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1、课题课题2 2 燃料的合理利用与开发燃料的合理利用与开发钟不敲不鸣，人不学不灵。钟不敲不鸣，人不学不灵。一、化学反应中的能量变化一、化学反应中的能量变化【实验实验7373】生石灰与水反应生石灰与水反应 在一支试管中加入一小药匙干燥的生石在一支试管中加入一小药匙干燥的生石灰，再加入灰，再加入2mL2mL水观察现象，并用手触摸试水观察现象，并用手触摸试管外壁。管外壁。现象现象手的感觉手的感觉化学方程式化学方程式生石灰逐渐变为粉末状生石灰逐渐变为粉末状试管外壁发烫试管外壁发烫CaO+HCaO+H2 2O=Ca(OH)O=Ca(OH)2 2放热反应放热反应:可燃物的燃烧、缓慢氧化、可燃物的燃烧、缓慢氧
2、化、金属和酸反应等。金属和酸反应等。吸热反应吸热反应:条件为条件为“加热加热”和和“高温高温”的反应的反应C+CO2=2CO高温高温 化学反应在生成新物质的同时，化学反应在生成新物质的同时，还伴随着能量的变化，而能量的变还伴随着能量的变化，而能量的变化通常表现为热量的变化。化通常表现为热量的变化。在当今社会，人类需要的大部分能量在当今社会，人类需要的大部分能量是由化学反应产生的，最常见的就是生是由化学反应产生的，最常见的就是生活燃料的使用，如利用化学反应产生的活燃料的使用，如利用化学反应产生的能量做饭、取暖等。此外，人们还利用能量做饭、取暖等。此外，人们还利用燃烧等化学反应产生的能量发电、烧制
3、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；利用爆炸陶瓷、冶炼金属和发射火箭；利用爆炸产生的巨大能量开山炸石和拆除危旧建产生的巨大能量开山炸石和拆除危旧建筑等。人体维持体温和日常活动所需要筑等。人体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的能量，都与食物在体内发生的化学反应有关。应有关。我国古代烧制陶器我国古代烧制陶器利用炸药定向爆破拆除楼房利用炸药定向爆破拆除楼房利用化学反应产生的热量炼钢利用化学反应产生的热量炼钢你知道日常生活中的燃料有哪些？你知道日常生活中的燃料有哪些？【讨论讨论】柴草、煤、汽油、柴油、柴草、煤、汽油、柴油、煤油（航空）、石蜡、液化石煤油
4、（航空）、石蜡、液化石油气、天然气、酒精、氢气、油气、天然气、酒精、氢气、煤气、水煤气（主要成分是煤气、水煤气（主要成分是H2和和CO）等。）等。二、化石燃料的利用二、化石燃料的利用 煤、石油、天然气常称为化石煤、石油、天然气常称为化石燃料。且属于燃料。且属于不可再生不可再生能源。能源。【思考思考】煤、石油和天然气是怎样形成的呢？煤、石油和天然气是怎样形成的呢？煤的煤的形成形成植物或植物枯萎后植物或植物枯萎后 植物等被埋于植物等被埋于 土中，经长期土中，经长期复杂变化形成煤复杂变化形成煤石油和天然气的形成石油和天然气的形成海海上上采采油油1.煤和石油煤和石油(3)(3)炼钢厂、热电厂等使用什么
5、燃料？炼钢厂、热电厂等使用什么燃料？(1)(1)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？(2)(2)汽车、轮船、飞机、拖拉机等使用汽车、轮船、飞机、拖拉机等使用 什么燃料？什么燃料？【活动与探究活动与探究】柴草、液化石油气、天然气、煤等。柴草、液化石油气、天然气、煤等。汽油、柴油、天然气、航空煤油、煤等。汽油、柴油、天然气、航空煤油、煤等。煤等。煤等。(4)(4)以上使用的燃料有什么优缺点？以上使用的燃料有什么优缺点？优点：优点：缺点：缺点：价格低廉（成本低），性价比高。价格低廉（成本低），性价比高。污染大，能引起温室效应，不可污染大，能引起温室效应，不可再生等。再生等
