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1、第第1节节 能源的综合利用能源的综合利用学习目标:学习目标:1.了解使用化石燃料对环境的影响,懂得选择了解使用化石燃料对环境的影响,懂得选择 对环境污染较小的燃料。对环境污染较小的燃料。2. 知道化石燃料(煤、石油、天然气)是人类知道化石燃料(煤、石油、天然气)是人类 社会重要的自然资源。社会重要的自然资源。3. 知道石油是有沸点不同的有机物组成的混合物。知道石油是有沸点不同的有机物组成的混合物。4.了解石油液化气、汽油、煤油等都是石油加工的产物。了解石油液化气、汽油、煤油等都是石油加工的产物。5.了解我国能源与资源短缺的国情,认识资源综合利用了解我国能源与资源短缺的国情,认识资源综合利用和和
2、 新能源开发的重要意义。新能源开发的重要意义。 一、能源的分类一、能源的分类按能源存在的状态分:按能源存在的状态分:二次能源(二次能源(H2能、电能、煤气、汽油、柴油、焦炭、激光和沼气等)一次能源(煤、石油、天然气、太阳一次能源(煤、石油、天然气、太阳能、风能、地热能、潮汐能等)能、风能、地热能、潮汐能等)按能源存在的状态分类,自然界的能源可分为一次能源和二次按能源存在的状态分类,自然界的能源可分为一次能源和二次能源,能源,一次能源一次能源是以原始状态存在于自然界中的能源,是以原始状态存在于自然界中的能源,二次能二次能源源是一次能源经过加工或转换成为其他形式的能源产品。是一次能源经过加工或转换
3、成为其他形式的能源产品。 能源的分类能源的分类从能源利用的角度从能源利用的角度对一次能源对一次能源分类:分类:新能源(新能源(H2能、风能、地热能、潮汐能等)常规能源(煤、石油、天然气)常规能源(煤、石油、天然气)从能否循环再生的角度从能否循环再生的角度对一次能源对一次能源分类:分类:不可再生能源(煤、石油、天然气)不可再生能源(煤、石油、天然气)可再生能源(太阳能、风能、地热能、可再生能源(太阳能、风能、地热能、潮汐能等)潮汐能等)二、化石燃料,包括二、化石燃料,包括煤、石油、天然气煤、石油、天然气1、主要成分、主要成分煤:煤:“工业的粮食工业的粮食”,”,固态混合物,固态混合物,主要成分是
4、主要成分是C, 还有还有H、O、N、S等元素。等元素。石油:石油:“工业的血液工业的血液”,”,液态混合物,由液态混合物,由C、H元素元素 组成的多种有机物混合而成。组成的多种有机物混合而成。天然气:天然气:主要成分是主要成分是最简单的有机物最简单的有机物甲烷甲烷CH4煤、石油、天然气都是煤、石油、天然气都是混合物。混合物。 一、化石燃料一、化石燃料2、化石燃料燃烧对环境的影响、化石燃料燃烧对环境的影响 完全燃烧产生完全燃烧产生COCO2 2 ,引起,引起温室效应温室效应; 不完全燃烧产生不完全燃烧产生COCO, 有毒有毒 产生产生SOSO2 2,形成,形成酸雨酸雨; 产生粉尘产生粉尘可吸入颗
5、粒物。可吸入颗粒物。 三种化石燃料中三种化石燃料中相对清洁的燃料相对清洁的燃料是是天然气天然气。 应应合理、综合开发使用合理、综合开发使用化石燃料。化石燃料。3、综合利用、综合利用煤:煤:石油:石油:天然气:天然气:一、化石燃料一、化石燃料(2)(2)煤制成煤制成煤气煤气( (COCO) )(1)(1)煤煤干馏干馏( (炼焦炼焦) ),制得,制得焦炭、焦炭、煤焦油、焦炉煤气煤焦油、焦炉煤气等。等。化学变化化学变化石油石油分馏分馏,利用各成分利用各成分沸点沸点不同而使各成分不同而使各成分发生分离,得到发生分离,得到石油液化气、汽油、煤油石油液化气、汽油、煤油等等物理变化物理变化直接用作燃料直接用
