资源简介

(共26张PPT)
年 级：九年级 学 科：化学（科粤版）
5.4 化石燃料
基于2024年6月20日能源研究院（Energy Institute，EI)、毕马威（KPMG）和科尔尼（Kearney）联合发布的第73版《世界能源统计年鉴》（《世界能源统计年鉴 2024》）
《山海经》
其阴多石涅
其阳多赤铜
曰女床之山
西南三百里
《水经注》
亦谓之石炭
又燃之难尽
石墨可书
《汉书》
肥可燃
高奴县有洧水
《梦溪笔谈》
即此也
旧说高奴县出脂水
鄜延境内有石油
西川有火井，事奇甚。其井居然冷水，绝无火气，但以长竹剖开去节合缝漆布，一头插入井底，其上曲接，以口紧对釜脐，注卤水釜中。只见火意烘烘，水即滚沸。
《天工开物》
一、什么是化石燃料
煤
天然气
石油
古代生物的“珍贵遗产”，不能再生，为混合物。
我国化石燃料储备基本情况
煤
储量占世界第四位，却是全球最大的煤炭生产国、消费国和进口国。
天然气
蕴藏量相对较少，主要分布在西部地区。需要通过海运进口液化天然气（LNG）和通过管道进口天然气。
石油
蕴藏量相对较少，大量依赖进口。
能源消费结构：以煤为主，多样化发展，仍然受相关化石燃料自给率约束。
化石燃料储备：“富煤缺油少气”
二、化石燃料燃烧对环境的影响
CO2
CO2
CO2
使温室效应加剧
SO2
SO2
NO2
NO
CO
酸雨
结合我国国情，如何实现可持续发展？
——坚持立足国情。能源的饭碗必须端在自己手里，立足国内增强能源自主保障能力。坚持先立后破、通盘谋划，传统能源逐步退出必须建立在新能源安全可靠替代的基础上，发挥化石能源兜底保障作用，有效应对能源安全风险挑战。
——坚持立足国情。能源的饭碗必须端在自己手里，立足国内增强能源自主保障能力。坚持先立后破、通盘谋划，传统能源逐步退出必须建立在新能源安全可靠替代的基础上，发挥化石能源兜底保障作用，有效应对能源安全风险挑战。
《中国的能源转型》白皮书
国务院新闻办公室2024年8月29日发布
——坚持绿色低碳。把节约能源资源放在首位，实施全面节约战略，充分用好一克煤、一滴油、一度电，不断提升能源利用效率。以绿色低碳为导向，大力实施可再生能源替代，加快构建以非化石能源为主体的能源供给体系。
李四光
王进喜
背着煤气包的公交车
——坚持绿色低碳。把节约能源资源放在首位，实施全面节约战略，充分用好一克煤、一滴油、一度电，不断提升能源利用效率。以绿色低碳为导向，大力实施可再生能源替代，加快构建以非化石能源为主体的能源供给体系。
——坚持立足国情。能源的饭碗必须端在自己手里，立足国内增强能源自主保障能力。坚持先立后破、通盘谋划，传统能源逐步退出必须建立在新能源安全可靠替代的基础上，发挥化石能源兜底保障作用，有效应对能源安全风险挑战。
《中国的能源转型》白皮书
国务院新闻办公室2024年8月29日发布
——坚持绿色低碳。把节约能源资源放在首位，实施全面节约战略，充分用好一克煤、一滴油、一度电，不断提升能源利用效率。以绿色低碳为导向，大力实施可再生能源替代，加快构建以非化石能源为主体的能源供给体系。
三、化石燃料的综合利用
隔绝空气加强热
煤的干馏（或焦化）——化学变化
三、化石燃料的综合利用
煤的干馏（或焦化）——化学变化
较为经济、洁净、
燃烧效率高的燃料
三、化石燃料的综合利用
煤的干馏（或焦化）——化学变化
三、化石燃料的综合利用
石油的分馏——物理变化
利用其中各组分的沸点不同，加热蒸馏而分离，称为分馏。
气态碳氢化合物
