燃料的合理利用与开发上课

1、 课题2 燃料的合理应用与开发12一、化学反应中的能量变化：现 象手的感觉分 析化学方程式块状变成粉末状试管外壁发烫生石灰与水反应中有热量放出实验7-3：生石灰与水反应放出热量CaO+H2O=Ca(OH)23现象手的感觉分析有大量气泡产生试管壁发烫镁条与盐酸反应生成氢气，反应中有热量产生Mg2HClMgCl2H24 化学反应一般都会伴随能量的变化，主要表现为热量的变化。有的化学反应要放出热量，有的要吸收热量。 CaO+H2OCa(OH)2C+CO2 2CO高温Mg+2HCl = MgCl2+H2放出热量放出热量吸收热量CO+CuO=Cu+CO2吸收热量5（一）常见的放热反应和吸热反应放热反应燃

2、烧反应金属与酸的反应酸碱中和反应（待学）吸热反应：通常情况下需要加热或高温条件的反应。如：CO2 + C= 2CO高温2KMnO4 = K2MnO4 + MnO2 + O2生石灰与水的反应6炼钢烧砖发电开山炸石7 煤、石油、天然气是当今世界上最重要的三大不可再生的化石燃料。煤天然气石 油8（一）化石燃料的形成二、化石燃料的利用植物或植物枯萎后，被埋于土中，经长期复杂变化形成煤动植物的遗骸被层层沙泥掩埋，经复杂变化形成石油和天然气9（二）化石燃料的组成、状态及分类煤石 油天然气成分主要含C主要含C、H主要含CH4物质分类固态混合物液态混合物气态混合物“工业粮食”“工业血液”10（三）煤和石油的加

3、工利用1、煤的干馏（化学变化）煤焦炭（固态） 主要成分：C煤焦油（液态）焦炉煤气（气态）主要成分：H2、CO、CH4加强热隔绝空气2、石油的分馏（物理变化）将石油加热炼制，利用石油中各成分的沸点不同，将它们分离，可得到不同的产品，使石油得到综合利用。11煤的干馏 把煤隔绝空气加强热使它分解的过程，叫做煤的干馏1点燃导管尖嘴处，有淡 蓝色火焰燃烧 co2用酚酞试纸检验U形管内 上层无色液体，酚酞试 纸变红，说明其中溶有 碱性物质氨；3玻璃管中的烟煤粉最后 变成黑灰色固体物质， 这是焦炭；4U形管底部还有还有一种 黑褐色粘稠的油状物生 成，这是煤焦油。 化学变化12石油的炼制：分馏根据石油中各成分

4、的沸点不同来分离。石油的分馏属物理变化13石油蒸馏是物理变化石油的分馏炼制石油分馏炼制液化石油气溶剂油汽油航空煤油煤油柴油润滑油石蜡沥青14化学与科技15（1）成分： 天然气的主要成分是甲烷（CH4)（俗称沼气）。2、天然气（2）甲烷的物理性质 无色、无味的气体密度比空气小极难溶于水16实 验 步 骤实 验 现 象结 论1. 点燃甲烷2.将冷而干燥的小烧杯罩在火焰上3.向小烧杯中注入澄清的石灰水，振荡CH4+2O2 = CO2+2H2O点燃实验探究记录：产生明亮的蓝色火焰烧杯内壁出现水珠甲烷具有可然性澄清石灰水变浑浊甲烷中含有氢元素甲烷中含有碳元素化 学 方 程 式小结：可燃物组成中碳元素和氢

5、元素的鉴定方法根据燃烧后是否有水和二氧化碳生成。如何验证甲烷的元素组成？17“冷而干燥”是这个实验成败的关键。“冷”有利于水汽的凝集，“干燥”可以判断是否有水滴生成。在实验中烧杯的条件“冷而干燥”是实验成败的关键吗?为什么?18 甲烷燃烧时火焰明亮并呈蓝色，可以看到，烧杯内壁上有水滴生成。甲烷燃烧现象1说明甲烷中有氢元素19向烧杯内注入澄清石灰水后，发现烧杯内澄清的石灰水变浑浊。甲烷燃烧现象2说明甲烷中有碳元素20甲烷CH4 CH4+2O2CO2+2H2O 21沼气的形成沼气和天然气的主要成分都是甲烷。天然气是不可再生能源；沼气是可再生能源。22(1)、点燃甲烷前，要先 。 (2)、写出甲烷燃