6、作燃料CH4+2O2 = CO2+2H2O点燃点燃加强热加强热焦炭焦炭+ +煤焦油煤焦油+ +焦炉气焦炉气隔绝空气隔绝空气煤煤煤的干馏(炼焦)煤的干馏(炼焦)2、石油的综合利用、石油的综合利用(物理变化)石油的分馏石油的分馏根据各物质的沸点由低到高依次分离出来西气(西气(天然气,天然气,CHCH4 4)东输)东输4 4、如何解决能源危机问题?、如何解决能源危机问题?(1 1)节约化石燃料,)节约化石燃料,(2 2)加强化石燃料的综合利用,)加强化石燃料的综合利用,(3 3)开发新能源。)开发新能源。一、化石燃料一、化石燃料三、太阳能三、太阳能1 1、大自然利用太阳能:、大自然利用太阳能:光合作
7、用光合作用,太阳能太阳能化学能化学能2 2、人类直接利用太阳能的方式:、人类直接利用太阳能的方式: (1 1)光)光热转换,如温室、热转换,如温室、太阳能热水器太阳能热水器等,等, 太阳能太阳能内能内能,技术最成熟,优点:转换,技术最成熟,优点:转换 效率高,运行成本低。效率高,运行成本低。 (2 2)光)光电转换,如电转换,如太阳能电池太阳能电池,太阳能太阳能电能电能。四、化学能四、化学能电能的方式电能的方式1.1.间接转化间接转化火力发电(燃烧化石燃料)火力发电(燃烧化石燃料)化学能化学能内能内能机械能机械能电能电能缺点:浪费能源,转化效率缺点:浪费能源,转化效率低低,污染大气。,污染大气
8、。2.2.直接转化直接转化电池电池 化学能化学能电能电能优点:转化效率优点:转化效率高高,减少大气污染。,减少大气污染。注意:防止随意丢弃废旧电池而造成固体注意:防止随意丢弃废旧电池而造成固体废弃物和重金属离子污染。废弃物和重金属离子污染。 生活生产中常见电池生活生产中常见电池 你知道这些电池你知道这些电池工作时,能量是如工作时,能量是如何转化的?何转化的?化学能转化学能转化为电能化为电能连接锌片与负极、铜片与正极连接锌片与负极、铜片与正极观察到什么现象?观察到什么现象?实验中能量是如何转化的?实验中能量是如何转化的?1、锌片逐渐溶解、锌片逐渐溶解2、铜片表面有红色物质生成、铜片表面有红色物质
9、生成3、溶液颜色变浅、溶液颜色变浅4、电流表的指针偏向铜、电流表的指针偏向铜化学能转化为电能化学能转化为电能小资料:小资料:活动性较强的金属锌通过活动性弱的铜失去电子,在金属锌和铜之间出现电子移动形成电流,则电流计的指针出现偏转指向铜(即铜为正极锌为负极)。金属锌失去电子变成Zn2+而溶解在溶液中,而溶液中的Cu2+在铜片上获得电子而变成Cu原子形成金属铜,溶液颜色逐渐变浅直到消失;此时溶液中发生锌与硫酸铜生成铜和硫酸锌的置换反应:Zn+CuSO4=Cu+ZnSO4 观察与思考:观察与思考:五、氢能五、氢能最理想的绿色能源最理想的绿色能源2H2 + O2 = 2H2O点燃点燃优点:优点:燃烧热
10、值大燃烧热值大;原料是水,资源原料是水,资源 不受限制不受限制;产物是水产物是水, ,无污染无污染。面临问题:面临问题:制氢能耗大;制氢能耗大;储氢难。储氢难。 氢能将成为未来的主要能源。氢能将成为未来的主要能源。实验室制取氢气,实验室制取氢气,应选择哪一套发应选择哪一套发生装置呢?生装置呢?太阳能太阳能光分解水光分解水光电转换光电转换电解水电解水试说明利用太阳能获得氢气的优点?试说明利用太阳能获得氢气的优点?下图所示的制取氢气的装置中,可随时发生、也可下图所示的制取氢气的装置中,可随时发生、也可随时停止的是(随时停止的是( )反馈练习反馈练习煤、石油、天然气是当今世界最重要的煤、石油、天然气