气态碳氢化合物
三、化石燃料的综合利用
分馏产品
催化、
加热分解等化学变化
——坚持绿色低碳。把节约能源资源放在首位，实施全面节约战略，充分用好一克煤、一滴油、一度电，不断提升能源利用效率。以绿色低碳为导向，大力实施可再生能源替代，加快构建以非化石能源为主体的能源供给体系。
——坚持立足国情。能源的饭碗必须端在自己手里，立足国内增强能源自主保障能力。坚持先立后破、通盘谋划，传统能源逐步退出必须建立在新能源安全可靠替代的基础上，发挥化石能源兜底保障作用，有效应对能源安全风险挑战。
《中国的能源转型》白皮书
国务院新闻办公室2024年8月29日发布
——坚持绿色低碳。把节约能源资源放在首位，实施全面节约战略，充分用好一克煤、一滴油、一度电，不断提升能源利用效率。以绿色低碳为导向，大力实施可再生能源替代，加快构建以非化石能源为主体的能源供给体系。
CH4 + 2O2 CO2 + 2H2O
点燃
天然气主要成分为甲烷（CH4），容易完全燃烧，几乎不产生硫氧化物和氮氧化物，相对于煤和石油制品，对大气的污染较轻，在这个意义上天然气也可称为“清洁能源”。
燃烧的可燃冰
2017 年，我国在南海北部神狐海域试采可燃冰成功，成为世界上首个稳定开采这种能源的国家。
可燃冰是以甲烷为主的天然气与水在高压低温条件下形成的类冰状结晶物质，分布于深海或陆域永久冻土中。燃烧1 m3的可燃冰，相当于燃烧164 m3的天然气所释放的能量。
——坚持绿色低碳。把节约能源资源放在首位，实施全面节约战略，充分用好一克煤、一滴油、一度电，不断提升能源利用效率。以绿色低碳为导向，大力实施可再生能源替代，加快构建以非化石能源为主体的能源供给体系。
——坚持立足国情。能源的饭碗必须端在自己手里，立足国内增强能源自主保障能力。坚持先立后破、通盘谋划，传统能源逐步退出必须建立在新能源安全可靠替代的基础上，发挥化石能源兜底保障作用，有效应对能源安全风险挑战。
《中国的能源转型》白皮书
国务院新闻办公室2024年8月29日发布
——坚持绿色低碳。把节约能源资源放在首位，实施全面节约战略，充分用好一克煤、一滴油、一度电，不断提升能源利用效率。以绿色低碳为导向，大力实施可再生能源替代，加快构建以非化石能源为主体的能源供给体系。
地热能
风能
太阳能
截至2023年底，中国风电、光伏发电累计装机容量分别达4.41亿千瓦、6.09亿千瓦，合计较10年前增长了10倍。
来源于《中国的能源转型》白皮书
水能
核能
我国清洁能源走廊（全球最大）跨越1800公里,水位落差超过900米,总装机容量超过7000万千瓦。2023年6座电站发电量超过2760亿千瓦时,相当于节约标准煤约8300万吨。
沿海核电项目建设有序推进，代表“中国名片”的自主三代核电技术“华龙一号”首批机组陆续投运，“国和一号”示范工程正在建设，全球首座第四代核电技术商业电站高温气冷堆示范工程建成投运。
截至2023年底，在运核电装机容量5691万千瓦，是2013年底的3.9倍；在运在建总装机容量10033万千瓦。
氢能
课堂小结
化石燃料
煤
石油
天然气
煤的干馏（或焦化）
——化学变化
石油的分馏
——物理变化
主要成分是CH4
不可再生
着眼人类共同命运，
共谋能源可持续发展。
非化石燃料
绿色低碳
课堂检测
1. 下列关于化石燃料的说法，不恰当的是 （ ）
A. 化石燃料是不可再生能源
B. 天然气燃烧不产生温室气体
C. 化石燃料是古代生物的遗骸经地层深处高温、高压下的复杂变化而
