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1、课题燃料的合理利用与开发优秀课件本讲稿第一页，共四十一页现象手的感觉化学方程式CaO+H2 o=Ca(OH)2 实验实验73 在一个烧杯中加入少量干在一个烧杯中加入少量干燥的生石灰，再加入适量水，观察想象，并燥的生石灰，再加入适量水，观察想象，并用手轻轻触碰烧杯外壁。用手轻轻触碰烧杯外壁。少量溶解少量溶解烧杯壁发热烧杯壁发热本讲稿第二页，共四十一页一一、化学反应中的、化学反应中的能量变化能量变化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，还伴随着着能量的变化能量的变化，而能量的变化通常表现，而能量的变化通常表现热热量的变化量的变化。C+O2 CO2 点燃点燃（放热反应）（放热
2、反应）CO2+C=2CO高温高温（吸热反应）（吸热反应）本讲稿第三页，共四十一页一、化学反应中的一、化学反应中的能量变化能量变化放热反应放热反应:Mg+2HCl=H2 +MgCl2吸热反应吸热反应:条件为条件为“加热加热”和和“高温高温”的反的反应应 C +CO2 =2CO高温高温条件为条件为“点燃点燃”和和“常温常温”的反应的反应 C+O2 CO2 点燃点燃目前，人类通过化学反应获得的能量，大多来目前，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，因此要控制燃自于化石燃料，由于资源有限，因此要控制燃烧反应，提高燃料的利用率。烧反应，提高燃料的利用率。本讲稿第四页，共四十一页化
3、学反应中产生的能量的用途化学反应中产生的能量的用途利用化学反应产生的能量做饭、取暖利用化学反应产生的能量做饭、取暖利用爆炸开矿采煤、开山炸石、拆除危利用爆炸开矿采煤、开山炸石、拆除危旧建筑旧建筑利用燃烧放出的能量发电、烧制陶瓷利用燃烧放出的能量发电、烧制陶瓷冶炼金属、发射火箭冶炼金属、发射火箭本讲稿第五页，共四十一页生活中经常使用的燃料有生活中经常使用的燃料有煤、石油煤、石油和天然气和天然气，我们常称它们为，我们常称它们为化石燃料化石燃料。因为它们都是由因为它们都是由古代生物的遗骸经古代生物的遗骸经一系列复杂变化而形成的一系列复杂变化而形成的。化石燃料是。化石燃料是不可再生能源不可再生能源。本
4、讲稿第六页，共四十一页煤煤n煤的形成煤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，经长植物等被埋于土中，经长期复杂变化形成煤。期复杂变化形成煤。本讲稿第七页，共四十一页煤煤n煤的组成煤的组成 是复杂的是复杂的混合物混合物，其主要成分是其主要成分是碳碳元素，还含元素，还含有少量有少量H、N、S、O等元素及无机矿物等元素及无机矿物（主要含（主要含硅、铝、钙、铁等元素）。硅、铝、钙、铁等元素）。本讲稿第八页，共四十一页n将煤隔绝空气加强热，可分解为焦炭、煤将煤隔绝空气加强热，可分解为焦炭、煤焦油、煤气等焦油、煤气等n煤气煤气作为生活燃气，它的主要成分为作为生活燃气，它的主要成分为 氢气氢
