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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第一课时一、化学反应中的能量变化：一、化学反应中的能量变化：现现 象象手的感觉手的感觉分分 析析化学方程式化学方程式块状变成粉末状块状变成粉末状试管外壁发烫试管外壁发烫生石灰与水反应有热量放出生石灰与水反应有热量放出实验实验7-3：生石灰与水反应放出热量：生石灰与水反应放出热量CaO+H2O=Ca(OH)2现象现象手的感觉手的感觉分析分析有大量气泡产生有大量气泡产生试管壁发烫试管壁发烫镁条与盐酸反应有热量产生，镁条与盐酸反应有热量产生，并放出氢气。并放出氢气。Mg2HCl MgCl2 H2 化学反应一般都会伴随能量的变化，主化学反应一般
2、都会伴随能量的变化，主要表现为热量的变化。有的化学反应要放出要表现为热量的变化。有的化学反应要放出热量，有的要吸收热量。热量，有的要吸收热量。CaO+H2OCa(OH)2C+CO2 2CO高温高温高温高温Mg+2HCl=MgCl2+H2放出热量放出热量放出热量放出热量吸收热量吸收热量CO+CuO=Cu+CO2吸收热量吸收热量（一）常见的放热和吸热反应（一）常见的放热和吸热反应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吸热反应：通常情况下需要吸热反应：通常情况下需要加热加热或或高温高温条件的反应。条件的反应。如：如：CO2+C=2CO高温高温2KMnO4=K2MnO4+MnO2
3、+O2生石灰与水的反应生石灰与水的反应（二）化学能在生活中的应用（二）化学能在生活中的应用（1 1）生活燃料的应用：取暖、做饭）生活燃料的应用：取暖、做饭（2 2）燃烧热的利用：发电、烧制陶瓷）燃烧热的利用：发电、烧制陶瓷（3 3）爆炸产生的能量应用：开山炸石）爆炸产生的能量应用：开山炸石（4 4）食物在体内反应产生能量）食物在体内反应产生能量炼钢炼钢烧砖烧砖发电发电开山炸石开山炸石 煤、石油、天然气是当今世煤、石油、天然气是当今世界上最重要的三大不可再生的化界上最重要的三大不可再生的化石燃料。石燃料。煤煤天然气天然气天然气天然气石石石石 油油油油（一）化石燃料的形成（一）化石燃料的形成二、化
4、石燃料的利用植物或植物枯萎后，植物或植物枯萎后，被埋于土中，经长期被埋于土中，经长期复杂变化形成煤复杂变化形成煤动植物的遗骸被层层动植物的遗骸被层层沙泥掩埋，经复杂变沙泥掩埋，经复杂变化形成石油和天然气化形成石油和天然气（二）化石燃料的组成、状态及分类（二）化石燃料的组成、状态及分类煤煤石石 油油天然气天然气成分成分主要含主要含C主要含主要含C、H主要含主要含CH4物质分类物质分类 固态混合物固态混合物液态混合物液态混合物气态混合物气态混合物“工业粮食工业粮食”“工业血液工业血液”（三）煤和石油的加工利用（三）煤和石油的加工利用1 1、煤的干馏（化学变化）、煤的干馏（化学变化）煤煤焦炭（固态）
5、焦炭（固态）主要成分：主要成分：C煤焦油（液态）煤焦油（液态）煤气（气态）煤气（气态）主要成分：主要成分：H2、CO、CH4加强热加强热隔绝空气隔绝空气2 2、石油的分馏（物理变化）、石油的分馏（物理变化）将石油加热炼制，利用石油中各成分的沸点不同，将石油加热炼制，利用石油中各成分的沸点不同，将它们分离，可得到不同的产品，使石油得到综合将它们分离，可得到不同的产品，使石油得到综合利用。利用。石油蒸馏是物理变化石油蒸馏是物理变化石油蒸馏是物理变化石油蒸馏是物理变化石油的分馏石油的分馏炼制炼制石石油油分分馏馏炼炼制制液化石油气液化石油气溶剂油溶剂油汽油汽油航空煤油航空煤油煤油煤油柴油柴油润滑油润滑
6、油石蜡石蜡沥青沥青化学与科技化学与科技（1 1）成分：）成分：天然气的主要成分是甲烷（天然气的主要成分是甲烷（CH4)CH4)（俗称沼气）。（俗称沼气）。3、天然气、天然气（2 2）甲烷的物理性质）甲烷的物理性质无色、无味的气体无色、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CH4+2O2=CO2+2H2O点燃点燃实验探究记录：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
