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1、7.2 燃料的合理利用与开发燃料的合理利用与开发第七单元第七单元 燃料及其利用燃料及其利用第第1 1课时课时 化学变化中化学变化中的能量变化的能量变化 化石燃料化石燃料2课时流程课时流程课后课后作业作业逐点逐点导讲练导讲练课堂课堂小结小结1课堂讲解课堂讲解化学反应中的能量变化化学反应中的能量变化、化石燃料的利用化石燃料的利用燃料的充分燃烧燃料的充分燃烧化学变化中的能量变化化学变化中的能量变化 化石燃料化石燃料“西气东输西气东输”工程工程中输的是什么气体中输的是什么气体呢？呢？应该是天然气。应该是天然气。天然气是一种化石燃料，主要天然气是一种化石燃料，主要成分是甲烷。我们如何有效地成分是甲烷。我
2、们如何有效地利用现有的化石燃料呢？利用现有的化石燃料呢？1知识点知识点化学反应中的能量变化化学反应中的能量变化知知1导导【投影展示】燃烧向外界放热【投影展示】燃烧向外界放热知知1导导归归 纳纳化学反应在生成新物质的同时，还伴随化学反应在生成新物质的同时，还伴随着能量的变化，而能量的变化通常表现着能量的变化，而能量的变化通常表现为热量的变化。为热量的变化。C+O2=CO2（放热反应）（放热反应）CO2+C=2CO（吸热反应）（吸热反应）点燃点燃高温高温【例例1】 下列下列化学变化中吸收热量的是化学变化中吸收热量的是()A高温下碳与二氧化碳反应高温下碳与二氧化碳反应B红磷在氧气中的燃烧红磷在氧气中
3、的燃烧C镁和稀硫酸的反应镁和稀硫酸的反应D生石灰与水反应生石灰与水反应知知1讲讲A知知1讲讲导引导引：本题可采用排除法来解题。燃烧都是放热反应，本题可采用排除法来解题。燃烧都是放热反应，红磷燃烧放出热量；由实验可知：镁与稀盐酸或稀硫红磷燃烧放出热量；由实验可知：镁与稀盐酸或稀硫酸反应放出热量，生石灰与水反应也放出大量的热；酸反应放出热量，生石灰与水反应也放出大量的热；故排除故排除B、C、D选项。高温下碳与二氧化碳才能反应，选项。高温下碳与二氧化碳才能反应，故该反应吸收热量。故该反应吸收热量。总总 结结知知1讲讲1.化学变化可以产生能量，但是有些能量不是化化学变化可以产生能量，但是有些能量不是化
4、学变化中产生的，如核能是原子核裂变或聚变产学变化中产生的，如核能是原子核裂变或聚变产生的能量，不属于化学变化。生的能量，不属于化学变化。2.燃烧会放热，但放出热量的反应不一定是燃烧，燃烧会放热，但放出热量的反应不一定是燃烧，如缓慢氧化，氧化钙与水反应等。如缓慢氧化，氧化钙与水反应等。 知知1练练1 下列过程是通过物理变化获得能量的是下列过程是通过物理变化获得能量的是() A.水力发电水力发电 B煤燃烧发电煤燃烧发电 C.炸药爆炸开山修路炸药爆炸开山修路 D汽油燃烧驱动汽车汽油燃烧驱动汽车2 下列能量的转化过程中，由化学能转化下列能量的转化过程中，由化学能转化 为电能的是为电能的是() A.蓄电
5、池放电蓄电池放电 B风力发电风力发电 C.水力发电水力发电 D太阳能发电太阳能发电 知知1练练3 化学反应在生成新物质的同时，还伴随化学反应在生成新物质的同时，还伴随着能量的变化，下列反应发生时吸收热着能量的变化，下列反应发生时吸收热量的是量的是() A.CO2 = CO2 B.Mg2HCl=MgCl2H2 C.CaOH2O=Ca(OH)2 D.CO2C = 2CO点燃点燃高温高温2知识点知识点化石燃料的利用化石燃料的利用知知2导导问问 题（一）题（一）问问 题（二）题（二）你家中做饭、洗浴等使用什么燃料？你家中做饭、洗浴等使用什么燃料？汽车、轮船、飞机、拖拉机等使用汽车、轮船、飞机、拖拉机等