5、气 H2 甲烷甲烷 CH4 一氧化碳一氧化碳 CO 其他气体其他气体煤煤（化学变化过程）化学变化过程）煤煤干馏干馏焦炭焦炭冶金工业重要原料冶金工业重要原料煤焦油煤焦油化工原料化工原料 焦炉煤气焦炉煤气燃料燃料本讲稿第九页，共四十一页煤煤的的综综合合利利用用本讲稿第十页，共四十一页石油石油n石油的形成石油的形成海洋生物死亡海洋生物死亡动植物的遗骸被动植物的遗骸被层层沙泥掩埋层层沙泥掩埋生物的遗骸经复杂生物的遗骸经复杂变化形成变化形成石油石油和和天天然气然气本讲稿第十一页，共四十一页n从油井中开采出来的石油也叫原从油井中开采出来的石油也叫原油，是一种粘稠状的液体。油，是一种粘稠状的液体。n主要成分
6、主要成分碳和氢碳和氢两种元素，含有两种元素，含有少量少量S、O、N等，等，也是混合物也是混合物。石油石油石油组成：石油组成：本讲稿第十二页，共四十一页 给给石油加热石油加热，组成石，组成石油的油的各物质的沸点不同各物质的沸点不同，它们就会被先后蒸馏出来它们就会被先后蒸馏出来而得到分离。而得到分离。石油的综合利用石油的综合利用石油的分馏：石油的分馏：本讲稿第十三页，共四十一页以石油为以石油为原料所制原料所制成的部分成的部分产品产品本讲稿第十四页，共四十一页城镇的许多家庭做饭使用城镇的许多家庭做饭使用罐装罐装“煤气煤气”，是液化石油气，是液化石油气，这是石油化工产品这是石油化工产品。液化石油。液化
7、石油气是经过加压后压缩到钢瓶中气是经过加压后压缩到钢瓶中的，瓶内的压强是大气的的，瓶内的压强是大气的7-8倍倍，主要成分：丙烷、丁烷、丙烯和丁烯等。主要成分：丙烷、丁烷、丙烯和丁烯等。石油可直接用作燃料吗？石油产品中有哪石油可直接用作燃料吗？石油产品中有哪些是常用的燃料？些是常用的燃料？本讲稿第十五页，共四十一页天然气天然气n天然气的形成海洋生物死亡海洋生物死亡动植物的遗骸被层动植物的遗骸被层层沙泥掩埋层沙泥掩埋生物的遗骸经复杂生物的遗骸经复杂变化形成天然气变化形成天然气有石油的地方，一般都有天然气存在。有石油的地方，一般都有天然气存在。本讲稿第十六页，共四十一页天然气主要是由天然气主要是由碳
8、碳和和氢氢组成的气态碳氢化合物，其组成的气态碳氢化合物，其中最主要的是中最主要的是甲烷（甲烷（CH4）。1、甲烷的物理性质、甲烷的物理性质通常状况下无色、通常状况下无色、无味气体无味气体难溶于水难溶于水 比空气轻比空气轻本讲稿第十七页，共四十一页2、甲烷的化学性质、甲烷的化学性质演示实验演示实验5-12点燃纯净的甲烷气体，观察火焰的颜色点燃纯净的甲烷气体，观察火焰的颜色可燃性可燃性注意注意：在点燃甲烷前也要检验纯度：在点燃甲烷前也要检验纯度甲烷的甲烷的爆炸极限爆炸极限为：为：4 4-15%15%之间。之间。（明亮并呈（明亮并呈蓝色蓝色）CH4+2O2=CO2+2H2O点燃点燃本讲稿第十八页，共
9、四十一页甲甲烷是最重要的矿物燃料烷是最重要的矿物燃料，我国是，我国是最早利用天然气的国家。在明朝就最早利用天然气的国家。在明朝就有记载。有记载。本讲稿第十九页，共四十一页化石燃料要经过化石燃料要经过数百万年数百万年才能形成，才能形成，是是不可再的生能源不可再的生能源，人类目前大量，人类目前大量开采，将使化石燃料最终被耗尽。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因此人类应该考虑如何合理利用化石燃料。石燃料。问题：化石燃料是不是取之不尽的？问题：化石燃料是不是取之不尽的？本讲稿第二十页，共四十一页 化石燃料形成的时间非常长，储量有限。化石化石燃料形成的时间非常长，储量有限。化
