《化石燃料及其利用》

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1、第二节第二节 化石燃料的利用化石燃料的利用实验中学实验中学 范吉英范吉英 1生活中你见过或听说过哪些燃料？生活中你见过或听说过哪些燃料？2上面提到的燃料中哪些属于化石燃料？哪些上面提到的燃料中哪些属于化石燃料？哪些属于不可再生的？属于不可再生的？3你知道化石燃料怎么形成的吗？你知道化石燃料怎么形成的吗？4你能想到化石燃料燃烧的生成物有什么共同你能想到化石燃料燃烧的生成物有什么共同点？为什么？点？为什么？化石燃料有哪些？它们是怎样形成的？化石燃料有哪些？它们是怎样形成的？ 煤、石油、天然气等是埋藏在地下的煤、石油、天然气等是埋藏在地下的不可再生不可再生的化石燃料的化石燃料 。它。它们是由远古时代

2、的动植物和其他生物的遗体堆积起来，并被岩石层、们是由远古时代的动植物和其他生物的遗体堆积起来，并被岩石层、泥浆层埋人地下后，经几亿年的时间，在地球内部的热量和压力的作泥浆层埋人地下后，经几亿年的时间，在地球内部的热量和压力的作用下形成的。用下形成的。 远古时期的植物远古时期的植物植物等被埋在土中，经长期植物等被埋在土中，经长期复杂变化形成煤复杂变化形成煤植物植物枯萎枯萎煤煤的的形形成成石石油油的的形形成成 煤、石油、天然气都是由碳氢化合物组成煤、石油、天然气都是由碳氢化合物组成的。这类的。这类物质在空气（氧气）中燃烧时，碳原子和氢原子分别与氧原物质在空气（氧气）中燃烧时，碳原子和氢原子分别与氧

3、原子结合，形成子结合，形成C0C02 2 和和H H2 2O O ，同时会以，同时会以光能和热能光能和热能的形式释放的形式释放出能量，因而是很好的能源。当今世界，出能量，因而是很好的能源。当今世界，人类利用的能量人类利用的能量（如热能、电能等）主要来自于化石燃料的燃烧（如热能、电能等）主要来自于化石燃料的燃烧。例如我们。例如我们使用的电能，主要是由煤燃烧产生的热能转化而来的使用的电能，主要是由煤燃烧产生的热能转化而来的 一、化石燃料的燃烧一、化石燃料的燃烧直接利用混合物 用来驱动汽车、飞机和轮船的燃料主要是从石油中用来驱动汽车、飞机和轮船的燃料主要是从石油中分离出来的汽油、航空煤油、柴油等。分

4、离出来的汽油、航空煤油、柴油等。石油的分馏的原理是什么？是什么变化？石油的分馏的原理是什么？是什么变化？ 煤、汽油、煤油、柴油、液化石油气煤、汽油、煤油、柴油、液化石油气等燃料中，除等燃料中，除了含有了含有碳、氢碳、氢元素外，还含有元素外，还含有硫、氮硫、氮等元素，这些元素等元素，这些元素在燃烧时会转化为在燃烧时会转化为二氧化硫和氮的氧化物二氧化硫和氮的氧化物，释放到大气释放到大气中，造成环境污染中，造成环境污染。写出写出天然气（主要成分为天然气（主要成分为CH4）煤气【）煤气【CO完全燃烧的化学方程式。完全燃烧的化学方程式。CHCH4 4 + 2O + 2O2 2 = CO = CO2 2

5、+ 2H + 2H2 2O O 点燃点燃从石油中得到的液化石油气的主要成分是丙烷从石油中得到的液化石油气的主要成分是丙烷( (C C3 3H H8 8) )、丁、丁烷烷( (C C4 4H H1010) )、丙烯、丙烯( (C C3 3H H6 6) ) 、丁烯、丁烯( (C C4 4H H8 8) )等等. .写出写出液化石油气液化石油气完全燃烧的化学方程式。完全燃烧的化学方程式。C C3 3H H8 8 + 5O + 5O2 2 = 3CO = 3CO2 2 + 4H + 4H2 2O O 2C2C4 4H H1010 + 13O + 13O2 2 8CO8CO2 2 + 10H + 10