6、使用什么燃料？这些燃料都是从哪里提什么燃料？这些燃料都是从哪里提炼出来？炼出来？知知2导导问问 题（三）题（三）炼钢厂、热电厂等使用什么燃料？炼钢厂、热电厂等使用什么燃料？煤煤 、石油、天然气又称为化石燃料，、石油、天然气又称为化石燃料，是不可再生能源。是不可再生能源。知知2导导【投影展示投影展示】煤、石油、天然气的形成煤、石油、天然气的形成植物或植物枯萎后植物或植物枯萎后植物等被埋于土中，经植物等被埋于土中，经长期复杂变化形成煤长期复杂变化形成煤知知2导导1.煤和石油煤和石油（1）石油和煤的综合利用）石油和煤的综合利用【视频播放视频播放】炼油厂、炼油厂、煤的综合利用（煤的综合利用（播放视频播
7、放视频）知知2导导（2）煤主要的组成元素及燃烧产物）煤主要的组成元素及燃烧产物 煤：黑色固体，有金属光泽，人称煤：黑色固体，有金属光泽，人称“黑黑色金子色金子”无固定的熔点、沸点，具有可燃无固定的熔点、沸点，具有可燃性。性。 混合物，主要含碳元素，还含有氢元素混合物，主要含碳元素，还含有氢元素和少量氮、硫、氧元素；燃烧产物为和少量氮、硫、氧元素；燃烧产物为CO2、NO2、SO2等。等。 知知2导导煤的综合利用煤的综合利用 a：煤的气化，主要是煤在高温下与水蒸气的：煤的气化，主要是煤在高温下与水蒸气的反应，产物为燃料气，又可作为化工原料。主要反应，产物为燃料气，又可作为化工原料。主要产品有产品有
8、CO、CH4、 H2等。等。 b：煤的焦化，也称煤的干馏，在隔绝空气：煤的焦化，也称煤的干馏，在隔绝空气的条件下加强热，使组成煤的物质发生分解反应的条件下加强热，使组成煤的物质发生分解反应。主要产品及用途：焦炭：金属冶炼；煤焦油：。主要产品及用途：焦炭：金属冶炼；煤焦油：重要化工原料；焦炉气：重要化工原料；焦炉气： CO、CH4、 H2等。等。知知2导导煤的综合利用煤的综合利用 c：煤的液化，煤发生化学反应，分裂为小分：煤的液化，煤发生化学反应，分裂为小分子，利用催化剂向小分子中加入氢元素。得到与子，利用催化剂向小分子中加入氢元素。得到与只有产品成分相近的燃气油，是一项人造石油的只有产品成分相
9、近的燃气油，是一项人造石油的技术。技术。煤气中报警物质的特性煤气中报警物质的特性加入一些特殊物质如加入一些特殊物质如C2H5SH(乙硫醇），具有特乙硫醇），具有特殊气味。天然气、液化石油气中也加入少量。殊气味。天然气、液化石油气中也加入少量。知知2导导（2）石油主要的组成元素及燃烧产物）石油主要的组成元素及燃烧产物 石油：粘稠液体，黑色或棕色，不溶于石油：粘稠液体，黑色或棕色，不溶于水，密度比水小，无固定的熔点、沸点。水，密度比水小，无固定的熔点、沸点。混合物，主要含碳、氢元素混合物，主要含碳、氢元素(少量氮、硫、少量氮、硫、氧元素氧元素)；分馏产物的燃烧产物为；分馏产物的燃烧产物为CO2、N
10、O2、SO2等。等。知知2导导石油的综合利用石油的综合利用a 石油的分馏，根据组成石油的各组分的石油的分馏，根据组成石油的各组分的沸点不同，可从石油中分离出不同的燃料沸点不同，可从石油中分离出不同的燃料。如汽油、煤油、液化石油气等，是一种。如汽油、煤油、液化石油气等，是一种物理变化。物理变化。 知知2导导【拓展拓展】 城镇的许多家庭做饭使用罐装城镇的许多家庭做饭使用罐装“煤气煤气”，是液化，是液化石油气，石油气， 这是石油化工产品。液化石油气是经过加压后压这是石油化工产品。液化石油气是经过加压后压缩到钢瓶中的，瓶内的压强是大气的缩到钢瓶中的，瓶内的压强是大气的7-8倍。倍。知知2导导问问 题（
