第1课时 化学反应中的能量变化 化石燃料的合理利用.ppt

讨论
化学反应中的热量变化被应用于生活和生产中，同 学们能说说它们在实际生产中的应用吗？
①生活燃料的利用：做饭、取暖等； ②利用燃料燃烧产生的热量：发电、发射火箭等； ③爆炸产生的能量：开山炸石、拆除违规建筑等； ④食物在体内发生缓慢氧化放出热量：维持体温
和提供日常活动所需的能量。
课堂教学展示 典例剖析
燃气灶的火焰呈现黄色或橙色，锅底出现黑色， 说明氧气不足，燃气燃烧不充分，此时，可将 灶具的进风口调大，这样做的目的是增加进入 空气(或氧气)的量，使燃气燃烧更充分。
新能源：可燃冰
分布于深海沉积物中，由甲烷与水 在高压低温条件下形成的类冰状的 结晶物质。
优点
储蓄量大，且一体积可燃冰可储 载100~200倍体积的甲烷气体。
例 关于化学反应与能量变化的叙述不正确的是 （A） A.在化学反应中只有燃烧才能放出热量 B.物质的缓慢氧化均放出热量 C.物质发生化学反应的同时伴随着能量变化 D.人们使用化石燃料是利用它们燃烧产生的热量
提示：燃烧能放出一定的热量，但在不燃烧时有可能 也会放出热量，例如氧化钙溶于水同样会放出热量。
课堂教学展示 课堂探究
知识点2 化石燃料的利用
能源问题是21世纪的热点问题。当今 社会能源结构中，煤、石油、天然气等占 有主导地位。
煤 的 形 成
石油和天然气的形成
煤、石油、天然气是由古代生物的遗 骸经过一系列复杂的变化形成的，我们统 称为化石燃料，它们是不可再生能源。
要点1 煤和石油
煤
石油
元素 主要含碳（少量氢、氮、硫、 主要含碳、氢（少量氮、硫、
提问： 按照表中的数据，估算一下大约多少年
后将没有可开采的天然气。
讨论： 对化石燃料的使用与开发的看法。

12．煤、石油、天然气是重要的化石燃料，下列关于化石燃料的叙述不正 确的是( A ) A．煤、石油、天然气的蕴藏量是无限的 B．化石燃料是由古代生物的遗骸经过复杂变化而形成的 C．化石燃料燃烧为人类提供能量，也会对环境造成污染 D．使用车用乙醇汽油能减少汽车尾气的污染，节约石油资源
13．(大连中考)我国经济的快速发展对能源的需求日益增长。 (1)煤主要含有碳元素，将煤作为燃料，主要是利用碳与氧反应放出的 ___热__量_________；氧气不充足时，煤中的碳燃烧会产生___一__氧__化__碳____等物 质污染空气。 (2)将石油加热炼制，可得到用作汽车燃料的产品之一的是 __汽__油__(或__柴__油__)____。 (3)化石燃料是不可再生能源，人们正在开发和使用的新能源之一是 ___太__阳__能___________。
煤
石油
天然气
分是_______，石油主要含有_______________元素，它们都是不可再生能
碳
碳、氢
源。
5．天然气：(1)天然气的主要成分是__甲__烷_____，也是__沼__气_____的主要成分。
蓝色 (2C)甲H烷4＋易2O燃2=烧点=，=燃=产= 生CO__2＋__2_H__2火O_焰_。，放出热量，其反应的化学方程式为___
第七单元 燃料及其利用
课题2 燃料的合理利用与开发
第1课时 化学反应中的能量变化 化石燃料的利用
知识点❶：化学反应中的能量变化 1．化学反应在生成新物质的同时，还伴随着__能__量_____的变化，通常表现 为_热__量_______的变化。有些反应是__放__热_____的，如物质的燃烧等，称之为 ____放__热_____反应；有些反应是_____吸__热_____的，如碳与二氧化碳的反应， 称之为__吸__热_____反应。 2．(枣庄中考)化学反应不仅生成了新物质，还伴随着能量变化。下列事例 中通过化学反应提供能量的是( D )

