课题2 燃料和热量

①明亮的蓝色火焰;
②烧杯内壁有水雾；
③杯壁上澄清石灰水变混浊;
④放出热量。
CH4 + 2O2===CO2 + 2H2O
（明亮并呈蓝色）
点燃
注意：在点燃甲烷前也要检验纯度 甲烷的爆炸极限为：4-15%之间。
验证甲烷(CH4)的元素组成
实 验 步 骤
1. 点燃甲烷
实 验 现 象
结
论
产生淡蓝色火焰 甲烷具有可然性
A
B
C
D
沼气的制取和利用
在池沼底部常 含有甲烷，通常 把池沼中的气体 称为沼气。
沼 气 的 制 取 和 利 用
有人曾称煤是 “ 工业的粮食 ” ，石油是 “ 工业 的血液 ” 。其实不仅工业，其他如农业、国防、交通 运输、建筑、医疗卫生和人们的日常生活等都离不开煤、 石油和天然气。
问题：化石燃料是不是取之不尽的？ 化石燃料要经过数百万年才能形成， 是不可再的生能源，人类目前大量 开采 石燃料。
二、化学反应中的能量变化
1、化学反应与能量变化
[实验7—5]在一支 试管中加入几小段 镁条，再加入5 mL 盐酸，观察现象， 并用手触摸试管外 壁。
[现象]试管中有大量 气泡冒出，试管壁发 热
[结论]镁与盐酸反 应放出气体、产生 热量
二、化学反应中的能量变化
现象 手的 感觉
剧烈反应，产生大量气泡， 放热，镁带逐渐变小或消 失
1立方米这种可燃冰燃烧，相当于164立方米的 天然气燃烧所产生的热值。据粗略估算，在地 壳浅部，可燃冰储层中所含的有机碳总量，大 约是全球石油、天然气和煤等化石燃料含碳量 的两倍，海底可燃冰的储量够人类使用1000年。
据专家估计，全世界石油总储量在2700亿吨到 6500亿吨之间。按照目前的消耗速度，再有 50－60年，全世界的石油资源将消耗殆尽。 可燃冰的发现，让陷入能源危机的人类看到 新希望。
１．石油可直接用作燃料吗？石油产品中有哪 些是常用的燃料？ ２．煤气泄漏会造成什么危害？石油罐装液化 石油气在安全上应注意什么？
天然气主要是由碳和氢组成的气态化合 物，其中主要的是甲烷（CH4)。 1、甲烷的物理性质 ①通常状况下无色、 无味气体 ②难溶于水 ③比空气轻
2.甲烷的化学性质
——可燃性（点燃前先验纯） 实验现象：
①、点燃后，用一个干冷的小烧杯罩在
。
(3)、请设计一个实验验证甲烷燃烧的产物。 火焰上方，如果烧杯壁有小水珠产生， 则证明有水生成；
②、迅速倒转烧杯，到进澄清石灰水，
震荡，如果石灰水变浑浊，则证明有 二氧化碳生成。
（4）实验室用固体无水醋酸钠和固体
碱石灰，混合加热制甲烷。则下列装置 中，可用于制甲烷的是（ D ）
使燃料充分燃烧，减少环境污染
三瓶无色的气体分别是氢气 、
一氧化碳 、甲烷，如何鉴别呢?
方法：分别点燃,检验燃烧产物.
说明:
1.含C或C、O的物质充分燃烧都生成二氧 化碳
例如: C 、CO 、C3O2或者是C 与CO 组 成的混合物
2.含C、H或C、H 、O的物质燃烧都生成二 氧化碳和水 例如: CH4 、 C2H5OH或者是H2 、CO 、 CH4组成的混合物
太阳能
风能
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 可燃冰 冰”。 冰
干 冰
“可燃冰”能否替代化石燃料？ 使用“可燃冰”替代化石燃料有什么优点？ 还存在哪些问题？
可燃冰燃烧图
可燃冰的学名为“天然气水合 物”，是天然气在0℃和30个 大气压的作用下结晶而成的 “冰块”。“冰块”里甲烷占80% 99.9%，可直接点燃，燃烧后 几乎不产生任何残渣，污染比煤、 石油、天然气都要小得多。西方 学者称其为“21世纪能源”或“未来能源”。
煤
干馏
焦炭——冶金工业重要原料 煤焦油——化工原料 煤气——燃料
干馏是化学变化
煤气的主要成分为：
氢气 甲烷 一氧化碳 其他气体
H2 CH4 CO
煤 的 综 合 利 用
2、石油的形成及其组成的主要元 素是什么？
石油是由古代动植物遗体在地壳中 经过 非常复杂的变化而形成的一种 粘稠状液体。
主要成分碳和氢两种 元素，含有少量S、 O、N等，也是混合 物。
2.将干冷的小烧杯罩 在甲烷燃烧的火焰上
烧杯内壁出现 水珠 澄清石灰水变 浑浊
点燃
甲烷中含有氢 元素 甲烷中含有碳 元素
3.向罩过甲烷燃烧火 焰的小烧杯中注入澄 清的石灰水
化学方程式
CH4+2O2 == CO2+2H2O
练习
(1)、点燃甲烷前，要先 验纯
(2)、写出甲烷燃烧的化学方程式：
点燃
。
CH4 +2 O2 ==== CO2 + 2H2O