6、。（6 6）为了使煤得到综合利用，常常怎样处理）为了使煤得到综合利用，常常怎样处理 煤？它可以得到一些什么物质？煤？它可以得到一些什么物质？【阅读与思考阅读与思考】（5 5）煤的组成元素是什么？）煤的组成元素是什么？煤是由有机物和无机物所组成的复杂的混煤是由有机物和无机物所组成的复杂的混合物，合物，主要含有主要含有碳元素，此外，还含有氢元碳元素，此外，还含有氢元素和少量的氮、硫、氧等元素以及无机矿物素和少量的氮、硫、氧等元素以及无机矿物质（主要含硅、铝、钙、铁等元素）。质（主要含硅、铝、钙、铁等元素）。将煤隔绝空气加热（即干馏），可以使煤将煤隔绝空气加热（即干馏），可以使煤分解成许多有用的物质
7、，如焦炭、煤焦油、分解成许多有用的物质，如焦炭、煤焦油、煤气（主要成分为煤气（主要成分为H2、CH4和和CO）等。）等。煤煤的的综综合合利利用用原原油油（7 7）石油的组成元素是什么？）石油的组成元素是什么？主要含碳和氢两种元素，同时还含有少主要含碳和氢两种元素，同时还含有少量的硫、氧、氮等元素。它也是混合物。量的硫、氧、氮等元素。它也是混合物。（8 8）为了使石油得到综合利用，常常怎样处）为了使石油得到综合利用，常常怎样处 理石油？它可以得到一些什么物质？理石油？它可以得到一些什么物质？将石油加热炼制（蒸馏），利用石油将石油加热炼制（蒸馏），利用石油中各成分的沸点不同，将它们分离，可中各成分
8、的沸点不同，将它们分离，可以得到不同的产品，使石油得到综合利以得到不同的产品，使石油得到综合利用。用。【阅读与思考阅读与思考】罐装液化石油气罐装液化石油气石油炼制的部分产品和主要用途石油炼制的部分产品和主要用途（1010）煤气泄漏会造成什么危害？使用罐装）煤气泄漏会造成什么危害？使用罐装 液化石油气在安全上应注意什么？液化石油气在安全上应注意什么？（9 9）石油可直接用作燃料吗？石油产品中有）石油可直接用作燃料吗？石油产品中有 哪些是常用的燃料？哪些是常用的燃料？不可以；汽油、柴油、（航空）煤油、不可以；汽油、柴油、（航空）煤油、石蜡、液化石油气等。石蜡、液化石油气等。【阅读与思考阅读与思考】
9、会引起煤气中毒或污染空气或引起火会引起煤气中毒或污染空气或引起火灾甚至爆炸；防泄漏引起火灾甚至爆炸、灾甚至爆炸；防泄漏引起火灾甚至爆炸、防撞击、防高温等。防撞击、防高温等。2.天然气天然气（1 1）存在：）存在：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。（2 2）成分：）成分：主要是由碳和氢组成的气态碳氢化合物，主要是由碳和氢组成的气态碳氢化合物，其中最主要的是甲烷其中最主要的是甲烷（CH4）。）。沼气、瓦斯等气体的主要成分也是甲烷沼气、瓦斯等气体的主要成分也是甲烷。（3 3）性质：）性质：物理性质：物理性质：通常情况下，是无色、无味的气体。通常情况下，是无色、无味的
10、气体。密度比空气密度比空气小小，极难极难溶于水。溶于水。天然气、沼气天然气、沼气主要成分：主要成分：CH4化学性质：化学性质：可燃性可燃性【实验实验7 74 4】甲烷的燃烧甲烷的燃烧点燃前，要先检验甲烷的纯度！点燃前，要先检验甲烷的纯度！【现象现象】纯净的甲烷能在空气中安静地纯净的甲烷能在空气中安静地 燃烧，产生燃烧，产生蓝色蓝色火焰；火焰；烧杯发烫（放出大量的热）；烧杯发烫（放出大量的热）；烧杯壁上出现水珠，倒入烧杯中烧杯壁上出现水珠，倒入烧杯中 的澄清石灰水变浑浊。的澄清石灰水变浑浊。【结论结论】CH4+O2 H2O+CO22 22 2点燃点燃【思考思考】这个实验说明甲烷中含有哪些元素？这
