7.2 化石能源的合理利用课件-2026-2027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种类、组成、综合利用及环境影响展开，通过能源发展史时间线（50万年前至第四次工业革命）导入，搭建时空支架，连接燃烧反应旧知与化石能源利用新知，帮助学生建立知识脉络。 其亮点在于融合化学观念（物质组成与性质）、科学思维（数据推理、实验探究）和科学态度与责任（环保与能源安全）。通过甲烷燃烧实验、储量估算活动、我国煤间接液化及“华龙一号”等案例，结合表格对比小结，培养学生综合素养，为教师提供丰富教学资源与活动设计，提升教学效果。

第七单元 燃料的合理开发与利用 课 题2 化石能源的合理利用 1 课标要求 内容要求 学业要求 1.认识化学在解决资源、能源、环境相关问题中的重要作用； 2.结合实例，从物质及其变化的视角，认识资源的综合利用与新能源的开发、材料的科学利用与新材料的研发； 3.知道资源开发、能源利用可能会对环境产生影响，树立环保意识。 4.知道人类生存与发展会面临来自环境、能源、资源等方面的危机与挑战；以理性、积极的态度和系统、创新的思维应对挑战的重要性 1.能列举生活中常见的能源和资源及其应用； 2.能从物质的组成及变化视角，分析和讨论资源综合利用； 3.能积极参加与化学相关的社会热点问题的讨论并作出合理的价值判断。 1.了解化石能源的种类、组成及特点。知道甲烷的可燃性和主要用途。 2.了解煤和石油的综合利用，认识化学在能源利用与开发中的重要作用。 3.了解降低化石能源利用对环境影响的方法和措施，意识到到开发新能源的意义。 4.初步应用元素观、变化观等化学观念和科学探究方法解决问题。 5.认识到能源开发利用的重要意义，知道其可能对环境产生的影响，树立合理利用能源的意识。 学习目标 1.重点：化石能源及其合理利用； 2.难点：化石能源开发利用的利与弊 教学重难点 新课引入 能源发展史 50万年 以前 火 第一次工业革命 第二次工业革命 蒸汽时代(蒸汽机/发动机) 电气时代(内燃机/电动机) 薪柴 1770-1870 煤炭 1870-1950 油气 电力 1950-2020 核与绿色能源 第三次工业革命 信息技术(互联网计算) 第四次工业革命 人工智能 (大数据/元宇宙) 2023-未来 探究新知 ? 你知道哪些能源属于化石能源呢？ 煤 石油 天然气 一、化石能源的利用 石油、 天然气的形成 煤的形成 化石能源是古代生物经过漫长的变化形成的，属于不可再生能源。 1.煤 （1）煤是混合物，主要含有碳元素，此外还含有氢、氧、氮、硫等元素， （2）煤的综合利用 煤焦油--重要的化工原料 煤 隔绝空气 焦炭 ----冶金工业的重要原料 加强热 煤气（CO、H2、CH4）-生活燃气和化工原料 煤干馏后的综合利用，既可以充分利用煤资源，还可以极大地减少污染。 一、化石能源的利用 因此煤的燃烧产物含有CO2、NO2、SO2等。 化学变化 1.煤 （3）具体用途 一、化石能源的利用 2.石油 （2）原油：从地下开采出来的石油叫作原油（黏稠的液体） （1）混合物：主要含有碳、氢元素 一、化石能源的利用 （3）石油的综合利用： 物理变化 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 2.石油 （2）原油：从地下开采出来的石油叫作原油（黏稠的液体） 液化石油气 汽 油 煤 油 柴 油 润滑油 石 蜡 沥 青 （1）混合物：主要含有碳、氢元素 分馏 石油分馏塔 一、化石能源的利用 （3）石油的综合利用 物理变化 2.石油 （4）液化石油气：主要成分为丙烷、丁烷、丙烯和丁烯，易燃易爆，加压后储存在钢瓶中作为燃料适用。 一、化石能源的利用 我国的化石能源中，煤多油少。科技工作者立足于此，在2022年建成了全球单体规模最大的煤间接液化项目。这对解决我国石油资源短缺、保障国家能源安全具有重大意义。 资料卡片：煤间接液化成套技术 一、化石能源的利用 3.天然气 我国是世界上最早使用天然气的国家 有石油的地方就有天然气 一、化石能源的利用 3.天然气 （1）混合物，主要含有由碳、氢元素组成的气态碳氢化合物，其中最主要的成分是甲烷 。 ? 