人教版九年级上册第七单元 燃料及其利用课题2 燃料的合理利用与开发多媒体教学ppt课件

这是一份人教版九年级上册第七单元 燃料及其利用课题2 燃料的合理利用与开发多媒体教学ppt课件，共56页。PPT课件主要包含了镁条燃烧，生石灰与水反应，水沸腾，试管外壁发烫，放热反应，吸热反应，煤是复杂的混合物，煤的干馏是化学变化，煤和石油，煤的综合利用等内容，欢迎下载使用。
一、化学反应中的能量变化
燃料燃烧产生了热量，那么，是不是只有通过燃烧才能获得热量？
实验在一支试管中加入一小匙干燥的生石灰（或几小块食品袋中的干燥剂，主要成分是CaO），再加入约2mL水，观察现象，并用手轻轻触碰试管外壁。
生石灰 熟石灰
补充：镁与稀盐酸的反应：
氢氧化钡与氯化铵的反应：
事实和研究证明，化学反应在生成新物质的同时，还伴随着能量的变化。化学不仅研究物质的性质、组成、结构和变化，还研究物质变化过程中伴随的能量变化。能量的变化通常表现为热量的变化，有些反应是放出热量的，如氧化钙与水、镁与稀盐酸反应等；有些反应则是吸收热量的，如碳与二氧化碳的反应。
化学反应在生成新物质的同时，还伴随着能量的变化，通常表现为热量的变化。
1、燃烧2、金属和酸的反应3、氧化钙与水反应
(条件为 “高温”的反应)1、二氧化碳和碳2、碳、氢气还原氧化铜
CaO+H2O=Ca(OH)2
化学反应中产生的能量的用途
利用化学反应产生的热量炼钢
所以，作为重要的能源，燃料对于人类社会是非常重要的。
目前，人们使用的燃料大多来自于化石燃料，如煤、石油、天然气等。 化石燃料是不可再生能源！
煤、石油、天然气是不可再生能源！
煤的主要成分是碳元素，还含有少量H、N、S、O等元素及无机矿物
固体：焦炭——冶金工业重要原料液体：煤焦油——化工原料 粗氨水——化肥 煤气：煤气——燃料
氢气　　　H2甲烷　　　CH4一氧化碳　CO其他气体
从油井中开采出来的石油叫做原油，是一种粘稠状的液体。
石油的主要组成：碳和氢两种元素，含有少量S、O、N等，也是混合物。
给石油加热，组成石油的各物质的沸点不同，它们就会被先后蒸馏出来而得到分离。
石油综合利用的部分产品
　　城镇的许多家庭做饭使用罐装“煤气”，是液化石油气，它是石油化工的一种产品。液化石油气是经加压后压缩到钢瓶中的，瓶内的压强是大气的7-8倍。
１．石油可直接用作燃料吗？石油产品中有哪些是常用的燃料？
２．煤气泄漏会造成什么危害？石油罐装液化石油气在安全上应注意什么？
石油一般不能直接用作燃料，石油产品中常用的燃料有：汽油、柴油、煤油
煤气泄漏会使人中毒，遇明火易发生爆炸；使用罐装液化石油气不能加热，不能猛烈撞击，用完后马上关闭总阀门，防止泄露。万一漏气，关闭总阀门，打开窗户，不可见明火。
煤气与罐装液化石油气在成分上有什么不同？
氢气（H2）、甲烷（CH4）、一氧化碳（CO）
丙烷、丁烷、丙烯和丁烯等
水煤气主要成分（了解即可）：
氢气（H2）、一氧化碳（CO）
天然气主要是由碳和氢组成的气态碳氢化合物，其中主要的是甲烷（CH4）。
（1） 甲烷的物理性质
①通常状况下无色、　无气味的气体②难溶于水 ③密度比空气小
[实验7-4]P139点燃纯净的甲烷气体，观察火焰的颜色，烧杯的变化情况
（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
甲烷燃烧生成水和二氧化碳
甲烷燃烧，发出明亮蓝色火焰，放出热量，烧杯内壁出现水雾。
（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。
化学方程式： CH4+2O2 = CO2 + 2H2O CO2+Ca(OH)2= CaCO3↓+H2O
将蘸有澄清石灰水的小烧杯罩在火焰上方
甲烷具有可燃性（燃烧发出明亮蓝色火焰）CH4+2O2 = 2H2O+CO2注意：点燃甲烷前必须检验纯度
辨别三大可燃性气体，不能看火焰颜色(肉眼难以识别)，要看燃烧产物！课本P139 典P73
甲烷是最重要的矿物燃料，我国是最早利用天然气的国家，在明朝就有记载。
天然气、沼气、瓦斯、坑气的主要成份：甲烷（CH4)
化石燃料要经过数百万年才能形成，是不可再的生能源，人类目前大量开采，将使化石燃料最终被耗尽。因此人类应该考虑如何合理利用化石燃料。
问题：化石燃料是不是取之不尽的？
我国化石燃料资源分布状况
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）。
西气东输—将天然气从新疆输送至上海
算一算，你能得出什么结论？ 下表是我国2009年化石燃料储量及年产量：（1）请计算大约多少年后我国的石油和天然气将被耗尽，并填入表中：
（2）请你将计算的结果在下列图上画出：
目前，人类通过化学反应获得的能量，大多来自于化石燃料，由于资源有限，因此要控制燃烧反应，使燃料充分燃烧，提高燃料的利用率。
