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1、课题2燃料的合理利用和开发解读化学反应中的能量变化化学反应中的能量变化现象现象手的感觉手的感觉分析分析少量溶解少量溶解试管外壁发热试管外壁发热生石灰与水的反应放出热量生石灰与水的反应放出热量【实验【实验2】生石灰与水的反应生石灰与水的反应反应原理：反应原理：CaO+H2O=Ca(OH)2放热放热吸热反应吸热反应:条件为条件为“加热加热”和和“高温高温”的的反应通常是吸热反应反应通常是吸热反应C+CO2 2CO高温如：化学反应中的能量变化化学反应中的能量变化放热反应放热反应:燃烧反应，燃烧反应，金属与酸的反应金属与酸的反应生石灰和水的反应等等生石灰和水的反应等等吸热反应吸热反应:条件为条件为“加
2、热加热”和和“高温高温”的反应的反应C+CO2 2CO高温如：Y利用化学反应产生的能量做饭、取暖等；利用化学反应产生的能量做饭、取暖等；Y利用燃烧等化学反应产生的能量发电、烧制陶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；瓷、冶炼金属和发射火箭等；Y爆炸产生的巨大能量开采煤矿、开山炸石、拆除爆炸产生的巨大能量开采煤矿、开山炸石、拆除危旧建筑；危旧建筑；Y对于我们自身来说，维持体温和日常活动所需要对于我们自身来说，维持体温和日常活动所需要的能量，都与食物在体内发生的化学反应有关的能量，都与食物在体内发生的化学反应有关。在当今社会，人类需要的在当今社会，人类需要的大部分能量
3、大部分能量是由化学反应产是由化学反应产生的，最常见的就是生活燃料的使用。生的，最常见的就是生活燃料的使用。二、化石燃料的利用二、化石燃料的利用 目前人们使用的燃料大多来自化石燃料如目前人们使用的燃料大多来自化石燃料如 煤、石油煤、石油和天然气和天然气等等。化石燃料是由古代生物的遗骸经过一系列复化石燃料是由古代生物的遗骸经过一系列复杂变化而形成的，是杂变化而形成的，是不可再生能源不可再生能源。植物或植物枯萎后植物或植物枯萎后植物等被埋于土植物等被埋于土中，经长期复杂中，经长期复杂变化形成煤。变化形成煤。图图7-18煤的形成示意图煤的形成示意图图图7-19石油和天然气的形成示意图石油和天然气的形成
4、示意图煤煤煤煤（工业的粮食）（工业的粮食）（工业的粮食）（工业的粮食）石油石油石油石油（也叫原油，工业的血液）（也叫原油，工业的血液）（也叫原油，工业的血液）（也叫原油，工业的血液）形成形成 等被埋于土中等被埋于土中 经长经长期复期复杂变杂变化成煤化成煤 的的遗遗骸被沙泥掩埋骸被沙泥掩埋 经经复复杂变杂变化形成石油化形成石油物物质质分分类类主要主要元素元素 元素（元素（还还有有H、与与 元素等）元素等）和和 元素，元素，还还含有有害的元素含有有害的元素铅铅等。等。综综合合利利用用产产品品分分馏馏：利用石油各成分的：利用石油各成分的 不不同，将它同，将它们们分离得到分离得到溶剂油、溶剂油、q q
5、汽油、航空煤油、煤油、柴油、汽油、航空煤油、煤油、柴油、润滑油、石蜡、沥青润滑油、石蜡、沥青等。等。变变化化属于属于 变变化化属于属于 变变化化 1、煤和石油、煤和石油植物植物植物植物固体混合物固体混合物固体混合物固体混合物C CH H、N N、S S、OO焦炭焦炭焦炭焦炭冶金原料冶金原料冶金原料冶金原料煤焦油煤焦油煤焦油煤焦油化工原料化工原料化工原料化工原料煤气煤气煤气煤气煤气煤气煤气煤气(生活燃料生活燃料生活燃料生活燃料)：主要成分：主要成分：主要成分：主要成分氢气、甲烷、一氧化碳氢气、甲烷、一氧化碳氢气、甲烷、一氧化碳氢气、甲烷、一氧化碳燃料燃料燃料燃料化学化学化学化学动物动物动物动物C
