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

该初中化学课件聚焦化石能源的合理利用，系统介绍煤、石油、天然气的组成、性质、综合利用及甲烷的性质与燃烧实验，通过2020年中国能源结构饼图导入，从实际能源占比引出利用与环境问题，搭建前后知识联系的学习支架。 其亮点在于融合化学观念（物质组成与性质决定用途）、科学思维（宏观-微观-符号三重表征甲烷）和科学探究（甲烷燃烧实验步骤与现象分析），结合酸雨危害实例、能源转型案例培养科学态度与责任。采用实验探究与巩固训练结合的教学方法，帮助学生构建知识网络，教师可提升教学效率与学生环保意识。

课题2 化石能源的合理利用 第七单元 能源的合理利用与开发 1 目前，人类利用的能量大多来自化石能源，如煤、石油和天然气等。这些化石能源及其加工后的产品常被用作燃料，因此化石能源也被称为化石燃料。那么，化石能源是如何被利用的？如何在利用化石能源的同时保护好我们的生存环境？ 煤 石油 天然气 可再生能源  2020年中国能源结构示意图 新课引入 化石能源的利用 1、化石能源 （1）定义：由古代生物遗骸经过一系列复杂变化而形成，又叫化石燃料，是不可再生能源。 （2）煤、石油、天然气被称为当今世界上最重要的三大化石能源。 煤 石油 天然气 煤 石油 天然气 三大化石燃料 煤 石油 天然气 混合物、不可再生能源 1.煤（ 物） 煤：工业的粮食、黑色的金子 性质 组成元素 形成 综合利用 用途 黑色固体、有光泽、具有可燃性 古代植物被埋于土中，经长期复杂的变化而形成 煤隔绝空气加强热 固体产物：焦炭 液体产物：煤焦油 气体产物：煤气 重要能源、重要的化工原料 主要含碳元素，还有少量氢、氮、硫、氧等元素 冶炼金属 化工原料 重要燃料 （化学变化） 混合 2.石油(工业的血液) 性质 组成元素 形成 综合利用 用途 粘稠状液体 主要含碳、氢元素，还有少量氧、硫、氮等元素 古代动植物的遗骸被层层泥沙掩埋，经长期复杂的变化而形成。 石油 加热炼制 液化石油气：做为燃料使用 汽油（汽车燃料） 煤油（飞机燃料、工业洗涤剂） 柴油（拖拉机重型汽车军舰轮船坦克燃料） 润滑油（机械用） 石蜡、沥青 利用沸点不同 （物理变化） 重要的能源、重要的化工原料 天然气主要是由碳和氢组成的气态碳氢化合物，其中主要的成分是甲烷（CH4）。 甲烷的物理性质： ①通常状况下为无色、无气味的气体②极难溶于水 ③密度比空气小 3.天然气 实验编号 现象 化学方程式 (1) (2) 甲烷燃烧，烧杯内壁出现无色液滴 实验7-2 烧杯中的澄清石灰水变浑浊 结论：甲烷具有可燃性，甲烷中含有碳元素和氢元素 甲烷的可燃性 4、天然气及其综合利用 （1）天然气的成分 有石油的地方，一般都有天然气存在。天然气主要含有由碳和氢组成的气态碳氢化合物，其中最主要的成分是甲烷。 （2）甲烷——最简单的有机物 ①物理性质：通常状况下为无色、无味的气体，难溶于水，密度比空气小。 ②存在形式 （1）与石油伴生（天然气）（2）与煤伴生（瓦斯）（3）池沼底部（沼气） （4）海底（可燃冰） 注意：沼气、瓦斯、天然气、可燃冰的主要成分是CH4 。 我国是世界上最早利用天然气的国家。 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。 步骤二 实验编号 现象 化学方程式 (1) (2) （3）甲烷燃烧实验 步骤一 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。 注意：在点燃甲烷前要检验纯度。 甲烷（CH4) 宏观、微观、符号三重表征甲烷 甲烷的存在 （1）甲烷还存在于池沼的底部（常称为沼气）。 （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。 （3）生活垃圾、动植物残体、动物的排泄物等经过发酵也能产生甲烷。 