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2021学年课题2 燃料的合理利用与开发一等奖课件ppt
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这是一份2021学年课题2 燃料的合理利用与开发一等奖课件ppt，共32页。PPT课件主要包含了可怕的战争，石油没了，汽车不动了，我又该如何面对，一切可能乱了，学完本课题你应该知道等内容，欢迎下载使用。
1.掌握化学反应中的能量变化，明白可通过化学变化获得能量。2.了解化石燃料是人类重要的自然资源，对人类生活起着重要作用。3.明白化石燃料的不可再生性，懂得合理开采和节约使用化石燃料的重要性。
燃 料 的 合 理 利 用 与 开 发
1.你知道能量一般有哪些形式吗？
2.你能举出生活中一些利用燃烧放出热量的实例吗？
自然界中主要有机械能、热能、光能、电能、磁能、原子能等形式的能量。
用煤炭做饭、取暖 等；利用燃烧产生的能量：如发电、冶金、发射火箭等 。
【问题导入】物质燃烧能产生热量，那是不是只有通过燃烧才能获得能量呢？
一、化学反应中的能量变化：
生石灰和水剧烈反应，产生大量水蒸气，放热。
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)2
[实验]在一支试管中加入一小匙干燥的生石灰，再加入2 mL水，观察现象，并用手触摸试管外壁。
探究一：是不是只有通过燃烧才能获得能量呢？
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+H2O＝Ca(OH)2
Mg+2HCl = MgCl2+H2↑
CO+CuO===Cu+CO2
2.利用燃烧等化学反应产生的能量发电、烧制陶瓷、冶炼金属和发射火箭等。
3.利用爆炸产生的热量开采煤矿、开山炸石、拆除危旧建筑等。
1.利用化学反应产生的能量做饭、取暖等。
在当今社会，人类需要的大部分能量是由化学反应产生的，最常见的就是生活燃料的使用。
1.化学反应在生成新物质的同时，还伴随着 的变化，而能量的变化通常表现为 的变化。有些反应是放热的，如物质的燃烧、 反应、金属与酸反应、 酸碱中和反应等；有些反应是吸热的，如 的反应、分解反应等。2.人类需要的大部分能量是由 产生的，其产生的能量的主要用途有：（1）利用化学反应产生的能量做饭、 等；（2）利用燃烧等化学反应产生的能量发电、烧制陶瓷、 和发射火箭等；（3）利用爆炸可以 、开山炸石、拆除危旧建筑等。
【自主学习1】学生自主阅读课本136-137页内容及图片，解决下列问题。
1.你家中做饭、洗浴用什么燃料？2.汽车、轮船等交通工具使用什么燃料？3.炼钢厂、热电厂等使用什么燃料？
煤，石油，天然气称为当今世界上最重要的三大化石燃料。它们是不可再生能源。 化石燃料：是古代生物的遗骸经一系列复杂变化而形成的。
焦炭—冶金工业的重要原料
煤焦油—重要的化工原料
煤气的主要成分：甲烷、一氧化碳、氢气等。
（1）主要的组成元素及燃烧产物
煤是混合物，主要含C元素，还含有H元素和少量N、S、O等元素；燃烧产物为CO2、NO2、SO2等。
石油也是混合物，主要含C、H元素；分馏产物的燃烧产物为CO2等。
完成学案117页自主学习2
1. 、 、 是世界上最重要的三大化石燃料，它们是 再生能源。2.煤是复杂的 （填物质类别），主要含有 元素。将煤作燃料主要是利用煤中的 与 反应放出的 。将煤隔绝空气加强热，可分解得到许多物质，这是 变化（填“化学”或“物理”）。3.石油属于 （填物质类别），主要含 、 元素，石油炼制是利用石油中各成分 不同，将它们分离（即蒸馏），这是 变化（填“化学”或“物理”）
