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课题2 化石能源的合理利用
第七单元 能源的合理利用与开发
人教版
了解化石燃料的不可再生性，知道化石能源的用途
了解化石燃料燃烧对环境的影响，了解燃料燃烧对空气产生污染的原因
学习目标
交流讨论：家里做饭时用的是什么燃料？汽车用的燃料有哪些？
天然气
液化石油气
汽油
柴油
炼钢厂、热电厂等使用什么燃料？
煤
人类利用的能量大多来自化石能源，如煤、石油和天然气等。可燃冰与天然气的主要成分一致。我们是如何利用化石能源，在利用过程中又遇到哪些问题呢？
煤
石油
天然气
可再生能源
2020年中国能源结构示意图
煤的形成
石油、天然气的形成
不可再生能源
植物
植物枯萎
植物等被埋于土中，经长期复杂变化形成煤
海洋生物死亡
动植物遗骸被层层沙泥掩埋
经复杂变化形成石油和天然气
煤
煤
干馏炼焦
焦炭——冶金工业的重要原料
煤焦油——重要的化工原料
煤气——主要成分：H2、CH4、CO等
加强热、隔绝空气
主要含C，含有少量H、S、N、O等
化学变化
工业的“粮食”
煤
石油
主要含C、 H，含有少量S、N、O等
石油
分馏
物理变化
原理：石油中各成分的沸点不同。
工业的“血液”
石油的分馏是物理变化还是化学变化？
石油
天然气主要是由碳和氢组成的气态碳氢化合物，其中主要的成分是甲烷（CH4）。
甲烷的性质：
甲烷是无色、无味的气体，难溶于水，密度比空气小，燃烧时产生蓝色火焰，放出大量的热。
天然气
实验：甲烷燃烧及其产物检验
记录
实验现象 化学方程式
(1)
(2)
烧杯内壁有无色液滴产生
澄清石灰水变浑浊
CO2 + Ca(OH)2 CaCO3↓ + H2O
CH4+2O2 CO2 + 2H2O
点燃
分析
甲烷具有可燃性，燃烧后有H2O和CO2生成，说明甲烷中含有氢元素和碳元素
可燃冰
①主要成分：甲烷水合物。
②形成：在低温和高压条件下形成。
③优点：热值高，储量巨大，有望成为未来新能源。
④利用：开采的关键是解决技术上的问题。
思考与讨论：如果按下表所示的化石能源储量和年产量，估算大约多少年后将可能没有可开采的煤、石油和天然气。
2021年我国化石能源储量和年产量
储 量 年 产 量
煤 2 079亿吨 41.3亿吨
石油 36.89亿吨 1.99亿吨
天然气 63 393亿立方米 2 075.8亿立方米
≈50年
≈18.5年
≈30.5年
例1.下列鉴别氢气和甲烷的方法正确的是（ ）
A.点燃，观察火焰颜色
B.点燃，在火焰上方罩一个干冷的烧杯
C.将燃着的木条放在盛有氢气和甲烷的集气瓶口
D.点燃，在火焰上方罩一个内壁涂有澄清石灰水的烧杯
D
巩固
例2.人类目前消耗的能源主要来自化石燃料。
(1)石油是化石燃料之一，它属于___________(填“纯净物” 或“混合物”)。
(2)煤块经粉碎处理后，在空气中燃烧得更快、更充分，这是因为_________________________________。
(3)农村居民用上了天然气。天然气燃烧的化学方程式为_________________________________。
混合物
增大了煤与空气的接触面积
CH4 + 2O2 === CO2 + 2H2O
点燃
降低化石能源的利用对环境的影响
02
化石燃料燃烧后的产物
煤
主要含C，还含有H、S、N、O等
主要含C、H
石油
主要成分是甲烷(CH4)
天然气
CO2
H2O
SO2
NO2
NO
CO
浮尘
有害气体
温室效应
酸雨
雾霾
降低化石能源的利用对环境的影响
05
1. 使用化石能源对环境的影响
(1)危害：
①燃料中的一些杂质如硫、氮等燃烧产生空气污染物二氧化硫和氮氧化物，易形成_____。
②燃料燃烧不充分，产生__________等。
③未燃烧的碳氢化合物及炭粒、尘粒等排放到空气中形成浮尘。
(2)防治措施：