11、一）题（一）问问 题（二）题（二）石油可直接用作燃料吗？石油可直接用作燃料吗？石油产品中有哪些是常用的燃料？石油产品中有哪些是常用的燃料？煤气泄漏会造成什么危害？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？石油罐装液化石油气在安全上应注意什么？知知2导导2.天然气天然气【投影展示投影展示】你见到过甲烷气体吗？你见到过甲烷气体吗？实验验证：甲烷燃烧的产物实验验证：甲烷燃烧的产物知知2导导归归 纳纳甲烷是碳、氢组成的化合物，甲烷是碳、氢组成的化合物，CH4是一种最简单是一种最简单的有机物，含氢元素最高的有机物。的有机物，含氢元素最高的有机物。（1）甲烷的物理性质）甲烷的物理性质
12、通常状况下为无色、无味、气体通常状况下为无色、无味、气体 难溶于水难溶于水 密度比空气小密度比空气小（2）甲烷的化学性质（可燃性）甲烷的化学性质（可燃性） 火焰明亮并呈蓝色火焰明亮并呈蓝色CH4+2O2=CO2+2H2O点燃点燃知知2导导归归 纳纳甲烷是碳、氢组成的化合物，甲烷是碳、氢组成的化合物，CH4是一种最简单是一种最简单的有机物，含氢元素最高的有机物。的有机物，含氢元素最高的有机物。（1）甲烷的物理性质）甲烷的物理性质 通常状况下为无色、无味、气体通常状况下为无色、无味、气体 难溶于水难溶于水 密度比空气小密度比空气小（2）甲烷的化学性质（可燃性）甲烷的化学性质（可燃性） 无色气体燃烧
13、，发光放热，火焰呈蓝色无色气体燃烧，发光放热，火焰呈蓝色CH4+2O2=CO2+2H2O点燃点燃知知2导导【视频播放视频播放】甲烷的燃烧甲烷的燃烧无色气体燃烧，发光放热，火焰呈蓝色（纯净无色气体燃烧，发光放热，火焰呈蓝色（纯净的甲烷在空气中能安静的燃烧，在火焰上方罩的甲烷在空气中能安静的燃烧，在火焰上方罩一冷而干燥的小烧杯，烧杯内壁有小液滴。迅一冷而干燥的小烧杯，烧杯内壁有小液滴。迅速把烧杯倒过来，向烧杯内注入少量澄清的石速把烧杯倒过来，向烧杯内注入少量澄清的石灰水，振荡后石灰水变白色浑浊。）灰水，振荡后石灰水变白色浑浊。）知知2导导【投影展示投影展示】沼气的制取和利用沼气的制取和利用【拓展拓
14、展】可燃冰或将成为未来新能源：可燃冰或将成为未来新能源： 海底海底“可燃冰可燃冰”科学家在科学家在300-500米海洋米海洋深处发现一种冰霜样的物深处发现一种冰霜样的物质质可燃冰。可燃冰是可燃冰。可燃冰是甲烷水合物（化学式甲烷水合物（化学式CH48H2O）其外观像冰。）其外观像冰。一体积可燃冰可储载一体积可燃冰可储载100200倍体积的甲烷倍体积的甲烷气体，具有能量高，燃烧气体，具有能量高，燃烧值大等优点。值大等优点。 【例例2】下列燃料不属于化石燃料的是下列燃料不属于化石燃料的是()A煤煤B石油石油C天然气天然气 D氢气氢气知知2讲讲D导引导引：化石燃料是指古代动植物遗骸经过复杂而化石燃料是
15、指古代动植物遗骸经过复杂而漫长的变化形成的燃料，如：煤、石油、天然气，漫长的变化形成的燃料，如：煤、石油、天然气，它们是可从自然界直接获取的，不可再生。氢气它们是可从自然界直接获取的，不可再生。氢气是可再生能源，不属于化石燃料。是可再生能源，不属于化石燃料。【例例3】 人类社会的发展离不开能源。生活中经常使用的人类社会的发展离不开能源。生活中经常使用的石油、煤和天然气均属于化石燃料。石油、煤和天然气均属于化石燃料。(1)汽油和柴油都是石油加工的产物，分离时，根据它们的汽油和柴油都是石油加工的产物，分离时，根据它们的_不同而制得。不同而制得。(2)我国我国“西气东输西气东输 ”输送的气体是输送的