【自主学习2】学生阅读课本137-138页内容及图片，解决下列问题。
验证甲烷(CH4)的元素组成
天然气主要是由碳和氢元素组成的气态化合物，其中主要的成分是甲烷（CH4）。
（1）点燃从导管放出的甲烷，在火焰的上方罩一个冷而干燥的烧杯，过一会儿观察烧杯壁上的现象。（点燃前先验纯） （2）迅速把少杯倒过来，向烧杯内注入少量澄清石灰水，振荡，观察现象。
①通常状况下为无色、无味的气体②极难溶于水 ③密度比空气小
具有可燃性，点燃前需验纯（产生蓝色火焰）反应的化学方程式为：
沼气、煤矿中的瓦斯等气体的主要成分也是甲烷。
1.天然气的主要成分是 （化学式为 ）
化石燃料形成的时间非常长，储量有限。化石燃料属于不可再生能源。人类目前消耗的能量主要来自化石燃料。
在不久的将来，我们将面临严重的能源危机！
我国2009年我国化石能源基础储量和年产量
化 石 燃 料的 开发
2009年储量及年产量
伊拉克石油资源丰富，为争夺石油，美政府官员从不讳言宣称：控制伊拉克石油！从而发起战争！
由此可见，人类的生存也面临着严重的挑战，必须采取以下措施：
3、节约能源，提高燃料的利用率：
燃料充分燃烧的条件：
燃料不充分燃烧时，不仅使燃料燃烧产生的热量减少，浪费资源，而且还会产生大量的CO等物质，污染空气。
一是燃烧时要有足够多的空气；二是燃料与空气要有足够大的接触面。
1、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？
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
“可燃冰” 白色 形似冰雪 能像固体酒精样直接点燃
在人们担心化石能源将被耗尽时，科学家发现海底埋藏着大量可燃烧的“冰” —— “可燃冰”。
可燃冰：外观像冰，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气体。能像固体酒精一样直接点燃，被形象地称为“可燃冰”。
有关专家估计目前发现的可燃冰储量大约是化石燃料总和的2倍，具有能量高，燃烧值大等优点。它将能替代化石燃料的新能源。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。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，会造成地球的温室效应比二氧化碳更加严重。所以，开采的关键是解决技术上的问题，同时也必须考虑环境保护。
4.合理利用与开发化石能源
资源是有限的；人类对化石能源的使用量日益增长，化石能源正越来越难以满足人类的需求。
1、燃烧时有足够多的空气2、燃料与空气有足够大的接触面积
燃料燃烧的利用率降低；产生黑烟、CO等有害物质污染空气。
（2）燃料充分燃烧的条件
（3）燃料不充分燃烧的后果
可燃冰是甲烷水合物(化学式CH4·8H2O)，其外观像冰；将成为未来新能源，但目前开采技术存在困难；具有能量高、燃烧值大等优点。
【自主学习3】阅读课本140-141页内容及图片，解决下列问题。
一、化学反应中的能量变化1.能量变化表现为吸热现象和放热现象
哪些反应是吸热反应，哪些反应是放热反应呢？
二、化石燃料的利用1.化石燃料的形成2.煤：主要含有碳元素3.石油 ：主要含有碳、氢两种元素 4.天然气的主要成分是甲烷（俗名沼气）。
三、燃料充分燃烧考虑的因素：（1）燃烧时要有足够多的空气（2）燃料要与空气有足够大的接触面积
4、化石燃料燃烧可能对环境有不良影响，应选择使用不 污染环境或对环境污染小的燃料。在化石燃料中，天 然气是比较清洁的燃料。
5、化石燃料面临被耗尽的危险，应合理开采，使用和开 发化石燃料以外的清洁燃料，综合利用资源和开发新 能源具有重要意义。