1、煤和石油
煤的形成
远古时期的植物
植物枯萎
植物等被埋在土中，经 长期复杂变化形成煤
阅读课本138页，思考下列问题：
⑴、煤是纯净物还是混合物？ 主要组成元素是什么？还含有哪些少量元素？混合物
碳元素 ⑵、煤完全燃烧的产物有哪些？
氢、氮、硫、氧元素
CO2
H2O
NO2
SO2
⑶、煤气的主要成分有哪些？
氢气、甲烷、一氧化碳 ⑷、煤综合利用可分解成哪些有用的物质？
改进措施：
使用脱硫煤;实行排烟脱硫技术，回收SO2；减少含硫煤 的使用，使用清洁能源
2. 汽车用燃料的燃烧
⑴、汽车尾气主要污染物： 一氧化碳、未燃烧的碳氢化合物、氮的氧化物、含铅化合物、烟尘等。
⑵、减少汽车尾气对空气的污染可采取哪些措施？
A、改进发动机的燃烧方式，以使汽油能充分燃烧。
B、使用催化净化装置，使有害气体转化为无害物质。
煤、石油等化石燃料燃烧造成对空气的污染主要有以下几个方面 原因 燃料的中一些杂质如硫等燃烧时，产生空气污染物如二氧化 硫等
燃料燃烧时不充分，产生一氧化碳
未燃烧的碳氢化合物及炭粒、尘粒等排放到 空气中
1. 煤的燃烧
除生成CO2外，还会产生SO2、NO2、CO、烟尘等大气污染物 SO2、NO2溶于雨水中形成了酸雨
①可燃性： 2H2 ＋ O2
点燃 2H2O
火焰为淡蓝色，放出大量的热 烧杯内壁有水生成。
②还原性：
黑色的固体变为红色固体
CuO ＋ H2 △ Cu ＋H2O
（3）实验室制法：
用锌粒与稀硫酸反应制氢气
反应原理：Zn
＋ H2SO4
制气装置：固、液不加热装置
气体收集法：向下排气法或排水法

一 化石能源的利用
化石能源是由古代生物的遗骸经一系列复杂变化而形成的， 是不可再生能源。
煤、石油、天然气被称为当今世界上最重要的三大化石能源。
煤
石油
天然气
视频：煤的形成
1.煤
煤是复杂的混合物，主要含 有碳元素，此外，还含有氢、氧、 氮、硫等元素。
煤的燃烧产物通常为CO2、 NO2、SO2等。
煤隔绝空气加强热——干馏（化学变化），煤干馏后可被充分利 用，还可以极大地减少污染。
3.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（ C ）
A.①②
B.②③ C.①②③④ D.①②③
的影响
对空气的影响
造成空气污染 的原因
防治空气污染 的措施
能源的开发和 利用
随堂训练
1.下列关于煤的说法不正确的是（ C ） A.煤是一种化石燃料，最终将被耗尽 B.将煤隔绝空气加热，可以得到焦炭、煤焦油、煤气 等物质 C.煤只含有碳、氢两种元素 D.煤是一种复杂的混合物
2.下列关于化石燃料的说法中，正确的是（ A ） A.化石燃料是不可再生能源 B.化石燃料取之不尽用之不竭 C.化石燃料在通常情况下都是固体 D.化石燃料充分燃烧后只生成二氧化碳和水
合理利用与开发化石能源
化石燃料形成的时间非常长，储量有限。化石燃料属于不可再生 能源。人类目前消耗的能量主要来自化石燃料。
煤 石油 天然气
2021年我国化石能源储量和年产量
储量
年 产量
2 079亿吨
41.3亿吨
36.89亿吨
1.99亿吨

2．(枣庄中考)化学反应不仅生成了新物质，还伴随着能量变化。下列事例 中通过化学反应提供能量的是( D )
3．(天津中考)下列叙述中正确的是( C ) A．化学反应过程中都会发生放热现象 B．在化学反应中只有燃烧反应才能放出热量 C．化学反应伴随着能量变化 D．人类利用的能量都是通过化学反应获得的
8．(松江区期末)下列使燃料充分燃烧的方法，错误的是( B ) A．提供足量的氧气 B．用大块的煤烧锅炉
C．固体燃料粉碎 D．液体燃料喷成雾状
9．如图表示某市家用燃料使用的发展历程(括号内表示主要成分)，下列 说法错误的是( D )
A．管道煤气有毒 B．家用燃料燃烧时均放出热量 C．液化石油气是石油化工的一种产品 D．使煤分解制成管道煤气的变化是物理变化
_3_._3_g。
16．(1)天然气燃烧时产生的热量高且产物都是无毒物质，是一种理想的
燃 料 。 天 然 气 的 主 要 成 分 是 _C__H_4_( 填 化 学 式 ) ， 它 燃 烧 的 化 学 方 程 式 是 ___C_H__4＋__2_O__2=_点_=_=燃_=_=__C_O__2_＋__2_H_2_O_____。
15．(天津中考)能源利用和环境保护是人类共同关注的问题。 (1)下列说法中正确的是__C__(填字母)。 A．煤、石油和天然气都属于可再生能源 B．从环境保护角度考虑，最理想的燃料是汽油 C．可燃冰将成为未来新能源，其中主要含有甲烷水合物 (2)某电厂为防止环境污染，用石灰石浆来吸收二氧化硫，其反应的化学方 程式为2CaCO3＋2SO2＋O2===2CaSO4＋2X，则X的化学式为_C_O__2。
12．煤、石油、天然气是重要的化石燃料，下列关于化石燃料的叙述 错误的是( A ) A．石油是一种化工产品 B．将煤隔绝空气加强热可制得焦炭 C．天然气的主要成分是甲烷 D．煤、石油、天然气都是混合物