11、个实验说明甲烷中含有哪些元素？沼气的制取和利用沼气的制取和利用“西气东输西气东输”工程工程化石燃料的用途化石燃料的用途【算一算算一算】你有什么感受？你有什么感受？探明储量探明储量年产量年产量使用年限使用年限 石油石油2323亿吨亿吨1.741.74亿吨亿吨天然气天然气2.23102.23104 4亿立方米亿立方米408408亿立方米亿立方米煤煤11451145亿吨亿吨9.99.9亿吨亿吨 约约1313年年约约6 6年年约约116116年年我国我国20042004年化石能源探明储量及年产量：年化石能源探明储量及年产量：（1 1）请计算大约多少年后我国的石）请计算大约多少年后我国的石 油、天然气和
12、煤将被耗尽？油、天然气和煤将被耗尽？（2 2）请你将计算的结果在下列图上画出：）请你将计算的结果在下列图上画出：天然气天然气煤煤石油石油【想一想想一想】通过以上计算，你有何通过以上计算，你有何 感想？感想？化石能源是有限的，化石能源是有限的，一方面一方面要合理开要合理开采化石燃料，节约现有的能源，提高能采化石燃料，节约现有的能源，提高能源的利用率；源的利用率；另一方面另一方面还要研究和开发还要研究和开发新的能源。如进一步开发利用核能、太新的能源。如进一步开发利用核能、太阳能、风能、地热、潮汐能、可燃冰、阳能、风能、地热、潮汐能、可燃冰、氢能等。氢能等。【思考思考】如何控制燃烧反应，使燃料充分燃
13、烧？如何控制燃烧反应，使燃料充分燃烧？提供足够多的空气；增大燃料与空提供足够多的空气；增大燃料与空气的接触气的接触面积。面积。1.1.炼钢炉炼钢时为什么要不停地鼓入空气？炼钢炉炼钢时为什么要不停地鼓入空气？2.2.在篝火燃烧时，木柴为什么不平放在地上，在篝火燃烧时，木柴为什么不平放在地上，却要架空？却要架空？3.3.这两种做法对燃料而言有什么好处？对环这两种做法对燃料而言有什么好处？对环 境来说又什么帮助？境来说又什么帮助？【讨论讨论】能使燃料燃烧充分，产生的热量增多，能使燃料燃烧充分，产生的热量增多，节约资源；避免产生大量的节约资源；避免产生大量的CO等物质，污染等物质，污染空气。空气。提供
14、足够多的空气提供足够多的空气增大燃料与空气的接触面积。增大燃料与空气的接触面积。【阅读阅读】海底海底“可燃冰可燃冰”【思考思考】3.3.目前还未大规模使用的原因？目前还未大规模使用的原因？1.1.可燃冰是冰吗？可燃冰是冰吗？2.2.可燃冰有什么优点？可燃冰有什么优点？可燃冰外观像冰，但不是冰，主要含有可燃冰外观像冰，但不是冰，主要含有甲烷水合物（由甲烷分子和水分子组成），甲烷水合物（由甲烷分子和水分子组成），还含有少量二氧化碳等其他气体。还含有少量二氧化碳等其他气体。能量高、燃烧值大等。能量高、燃烧值大等。开采技术上还存在困难开采技术上还存在困难1 1、燃料充分燃烧的条件：、燃料充分燃烧的条件
15、：燃烧时要有足够多的空气；燃烧时要有足够多的空气；燃料与空气要有足够大的接触面。燃料与空气要有足够大的接触面。根据一定量物质的颗粒越小，总表面积越大的原根据一定量物质的颗粒越小，总表面积越大的原理。工业上常将固体燃料粉碎，或将液体燃料理。工业上常将固体燃料粉碎，或将液体燃料雾化，以增大燃料和空气的接触面积，使燃料雾化，以增大燃料和空气的接触面积，使燃料充分燃烧。充分燃烧。课本课本P138P138讨论讨论工业上常将固体燃料粉碎，以增大燃料和空气工业上常将固体燃料粉碎，以增大燃料和空气的接触面积，使燃料充分燃烧。的接触面积，使燃料充分燃烧。不断鼓入空不断鼓入空气等。气等。2、燃料的充分燃烧、燃料的