1、物质发生化学反应的同时，伴随着能量的变化，通常 表现为热量变化，即有放热现象或吸热现象发生。
2、化石燃料包括石油、煤、天然气等，是重要的能源。
3、是使燃料充分燃烧通常考虑两点：一是燃烧时要有足 够的氧气；二是燃料与空气要有足够大的接触面。
1.关于化学反应与能量变化的叙述不正确的是（ ）A.在化学反应中不是只有燃烧才能放出热量 B.只有燃烧反应可将化学能转化为热能C.物质发生化学反应的同时伴随着能量变化，使用化石燃料就是利用它燃烧产生的热量D.把木柴架空，可使木柴更充分接触空气而燃烧得更旺2.下列变化中都有能量变化，属于在化学变化中吸收热量的是（ ）A.铁与盐酸反应B.碳与二氧化碳反应C.冰块使水温度降低D.干冰升华进行人工降雨3.燃料电池，是把H2、CO、CH4气体和空气不断输入直接氧化，使化学能转化为电能，它被称为21世纪的绿色发电站，这三种气体可以作为燃料电池所需燃料的理由是（ ）A.都是无毒无害的气体 B.在自然界都大量存在C.都可以燃烧并放出大量的热D.燃烧产物均为CO2和H2O
4.石油除主要含有碳、氢元素外，还含有少量的硫与氦等。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.石油不能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5.有三瓶无色、无味的气体X、Y、Z，它们分别是甲烷、氢气、一氧化碳中的一种，分别点燃三种气体，用干燥的冷烧杯罩在火焰上方，只有Y和Z火焰上方的烧杯内壁有水滴出现，燃烧后分别向烧杯中注入澄清的石灰水，振荡，只有X和Y的烧杯内石灰水变浑浊。则X、Y、Z分别是（ ） A.CH4、H2、CO B.CH4、CO、H2 C.CO、CH4、H2 D.H2、CH4、CO
6.页岩气是指蕴藏于页岩系统中的天然气，是一种新开发的能源。 （1）目前人类大量使用的三大化石能源是:石油、 和天然气。（2）页岩气主要成分完全燃烧的化学方程式为 。（3）许多家庭做饭用一种罐装液化石油气作燃料。①它是石油化工的一种产品。石油属于 能源（填“可再生”或“不可再生”）。②若厨房失火时，移走“液化气气罐”，这是利用了 原理灭火（填序号）。A.清除可燃物 B.使可燃物与氧气隔绝C.降低可燃物的着火点（4）为了防止煤矿的矿井发生瓦斯爆炸事故，下列做法可行的是 。A.进矿井前先做灯火B.工人必须戴安全帽才能进入矿井C.矿井内要加强通风 D.安装瓦斯探头传感器监测瓦斯浓度（5）矿井下特大瓦斯爆炸事故发生后，专家提出了注入液氮灭火的方案．液氮可用于矿井灭火的原因是 、 。
CH4 + 2O2点燃CO2 + 2H2O
液氮汽化吸热，将温度降到可燃物着火点以下
氮气不能燃烧也不支持燃烧
7.小明同学设计以下实验来探究可燃物燃烧的条件和测定空气中氧气的含量。（已知：白磷的着火点是40℃，红磷的着火点是240℃）
（1）实验过程②是 _从燃烧条件分析，此时生石灰的作用是 。 烧杯中发生反应的化学方程式为______。（2）白磷燃烧反应的化学方程式为___________________。（3）根据实验2的结果，计算空气中氧气的体积分数约为_____ ___（写出计算式和结果）。（4）在整个实验2的过程中，集气瓶内的压强变化是__________。集气瓶中预先装入50mL的水，水起的作用是_______________。
与水反应放热，提供热量
4P + 5O2点燃2P2O5
CaO + H2O = Ca(OH)2
60mL/(350mL-50mL)×1005=20%
先变大后变小，最后与大气压相等
吸收P2O5，防止污染空气。