沼气池 池沼中产生的沼气的主要成分是甲烷。把秸秆、杂草、人畜粪便等废弃物放在密闭的沼气池中发酵，就会产生沼气（可再生能源），可用作燃料。 沼气的制取和利用示意图 知识科普——沼气 13 海底埋藏着大量可燃烧的“冰”——可燃冰。 知识科普——可燃冰 形成：在高压和低温条件下形成。 主要成分：甲烷水合物。 优点：具有热值高、储量巨大等，有望成为未来新能源。 弊端：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。 从我国南海开采的可燃冰样品 14 尾气净化与催化装置 尾气问题 污染物危害：汽车尾气含一氧化碳、氮氧化物等污染物，危害人体健康，破 坏大气环境。长期吸入尾气会引发呼吸道疾病。 催化装置 工作原理：催化装置可使尾气中的有害物质转化为无害物质，如将一氧化碳转 化为二氧化碳。催化反应能有效降低污染物排放。 污染现状：随着汽车数量增加，尾气污染日益严重，成为城市空气污染的主 要来源之一。 应用效果：广泛应用催化装置可显著改善空气质量，减少尾气对环境的影响。 能源替代 天然气优势：燃烧产物相对清洁，能减少二氧化 硫、氮氧化物等污染物排放。是一种 较清洁的能源。 推广意义：推广使用天然气替代煤炭，有助于改 善环境质量，推动能源结构优化升 级。 天然气能源转型势在必行。 注意：点燃甲烷前，先验纯。 我国化石燃料基础储量和年产量 研学历程 燃料充分燃烧的条件 下图为我国化石能源可开采年限，根据图示，估算使用开采年限 基础储量 年产量 石油 28.33亿吨 1.89亿吨 天然气 32 124亿立方米 851.7立方米 煤 3 261亿吨 30.5亿吨 2009年我国化石能源基础储量和年产量 约15年 约38年 约107年 我国化石能源的已探明情况：___________________________________ 煤炭资源相对丰富，石油天然气储量不足 4.据统计，目前某市私家车数量增长较大。汽车排放的尾气（CO、SO2与NO等物质）将会加重某市空气污染，其治理方法有： （1）在汽车的排气管上装一个“催化转化器”。其作用是使CO和NO反应，生成N2和CO2。写出该反应的化学方程式 。 （2）改用压缩天然气（CNG）作燃料，修建加气站。压缩天然气燃烧的化学方程式是 。 2CO + 2NO N2 + 2CO2 催化剂 CH4 + 2O2 CO2 + 2H2O 点燃 巩固训练 1. 下列关于化石能源的叙述中，不正确的是（ ） A. 煤可用于发电 B. 石油炼制可得到多种产品 C. 天然气的主要成分是甲烷 D. 化石能源只能通过燃烧加以利用 D 巩固训练 2. 从环境保护的角度考虑，下列燃料中最理想的是 ( ) A.氢气 B.天然气 C.乙醇 D.汽油 A 03 使用燃料对环境的影响 1.化石燃料燃烧造成空气污染的主要原因： （1）燃料中的一些杂质如硫等燃烧时，产生空气污染物如 二氧化硫等。 （2）燃料燃烧不充分，产生一氧化碳等。 （3）未燃烧的碳氢化合物及炭粒、尘粒等排放到空气中形 成浮尘。 03 使用燃料对环境的影响 煤燃烧时排放出二氧化硫、二氧化氮等污染物。这些气体或气体在空气中发生反应后的生成物溶于雨水，会形成酸雨。 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。 酸雨破坏，枝枯叶败 1908年 1969年 雕像受酸雨腐蚀，六十年沧桑变化 自主评价 B 1．下列有关煤、石油的说法正确的是 （ ） A．石油可以直接用作燃料 B．煤的干馏是化学变化，石油的分馏是物理变化 C．石油和煤都是重要的化工产品 D．石油和煤中都主要含有氢元素和碳元素 自主评价 C 2．在“烹饪与营养”实践活动中（如上图），灶内 的木材燃烧一段时间后火焰变小，某同学用长木棒挑开木材堆后，火 焰重新变旺，这是因为 （ ） A．灶内的木材变更多 B．木材的着火点降低 C．木材接触更多空气 D．木材的导热性变强 $