使燃料充分燃烧通常考虑两点：1.燃烧时要有足够多的空气2.燃料与空气要有足够大的接触面
氧气不充足时，燃料中的碳不能充分燃烧，产生黑烟，并生成一氧化碳等物质，使燃料燃烧的利用率降低，浪费资源，且污染空气。
如果能有效提高煤等化石燃料的燃烧利用率，就相当于延长了化石能源的使用期限。
海底埋藏着大量可燃烧的“冰”—“可燃冰”，其中主要含有甲烷水合物，成为未来新能源，但在开采技术上还存在着困难。
可燃冰的学名为“天然气水合物”，是天然气在0℃和30个大气压的作用下结晶而成的“冰块”。“冰块”里甲烷占80% 99.9%，可直接点燃，燃烧后几乎不产生任何残渣，污染比煤、石油、天然气都要小得多。西方学者称其为“21世纪能源”或“未来能源”。
1立方米这种可燃冰燃烧，相当于164立方米的天然气燃烧所产生的热值。据粗略估算，在地壳浅部，可燃冰储层中所含的有机碳总量，大约是全球石油、天然气和煤等化石燃料含碳量的两倍，海底可燃冰的储量够人类使用1000年
据专家估计，全世界石油总储量在2700亿吨到6500亿吨之间。按照目前的消耗速度，再有50－60年，全世界的石油资源将消耗殆尽。可燃冰的发现，让陷入能源危机的人类看到新希望。
　　然而要从海底将这些东西发掘出来，却并非易事。科学家们认为，这种矿藏哪怕受到最小的破坏，甚至是自然的破坏，就足以导致甲烷气的大量散失，从而使大气中的温室气体含量急剧增加，它所产生的后果将是不堪设想的。世纪之交，在一座新能源的宝库面前，人们不得不审慎从事——谁能肯定它不是潘多拉的盒子？万一打开了就关不上了呢？
三、使用燃料对环境的影响
1、燃料的使用，促进了经济的发展，给人们生活带来了很多便利。但是，在利用化石燃料造福人类的同时，也带来了一些问题，如对环境造成的不良影响、造成资源枯竭等。化石燃料燃烧造成空气污染，主要有以下几方面原因：
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等
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。
煤燃烧时排放出二氧化硫(SO2)、二氧化氮(NO2)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。
使用脱硫煤；用天然气替代煤
腐蚀建筑物、使土壤酸化、破坏森林
煤燃烧时生成的SO2和NO2溶于雨水形成酸雨
工厂排出的烟尘污染空气
河流严重污染，死鱼随处漂流
图7-36雕像受到酸雨腐蚀
汽油或柴油燃烧后尾气的污染物有：
一氧化碳CO 、未燃烧的碳氢化合物、氮的氧化物（如NO、NO2等）、含铅化合物和烟尘等
归纳总结：煤和石油等化石燃料燃烧造成对空气的污染，主要有哪些方面？
1、燃料中一些杂质（如S、N等）燃烧时，产生空气污染物（如SO2、NO2、NO）；2、燃料燃烧不充分，产生CO；3、未燃烧的碳氢化合物及碳粒、尘粒等粉尘排放到空气中。
为了减少 汽车尾气对环境的污染，目前在燃料和汽车制造技术方面采取的措施：
1、改用压缩天然气(CNG)或液化石油气(LPG)作燃料，以减少对空气的污染2、改进发动机燃烧方式，使汽油充分燃烧；3、使用催化净化装置，使有害气体转化为无害物质4、使用无铅汽油，禁止含铅物质排放；5、使用乙醇汽油
使用压缩天然气燃料的汽车
在汽油中加入适量乙醇作为汽车燃料（车用乙醇汽油），可适当节省石油资源，并在一定程度上减少汽车尾气的污染。
乙醇可通过高梁、玉米和薯类等发酵、蒸馏而得到，属于可再生能源。
C2H5OH+3O2 = 2CO2+3H2O
乙醇在空气中燃烧时放出大量的热，可用作酒精灯、火锅、内燃机等的燃料。
物理性质：无色无味，密度是所有气体中最小，难溶于水。
无毒、热值高、燃烧产物是水，是理想的清洁、高能燃料
实验室常用锌粒与稀硫酸制取氢气：
Zn+H2SO4=ZnSO4 +H2 ↑
实验室制取氢气的成本较高。人类制取氢气最理想的科学设想：找到某种催化剂，利用太阳光分解海水。
目前，由于氢气的制取技术成本高和储存困难，作为燃料和化学电源暂时还未能广泛应用。
1、可燃性（点燃前要验纯）
H2 + CuO △ Cu + H2O
现象：黑色粉末变成红色，试管口有水珠生成
氢气或一氧化碳还原氧化铜或氧化铁
开发其它清洁新能源P145
太阳能、风能、地热能、潮汐能、核能等
太阳能汽车－－TOYOTA
煤：“工业的粮食”，是人类历史上最古老的化石燃料
天然气：地下自然形成的可燃性气体，主要成分是甲烷（CH4)
煤（C）、石油（C、H）和天然气（C、H）都是混合物，都是不可再生的资源。
把煤隔绝空气加强热使它分解的过程，叫煤的干馏。在煤分解的过程中，可以生成焦炭、煤焦油、粗氨水和焦炉气等。 其中焦炭是冶金工业的重要原料；煤焦油是重要的化工原料，焦炉气中含有甲烷、乙烯、一氧化碳等气体燃料，是重要的燃料；粗氨水可以生产化肥。这样，煤就可以得到综合利用。