1.使燃料充分燃烧通常要考虑两： 、 。2.化学反应可分为放热和吸热。放热反应有：燃烧、氧化钙与水的反应、金属与酸的反应、酸碱中和反应等；吸热反应通常可通过反应条件（如高温或加热）来判断，多为分解反应
燃料与空气要有足够大的接触面积
1.掌握化学反应中的能量变化，明白可通过化学变化获得能量。2.了解化石燃料是人类重要的自然资源，对人类生活起着重要作用。3.明白化石燃料的不可再生性，懂得合理开采和节约使用化石燃料的重要性。
燃 料 的 合 理 利 用 与 开 发
1.你知道能量一般有哪些形式吗？
2.你能举出生活中一些利用燃烧放出热量的实例吗？
自然界中主要有机械能、热能、光能、电能、磁能、原子能等形式的能量。
用煤炭做饭、取暖 等；利用燃烧产生的能量：如发电、冶金、发射火箭等 。
【问题导入】物质燃烧能产生热量，那是不是只有通过燃烧才能获得能量呢？
一、化学反应中的能量变化：
生石灰和水剧烈反应，产生大量水蒸气，放热。
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)2
[实验]在一支试管中加入一小匙干燥的生石灰，再加入2 mL水，观察现象，并用手触摸试管外壁。
探究一：是不是只有通过燃烧才能获得能量呢？
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+H2O＝Ca(OH)2
Mg+2HCl = MgCl2+H2↑
CO+CuO===Cu+CO2
2.利用燃烧等化学反应产生的能量发电、烧制陶瓷、冶炼金属和发射火箭等。
3.利用爆炸产生的热量开采煤矿、开山炸石、拆除危旧建筑等。
1.利用化学反应产生的能量做饭、取暖等。
在当今社会，人类需要的大部分能量是由化学反应产生的，最常见的就是生活燃料的使用。
1.化学反应在生成新物质的同时，还伴随着 的变化，而能量的变化通常表现为 的变化。有些反应是放热的，如物质的燃烧、 反应、金属与酸反应、 酸碱中和反应等；有些反应是吸热的，如 的反应、分解反应等。2.人类需要的大部分能量是由 产生的，其产生的能量的主要用途有：（1）利用化学反应产生的能量做饭、 等；（2）利用燃烧等化学反应产生的能量发电、烧制陶瓷、 和发射火箭等；（3）利用爆炸可以 、开山炸石、拆除危旧建筑等。
【自主学习1】学生自主阅读课本136-137页内容及图片，解决下列问题。
1.你家中做饭、洗浴用什么燃料？2.汽车、轮船等交通工具使用什么燃料？3.炼钢厂、热电厂等使用什么燃料？
煤，石油，天然气称为当今世界上最重要的三大化石燃料。它们是不可再生能源。 化石燃料：是古代生物的遗骸经一系列复杂变化而形成的。
焦炭—冶金工业的重要原料
煤焦油—重要的化工原料
煤气的主要成分：甲烷、一氧化碳、氢气等。
（1）主要的组成元素及燃烧产物
煤是混合物，主要含C元素，还含有H元素和少量N、S、O等元素；燃烧产物为CO2、NO2、SO2等。
石油也是混合物，主要含C、H元素；分馏产物的燃烧产物为CO2等。
完成学案117页自主学习2
1. 、 、 是世界上最重要的三大化石燃料，它们是 再生能源。2.煤是复杂的 （填物质类别），主要含有 元素。将煤作燃料主要是利用煤中的 与 反应放出的 。将煤隔绝空气加强热，可分解得到许多物质，这是 变化（填“化学”或“物理”）。3.石油属于 （填物质类别），主要含 、 元素，石油炼制是利用石油中各成分 不同，将它们分离（即蒸馏），这是 变化（填“化学”或“物理”）
【自主学习2】学生阅读课本137-138页内容及图片，解决下列问题。
验证甲烷(CH4)的元素组成
天然气主要是由碳和氢元素组成的气态化合物，其中主要的成分是甲烷（CH4）。