如何设计实验证明甲烷的元素组成？ 答：燃烧法，检验一定质量甲烷的燃烧产物，并进行计算 一、化石能源的利用 实验【7-2】 （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，向烧杯内注入少量澄清石灰水，振荡，观察现象。 一、化石能源的利用 16 实验【7-2】 一、化石能源的利用 现象 化学方程式 （1） （2） 发出淡蓝色火焰，烧杯璧上出现水雾 澄清石灰水变浑浊 CH4+2O2 CO2+2H2O 点燃 CO2+Ca(OH)2 CaCO3 +H2O 点燃 （2）甲烷（CH4）： 物理性质：无色无味、难溶于水，密度小于空气 化学性质：可燃性 17 初中三大可燃气体 CO H2 CH4 燃烧产物 现象 共同之处 CO2 H2O CO2、H2O 蓝色火焰 蓝色火焰 蓝色火焰 可燃性，点燃前要验纯 如何鉴别CO、H2、CH4? ? （1）沼气的主要成分为甲烷，属于可再生能源 形成过程：秸秆、杂草、人畜粪便等发酵均可产生甲烷（所需时间较短） 一、化石能源的利用 补充：甲烷类能源 （2）可燃冰——存在于海底，主要成分为甲烷水合物， 具有热值高、储量巨大，有望作为一种新能源， 若利用不当，可能会加剧温室效应和地质危害。 CH4·XH2O 从南海开采的可燃冰样品 一、化石能源的利用 补充：甲烷类能源 三大化石能源 煤 石油 天然气 状态 组成 主要元素 其他元素 燃烧的产物 分类 污染程度比较 C CO2、H2O、 SO2、 NO2等 CO2　H2O C、H S、N、O等 C、H 混合物，均属于不可再生能源 H、S、N、O等 知识小结 固态 液态 气态 天然气是相对清洁的能源 化石能源 储量 年产量 煤 2079亿吨 41.3亿吨 石油 36.89亿吨 1.99亿吨 天然气 63393亿立方米 2075.8亿立方米 按表所示的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？ 2021 年我国化石能源储量和年产量 探究新知 ? 化石能源是有限的且不可再生，因此我们必须更合理、更高效地使用化石能源，大力开发其他能源。 煤 石油 天然气 年 20 60 100 140 ≈30.5 ≈18.5 ≈50 小试牛刀 1．下列关于燃料的说法中，正确的是（ ） A．石油是纯净物 B．化石燃料是取之不尽、用之不竭的 C．煤、石油和天然气都不是化石燃料 D．煤和石油的燃烧会造成对空气的污染 【答案】D 小试牛刀 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．石油是一种化工产品 B．将石油分馏可得到多种产品 C．将煤隔绝空气加热可制得焦炭 D．煤、石油、天然气中天然气是较为清洁的能源 【答案】A 小试牛刀 3．下列关于煤和石油综合利用的叙述错误的是（ ） A．煤燃烧放出大量的热，因此煤只适宜作燃料 B．在汽油中加入一定比例的乙醇，使燃料燃烧更充分，可减少环境污染 C．煤的综合利用措施主要是化学变化，从石油中分离出汽油、柴油等属于物理变化 D．人类必须节约使用能源，并大力开发、利用新能源 【答案】A 二、降低化石能源的利用对环境的影响 1.化石能源对环境的危害及防治措施 （1）煤燃烧——酸雨：煤燃烧时会产生二氧化硫，氮的氧化物等污染物， 这些气体在空气中发生反应后溶于雨水形成酸雨。 腐蚀雕像 腐蚀植被 用天然气代替煤；大力推广使用脱硫煤，改进脱硫设备。 防治措施 CO2会造成酸雨吗？ 二、降低化石能源的利用对环境的影响 1.化石能源对环境的危害及防治措施 （2）汽车燃料的燃烧：汽车使用的汽油，柴油燃烧时产生的一氧化碳、未燃烧的碳氢化合物、氮的氧化物和烟尘等会排放到空气中造成污染。 二、降低化石能源的利用对环境的影响 改进发动机的燃烧方式 （使汽油能充分燃烧或者使用车用乙醇汽油） 使用催化净化装置 （使有害气体转化为无害物质） 加大尾气检测力度 （禁止未达环保标准的汽车上路） 推广使用电动汽车 （减少碳排放、提高能源利用效率） 防治措施 （2）汽车燃料的燃烧： C2H5OH+3O2 2CO2+3H2O 点燃 二、降低化石能源的利用对环境的影响 1.