近年来,科学家发现海底埋藏着大量外形似冰但可以燃烧的固体——“可燃冰”,这是一种甲烷分子被水分子包围而成的物质,其主要成分为甲烷水合物。
我国南海和东海海底有巨大的“可燃冰”带。
“可燃冰”
新知学习
我国对“可燃冰”进行试采
科学家们研究获知:燃烧1m3的“可燃冰”,相当于燃烧l64m3的天然气所释放的能量。估计全球“可燃冰”提供的总能量是煤、石油、天然气总和的2~3倍。2017年5月l8日,我国宣布在南海北部神狐海域试采“可燃冰”成功,成为世界首个稳定开采这种能源的国家。
1.对于煤、石油、天然气的叙述正确的是 ( )
A.都是不可再生能源
B.完全燃烧后的生成物对环境没有污染
C.煤被称为“工业的血液”
D.天然气是纯净物
A
课堂测评
生成物中的SO2造成酸雨
石油
混合物
2.石油除主要含有碳、氢元素外,还含有少量的硫与氮等。下列有关石油的说法不正确的是 ( )
A.石油是可燃物
B.石油是不可再生能源
C.石油不充分燃烧会生成一氧化碳、二氧化硫等有害气体
D.油罐起火,消防队员用高压水枪向油罐喷水,是为了降低石油的着火点
D
课堂测评
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