（1）点燃从导管放出的甲烷，在火焰的上方罩一个冷而干燥的烧杯，过一会儿观察烧杯壁上的现象。（点燃前先验纯） （2）迅速把少杯倒过来，向烧杯内注入少量澄清石灰水，振荡，观察现象。
①通常状况下为无色、无味的气体②极难溶于水 ③密度比空气小
具有可燃性，点燃前需验纯（产生蓝色火焰）反应的化学方程式为：
沼气、煤矿中的瓦斯等气体的主要成分也是甲烷。
1.天然气的主要成分是 （化学式为 ）
化石燃料形成的时间非常长，储量有限。化石燃料属于不可再生能源。人类目前消耗的能量主要来自化石燃料。
在不久的将来，我们将面临严重的能源危机！
我国2009年我国化石能源基础储量和年产量
化 石 燃 料的 开发
2009年储量及年产量
伊拉克石油资源丰富，为争夺石油，美政府官员从不讳言宣称：控制伊拉克石油！从而发起战争！
由此可见，人类的生存也面临着严重的挑战，必须采取以下措施：
3、节约能源，提高燃料的利用率：
燃料充分燃烧的条件：
燃料不充分燃烧时，不仅使燃料燃烧产生的热量减少，浪费资源，而且还会产生大量的CO等物质，污染空气。
一是燃烧时要有足够多的空气；二是燃料与空气要有足够大的接触面。
1、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？
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
“可燃冰” 白色 形似冰雪 能像固体酒精样直接点燃
在人们担心化石能源将被耗尽时，科学家发现海底埋藏着大量可燃烧的“冰” —— “可燃冰”。
可燃冰：外观像冰，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气体。能像固体酒精一样直接点燃，被形象地称为“可燃冰”。
有关专家估计目前发现的可燃冰储量大约是化石燃料总和的2倍，具有能量高，燃烧值大等优点。它将能替代化石燃料的新能源。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。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，会造成地球的温室效应比二氧化碳更加严重。所以，开采的关键是解决技术上的问题，同时也必须考虑环境保护。
4.合理利用与开发化石能源
资源是有限的；人类对化石能源的使用量日益增长，化石能源正越来越难以满足人类的需求。
1、燃烧时有足够多的空气2、燃料与空气有足够大的接触面积
燃料燃烧的利用率降低；产生黑烟、CO等有害物质污染空气。
（2）燃料充分燃烧的条件
（3）燃料不充分燃烧的后果
可燃冰是甲烷水合物(化学式CH4·8H2O)，其外观像冰；将成为未来新能源，但目前开采技术存在困难；具有能量高、燃烧值大等优点。
【自主学习3】阅读课本140-141页内容及图片，解决下列问题。
一、化学反应中的能量变化1.能量变化表现为吸热现象和放热现象
哪些反应是吸热反应，哪些反应是放热反应呢？
二、化石燃料的利用1.化石燃料的形成2.煤：主要含有碳元素3.石油 ：主要含有碳、氢两种元素 4.天然气的主要成分是甲烷（俗名沼气）。
三、燃料充分燃烧考虑的因素：（1）燃烧时要有足够多的空气（2）燃料要与空气有足够大的接触面积
4、化石燃料燃烧可能对环境有不良影响，应选择使用不 污染环境或对环境污染小的燃料。在化石燃料中，天 然气是比较清洁的燃料。
5、化石燃料面临被耗尽的危险，应合理开采，使用和开 发化石燃料以外的清洁燃料，综合利用资源和开发新 能源具有重要意义。
1、物质发生化学反应的同时，伴随着能量的变化，通常 表现为热量变化，即有放热现象或吸热现象发生。
2、化石燃料包括石油、煤、天然气等，是重要的能源。
3、是使燃料充分燃烧通常考虑两点：一是燃烧时要有足 够的氧气；二是燃料与空气要有足够大的接触面。