16、气体是_，写出它充分，写出它充分燃烧的化学方程式燃烧的化学方程式_。知知2讲讲沸点沸点天然气天然气CH42O2= CO22H2O点燃点燃(3)煤、石油、天然气是重要的化石燃料，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石油是一种化工产品B将石油分馏可得到多种产品将石油分馏可得到多种产品C将煤隔绝空气加强热可制得焦炭将煤隔绝空气加强热可制得焦炭D煤、石油、天然气是不可再生能源煤、石油、天然气是不可再生能源知知2讲讲A知知2讲讲导引导引：天然气是一种化石燃料，不可再生，主要天然气是一种化石燃料，不可再生，主要成分是甲烷，甲
17、烷具有可燃性，与空气混合后点成分是甲烷，甲烷具有可燃性，与空气混合后点燃可能发生爆炸，因此点燃之前应检验气体的纯燃可能发生爆炸，因此点燃之前应检验气体的纯度。沼气是利用秸秆、杂草等废弃物发酵而成的，度。沼气是利用秸秆、杂草等废弃物发酵而成的，主要成分也是甲烷，但是它属于可再生能源。主要成分也是甲烷，但是它属于可再生能源。 知知2练练4(2016黄石黄石)下列物质中，不属于化石燃料的是下列物质中，不属于化石燃料的是()A煤煤 B石油石油 C天然气天然气 D乙醇乙醇5煤、石油、天燃气是当今世界上最主要的化石燃料，对这三种煤、石油、天燃气是当今世界上最主要的化石燃料，对这三种燃料的叙述不正确的是燃料
18、的叙述不正确的是() A.都是混合物都是混合物 B.燃烧后都会放出热量燃烧后都会放出热量 C.都是可再生能源都是可再生能源 D.都是主要的化工原料都是主要的化工原料（来自（来自典中点典中点） 知知2练练6钓鱼岛及附近海域，蕴藏有大量石油和天然气，下列关于石油钓鱼岛及附近海域，蕴藏有大量石油和天然气，下列关于石油和天然气的叙述错误的是和天然气的叙述错误的是() A.天然气是混合物天然气是混合物 B.石油是可再生能源石油是可再生能源 C.石油是一种化石燃料石油是一种化石燃料 D.天然气的主要成分是甲烷天然气的主要成分是甲烷 知知2练练7 目前，人类使用的燃料大多是化石燃料。目前，人类使用的燃料大多
19、是化石燃料。(1)煤主要含有碳元素，将煤作为燃料，主要是利用碳与煤主要含有碳元素，将煤作为燃料，主要是利用碳与氧气反应所放出的氧气反应所放出的_，煤还含有少量的，煤还含有少量的_元素，燃烧产生的气体溶于雨水会形成酸雨。元素，燃烧产生的气体溶于雨水会形成酸雨。(2)将石油加热炼制，利用石油中各成分的将石油加热炼制，利用石油中各成分的_不同，不同，将它们分离，可得到的产品之一是将它们分离，可得到的产品之一是_。(3)天然气的主要成分是甲烷，甲烷完全燃烧的化学方程天然气的主要成分是甲烷，甲烷完全燃烧的化学方程式为式为_。 知知2练练8 能源、环境与人类生活和社会发展密切相关。能源、环境与人类生活和社