16、充分燃烧2 2、燃烧不充分的危害、燃烧不充分的危害燃料燃烧不充分时，不仅使燃料燃烧时燃料燃烧不充分时，不仅使燃料燃烧时的热量减少，浪费资源，而且还会产生的热量减少，浪费资源，而且还会产生大量的一氧化碳等物质，污染空气。大量的一氧化碳等物质，污染空气。3 3、燃料充分燃烧的意义、燃料充分燃烧的意义使有限的能源发挥最大的作用，以节使有限的能源发挥最大的作用，以节约能源。约能源。减少对环境的污染。减少对环境的污染。1.1.炼钢炉炼钢时为什么要不停地鼓入空气？炼钢炉炼钢时为什么要不停地鼓入空气？2.2.在篝火燃烧时，木柴为什么不平放在地上，在篝火燃烧时，木柴为什么不平放在地上，却要架空？却要架空？这两
17、种做法对燃料而言有什么好处？对这两种做法对燃料而言有什么好处？对环境来说又什么帮助？环境来说又什么帮助？【讨论讨论】能使燃料燃烧充分，产生的热量增多，能使燃料燃烧充分，产生的热量增多，节约资源；避免产生大量的节约资源；避免产生大量的CO等物质，污染等物质，污染空气。空气。提供足够多的空气。提供足够多的空气。增大燃料与空气的接触面积。增大燃料与空气的接触面积。1、你还能举出一些利用化学反应、你还能举出一些利用化学反应 放出热量的实例吗？放出热量的实例吗？【讨论讨论】2、工业上有时使用煤等固体燃料，、工业上有时使用煤等固体燃料，为了使燃料与空气有足够大的为了使燃料与空气有足够大的 接触面，你认为应
18、将固体燃料接触面，你认为应将固体燃料 进行怎样的处理？进行怎样的处理？将固体燃料粉碎或不断鼓入空气等将固体燃料粉碎或不断鼓入空气等1、知道化学燃料是人类社会重要的自然资源，、知道化学燃料是人类社会重要的自然资源，对人类生活起着重要作用；同时，了解化石对人类生活起着重要作用；同时，了解化石燃料的不可再生性，认识合理开采和节约使燃料的不可再生性，认识合理开采和节约使用化石燃料的重要性。用化石燃料的重要性。2、知道石油炼制出的几种主要产品及其用途。、知道石油炼制出的几种主要产品及其用途。3、了解化学反应中的能量变化、了解化学反应中的能量变化,知道在知道在 当今当今社会，人类需要的大部分能量是由化学反
19、应社会，人类需要的大部分能量是由化学反应产生的。认识燃料充分燃烧的重要性。产生的。认识燃料充分燃烧的重要性。20022002年的世界杯足球赛在韩国的汉城举行，在这一举世年的世界杯足球赛在韩国的汉城举行，在这一举世瞩目的足球场下埋藏着汉城人瞩目的足球场下埋藏着汉城人1515年的垃圾，这些被人们年的垃圾，这些被人们抛弃的垃圾却为赛场提供了大量的能源。抛弃的垃圾却为赛场提供了大量的能源。（1 1）沼气燃烧的化学方程式为）沼气燃烧的化学方程式为 _ _ （2 2）下列说法正确的是（填序号）下列说法正确的是（填序号）_。把秸秆、杂草等废弃物放在密闭池中发酵可以产生把秸秆、杂草等废弃物放在密闭池中发酵可以
20、产生沼气沼气 沼气的应用对解决农村燃料问题，改善环境有沼气的应用对解决农村燃料问题，改善环境有重要意义重要意义 点燃沼气与空气的混合气体可能发生爆炸。点燃沼气与空气的混合气体可能发生爆炸。【练习练习】CH4+O2 H2O+CO22 22 2点燃点燃探究燃烧产生的现象与何种因素有关探究燃烧产生的现象与何种因素有关实验内容实验内容实验现象实验现象实验结论实验结论木炭在氧气中燃烧木炭在氧气中燃烧硫在氧气中燃烧硫在氧气中燃烧产生白光产生白光产生蓝紫色火焰产生蓝紫色火焰燃烧时产生的现象与燃烧时产生的现象与可燃物的性质可燃物的性质有关有关硫在空气中燃烧硫在空气中燃烧硫在氧气中燃烧硫在氧气中燃烧 产生淡蓝色火焰产生淡蓝色火焰 产生蓝紫色火焰产生蓝紫色火焰燃烧时产生的现象燃烧时产生的现象与与氧气的纯度氧气的纯度有关有关棉花成团状在空气中燃烧棉花成团状在空气中燃烧棉花展开在空气中燃烧棉花展开在空气中燃烧燃烧不旺燃烧不旺燃烧很旺燃烧很旺燃烧时产生的现象燃烧时产生的现象与与氧气的接触面积氧气的接触面积有关有关