山東省棲霞市松山中學(xué)九年級(jí)化學(xué)《化石燃料及其利用》課件

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1、第二節(jié)第二節(jié) 化石燃料及其利用化石燃料及其利用你知道我們當(dāng)今社會(huì)使用的主要能源是什么？你知道我們當(dāng)今社會(huì)使用的主要能源是什么？1 1、當(dāng)今社會(huì)使用的燃料有哪些？、當(dāng)今社會(huì)使用的燃料有哪些？ 閱讀課本回答下列問題。閱讀課本回答下列問題。 柴草、煤炭、汽油、柴油、煤油、天然氣、液化石油柴草、煤炭、汽油、柴油、煤油、天然氣、液化石油氣、管道煤氣氣、管道煤氣 2 2、化學(xué)燃料有哪些？它們是怎樣形成的？、化學(xué)燃料有哪些？它們是怎樣形成的？ 煤、石油、天然氣等是埋藏在地下的不可再生的化煤、石油、天然氣等是埋藏在地下的不可再生的化石燃料石燃料 。 它們是由遠(yuǎn)古時(shí)代的動(dòng)植物和其他生物的遺體堆積它們是由遠(yuǎn)古時(shí)代

2、的動(dòng)植物和其他生物的遺體堆積起來，并被巖石層、泥漿層埋人地下后，經(jīng)幾億年的時(shí)間，起來，并被巖石層、泥漿層埋人地下后，經(jīng)幾億年的時(shí)間，在地球內(nèi)部的熱量和壓力的作用下形成的。在地球內(nèi)部的熱量和壓力的作用下形成的。 煤、石油、天然氣都是由碳?xì)浠衔锝M成煤、石油、天然氣都是由碳?xì)浠衔锝M成的。這類物質(zhì)的。這類物質(zhì)在空氣（氧氣）中燃燒時(shí)，碳原子和氫原子分別與氧原子結(jié)在空氣（氧氣）中燃燒時(shí)，碳原子和氫原子分別與氧原子結(jié)合，形成合，形成C0C02 2 和和H H2 2O O ，同時(shí)會(huì)以光能和熱能的形式釋放出能，同時(shí)會(huì)以光能和熱能的形式釋放出能量，因而是很好的能源。當(dāng)今世界，人類利用的能量（如熱量，因而是很好

3、的能源。當(dāng)今世界，人類利用的能量（如熱能、電能等）主要來自于化石燃料的燃燒。例如我們使用的能、電能等）主要來自于化石燃料的燃燒。例如我們使用的電能，主要是由煤燃燒產(chǎn)生的熱能轉(zhuǎn)化而來的。電能，主要是由煤燃燒產(chǎn)生的熱能轉(zhuǎn)化而來的。 一、化石燃料的燃燒一、化石燃料的燃燒 用來驅(qū)動(dòng)汽車、飛機(jī)和輪船的燃料主要是從石油中用來驅(qū)動(dòng)汽車、飛機(jī)和輪船的燃料主要是從石油中分離出來的汽油、航空煤油、柴油等。分離出來的汽油、航空煤油、柴油等。 煤、汽油、煤油、柴油、液化石油氣煤、汽油、煤油、柴油、液化石油氣等燃料中，除等燃料中，除了含有了含有碳、氫碳、氫元素外，還含有元素外，還含有硫、氮硫、氮等元素，這些元素等元素，

4、這些元素在燃燒時(shí)會(huì)轉(zhuǎn)化為在燃燒時(shí)會(huì)轉(zhuǎn)化為二氧化硫和氮的氧化物二氧化硫和氮的氧化物，釋放到大氣釋放到大氣中，造成環(huán)境污染中，造成環(huán)境污染。 不同的燃料，成分不盡相同，性質(zhì)存在差異，使用和不同的燃料，成分不盡相同，性質(zhì)存在差異，使用和儲(chǔ)運(yùn)方法也不同。煤炭廉價(jià)、易于貯存和運(yùn)輸，但難以點(diǎn)儲(chǔ)運(yùn)方法也不同。煤炭廉價(jià)、易于貯存和運(yùn)輸，但難以點(diǎn)燃且燃燒時(shí)會(huì)產(chǎn)生黑煙和灰塵；酒精容易點(diǎn)燃，燃燒時(shí)不燃且燃燒時(shí)會(huì)產(chǎn)生黑煙和灰塵；酒精容易點(diǎn)燃，燃燒時(shí)不會(huì)產(chǎn)生黑煙和灰塵，但是價(jià)格很貴且不易貯存和運(yùn)輸會(huì)產(chǎn)生黑煙和灰塵，但是價(jià)格很貴且不易貯存和運(yùn)輸在選擇燃料時(shí)要綜合考慮各方面的因素。在選擇燃料時(shí)要綜合考慮各方面的因素。 選擇