。
Mg+2HCl == MgCl2+H2↑ 放出热量
CaO+H2O＝Ca(OH)2
放出热量
C+CO2 高温 2CO ∆
CO+CuO===Cu+CO2
吸收热量 吸收热量
讲授新课
交流与讨论 1.物质发生化学反应的同时，常常伴随着能量的变化，通常 表现为热量变化，即有放热现象或吸热现象。 2.人们利用燃烧等化学反应产生的能量发电、烧制陶瓷、冶 炼金属和发射火箭等。 3.利用爆炸产生的热量开采煤矿、开山炸石、拆除危旧建筑等。
观察与思考
将红纸剪成窗花与将红纸点燃，二者有什么 相同点，有什么不同点？
导入新课
将红纸剪成窗花与将红纸点燃，二者有什么
相同点，有什么不同点？
相同点：
不同点：
都发生了变化
纸张变成纸条仍 然是纸；而纸张 燃烧后就不再是 纸了。
思考：怎样判断和区别这些变化呢？
导入新课
学习目标 1.物理变化、化学变化的概念，它们的区别、联系
注：石油炼制发生的是 物理变化
讲授新课
观察与思考
（2）主要的组成元素及燃烧产物 煤是混合物，主要含C元素，还含有H元素和少量N、S、O等元 素；燃烧产物为CO2、NO2、SO2等。 石油也是混合物，主要含C、H元素；分馏产物的燃烧产物为 CO2等。
讲授新课
观察与思考
2.天然气 有石油的地方一般都有天然气存在，天然气主要是由
我国2009年我国化石能源基础储量和年产量
探明储量
年 产量
石油
28.33亿吨
1.89亿吨
天然气 32124亿立方米
851.7亿立方米
煤
3261亿吨
30.5亿吨

炼钢
开山炸石
现代生活中常用的燃料都是从化石燃 料 转 化 而 来的 , 例 如 液 化石油 气 (LPG) 煤气 天然气等等。
那么，哪些是化石燃料呢?
二、化石燃料的利用
1、煤和石油
①煤的形成：
植物或植物枯萎后
植物等被埋于土中，经 长期复杂变化形成煤。
② 石油和天然气的形成
化石燃料是一种不可再生能源。
3.合理利用与开发化石能源
我国2009年化石燃料储量及年产量
石油 天然气
煤
探明储量量 28.33亿吨 32124 亿 立方米 3261亿吨
年产量 1.89亿吨 851.7亿立方米
30.5亿吨
石油 天然气
煤
约15年 约38年 约107年
20年 40年 60年 80年 100年 120年
在人们担心化石能源将被耗尽时，科学家发 现海底埋藏着大量可燃烧的“冰” —— “可燃 冰”。
煤的综合利用是化学变化. 石油的炼制是物理变化.
2、天然气
天然气的主要成分是甲烷（CH4），是最重要而
又较洁净的气体燃料。
①甲烷的物理性质 无色、无味的气体 密度比空气小 极难溶于水
②甲烷的化学性质 ——可燃性
点燃前一定要先验纯
思考： 1、如何设计实验验证甲烷(CH4)的元素 组成？
验证甲烷(CH4)的元素组成
6、“教学的艺术不在于传授本领，而在于激励、唤醒、鼓舞”。2021年11月上午6时51分21.11.1606:51November 16, 2021 7、不能把小孩子的精神世界变成单纯学习知识。如果我们力求使儿童的全部精神力量都专注到功课上去，他的生活就会变得不堪忍 受。他不仅应该是一个学生，而且首先应该是一个有多方面兴趣、要求和愿望的人。2021年11月16日星期二6时51分32秒06:51:3216