6、 HC H沸点沸点沸点沸点液体混合物液体混合物液体混合物液体混合物物理物理物理物理隔绝空气隔绝空气隔绝空气隔绝空气加加加加 强强强强 热热热热煤煤煤煤焦焦焦焦 炭炭炭炭粗氨粗氨粗氨粗氨水水水水煤煤煤煤 气气气气煤煤煤煤焦焦焦焦油油油油煤的综合应用煤的综合应用煤的煤的干馏干馏液化石油气液化石油气利用石油利用石油中中各成分各成分的沸点不的沸点不同同，将它，将它们们分离分离石油的综合应用石油的综合应用石油的石油的分馏分馏石油石油讨论：讨论：区别煤气、液化石油气、水煤气、天然气区别煤气、液化石油气、水煤气、天然气种类种类 煤气煤气液化石油气液化石油气水煤气水煤气天然气天然气成分成分 H2、CO、CH4
7、丙烷、丁烷丙烷、丁烷丙烯、丁烯丙烯、丁烯H2、COCH4化学与科技化学与科技（1）、甲烷的物理性质：）、甲烷的物理性质：甲烷甲烷天然气主要成分天然气主要成分是无色无味的气体，是无色无味的气体，密度比空气小，密度比空气小，极难溶于水。极难溶于水。海上采油海上采油2、天然气、天然气CH4（2）、甲烷的化学性质：）、甲烷的化学性质：海上采油海上采油可燃性可燃性现象现象化学方程式化学方程式(1)(2)产生蓝色火焰，烧杯内产生蓝色火焰，烧杯内壁出现水珠，放出热量壁出现水珠，放出热量 点燃点燃 CH4+2O2CO2+2H2O 澄清石灰水变浑浊澄清石灰水变浑浊CO2+Ca(OH)2 CaCO3 +H2O这个
8、实验说明甲烷中含有碳元素和氢元素。这个实验说明甲烷中含有碳元素和氢元素。实实 验验 步步 骤骤实实 验验 现现 象象结结 论论1.点燃甲烷点燃甲烷2.将冷而干燥的小烧将冷而干燥的小烧杯罩在火焰上杯罩在火焰上3.向小烧杯中注入澄向小烧杯中注入澄清的石灰水，振荡清的石灰水，振荡实验探究记录：产生明亮的蓝色火焰产生明亮的蓝色火焰烧杯内壁出现水珠烧杯内壁出现水珠甲烷具有可然性甲烷具有可然性澄清石灰水变浑浊澄清石灰水变浑浊甲烷中含有氢元素甲烷中含有氢元素甲烷中含有碳元素甲烷中含有碳元素化化 学学 方方 程程 式式小结：小结：可燃物组成中碳元素和氢元素的鉴定方法可燃物组成中碳元素和氢元素的鉴定方法根据燃烧
9、后是否有水和二氧化碳生成。根据燃烧后是否有水和二氧化碳生成。如何验证甲烷的元素组成？如何验证甲烷的元素组成？点燃点燃 CH4+2O2CO2+2H2O“冷而干燥”是这个实验成败的关键。“冷”有利于水汽的凝集，“干燥”可以判断是否有水滴生成。在实验中烧杯的条件“冷而干燥”是实验成败的关键吗?为什么?沼气的形成沼气的形成沼气和天然气的主要成分都是甲烷。沼气和天然气的主要成分都是甲烷。天然气是不可再生能源；沼气是可再生天然气是不可再生能源；沼气是可再生能源。能源。(1)、点燃甲烷前，要先、点燃甲烷前，要先 。(2)、写出甲烷燃烧的化学方程式：、写出甲烷燃烧的化学方程式：。(3)、请设计一个实验验证甲烷
10、燃烧的产物。、请设计一个实验验证甲烷燃烧的产物。验纯验纯CH4 4+2 O2 2=CO2 2+2H2 2O、点燃后，用一个干冷的小烧杯罩在、点燃后，用一个干冷的小烧杯罩在火焰上方，如果烧杯壁有小水珠产生，火焰上方，如果烧杯壁有小水珠产生，则证明有水生成；则证明有水生成；、迅速倒转烧杯，到进澄清石灰水，、迅速倒转烧杯，到进澄清石灰水，震荡，如果石灰水变浑浊，则证明有震荡，如果石灰水变浑浊，则证明有二氧化碳生成。二氧化碳生成。点燃点燃练习练习探明储量探明储量年产量年产量开采年限开采年限石石 油油28.33亿吨亿吨1.89亿吨亿吨天然气天然气32124亿立方米亿立方米851.7亿立方米亿立方米煤煤3