7、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？甲烷CHCH4 4 CH4+2O2CO2+2H2O 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；沼气是可再生能源。天然气是不可再生能源；沼气是可再生能源。(1)、点燃甲烷前，
8、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，、迅速倒转烧杯，到入澄清石灰水到入澄清石灰水，振荡，如果石灰水变浑浊，则证明有振荡，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
9、年限石石 油油23亿吨亿吨1.74亿吨亿吨天然气天然气2.23104亿立方米亿立方米408亿立方米亿立方米煤煤1145亿吨亿吨9.9亿吨亿吨13.213.2年年年年54.754.7年年年年115.7115.7年年年年（四）（四）化石燃料是不可再生能源化石燃料是不可再生能源讨论：讨论：1、根据数据，估算大约多少年后我国的石油和天然气、根据数据，估算大约多少年后我国的石油和天然气将被耗尽？将被耗尽？2、根据估算的结果，谈谈你对化石燃料使用与开发的、根据估算的结果，谈谈你对化石燃料使用与开发的看法。看法。1 1、化石能源将近被耗尽时，人类将面临严峻的能源危机、化石能源将近被耗尽时，人类将面临严峻的能
10、源危机2 2、新能源的开发与利用、新能源的开发与利用（1 1）太阳能）太阳能（2 2）氢能）氢能（3 3）地热能）地热能（4 4）风能）风能（5 5）可燃冰（由甲烷分子与水分子共同组成的笼状）可燃冰（由甲烷分子与水分子共同组成的笼状化合物）化合物）22可燃冰 -甲烷水合物【阅读阅读】海底海底“可燃冰可燃冰”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
11、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三、使燃料充分燃烧的条件1、1)使燃料与空气有足够大的接触面积使燃料与空气有足够大的接触面积2)燃烧时要有足够多的空气燃烧时要有足够多的空气 增大固体燃料的表面积（如固体燃料的粉增大固体燃料的表面积（如固体燃料的粉碎碎 、蜂窝煤的制作、蜂窝煤的制作、木柴劈细、架空木柴劈细、架空）氧气充足可使燃料充分燃烧（如用鼓风机鼓入空气）氧气充足可使燃料充分燃烧（如用鼓风机鼓入空气）2 2、不充分燃烧的弊端是什么？、不充分燃烧的弊端是什么？1 1）产生的热量减少，浪费资源。）产
12、生的热量减少，浪费资源。2)2)会产生大量的一氧化碳等物质污染空气。会产生大量的一氧化碳等物质污染空气。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、在篝火燃烧时，木柴为什么不平放在地、在篝火燃烧时，木柴为什么不平放在地上，却要架空？上，却要架空？3、这两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？提供充足的空气提供充足的空气使木柴与空气有足够的接触面，充分燃烧使木柴与空气有足够的接触面，充分燃烧使燃料充分燃烧，减少环境污染使燃料充分燃烧，减少环境污染煤球煤球蜂窝煤蜂窝煤燃烧从使用煤球到蜂窝煤，优
13、点是燃烧从使用煤球到蜂窝煤，优点是 煤和空气充分接触，能更充分的煤和空气充分接触，能更充分的燃烧、节约燃料、减少污染燃烧、节约燃料、减少污染补充：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。练习：练习：n某气体由氢气、一氧化碳、甲烷中的一种或某气体由氢气、一氧化碳、甲烷中的一种或几种组成。点燃该气体后，在火焰上方罩一几种组成。点燃该气体后，在火焰上方罩一冷而干燥的烧杯，烧杯内壁出现水雾；把烧冷而干燥的烧杯，烧杯内壁出现水雾；把烧杯迅速倒转过来，注入少量澄清石灰水，振杯迅速倒转过来，注入少量澄清石灰水，振荡，石灰水变浑浊。下列对气体组成的推断荡，石灰水变浑浊。下列对气体组成的推断不正确的是不正确的是 A可能三种气体都存在可能三种气体都存在 B可能只有氢气可能只有氢气 C可能是甲烷和一氧化碳的混合气体可能是甲烷和一氧化碳的混合气体 D可能只有甲烷可能只有甲烷B