10、石燃料属于不可再生能源。人类目前消耗的能量主要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。来自化石燃料。在不久的将来，我们将面临严重的在不久的将来，我们将面临严重的在不久的将来，我们将面临严重的在不久的将来，我们将面临严重的能源危机能源危机能源危机能源危机！探探 明明 储储 量量 年年 产产 量量开采年限开采年限 石石 油油 23亿吨亿吨 1.74亿吨亿吨 约约13年年天然气天然气 2.23x104亿立方米亿立方米 408亿立方米亿立方米 约约55年年 煤煤 1145亿吨亿吨 9.9亿吨亿吨 约约116年年我国我国2004年化石能源探明储量、年产量及开采年限年化石能源探明储量、年
11、产量及开采年限本讲稿第二十一页，共四十一页石油没了石油没了汽车不动了汽车不动了我又该如何面对？我又该如何面对？一切可能乱了一切可能乱了本讲稿第二十二页，共四十一页 由此可见，人类的生存也面临着严重的挑战，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：必须采取以下措施：1 1、节约能源，提高燃料的利用率；、节约能源，提高燃料的利用率；有人曾称有人曾称煤煤是是“工业的粮食工业的粮食”，石油石油是是“工业的血液工业的血液”。怎样使燃料充分燃烧？怎样使燃料充分燃烧？1燃烧时要有燃烧时要有足够多足够多的空气的空气2 燃料与空气要有燃料与空气要有足够大足够大的接触的接触面面本讲稿第二十三页，共
12、四十一页2 2、开发和利用新能源。、开发和利用新能源。核能核能太阳能太阳能风能风能水能水能潮汐能潮汐能地热能地热能本讲稿第二十四页，共四十一页可燃冰燃烧图可燃冰燃烧图可燃冰的学名为可燃冰的学名为“天然气水合天然气水合物物”，是天然气在是天然气在0和和30个大气压个大气压的作用下结晶而成的的作用下结晶而成的“冰块冰块”。“冰冰块块”里甲烷占里甲烷占80%，可直接点燃，可直接点燃，燃烧后几乎不产生任何残渣，污染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。比煤、石油、天然气都要小得多。西方学者称其为西方学者称其为“21世纪能源世纪能源”或或“未来能源未来能源”。本讲稿第二十五页，共四
13、十一页1 1点燃某无色气体，在火焰上方罩点燃某无色气体，在火焰上方罩一个干而冷的烧杯，烧杯内壁有水珠一个干而冷的烧杯，烧杯内壁有水珠生成。把烧杯迅速倒转注入适量的澄生成。把烧杯迅速倒转注入适量的澄清石灰水振荡，澄清石灰水变浑浊。清石灰水振荡，澄清石灰水变浑浊。该气体不可能是该气体不可能是 （）A ACHCH4 4 B BCO和和H2的混合气体的混合气体C CH H2 2 D D酒精（酒精（C C2 2H H5 5OHOH）蒸气）蒸气练一练C C本讲稿第二十六页，共四十一页2.实验室用实验室用固体无水醋酸钠固体无水醋酸钠和和固体碱固体碱石灰石灰，混合加热混合加热制甲烷。则下列装置制甲烷。则下列装
14、置中，可用于制甲烷的是（中，可用于制甲烷的是（）BACDD本讲稿第二十七页，共四十一页3，三瓶无色的气体分别是氢气，三瓶无色的气体分别是氢气 、一氧、一氧化碳化碳 、甲烷如何鉴别、甲烷如何鉴别?分别点燃分别点燃,检验燃烧产物检验燃烧产物.本讲稿第二十八页，共四十一页三、使用燃料对环境的影响三、使用燃料对环境的影响1、煤煤的的燃燃烧烧思考思考1：煤中主要含哪种：煤中主要含哪种元素，还少量含哪些元素元素，还少量含哪些元素？碳元素碳元素硫元素硫元素氮元素氮元素CO 有毒气体有毒气体CO2 温室效应温室效应SO2 NO2 酸雨酸雨思考思考2：这此：这此元素燃烧后元素燃烧后生成哪些物生成哪些物质？质？本