5、合適的燃料選擇合適的燃料 活動(dòng)天地活動(dòng)天地1 1為什么燒烤時(shí)常用木炭，而不是表中的其他燃料？為什么燒烤時(shí)常用木炭，而不是表中的其他燃料？2 2確定下列用途所應(yīng)選擇的燃料，并說明選擇的原因。確定下列用途所應(yīng)選擇的燃料，并說明選擇的原因。（l l）城市的樓房供暖。）城市的樓房供暖。（2 2）鄉(xiāng)村住房供暖。）鄉(xiāng)村住房供暖。（3 3）城市居民做飯。）城市居民做飯。根據(jù)上表所列的燃料的性質(zhì)，請(qǐng)回答下面的問題根據(jù)上表所列的燃料的性質(zhì)，請(qǐng)回答下面的問題2 2、（、（1 1）取決于當(dāng)?shù)氐馁Y源情況）取決于當(dāng)?shù)氐馁Y源情況 （2 2）主要是煤（當(dāng)?shù)刭Y源情況）主要是煤（當(dāng)?shù)刭Y源情況） （3 3）天然氣）天然氣1 1、

6、提示：、提示：從燃燒有無火焰、攜帶是否方便、著火點(diǎn)高從燃燒有無火焰、攜帶是否方便、著火點(diǎn)高低、燒烤食品時(shí)是否有異味、對(duì)環(huán)境是否有不良影響低、燒烤食品時(shí)是否有異味、對(duì)環(huán)境是否有不良影響等方面考慮。等方面考慮。二、化石燃料的綜合利用二、化石燃料的綜合利用 化石燃料不僅是優(yōu)質(zhì)的能量資源，還是寶貴的化工資源?；剂喜粌H是優(yōu)質(zhì)的能量資源，還是寶貴的化工資源。化學(xué)家以石油為原料，開創(chuàng)了輝煌的石油化學(xué)工業(yè)。他們改化學(xué)家以石油為原料，開創(chuàng)了輝煌的石油化學(xué)工業(yè)。他們改變石油中的分子，使大分子斷裂為小分子，小分子重新組合變石油中的分子，使大分子斷裂為小分子，小分子重新組合成大分子，從而把黑色的液體石油轉(zhuǎn)化成為塑

7、料、橡膠、合成大分子，從而把黑色的液體石油轉(zhuǎn)化成為塑料、橡膠、合成纖維、醫(yī)藥、農(nóng)藥、染料等三千多種工業(yè)產(chǎn)品，所以有人成纖維、醫(yī)藥、農(nóng)藥、染料等三千多種工業(yè)產(chǎn)品，所以有人把石油稱為把石油稱為“工業(yè)的血液工業(yè)的血液”。 分子聚合催化劑分子聚合催化劑 多識(shí)一點(diǎn)多識(shí)一點(diǎn) 最初，化學(xué)家以乙烯為原料制造聚乙烯需要很苛刻最初，化學(xué)家以乙烯為原料制造聚乙烯需要很苛刻的條件，而且產(chǎn)品的熔點(diǎn)較低，溫度超過的條件，而且產(chǎn)品的熔點(diǎn)較低，溫度超過100100就開始變就開始變軟。軟。19531953年，化學(xué)家齊格勒（德國）和納塔（意大利）年，化學(xué)家齊格勒（德國）和納塔（意大利）發(fā)明了烯烴聚合催化劑，使小分子聚合成大分子可