大力推广使用脱硫煤；积极开发新能源；使用催化净化装置减少汽车尾气污染等。
酸雨
一氧化碳
原料来源广
产物无污染
燃烧热值大
2H2 + O2 === 2H2O
点燃
氢气—理想的绿色能源
氢能开发和利用存在制氢和储氢问题
氢气的实验室制备
实验室常用锌和稀硫酸反应制取氢气。反应的化学方程式为
开发新能源——氢能源
Zn＋H2SO4 ZnSO4＋H2
固液常温型
排水法收集氢气
向下排空气法收集氢气
H2难溶于水
H2的密度比空气小
开发新能源
太阳能
风能
核能
地热能
水能
生物质能
课堂总结
化石能源
综合利用
环境污染
分类
形成
煤
石油
天然气
煤的干馏
石油的分馏
不可再生能源
温室效应
有毒
酸雨
开发利用新能源
课堂小结
1. 2018年1月6日，巴拿马籍油轮“桑崎”与一艘香港货轮在长江口以东约160海里处发生碰撞起火，该船装有13.6万吨凝析油（石油的一种），大量石油燃烧和泄漏造成了严重的环境污染。下列关于石油叙述，不正确的是（　　）
A．石油是主要含有碳、氢元素的混合物
B．石油属于化石燃料，不可再生
C．从石油中分离出汽油、柴油等产品的过程是化学变化
D．石油直接燃烧会产生一氧化碳、烟尘等污染物
C
2.下列措施：①改进发动机的燃烧方式，使汽油充分燃烧；②使用催化净化装置使有害气体转化为无害物质；③使用无铅汽油；④改用压缩天然气。 其中能够减少汽车尾气对空气污染的是（ ）
A.①② B.②③ C.①②③④ D.①②③
C
3.下列不属于化石燃料的是（　　）
A．煤 B．石油
C．氢气 D．天然气
4.从环境保护的角度考虑，下列燃料中最理想的是（　　）
A．天然气 B．氢气
C．酒精 D．乙醇汽油
B
C
5.燃料的合理利用和开发非常重要。
(1)最重要的三大化石燃料包括煤、石油、___________，它们都属于____________ (填“纯净物”或“混合物”)。
(2)含硫煤燃烧时排放的_______(填化学式)是形成酸雨的主要气体之一。
(3)乙醇(C2H5OH)是一种可再生能源清洁能源，充分燃烧生成二氧化碳和水，燃烧时的化学方程式为______________________。
天然气
混合物
SO2
C2H5OH+3O2 === 2CO2+3H2O
点燃
6.人类目前消耗的能源主要来自化石燃料。
(1)石油是化石燃料之一，它属于___________(填“纯净物” 或“混合物”)。
(2)煤块经粉碎处理后，在空气中燃烧得更快、更充分，这是因为_________________________________。
(3)农村居民用上了天然气。天然气燃烧的化学方程式为_________________________________。
混合物
增大了煤与空气的接触面积
CH4 + 2O2 === CO2 + 2H2O
点燃
7.2016年“冰箭”冲天，中国挺进大火箭时代。
（1）氢气的利用：火箭采用液氢、液氧作为推进剂，其内部温度极低，因此称为“冰箭”，氢气是____(填序号)。
a.常规能源 b.绿色能源 c.不可再生能源
（2）氢气的制取：利用太阳能分解水制H2与电解水制H2相比，其优点是_______；
（3）氢燃料电池是将化学能直接转化为_______，且能量转化效率高达约80%；与化石燃料相比，氢能源的优点是：①原料来源广，②_______，③燃烧热值高。
（4）实验室制取氢气选择_____和_____(填药品名称)，发生装置选择_____(填“固固加热型”或“固液常温型”)，收集方法选择_____法或_______法，反应的方程式为_____。
【答案】
（1）b
（2）节约电能，防止污染环境
（3）电能 产物为水，无污染
（4）锌粒 稀硫酸 固液常温型 排水 向下排空气
Zn + H2SO4 === ZnSO4 + H2↑
谢谢！同学们再见！

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