15、讲稿第二十九页，共四十一页工厂排出的烟尘污染空气工厂排出的烟尘污染空气本讲稿第三十页，共四十一页河流严重污染，死鱼随处漂流河流严重污染，死鱼随处漂流本讲稿第三十一页，共四十一页酸雨破坏，枝枯叶败酸雨破坏，枝枯叶败本讲稿第三十二页，共四十一页雕像受酸雨腐蚀，六十年沧桑变化雕像受酸雨腐蚀，六十年沧桑变化1908年年 1969年年本讲稿第三十三页，共四十一页2 2、汽车用燃料的燃烧、汽车用燃料的燃烧 汽车尾气中的主要污染物汽车尾气中的主要污染物有哪些？有哪些？一氧化碳，末燃烧的碳一氧化碳，末燃烧的碳氢化合物、氢化合物、氮的氧化物、含铅化合氮的氧化物、含铅化合物和烟尘等物和烟尘等。本讲稿第三十四页，共
16、四十一页减少汽车尾气对空气污染的措施有：减少汽车尾气对空气污染的措施有：n(1)改进发动机的燃烧方式，以使汽油能改进发动机的燃烧方式，以使汽油能充分燃烧。充分燃烧。n(2)使用催化净化装置，使有害气体转化使用催化净化装置，使有害气体转化为无害物质。为无害物质。n(3)使用无铅汽油，禁止含铅物质排放。使用无铅汽油，禁止含铅物质排放。n(4)使用压缩天然气使用压缩天然气CNG或液化石油气或液化石油气LPG作燃料。作燃料。本讲稿第三十五页，共四十一页小结：小结：煤和石油等化石燃料造成对空气污染煤和石油等化石燃料造成对空气污染 的主要原因：的主要原因：1、燃料中的一些杂质如硫等燃烧时，产生空气、燃料中
17、的一些杂质如硫等燃烧时，产生空气污染物如污染物如二氧化硫，二氧化硫，；2、燃料燃烧不充分，产生、燃料燃烧不充分，产生一氧化碳一氧化碳；3、未燃烧的碳氢化合物及、未燃烧的碳氢化合物及碳粒、尘粒碳粒、尘粒 等排放到空气中等排放到空气中。本讲稿第三十六页，共四十一页四、能源的利用和开发四、能源的利用和开发1、乙醇和氢气是两种清洁能源，其中氢气被认为是最清洁的燃料。乙醇乙醇(酒精酒精)化学式化学式燃烧反应的燃烧反应的化学方程式化学方程式 点燃特点特点来源来源C2H5OH C C2 2H H5 5OH+3OOH+3O2 2=2CO=2CO2 2+3H+3H2 2O O 燃烧产物基本上不污染环境，可做燃烧
18、产物基本上不污染环境，可做酒精灯、火锅、内燃机等的燃料酒精灯、火锅、内燃机等的燃料。高粱、玉米和薯类等经过发酵、高粱、玉米和薯类等经过发酵、蒸馏可得乙醇，属于可再生能源蒸馏可得乙醇，属于可再生能源本讲稿第三十七页，共四十一页氢气氢气化学式化学式燃烧反应的燃烧反应的化学方程式化学方程式特点特点来源来源H2 2 H2 H2 2+O+O2 2=2 H=2 H2 2O O 点燃点燃燃烧产物无污染，是最清洁的燃料燃烧产物无污染，是最清洁的燃料氢气可由水分解制得，目前制取氢气可由水分解制得，目前制取成本成本高，贮存困难，作为燃料暂不能广泛高，贮存困难，作为燃料暂不能广泛使用使用，但终将成为主要能源之一，但终将成为主要能源之一本讲稿第三十八页，共四十一页 新疆维吾尔自治区新疆维吾尔自治区上海上海本讲稿第三十九页，共四十一页 西西气气东输克克拉拉气气田田投投产供供气气 本讲稿第四十页，共四十一页利用不同形式的能量发电示意图利用不同形式的能量发电示意图本讲稿第四十一页，共四十一页