的__化__学__方_C_2程_H_式_5_O为_H___+_3__O_2___点_燃_2_C__O__2_+__3_H_。2O
⑵氢气：氢气具有可燃性，氢气作为燃料的三大优点 是：来源广 ，放热多 ，产物是水，无污染。被认为是最清洁 的能源。目前没有被广泛使用的原因是__制_取__成__本__高___、 __2__H储__2__+存____困O__2__难点__燃______2__H__2__O_。__氢_气。燃实烧验的室化制学取方氢程气式的为化学方程式为
没有明确的价值取向和人生目标，实 现自我 人生价 值就无 从谈起 。人生 价值就 是人生 目标， 就是人 生责任 。每承 担一次 责任
2、化石燃料的利用
三大化石燃料是 煤 、石油 天、然气
。它们属于
__不__可__再_生__能源。其中，煤被称为“工业的粮食”，
石油被称为“工业的血液”。
(1)煤：主要含有 碳 元素，还含有少量 氮__硫__氢__氧_
二、化石燃料的利用 1、化学反应中的能量变化
物质发生化学反应的同时，常常伴随着能量的变化， 通常表现为热量变化，即有放热现象或吸热现象。 （1）放热现象：有些物质发生化学反应时 放出热量 ， 如物质的燃烧、生石灰与水的反应等属于放热反应。 （2）吸热现象：有些物质发生化学反应需 吸热热量， 如一氧化碳、木炭还原氧化铜的反应，碳与二氧化碳 的反应，高锰酸钾受热分解等属于吸热反应。
（2）汽车用燃料的燃烧
没有明确的价值取向和人生目标，实 现自我 人生价 值就无 从谈起 。人生 价值就 是人生 目标， 就是人 生责任 。每承 担一次 责任
3、使用燃料对环境的影响
汽车尾气中的主要污染物有哪些？
一氧化碳，末燃烧的碳氢化合物、 氮的氧化物、含铅化合物和烟尘等。

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( C )
A.①②
B.②③
C.①②③④
D.①②③
3.下列不属于化石燃料的是 ( C )
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( B )
A. 天然气
B. 氢 气
C. 酒 精
D. 乙醇汽油
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、 天 然 气 ,它们都属 于 混 合 物 (填“纯净物”或“混合物”)。
(2)含硫煤燃烧时排放的SO₂
(填化学式)是形成酸雨的主要气体
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
化学变化
干馏炼焦 煤
加强热、隔绝空气
主要含C,
含有少量H、
S 、N 、0 等
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
工业的“粮食”
人
合成材料 筑路材料
炼钢 消毒剂
石油 石油
物理变化 分馏
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。
煤 石油 天然气
2021年我国化石能源储量和年产量
例2.人类目前消耗的能源主要来自化石燃料。

二、化石燃料
1.化石燃料的形成 2.煤：主要含有碳元素 3.石油 ：主要含有碳、氢两种元素 4.天然气的主要成分是甲烷（俗名沼气）。
点燃
CH4+2O2 ==== CO2+2H2O
2 易错小结
11．【中考•泰安】下列变化属于化学变化的是( B ) A．石油分离出汽油、煤油和柴油等 B．煤焦化产生焦炭、煤焦油、焦炉煤气等 C．工业上分离液态空气制取氧气、氮气 D．膜法和热法淡化海水
知识点 1 化学反应中的能量变化
【投影展示】燃烧向外界放热
知1－导
归纳
知1－导
化学反应在生成新物质的同时，还伴随着能量的 变化，而能量的变化通常表现为热量的变化。
C+O2==点高==燃温=====CO2（放热反应） CO2+C========2CO（吸热反应）
知1－讲
【例1】 (湘潭)下列化学变化中吸收热量的是( A ) A．高温下碳与二氧化碳反应 B．红磷在氧气中的燃烧 C．镁和稀硫酸的反应 D．生石灰与水反应
7．汽车、轮船使用的燃料有_汽__油__、__柴__油__、__车__用__乙__醇__汽__油__等_。 埋于海底将来可能会替代化石燃料的新能源是 __可__燃__冰___。
9． 甲烷和乙醇的燃烧产物都是二氧化碳和水，是否可以 由此证明甲烷和乙醇都是由 碳元素和氢元素组成的碳
氢化合物，为什么？ 不能；甲烷和乙醇的燃烧产物都是H2O和CO2，证明 甲烷和乙醇中均含有C、H两种元素。由于燃烧过程 中氧气参加了反应，所以只根据生成物不能判断甲
知3－讲
导引：把煤炭磨成粉状进行燃烧、 把柴油喷成 雾状进行燃烧都可以增大可燃物与氧气的接触 面积，使燃料充分燃烧；给锅炉鼓风，可以提 供充足的氧气，同样可使燃料充分燃烧。