形成的
D. 煤、石油和天然气都是当今世界上重要的化石燃料
B
课堂检测
2. 下列说法正确的是 （ ）
A. 煤是含碳的单质，石油是碳、氢的化合物
B. 工业上从石油中分离出汽油、煤油时是利用了各组分的密度不同
C. 煤隔绝空气加强热时，发生的是化学变化
D. 家用天然气灶的火焰呈现黄色时，说明燃料燃烧充分
C
课堂检测
3. 化学在能源利用、环境保护等方面具有极其重要的作用，下列说法正确的是 （ ）
A. 当前为保护环境，可以禁止使用化石燃料
B. 人类只能利用燃料的燃烧获取能量
C. 可燃冰主要成分为甲烷，已经在生活中大量应用
D. 我国科学家利用二氧化碳合成淀粉为实现碳中和提供了重要途径
D
感谢观看教学设计
课程基本信息
学科 化学 年级 九年级 学期 秋季
课题 5.4 化石燃料
教学目标
1. 通过总结生活中常见能源，并结合世界能源消费统计及我国古代能源使用情况，认识化石燃料这一宝贵的资源及其对人类的重要价值。 2. 通过自主学习教材，知道化石燃料燃烧对环境的不利影响，认识使用和开发清洁燃料及绿色能源的重要性，树立环境保护和辩证认识问题的意识。 3. 结合我国国情，认识合理利用和开发能源、节约使用化石燃料的重要性，体会化学与社会发展的关系，感受化学对改善生活和促进社会发展的积极作用，增强研究新型清洁能源的社会责任感。 4. 通过学习《中国的能源转型》白皮书，知道我国在环境保护、新型能源发展方面的大国担当和巨大贡献。
教学内容
教学重点： 1. 化石燃料对人类的重要性。 2. 化石燃料的综合利用。 3. 资源综合利用的绿色化学观念的形成。 4. 中国古代化石燃料的使用及现代能源转型发展中的大国智慧与担当。 教学难点： 1. 认识煤和石油的综合利用以及化石燃料的燃烧及其污染辩证视角的形成。 2. 比较、归纳等科学方法的使用，环保意识与研究新型清洁能源的社会责任感的建立。
教学过程
教学环节 教师活动 学生活动 设计意图
环节一： 认识化石燃料 引导学生回忆生活中常用燃料。并出示现代人类使用的各能源占比。 带领学生一起赏析与化石燃料相关的古诗词。 引导学生认识化石燃料。 总结生活中常用燃料（煤、石油、天然气、酒精、煤气等）。 辨识古诗词中相关的燃料类型。 阅读课本，初步认识化石燃料。（形成、分类） 以身边熟悉的情境为引，结合古今人类使用化石燃料的重要场景，体会化石燃料于人类社会发展的重要意义。同时注重中国古代相关情境素材的使用，增强民族自信和文化认同，厚植爱国主义情怀。激发认识化石燃料的浓厚学习兴趣。
环节二： 认识化石燃料燃烧对环境的影响 引导学生回忆总结我国化石燃料相关的基本国情。 讲解化石燃料燃烧对环境的影响。 总结地理学科与化石燃料相关的我国的基本国情。初步感知基于我国国情下，可能导致的环境问题。 总结化石燃料燃烧对环境的不利影响。（粉尘污染、污染气体等） 知道化石燃料燃烧对环境的不利影响，认识使用和开发清洁燃料及绿色能源的重要性，树立环境保护和辩证认识问题的意识。培养作为国家公民的责任意识和国家观念。
环节三： 化石燃料的综合利用 与学生共同学习《中国的能源转型》白皮书。 引导学生认识化石燃料的综合利用方式。 学习相关资料和化石燃料的综合利用（煤、石油的综合利用），可以从化学变化和物理变化的角度进行区分。 感受我国在能源开发与利用过程中，立足国情艰苦卓绝的奋斗精神，立足人类共同命运的大国担当。 明确化石燃料的综合利用方法，感受化学对改善生活和促进社会发展的积极作用。