6、H2 2O O 2C2C3 3H H6 6 + 9O + 9O2 2 = 6CO = 6CO2 2 + 6H + 6H2 2O O C C4 4H H8 8 + 6O + 6O2 2 = 4CO = 4CO2 2 + 4H + 4H2 2O O 点燃点燃点燃点燃点燃点燃点燃点燃 不同的燃料，成分不尽相同，性质存在差异，使用和不同的燃料，成分不尽相同，性质存在差异，使用和储运方法也不同。煤炭廉价、易于贮存和运输，但难以点储运方法也不同。煤炭廉价、易于贮存和运输，但难以点燃且燃烧时会产生黑烟和灰尘；酒精容易点燃，燃烧时不燃且燃烧时会产生黑烟和灰尘；酒精容易点燃，燃烧时不会产生黑烟和灰尘，但是价格很

7、贵且不易贮存和运输会产生黑烟和灰尘，但是价格很贵且不易贮存和运输在选择燃料是要综合考虑各方面的因素。在选择燃料是要综合考虑各方面的因素。 选择合适的燃料选择合适的燃料 活动天地活动天地1 1为什么烧烤时常用木炭，而不是表中的其他燃料？为什么烧烤时常用木炭，而不是表中的其他燃料？2 2确定下列用途所应选择的燃料，并说明选择的原因。确定下列用途所应选择的燃料，并说明选择的原因。（l l）城市的楼房供暖。）城市的楼房供暖。（2 2）乡村住房供暖。）乡村住房供暖。（3 3）城市居民做饭。）城市居民做饭。根据上表所列的燃料的性质，请回答下面的问题根据上表所列的燃料的性质，请回答下面的问题从燃烧有无火焰、

8、携带是否方便、着火点高低、烧烤食品时是否有异味、从燃烧有无火焰、携带是否方便、着火点高低、烧烤食品时是否有异味、对环境是否有不良影响等方面考虑。对环境是否有不良影响等方面考虑。1你怎样设计一个小实验，证明天然气你怎样设计一个小实验，证明天然气中含有碳元素和氢元素？中含有碳元素和氢元素？2针对大量化石燃料的造成的温室效应，针对大量化石燃料的造成的温室效应，你有什么合理的建议来改善吗？你有什么合理的建议来改善吗？3如果减少化石燃料的使用，你还能找如果减少化石燃料的使用，你还能找到哪些替代能源？到哪些替代能源？4当你走过大庆油田时，你会发现长久当你走过大庆油田时，你会发现长久燃着的巨大火炬，火炬的黑

9、烟飘向空中。燃着的巨大火炬，火炬的黑烟飘向空中。其实那是为处理在原油开采过程中释放其实那是为处理在原油开采过程中释放的燃气而造成的。看到这一情景，你会的燃气而造成的。看到这一情景，你会想到什么？请从能源和环境两个角度谈想到什么？请从能源和环境两个角度谈谈你的观点。谈你的观点。二、化石燃料的综合利用二、化石燃料的综合利用 化石燃料不仅是优质的能量资源，还是宝贵的化工资源。化石燃料不仅是优质的能量资源，还是宝贵的化工资源。化学家以石油为原料，开创了辉煌的石油化学工业。他们改化学家以石油为原料，开创了辉煌的石油化学工业。他们改变石油中的分子，变石油中的分子，使大分子断裂为小分子，小分子重新组合使大分

10、子断裂为小分子，小分子重新组合成大分子成大分子，从而把黑色的液体石油转化成为，从而把黑色的液体石油转化成为塑料、橡胶、合塑料、橡胶、合成纤维成纤维、医药、农药、染料等三千多种工业产品，所以有人、医药、农药、染料等三千多种工业产品，所以有人把石油称为把石油称为“工业的血液工业的血液”。 间接应用 我国是一个煤炭资源丰富，石油、天然气资源相对不足我国是一个煤炭资源丰富，石油、天然气资源相对不足的大国，己探明煤炭资源储量超过的大国，己探明煤炭资源储量超过l l万亿吨，占我国化石能源万亿吨，占我国化石能源的的9090以上。在我国，实现对煤的综合利用已是当务之急。以上。在我国，实现对煤的综合利用已是当务