11、261亿吨亿吨30.5亿吨亿吨15.015.0年年年年37.737.7年年年年106.9106.9年年年年下表是我国下表是我国2009年化石燃料储量及年产量：年化石燃料储量及年产量：不论人类怎样精打细不论人类怎样精打细算，化石燃料也总有算，化石燃料也总有枯竭的一天，这一天枯竭的一天，这一天离我们还远吗？离我们还远吗？(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 (2)(2)、开发和利用新能源。、开发和利用新能源。3、合理利用和开发化石能源、合理利用和开发化石能源一是燃烧时要有一是燃烧时要有足够多的空气足够多的空气；二是二是燃料与空气要有足够大的接触面。燃料与空气要有足够
12、大的接触面。燃料燃料不充分燃烧不充分燃烧时，时，产生的热量减少，浪费资源产生的热量减少，浪费资源;会产生大量的会产生大量的CO等物质，污染空气。等物质，污染空气。燃料充分燃烧燃料充分燃烧的条件：的条件：怎么节约能源，提高燃料的利用率？怎么节约能源，提高燃料的利用率？煤球煤球蜂窝煤蜂窝煤燃烧从使用煤球到蜂窝煤，优点是：燃烧从使用煤球到蜂窝煤，优点是：增大燃料与空气的接触面积，是燃烧更充增大燃料与空气的接触面积，是燃烧更充分分(2)(2)、开发和利用新能源。、开发和利用新能源。海底可燃冰海底可燃冰甲烷的水合物甲烷的水合物CH4xH2O优点：优点：能量高、燃烧值大等。能量高、燃烧值大等。未开采的原因
13、：未开采的原因：开采技术上还存在困难开采技术上还存在困难污染原因：污染原因：未燃烧的碳氢化合物及碳粒、尘粒等排放到未燃烧的碳氢化合物及碳粒、尘粒等排放到空气中。空气中。燃料中一些杂质（燃料中一些杂质（S、N等）燃烧时，产生空气等）燃烧时，产生空气 污染物（污染物（SO2、NOx）；）；燃料燃烧不充分，产生燃料燃烧不充分，产生CO;三、使用燃料对环境的影响三、使用燃料对环境的影响防止措施：防止措施：杂质开发，综合利用杂质开发，综合利用使燃料充分燃烧使燃料充分燃烧1、煤的燃烧、煤的燃烧思考思考1：煤中含：煤中含哪些元素？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
14、室效应温室效应SO2 NO2 酸雨酸雨思考思考2：这些：这些元素燃烧后生元素燃烧后生成哪些物质？成哪些物质？农业农业森林森林桥梁桥梁文物文物人体健康人体健康讨论讨论：酸雨可能对环境造成什么样的破：酸雨可能对环境造成什么样的破坏，应采取怎样的防止和保护措施？坏，应采取怎样的防止和保护措施？酸雨的危害：影响作物生长、腐蚀金属材料、酸雨的危害：影响作物生长、腐蚀金属材料、破坏大理石建筑、破坏大理石建筑、人体健康人体健康2、汽车用燃料的燃烧：、汽车用燃料的燃烧：1、尾气：、尾气：2、改进措施：、改进措施：污染物：污染物：一氧化碳、未燃烧的碳氢化合物、一氧化碳、未燃烧的碳氢化合物、氮的氧化物、含铅化合物
15、和烟尘氮的氧化物、含铅化合物和烟尘 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：v(1)改进发动机的燃烧方式，以使汽油能充分燃烧。改进发动机的燃烧方式，以使汽油能充分燃烧。v(2)使用催化净化装置，使有害气体转化为无害物质。使用催化净化装置，使有害气体转化为无害物质。v(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。v(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。1、乙醇乙醇和和氢气氢气是两种清洁能源，其中氢气是两种清洁能源，其中氢气被认为是最清被认为是最清洁的燃料洁的燃料。乙醇乙醇(酒精酒精)化学式化学式燃烧反