11、是当今世界最重要的三种化石燃料,下列叙述不正确的是三种化石燃料,下列叙述不正确的是( )A.A.都是混合物都是混合物 B.B.燃烧都会放出热量燃烧都会放出热量 C.C.都是可再生资源都是可再生资源 D.D.都是重要的化工原料都是重要的化工原料下列关于煤的说法正确的是(下列关于煤的说法正确的是( )A A煤是复杂的化合物,主要含碳元素煤是复杂的化合物,主要含碳元素B B由煤加工成焦炭发生的是物理变化由煤加工成焦炭发生的是物理变化C C煤燃烧排放的二氧化硫是形成酸雨的主煤燃烧排放的二氧化硫是形成酸雨的主 要物质要物质D D家用家用“液化石油气液化石油气”是煤隔绝空气加热是煤隔绝空气加热得得 到的到
12、的反馈练习反馈练习2020世纪以来,随着科学技术的迅速发展,人世纪以来,随着科学技术的迅速发展,人类创造了空前的物质财富,同时能源的过度类创造了空前的物质财富,同时能源的过度开发和消耗导致全球性的能源短缺和环境污开发和消耗导致全球性的能源短缺和环境污染。从原料来源和对环境的影响考虑,下列染。从原料来源和对环境的影响考虑,下列最具有开发前景的能源是(最具有开发前景的能源是( )A.A.煤气煤气 B.B.石油液化气石油液化气 C.C.天然气天然气 D. D. 太阳能太阳能反馈练习反馈练习目前,国际原油和成品油价格不断上涨,目前,国际原油和成品油价格不断上涨,我国也收到巨大冲击。下列缓解机动车燃我国
13、也收到巨大冲击。下列缓解机动车燃料危机的措施不正确的是(料危机的措施不正确的是( )A.A.推广使用天然气作燃料推广使用天然气作燃料B.B.推广使用乙醇汽油并通过技术创新降低推广使用乙醇汽油并通过技术创新降低 其价格其价格C.C.寻找新的催化剂使水变成汽油寻找新的催化剂使水变成汽油 D.D.采用先进技术使煤转化为气体燃料采用先进技术使煤转化为气体燃料反馈练习反馈练习我国市区家用燃料的更新历程如下:煤我国市区家用燃料的更新历程如下:煤液化石油气或管道煤气液化石油气或管道煤气天然气,下列有天然气,下列有关家用燃料更新的理由,不正确的是(关家用燃料更新的理由,不正确的是( )A.A.天然气是可再生的
14、能源天然气是可再生的能源 B.B.气体燃料的利用率更高气体燃料的利用率更高 C.C.减少燃烧过程中产生的污染物减少燃烧过程中产生的污染物D.D.使用方便、清洁使用方便、清洁反馈练习反馈练习下列各组中的环境问题与治理措施无关下列各组中的环境问题与治理措施无关的是(的是( )A. 温室效应温室效应减少使用化石燃料减少使用化石燃料B. 土地沙漠化土地沙漠化植树造林植树造林C. 酸雨酸雨回收废旧电池回收废旧电池D. 蓝藻爆发蓝藻爆发污水处理后排放污水处理后排放反馈练习反馈练习燃料燃烧在人类社会的发展过程中起着相当燃料燃烧在人类社会的发展过程中起着相当重要的作用。从环境保护的角度考虑,在煤重要的作用。从环境保护的角度考虑,在煤气、沼气和氢气中,首选燃料是气、沼气和氢气中,首选燃料是 ;近年;近年来,农村大力推广使用沼气,沼气的主要成来,农村大力推广使用沼气,沼气的主要成分是分是 ;其燃烧的化学方程式为:;其燃烧的化学方程式为:_;煤气的主要成分是;煤气的主要成分是COCO,其燃烧的化学方程式为:其燃烧的化学方程式为:_。反馈练习反馈练习酸雨对环境的影响酸雨对环境的影响19081908年年 19691969年年