化石能源对环境的危害及防治措施 （3）化石能源燃烧：大量化石能源燃烧会产生大量二氧化碳，加剧温室效应，导致全球变暖。 开发和利用新能源 防治措施 二、降低化石能源的利用对环境的影响 2.开发和利用新能源 （1）氢能——新型清洁高能燃料 原料来源广 燃烧热值大 产物无污染 优 点 不足 制取成本高 难储存运输 2H2+O2 ═ 2H2O 点燃 大推力氢氧火箭发动机 北京冬奥会使用的氢燃料客车 二、降低化石能源的利用对环境的影响 2.开发和利用新能源 （2）实验室制备氢气 实验药品：锌和稀硫酸； Zn + H2SO4 = ZnSO4 + H2↑ 固液常温型 固固加热型 排水集气法 向下排空气法 向上排空气法 实验原理： 实验装置：发生装置+收集装置 二、降低化石能源的利用对环境的影响 2.开发和利用新能源 （3）工业制备氢气： 电解水或以化石能源为原料制取氢气 电解水 光伏电解水制氢 风电制氢 核能制氢 为什么目前氢能并没有大量应用？ 不足 制取成本高 ②难储存运输 2.开发和利用新能源 （4）其他新能源 二、降低化石能源的利用对环境的影响 太阳能 风能 地热能 潮汐能 核能 生物质能 2.开发和利用新能源 （4）其他新能源 二、降低化石能源的利用对环境的影响 浙江温州滩涂光伏发电项目 全国最大单体渔光互补项目、全亚洲最大滩涂渔光互补光伏发电项目。 与相同发电量的火电相比，每年可节约标煤23.52万吨，减少二氧化碳排放64.8万吨、二氧化硫排放1.95万吨、氮氧化物排放0.97万吨。 2.开发和利用新能源 （4）其他新能源 二、降低化石能源的利用对环境的影响 青海德令哈熔盐光热发电项目 自2021年8月6日至2022年8月5日， 电站完整年度累计实际发电量1.58亿kWh，达到年度设计发电量(1.46亿kWh)的108%，创下全球同类型电站最高运行纪录。 2.开发和利用新能源 （4）其他新能源 二、降低化石能源的利用对环境的影响 广东阳江海上风电项目 我国首个百万千瓦级海上风电项目——三峡阳江沙扒海上风电场实现全容量并网发电。项目规划总装机容量170万千瓦，总投资约350亿元，安装269台海上风电机组。 2.开发和利用新能源 （4）其他新能源 二、降低化石能源的利用对环境的影响 福建福清“华龙一号”核电项目 “华龙一号”每台机组装机容量116.1万千瓦，每年发电近100亿度，能够满足中等发达国家100万人口的年度生产和生活用电需求；同时相当于每年减少标准煤消耗312万吨、减少二氧化碳排放816万吨，相当于植树造林7000多万棵。 2.开发和利用新能源 （4）其他新能源 二、降低化石能源的利用对环境的影响 长青生物质能源有限公司 2023年‌：长青集团发电量达到‌37.81亿千瓦时‌，实现售电收入20.32亿元，同比增长20.46%‌。 2024年：‌其年发电量也在持续增长，在生物质能发电上市公司中发电量领先‌。 生物质包括植物、动物、微生物，以及动物产生的废弃物等。 3.开发和利用新能源 （4）其他新能源 二、降低化石能源的利用对环境的影响 生物质能 小试牛刀 1．下图为我国不同年份的能源结构图，下列说法不正确的是 A．氢气是理想的清洁高能燃料 B．我国能源结构中清洁能源占比呈增加趋势 C．煤、石油是可再生能源 D．加大水电、风电的开发利用有利于减少环境污染 【答案】C 小试牛刀 2．如图是实验室制取气体的部分装置，下列说法正确的是 A．利用高锰酸钾制氧气时，可选择①和④组合，气体由b进入 B．实验室制取二氧化碳时，可选择②和④组合，将燃着的木条置于a端管口验满 C．实验室制取氢气时，发生装置可选择②或③，其中②可获得平稳的气流 D．用过氧化氢溶液和二氧化锰制取氧气时，选择②和⑤组合可获得较纯净的气体 【答案】D 3．某兴趣小组在实验室制取H₂的发生装置中连接压强传感器，测得的压强变化曲线如图所示，下列说法不正确的是 A．制取氢气用锌和稀硫酸，选择锌是因为反应速率适中 B．ab段压强上升的原因是生成气体，且弹簧夹关闭 C．c点操作是打开弹簧夹 D．cd段试管内液面下降 【答案】D 小试牛刀 Lavf57.62.100 NuMuxer Lavf59.16.100 Lavf58.29.100 Packed by Bilibili XCoder v2.0.2 $