6、烧的化学方程式： 。 (3)、请设计一个实验验证甲烷燃烧的产物。验纯CH4 +2 O2 = CO2 + 2H2O、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；、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。点燃练习231、化石能源将近被耗尽时，人类将面临严峻的能源危机2、新能源的开发与利用（1）太阳能（2）氢能（3）地热能（4）风能（5）可燃冰（由甲烷分子与水分子共同组成的笼状化合物）2425可燃冰 -甲烷水合物25【阅读】海底“可燃冰”【思考】3.目前还未大规模使用的原因？1.可燃冰是冰吗？2.可燃冰有什么优点？ 可燃冰外观像

7、冰，但不是冰，主要含有甲烷水合物（由甲烷分子和水分子组成），还含有少量二氧化碳等其他气体。 能量高、燃烧值大等。 开采技术上还存在困难26可燃冰 “可燃冰”能否替代化石燃料？ 使用“可燃冰”替代化石燃料有 什么优点？还存在哪些问题？主要成分：甲烷水合物形成：低温和高压条件下形成27三、使燃料充分燃烧的条件1、1)使燃料与空气有足够大的接触面积2)燃烧时要有足够多的空气增大固体燃料的表面积（如固体燃料的粉碎、蜂窝煤的制作）将燃料进行气化再使用（如煤的干馏可产生煤气，石油分馏后使用沸点低的成分作为燃料）氧气充足可使燃料充分燃烧空气（O2）不是越多越好，过多反而会带走大量的热量，降低可燃物周围的温度

8、，使燃烧不剧烈，甚至使可燃物达不到着火点而熄灭。282、不充分燃烧的弊端是什么？1）产生的热量减少，浪费资源。2)会产生大量的一氧化碳等物质污染空气。29化石燃料燃烧造成空气污染主要原因：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燃料燃烧不充分，产生一氧化碳等。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。301、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？讨论提供充足的空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31煤球蜂窝煤燃烧从使用煤球到蜂窝煤

9、，优点是 煤和空气充分接触，能更充分的燃烧、节约燃料、减少污染32煤是一种常用的化石燃料，家庭用煤经过了从“煤球”到“蜂窝煤”的变化，以前人们把煤粉加工成略大于乒乓球的球体，后来人们把煤粉加工成圆柱体，并在圆柱体内打上一些孔(如右图)。(1)请你分析这种变化的优点是：使煤与空气的接触面积增大，燃烧更充分33 (2)煤在燃烧时会产生许多污染物，为了减少煤燃烧时对环境的污染，可设法把煤转化成清洁的燃料。将水蒸气通过炽热的煤层可制得较洁净的水煤气(主要成分是CO和H2)，请你写出该反应的化学方程式 。便于及早发现煤气是否泄漏C+H2O CO+H2 (3)煤气厂常在家用水煤气中特意掺人少量有难闻气味的

10、气体，其目的是34补充：三种可燃性气体气体氢气一氧化碳甲烷火焰颜色淡蓝色蓝色明亮的蓝色燃烧产物H2OCO2H2O和 CO2（1）点燃它们时，都必须要验纯。（2）区分它们时，不能通过观察燃烧时的火焰颜色，而要根据燃烧产物来进行判断。35练习：1某气体由氢气、一氧化碳、甲烷中的一种或几种组成。点燃该气体后，在火焰上方罩一冷而干燥的烧杯，烧杯内壁出现水雾；把烧杯迅速倒转过来，注入少量澄清石灰水，振荡，石灰水变浑浊。下列对气体组成的推断不正确的是 A可能三种气体都存在 B可能只有氢气 C可能是甲烷和一氧化碳的混合气体 D可能只有甲烷B362、下列反应属于吸热反应的是： A、碳与不充足的氧气反应 B、干冰升华 C、实验室分解高锰酸钾制氧气 D、镁条与稀盐酸反应3、右图中，有a、b、c、d四个点