11、之急。 当前，煤的综合利用措施主要有当前，煤的综合利用措施主要有煤的气化、煤的焦化和煤的气化、煤的焦化和煤的液化煤的液化等。等。 煤的气化煤的气化是使煤在氧气不足的情况下发生不完全燃烧，是使煤在氧气不足的情况下发生不完全燃烧，从而转化为既可作燃料气，又可作化工原料的从而转化为既可作燃料气，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绝空气加强热，将煤分解为焦是指把煤隔绝空气加强热，将煤分解为焦炭（用于金属冶炼、作电极材料等）、煤焦油（含有多炭（用于金属冶炼、作电极材料等）、煤焦油（含有多种化工原料）、焦炉气（含有种化工原料）、焦炉气（含有COCO

12、、CHCH4 4、H H2 2、COCO2 2等）的等）的过程。过程。 煤的液化煤的液化，是一项生产人造石油的技术，因为煤中，是一项生产人造石油的技术，因为煤中碳元素含量高，氢元素含量低，而且碳、氢元素多以巨碳元素含量高，氢元素含量低，而且碳、氢元素多以巨型分子存在，液化的目的就是把煤分裂为小的分子，再型分子存在，液化的目的就是把煤分裂为小的分子，再利用催化剂向那些小分子中加人氢，以得到与石油产品利用催化剂向那些小分子中加人氢，以得到与石油产品成分相近的燃料油。成分相近的燃料油。(1)、煤的气化：、煤的气化：煤煤氧气不足时不完全燃烧氧气不足时不完全燃烧CO、CH4、H2等气体等气体(2)、煤的

13、焦化：、煤的焦化：煤煤隔绝空气加强热隔绝空气加强热焦炭焦炭煤焦油煤焦油焦炉气焦炉气(3)、煤的液化：、煤的液化：煤煤分裂为小分子，利用催化剂加入氢分裂为小分子，利用催化剂加入氢燃料油燃料油2、煤、煤（主要含有（主要含有C元素，还有少量元素，还有少量S、H、N、O） 因此我们要因此我们要节约使用化石燃料节约使用化石燃料，同时又要，同时又要加强化石加强化石燃料的综合利用，积极开发燃料的综合利用，积极开发新能源新能源。新能源：新能源：太阳能、地热能、核能、风能、潮汐能等太阳能、地热能、核能、风能、潮汐能等。 煤、石油、天然气是不可再生的宝贵资源，其储量煤、石油、天然气是不可再生的宝贵资源，其储量有限

14、。科学家们正积极寻找其他可再生的替代资源，以有限。科学家们正积极寻找其他可再生的替代资源，以保持人类的可持续发展。保持人类的可持续发展。地地 热热 能能潮潮 汐汐 能能风风 能能核核 能能水水 能能太太 阳阳 能能DD3、最近网上报道最近网上报道2004年年4月月30日，山西某煤矿发生特大瓦日，山西某煤矿发生特大瓦斯爆炸事故，死亡斯爆炸事故，死亡36人人 “西气东输西气东输”工程进展迅速，许多地区都工程进展迅速，许多地区都用上了优质天然气。用上了优质天然气。 （1）“瓦斯、天然气瓦斯、天然气”的主要成分是的主要成分是_; （2）为防止煤矿瓦斯爆炸应采取的措施是）为防止煤矿瓦斯爆炸应采取的措施是

15、_； （3）如果家里发生天然气泄漏，下列应急）如果家里发生天然气泄漏，下列应急措施可行的是（措施可行的是（ ） A立即打开排气扇抽风立即打开排气扇抽风 B 打开门窗通风打开门窗通风 C 立即拨打电话求助立即拨打电话求助 D检查并关闭气源阀检查并关闭气源阀门门4、随着随着“西气东输西气东输”工作的开展，在许多城市的公交车和出租车上印有工作的开展，在许多城市的公交车和出租车上印有“CNG”标志，标志，代表它们是以天然气代替汽油为燃料的汽车。试回答：代表它们是以天然气代替汽油为燃料的汽车。试回答：（1）“西气东输西气东输”所输送的气体主要成分是所输送的气体主要成分是 指指_（填名称）。（填名称）。（2）天然气主要成分燃烧的化学方程式）天然气主要成分燃烧的化学方程式: _;（3）推行这项改革有什么重要）推行这项改革有什么重要 意义意义 : _; 甲烷甲烷减少空气污染，提高城市空气质量减少空气污染，提高城市空气质量