环节四： 清洁能源 讲解目前广泛使用的清洁能源和未来有望广泛使用的清洁能源种类。 结合《中国的能源转型》白皮书，讲解我国为实现能源清洁化做出的努力和目前取得的成绩。 学习天然气和可燃冰相关知识。 了解太阳能、风能等新能源种类和我国目前相关能源布局情况。 明确清洁能源的种类和我国目前的应用情况，感受新中国成立以来，我国走出的一条顺应全球发展大势、适应时代要求的能源转型之路。
环节五： 课堂小结 以核心知识为引，与学生共同总结本课时重点学习内容。 总结本课时核心知识点，形成知识脉络。 明确课时核心知识，形成核心知识脉络图，强化联系加深记忆。作业练习
课程基本信息
学科 化学 年级 九年级 学期 秋季
课题 5.4 化石燃料
作业练习
一、基础类习题 1. 下列说法错误的是（ ）。 A. 化石燃料都含有碳元素 B. 化石燃料的燃烧产物都只有 CO2 和 H2O C. 化石燃料燃烧为人类提供能量，也给环境带来污染 D. 化石燃料是古代生物遗骸经地层深处高温、高压复杂变化而形成的 2. 下列化石燃料及产品的加工和利用，不属于化学反应的是（ ）。 A. 石油分馏 B. 煤的干馏 C. 天然气燃烧 D. 石油分解 3. 碳和氢元素组成的物质完全燃烧时，碳元素转化成二氧化碳，氢元素转化成水。管道煤气的主要成分是 H2、CH4 和 CO，请书写它们各自完全燃烧的化学方程式。 二、综合类习题 1. 家用天然气的主要成分是 CH4，为了防止燃气泄漏造成危险，可以在厨房中安装燃气报警器。 （1）如果某家庭用的灌装液化石油气，报警器应安在__________（填“屋顶”或“地板”）附近的墙面上，原因是_____________________________________。 （2）如果厨房里发生天然气泄漏，__________（填“可以”或“不可以”）开抽油烟机通风换气。 （3）天然气燃烧不充分时火焰就会显黄色或有黑烟，这时可调大燃气灶__________（填“空气”或“燃气”）进入量，或调小另一气体的进入量。 2. 由化石能源直接制备的氢气称为灰氢，由化石能源制备且对反应排放的二氧化碳进行了捕集封存的氢气称为蓝氢，使用可再生能源转化成的电能分解水制备的氢气称为绿氢。从这三种制氢方式对环境产生的影响角度，解释为什么北京冬奥会火炬使用蓝氢和绿氢，而没有用价格更便宜的灰氢。 习题答案 一、基础类习题 1. B 2. A 3. 二、综合类习题 1. （1）地板 液化石油气密度比空气大 （2）不可以 （3）空气 2. 蓝氢是将天然气通过蒸汽甲烷重整或自热蒸汽重整制成。虽然天然气也属于化石燃料，在生产蓝氢时也会产生温室气体，但由于使用了碳捕捉、利用与储存（CCUS）等先进技术，温室气体被捕获，减轻了对地球环境的影响，实现了低排放生产。绿氢是通过使用可再生能源，如风能或太阳能电解水来制取的氢气。这种方法产生的氢气在燃烧时仅释放出水，没有碳排放，因此被认为是一种非常纯净的绿色新能源。相比之下，灰氢通常是通过天然气重整或煤炭气化等化石燃料制得，这些过程会产生大量的二氧化碳，对环境造成负面影响。在全球能源转型的背景下，蓝氢和绿氢的使用符合可持续发展的要求，有助于减少对化石燃料的依赖，推动能源结构的优化和升级。北京冬奥会使用蓝氢和绿氢作为火炬燃料，展示了中国在新能源领域的技术实力，同时也传递了中国致力于实现碳中和目标的决心。

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