8、以在發(fā)明了烯烴聚合催化劑，使小分子聚合成大分子可以在溫和的條件下進(jìn)行，生成的新型聚合物更軟，堅(jiān)固，而溫和的條件下進(jìn)行，生成的新型聚合物更軟，堅(jiān)固，而且在且在100100時(shí)也不會(huì)變得太軟，被廣泛用于汽車，化工，時(shí)也不會(huì)變得太軟，被廣泛用于汽車，化工，包裝，建筑，醫(yī)療，農(nóng)業(yè)，食品等領(lǐng)域。包裝，建筑，醫(yī)療，農(nóng)業(yè)，食品等領(lǐng)域。 這種新型催化劑的發(fā)明為高分子化學(xué)開辟了廣闊的這種新型催化劑的發(fā)明為高分子化學(xué)開辟了廣闊的研究領(lǐng)域，在分子剪切方面發(fā)揮了巨大威力，使制造各研究領(lǐng)域，在分子剪切方面發(fā)揮了巨大威力，使制造各種特殊性能的石油化工產(chǎn)品成為可能。他們二人也因此種特殊性能的石油化工產(chǎn)品成為可能。他們二人也因

9、此分享了分享了19631963年的若貝爾化學(xué)獎(jiǎng)。年的若貝爾化學(xué)獎(jiǎng)。 我國是一個(gè)煤炭資源豐富，石油、天然氣資源相對(duì)不足我國是一個(gè)煤炭資源豐富，石油、天然氣資源相對(duì)不足的大國，己探明煤炭資源儲(chǔ)量超過的大國，己探明煤炭資源儲(chǔ)量超過l l萬億噸，占我國化石能源萬億噸，占我國化石能源的的9090以上。在我國，實(shí)現(xiàn)對(duì)煤的綜合利用已是當(dāng)務(wù)之急。以上。在我國，實(shí)現(xiàn)對(duì)煤的綜合利用已是當(dāng)務(wù)之急。 當(dāng)前，煤的綜合利用措施主要有煤的氣化、煤的焦化和當(dāng)前，煤的綜合利用措施主要有煤的氣化、煤的焦化和煤的液化等。煤的液化等。 煤的氣化煤的氣化是使煤在氧氣不足的情況下發(fā)生不完全燃燒，是使煤在氧氣不足的情況下發(fā)生不完全燃燒，從

10、而轉(zhuǎn)化為既可作燃料氣，又可作化工原料的從而轉(zhuǎn)化為既可作燃料氣，又可作化工原料的 COCO、CHCH4 4、H H2 2等。等。 煤的焦化煤的焦化是指把煤隔絕空氣加強(qiáng)熱，將煤分解為焦是指把煤隔絕空氣加強(qiáng)熱，將煤分解為焦炭（用于金屬冶煉、作電極材料等）、煤焦油（含有多炭（用于金屬冶煉、作電極材料等）、煤焦油（含有多種化工原料）、焦?fàn)t氣（含有種化工原料）、焦?fàn)t氣（含有COCO、CHCH4 4、H H2 2、COCO2 2等）的等）的過程。過程。 煤的液化煤的液化，是一項(xiàng)生產(chǎn)人造石油的技術(shù)，因?yàn)槊褐?，是一?xiàng)生產(chǎn)人造石油的技術(shù)，因?yàn)槊褐刑荚睾扛?，氫元素含量低，而且碳、氫元素多以巨碳元素含量高，氫元?/p>

11、含量低，而且碳、氫元素多以巨型分子存在，液化的目的就是把煤分裂為小的分子，再型分子存在，液化的目的就是把煤分裂為小的分子，再利用催化劑向那些小分子中加入氫，以得到與石油產(chǎn)品利用催化劑向那些小分子中加入氫，以得到與石油產(chǎn)品成分相近的燃料油。成分相近的燃料油。 因此我們要因此我們要節(jié)約使用化石燃料節(jié)約使用化石燃料，同時(shí)又要，同時(shí)又要加強(qiáng)化石加強(qiáng)化石燃料的綜合利用，積極開發(fā)新能源燃料的綜合利用，積極開發(fā)新能源。新能源：新能源：太陽能、地?zé)崮堋⒑四?、風(fēng)能、潮汐能等。太陽能、地?zé)崮?、核能、風(fēng)能、潮汐能等。 煤、石油、天然氣是不可再生的寶貴資源，其儲(chǔ)量煤、石油、天然氣是不可再生的寶貴資源，其儲(chǔ)量有限?？茖W(xué)