练一练：
（1）下列关于石油的叙述中不正确的是（ A A、石油是一种化工产品 ） B、石油是一种混合物
C、可利用石油产品发电
D、将石油分馏可得多种产品
D
（2）下列过程属于物理变化的是（
） B、煤的形成
A、煤在隔绝空气的条件下加强热
C、石油的形成
D、从石油里分馏出汽油等
）
（3）下列气体与空气混合后遇明火，可能发生爆炸的是（
A、氧气
B、氢气
C、甲烷
D、二氧化碳
（4）点燃某无色气体，在火焰上方罩一个干而冷 的烧杯，烧杯内壁有水珠生成。把烧杯迅速倒转注 入适量的澄清石灰水振荡，澄清石灰水变浑浊。该 气体不可能是 （ ）
A．CH4 C．H2
B．CO和H2的混合气体 D．酒精（C2H5OH）蒸气
畅谈收获
化石燃料
煤
石油
天然气
燃料的变迁
木 柴 煤
可 燃 冰
石 油
讨论与思考：
1、你家中做饭、洗浴等使用什么燃料？
木柴、禾草、煤、液化石油气、天然气等
2、汽车、轮船、飞机、拖拉机等使 用什么燃料？
汽油、柴油、航空煤油等
3、炼钢厂、热电厂等使用什么燃料？
焦炭、煤等
煤
一、化石燃料
石油
天然气
生活中经常使用的燃料有煤、石油 和天然气，我们常称它们为化石燃料。 因为它们都是由古代生物的遗骸经 一系列复杂变化而形成的。化石燃料是 不可再生能源。
燃料燃烧不充分时，不仅使燃料燃烧产生的热量 减少，浪费资源，而且还会产生大量的CO等物质， 污染大气。
1、炼钢炉炼钢时为什么要不停地鼓入空气？
提供充足的空气
2、在篝火燃烧时，木柴为什么不平放在地 上，却要架空？
使木柴与空气有足够的接触面，充分燃烧
3、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？
我国化石燃料资源
2004年储量及年产量
探明储量 石 油 23亿吨 年产量 1.74亿吨 开采年限
13.2年 54.7年 115.7年
天然气 22300亿立方米 408亿立方米 煤 1145亿吨 9.9亿吨
讨论：根据你估算的开采年限，谈谈你对化石燃 料使用与开发的看法。
现代社会对能量的需求量越来越大， 化学反应提供的能量己不能满足人 类的需求。目前，人们正在利用和 开发其他新能源，如太阳能、核能、 风能、地热能和潮汐能等。这些能 源的利用，不但可以部分解决化石 能源面临耗尽的问题，还可以减少 对环境的污染。
1、煤的形成及其组成的主要元 素是什么？ 煤是由古代植物遗体埋在地层下， 并在地壳中经过一系列非常复杂的 变化而形成的。
其主要成 分是碳元素， 还含有少量H、N、S、 O等元素及 无机矿物。
煤是复杂的混合物
煤的干馏
煤 气
隔绝空气
煤
强热
焦 炭
煤 焦 油
煤干馏后的综合利用，既可以充分利用煤的 资源，还可以极大的减少污染。
馏的给 出沸石 来点油 而不加 得同热 到，， 分它组 离们成 。就石 会油 被的 先各 后物 蒸质
石 油 的 根据石油中各成分的沸点不同 炼 来分离。石油的分馏属物理变 制 化 ： 分 馏
以石油为 原料所制 成的部分 产品
城镇的许多家庭做饭使用 罐装“煤气”，是液化石油气， 这是石油化工产品。液化石油 气是经过加压后压缩到钢瓶中 的，瓶内的压强是大气的7-8倍。
利用炸药定向爆破拆除楼房
根据生活知识，试举出一些利用 化学反应放出热量的实例。
燃料充分燃烧的条件
（1）如何做到使燃料充分燃烧呢？
①燃烧时要有足够多的空气（或氧气）； ②燃料要与空气要有足够大的接触面积。
（2）充分燃烧的优点有哪些？
燃料充分燃烧，能节约能源、减少环境污染
（3）不充分燃烧的缺点有哪些？
燃 料 和 热 量
化学反应中的 能量变化
吸热现象 热量变化 放热现象
燃料充分燃烧 考虑的因素
珍惜能源，拥抱未来！
节约能源，幸福年年！
谢
谢
然而要从海底将这些东西发掘出来，却并非 易事。科学家们认为，这种矿藏哪怕受到最小的 破坏，甚至是自然的破坏，就足以导致甲烷气的 大量散失，从而使大气中的温室气体含量急剧增 加，它所产生的后果将是不堪设想的。世纪之交， 在一座新能源的宝库面前，人们不得不审慎从事 ——谁能肯定它不是潘朵拉的盒子？万一打开了 就关不上了呢？
热
镁与盐酸反应放出了热 量
分析
思考： 这个实验说明了什么问题呢?
化学反应中都伴随有能量的变化，而能量 的变化通常表现为热量的变化：有些化学反应 中有热量放出，有的则从外界吸收热量。 C + CO2 == 2CO
高温
吸热
现象 总结：化学反应中的能量变化
放热
现象
大多数化学反应
利用化学反应产生的热量炼钢