1.关于化学反应与能量变化的叙述不正确的是（ ）A.在化学反应中不是只有燃烧才能放出热量 B.只有燃烧反应可将化学能转化为热能C.物质发生化学反应的同时伴随着能量变化，使用化石燃料就是利用它燃烧产生的热量D.把木柴架空，可使木柴更充分接触空气而燃烧得更旺2.下列变化中都有能量变化，属于在化学变化中吸收热量的是（ ）A.铁与盐酸反应B.碳与二氧化碳反应C.冰块使水温度降低D.干冰升华进行人工降雨3.燃料电池，是把H2、CO、CH4气体和空气不断输入直接氧化，使化学能转化为电能，它被称为21世纪的绿色发电站，这三种气体可以作为燃料电池所需燃料的理由是（ ）A.都是无毒无害的气体 B.在自然界都大量存在C.都可以燃烧并放出大量的热D.燃烧产物均为CO2和H2O
4.石油除主要含有碳、氢元素外，还含有少量的硫与氦等。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.石油不能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5.有三瓶无色、无味的气体X、Y、Z，它们分别是甲烷、氢气、一氧化碳中的一种，分别点燃三种气体，用干燥的冷烧杯罩在火焰上方，只有Y和Z火焰上方的烧杯内壁有水滴出现，燃烧后分别向烧杯中注入澄清的石灰水，振荡，只有X和Y的烧杯内石灰水变浑浊。则X、Y、Z分别是（ ） A.CH4、H2、CO B.CH4、CO、H2 C.CO、CH4、H2 D.H2、CH4、CO
6.页岩气是指蕴藏于页岩系统中的天然气，是一种新开发的能源。 （1）目前人类大量使用的三大化石能源是:石油、 和天然气。（2）页岩气主要成分完全燃烧的化学方程式为 。（3）许多家庭做饭用一种罐装液化石油气作燃料。①它是石油化工的一种产品。石油属于 能源（填“可再生”或“不可再生”）。②若厨房失火时，移走“液化气气罐”，这是利用了 原理灭火（填序号）。A.清除可燃物 B.使可燃物与氧气隔绝C.降低可燃物的着火点（4）为了防止煤矿的矿井发生瓦斯爆炸事故，下列做法可行的是 。A.进矿井前先做灯火B.工人必须戴安全帽才能进入矿井C.矿井内要加强通风 D.安装瓦斯探头传感器监测瓦斯浓度（5）矿井下特大瓦斯爆炸事故发生后，专家提出了注入液氮灭火的方案．液氮可用于矿井灭火的原因是 、 。
CH4 + 2O2点燃CO2 + 2H2O
液氮汽化吸热，将温度降到可燃物着火点以下
氮气不能燃烧也不支持燃烧
7.小明同学设计以下实验来探究可燃物燃烧的条件和测定空气中氧气的含量。（已知：白磷的着火点是40℃，红磷的着火点是240℃）
（1）实验过程②是 _从燃烧条件分析，此时生石灰的作用是 。 烧杯中发生反应的化学方程式为______。（2）白磷燃烧反应的化学方程式为___________________。（3）根据实验2的结果，计算空气中氧气的体积分数约为_____ ___（写出计算式和结果）。（4）在整个实验2的过程中，集气瓶内的压强变化是__________。集气瓶中预先装入50mL的水，水起的作用是_______________。
与水反应放热，提供热量
4P + 5O2点燃2P2O5
CaO + H2O = Ca(OH)2
60mL/(350mL-50mL)×1005=20%
先变大后变小，最后与大气压相等
吸收P2O5，防止污染空气。
1.使燃料充分燃烧通常要考虑两： 、 。2.化学反应可分为放热和吸热。放热反应有：燃烧、氧化钙与水的反应、金属与酸的反应、酸碱中和反应等；吸热反应通常可通过反应条件（如高温或加热）来判断，多为分解反应
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