12、家們正積極尋找其他可再生的替代資源，以有限?？茖W(xué)家們正積極尋找其他可再生的替代資源，以保持人類的可持續(xù)發(fā)展。保持人類的可持續(xù)發(fā)展。 煤、石油和天然氣的比較煤、石油和天然氣的比較 煤煤( (工業(yè)糧食工業(yè)糧食) ) 石油（工業(yè)血液）石油（工業(yè)血液） 天然氣天然氣 狀態(tài)狀態(tài)固體固體黏稠狀液體黏稠狀液體氣體氣體組成組成主要含有主要含有C C元素，還元素，還含有少量含有少量H H、N N、S S、O O等元素等元素主要含有主要含有C C、H H元素，還含元素，還含有少量有少量S S、N N、O O等元素等元素主要成分是主要成分是甲烷甲烷化學(xué)式：化學(xué)式：CHCH4 4用途用途重要的化工和冶金重要的化工和冶

13、金工業(yè)原料工業(yè)原料重要的化工原料重要的化工原料燃料和化工燃料和化工原料原料熱值熱值2.12.110107 7 J/kg J/kg4.24.210107 7 J/kg J/kg3.93.910107 7 J/kgJ/kg加工加工方法方法煤的干餾煤的干餾石油的分餾石油的分餾產(chǎn)品產(chǎn)品干餾得到焦炭、煤干餾得到焦炭、煤焦油、焦?fàn)t煤氣等焦油、焦?fàn)t煤氣等分餾得到石油氣、汽油、分餾得到石油氣、汽油、柴油、煤油等柴油、煤油等燃?xì)馊細(xì)馊紵c污燃燒與污染情況染情況造成溫室效應(yīng)；污染大氣；形成酸雨；熱污染造成溫室效應(yīng)；污染大氣；形成酸雨；熱污染1 1、在煤礦的礦坑里常有甲烷氣體逸出，因此，應(yīng)該注、在煤礦的礦坑里常有甲

14、烷氣體逸出，因此，應(yīng)該注意什么？意什么？（1 1）礦井里必須采?。┑V井里必須采取通風(fēng)通風(fēng)措施措施（2 2）礦井里一定要）礦井里一定要嚴(yán)禁煙火嚴(yán)禁煙火在線測(cè)試在線測(cè)試2 2、（、（1 1）寫出煤氣的主要成分）寫出煤氣的主要成分COCO燃燒的化學(xué)方程式燃燒的化學(xué)方程式: :（2 2）同溫同壓下，相同體積的）同溫同壓下，相同體積的COCO和和CHCH4 4分別充分燃燒，分別充分燃燒，消耗氧氣較多的是消耗氧氣較多的是_（3 3）燃燒）燃燒管道煤氣的灶具管道煤氣的灶具如需如需改燒天然氣改燒天然氣， 則灶具的則灶具的改造辦法是進(jìn)空氣管的直徑應(yīng)改造辦法是進(jìn)空氣管的直徑應(yīng)_增大增大CHCH4 42CO + O

15、2 2CO2點(diǎn)燃點(diǎn)燃3 3、寫出、寫出天然氣（主要成分為天然氣（主要成分為CHCH4 4）完全燃燒的化學(xué)方程式。完全燃燒的化學(xué)方程式。4 4、從石油中得到的液化石油氣的主要成分是丙烷、從石油中得到的液化石油氣的主要成分是丙烷( (C C3 3H H8 8) )、丁烷丁烷( (C C4 4H H1010) )、丙烯、丙烯( (C C3 3H H6 6) ) 、丁烯、丁烯( (C C4 4H H8 8) )等等. .寫出寫出液化石油液化石油氣氣完全燃燒的化學(xué)方程式。完全燃燒的化學(xué)方程式。CHCH4 4 + 2O + 2O2 2 = CO = CO2 2 + 2H + 2H2 2O O C C3 3H H8 8 + 5O + 5O2 2 = 3CO = 3CO2 2 + 4H + 4H2 2O O 2C2C4 4H H1010 + 13O + 13O2 2 8CO8CO2 2 + 10H + 10H2 2O O C C3 3H H4 4 + 4O + 4O2 2 = 3CO = 3CO2 2 + 2H + 2H2 2O O C C4 4H H8 8 + 6O + 6O2 2 = 4CO = 4CO2 2 + 4H + 4H2 2O O 點(diǎn)燃點(diǎn)燃點(diǎn)燃點(diǎn)燃點(diǎn)燃點(diǎn)燃點(diǎn)燃點(diǎn)燃點(diǎn)燃點(diǎn)燃