16、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C2H5OH C2H5OH+3O2=2CO2+3H2O 点燃点燃燃烧产物基本上不污染环境，可做燃烧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 四、使用和开发新的燃料及能源四、使用和开发新的燃料及能源二、使用和开发新的燃料及能源二、使用和开发新的燃料及能源1、乙醇乙醇和和氢气氢气是两种清是两种清洁能源，其中氢气被认洁能源，其中氢气被认为是最清为是最清洁的燃料洁的燃料。乙醇乙醇(酒精酒精)化学式化
17、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C2H5OH C C2 2H H5 5OH+3OOH+3O2 2=2CO=2CO2 2+3H+3H2 2O O 点燃点燃燃烧产物基本上不污染环境，可做燃烧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 氢气氢气化学式化学式燃烧反应燃烧反应的化学方的化学方程式程式特点特点来源来源H2（最清洁的原料）（最清洁的原料）2 H2 H2 2+O+O2 2=2 H=2 H2 2O O 点燃点燃氢气本
18、身无毒、极易燃烧、放热量氢气本身无毒、极易燃烧、放热量大、燃烧产物是水大、燃烧产物是水 氢气可由水分解制得，目前制取成本氢气可由水分解制得，目前制取成本高，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，但终将成为主要能源之一使用，但终将成为主要能源之一 氢气的实验室制法：氢气的实验室制法：锌和稀硫酸反应制取氢气锌和稀硫酸反应制取氢气地地 热热 能能潮潮 汐汐 能能风风 能能核核 能能水水 能能太太 阳阳 能能新能源：新能源：小结：小结：一、化学反应中的能量变化一、化学反应中的能量变化二、化石燃料二、化石燃料四、新能源的开发和利用四、新能源的开发和利用吸热吸热放热放热煤煤石油
19、石油天然气天然气（不可再生）（不可再生）三、使用燃料对环境的影响三、使用燃料对环境的影响海底可燃冰海底可燃冰乙醇乙醇氢气氢气新能源新能源（可再生）（可再生）课后第课后第7 7题题 148 148页页点燃点燃 2H2+O22H2O CO2+Ca(OH)2 CaCO3 +H2O点燃点燃 CH4+2O2CO2+2H2O 点燃点燃 2CO+O22CO2H2 CH4 CO【推断题】【推断题】有有3瓶无色、无气味的气体瓶无色、无气味的气体A、B、C，它们分别是甲烷、，它们分别是甲烷、氢气、一氧化碳中的一种。点燃每种气体，用干燥的冷烧杯罩在火焰上氢气、一氧化碳中的一种。点燃每种气体，用干燥的冷烧杯罩在火焰上
20、方，在方，在B、C火焰上方的烧杯壁上有水滴出现，而火焰上方的烧杯壁上有水滴出现，而A火焰上方的烧杯壁上火焰上方的烧杯壁上没有水滴。燃烧后分别向烧杯中注入澄清的石灰水，振荡，没有水滴。燃烧后分别向烧杯中注入澄清的石灰水，振荡，A、B烧杯烧杯内的石灰水变浑浊，内的石灰水变浑浊，C烧杯内没有变化。试推断烧杯内没有变化。试推断A、B、C分别是什么气分别是什么气体，写出它们的化学式及有关反应的化学方程式（有体，写出它们的化学式及有关反应的化学方程式（有4个方程式）个方程式）三种可燃性气体气体气体氢气氢气一氧化碳一氧化碳甲烷甲烷火焰颜色火焰颜色淡蓝色淡蓝色蓝色蓝色明亮的蓝色明亮的蓝色燃烧产物燃烧产物H2OCO2H2O和和 CO2（1 1）点燃它们时，都必须要验纯。）点燃它们时，都必须要验纯。（2 2）区分它们时，不能通过观察燃烧时的火焰颜色，）区分它们时，不能通过观察燃烧时的火焰颜色，而要根据燃烧产物来进行判断。而要根据燃烧产物来进行判断。此课件下载可自行编辑修改，仅供参考！此课件下载可自行编辑修改，仅供参考！感谢您的支持，我们努力做得更好！谢谢感谢您的支持，我们努力做得更好！谢谢