20、会发展密切相关。 (1)煤、煤、_和天然气属于化石燃料，写出天然气主要成和天然气属于化石燃料，写出天然气主要成分完全燃烧的化学方程式分完全燃烧的化学方程式_。 (2)将煤块粉碎后燃烧，其目的是将煤块粉碎后燃烧，其目的是_ (3)下列关于下列关于“可燃冰可燃冰”的叙述中，错误的是的叙述中，错误的是_。 A.“可燃冰可燃冰”不是冰不是冰 B.“可燃冰可燃冰”的实质是水变成的固态油的实质是水变成的固态油 C.“可燃冰可燃冰”是混合物是混合物 D.“可燃冰可燃冰”有望成为未来的重要能源有望成为未来的重要能源知识点知识点燃料的充分燃烧燃料的充分燃烧知导知导问问 题题化石燃料是不是取之不尽的？化石燃料是不
21、是取之不尽的？化石燃料要经过数百万年才能形成，是不可再化石燃料要经过数百万年才能形成，是不可再生的能源，人类目前大量开采，将使化石燃料生的能源，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最终被耗尽。因此人类应该考虑如何合理利用化石燃料。化石燃料。 知知2导导归归 纳纳使燃料充分燃烧需考虑两点使燃料充分燃烧需考虑两点（1）燃烧时有足够多的空气）燃烧时有足够多的空气（2）燃料与空气有足够大的接触面）燃料与空气有足够大的接触面【例例4】在工业上，下列增大燃料利用率的做法中，与在工业上，下列增大燃料利用率的做法中，与燃料的充分燃烧无关的是燃料的充分燃烧无关的是() A把煤炭
22、磨成粉状进行燃烧把煤炭磨成粉状进行燃烧 B把柴油喷成雾状进行燃烧把柴油喷成雾状进行燃烧 C给锅炉鼓风，增加空气的供给给锅炉鼓风，增加空气的供给 D给锅炉的外壳装隔热层，减少热量散失给锅炉的外壳装隔热层，减少热量散失 知知3讲讲D知知3讲讲导引导引：把煤炭磨成粉状进行燃烧、把煤炭磨成粉状进行燃烧、 把柴油喷成雾把柴油喷成雾状进行燃烧都可以增大可燃物与氧气的接触面积，状进行燃烧都可以增大可燃物与氧气的接触面积，使燃料充分燃烧；给锅炉鼓风，可以提供充足的使燃料充分燃烧；给锅炉鼓风，可以提供充足的氧气，同样可使燃料充分燃烧。氧气，同样可使燃料充分燃烧。 知知3练练9古语道：古语道：“人要实，火要虚人要
23、实，火要虚”，此话的意思是说：做人必须脚，此话的意思是说：做人必须脚踏实地，事业才能有成；燃烧固体燃料需要架空，燃烧才能踏实地，事业才能有成；燃烧固体燃料需要架空，燃烧才能更旺。从燃烧的条件看，更旺。从燃烧的条件看，“火要虚火要虚”的实质是的实质是() A.增大可燃物的热值增大可燃物的热值 B.提高空气中氧气的含量提高空气中氧气的含量 C.提高可燃物的着火点提高可燃物的着火点 D.增大可燃物与空气的接触面积增大可燃物与空气的接触面积10.工业上常把煤块粉碎后使其充分燃烧，其目的是工业上常把煤块粉碎后使其充分燃烧，其目的是() A.提高燃料的利用率提高燃料的利用率 B减少酸雨的形成减少酸雨的形成
24、 C.减少二氧化碳的排放量减少二氧化碳的排放量 D减少氧气的消耗减少氧气的消耗一、化学反应中的能量变化一、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能量变化表现为吸热现象和放热现象 2.燃料充分燃烧考虑的因素：燃料充分燃烧考虑的因素： （1）燃烧时要有足够多的空气）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）燃料要与空气有足够大的接触面积二、化石燃料二、化石燃料1.化石燃料的形成化石燃料的形成2.煤：主要含有碳元素煤：主要含有碳元素3.石油石油 ：主要含有碳、氢两种元素：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）。天然气的主要成分是甲烷（俗名沼气）。CH4+2O2 = CO2+2H2O点燃点燃