第七單元燃料及其利用課題2燃料和熱量

調(diào)查方式：

課前通過閱讀教材，查閱書籍、報刊，看科教資料、影視素材、上網(wǎng)，咨詢走訪等方式收集資料。調(diào)查生活和生產(chǎn)中常用的燃料探究活動一：

調(diào)查內(nèi)容：

一、化石燃料（煤、石油、天然氣）形成煤的形成遠(yuǎn)古時期的植物植物枯萎植物等被埋在土中，經(jīng)長期復(fù)雜變化形成煤石油的形成天然氣的形成一、化石燃料1、煤、石油和天然氣是世界上最重要的三種化石燃料3、煤、石油和天然氣都是混合物，都是不可再生的資源2、煤——工業(yè)的糧食石油——工業(yè)的血液天然氣——主要成分是甲烷（CH4）二、煤、石油、天然氣的組成或成分

煤石油天然氣成分

主要元素

其他元素

組成CH、N、S、O等沸點(diǎn)不同的有機(jī)物組成的混合物C、HO、N、S等甲烷C、H有機(jī)物與無機(jī)物組成的混合物天然氣通常被稱為“清潔能源”我國是世界上最早發(fā)現(xiàn)和利用石油的國家之一我國的石油資源比較豐富，煤也是世界上蘊(yùn)藏量最大的國家之一解放后，我國先后開發(fā)和建立了大慶、勝利、華北、中原、大港等石油基地和一批煤炭基地，近年來在我國海域和西北部也開發(fā)出了新的油田資料“西氣東輸”的物質(zhì)？

天然氣煤干流圖片煉制的產(chǎn)品和用途綜合利用：煤的干餾

把煤隔絕空氣加強(qiáng)熱使它分解的過程，叫做煤的干餾1．點(diǎn)燃導(dǎo)管尖嘴處，有淡藍(lán)色火焰燃燒co2．用酚酞試紙檢驗(yàn)U形管內(nèi)上層無色液體，酚酞試紙變紅，說明其中溶有堿性物質(zhì)—氨；3．玻璃管中的煙煤粉最后變成黑灰色固體物質(zhì)，這是焦炭；4．U形管底部還有還有一種黑褐色粘稠的油狀物生成，這是煤焦油。

化學(xué)變化石油的煉制：分餾1、煤三、綜合利用：隔絕空氣強(qiáng)熱焦炭——冶金金屬等煤焦油——化工原料粗氨水——化肥等焦?fàn)t煤氣——燃料等煤的干餾化學(xué)變化2、石油各成分的沸點(diǎn)不同加熱石油分餾物理變化3、天然氣-----主要作燃料溶劑油、汽油、航空煤油、柴油、潤滑油、石蠟、瀝青等下表是我國2004年化石燃料儲量及年產(chǎn)量：（1）請計(jì)算大約多少年后我國的石油和天然氣將被耗盡，并填入表中：探明儲量年產(chǎn)量使用年限石油23億噸1.74億噸天然氣2.23×104億立方米408億立方米煤1145億噸9.9億噸

約13年約54年約115年算一算，你能得出什么結(jié)論？節(jié)約現(xiàn)有能源,提高燃料燃燒利用率解決能源危機(jī)的思路提高煤等燃料的燃燒利用率，就相當(dāng)于延長煤的使用期限具體措施如下：途徑一：①燃燒時要有足夠的空氣②燃料與空氣有足夠大的接觸面固體煤制人工煤氣的裝置煤經(jīng)過氣化或液化而取得的熱效益高于直接燃煤．如：太陽能、核能、風(fēng)能、地?zé)崮?、潮汐能等開發(fā)利用新能源解決技術(shù)問題，合理開采海底“可燃冰”途徑二：核能太陽能風(fēng)能我們個人能做些什么？自備購物袋或重復(fù)使用塑料袋購物少用一次性制品，少購買包裝過度的商品少開私家車，多做公交、乘地鐵

重復(fù)使用教科書，紙張雙面打印,復(fù)印積極參加全民植樹

●●●●●●天然氣勘探

我國目前已經(jīng)探明了近70個蘊(yùn)藏著天然氣資源的盆地，估算天然氣資源總量有近40萬億立方米。面積愈大的盆地儲藏的天然氣資源愈豐富，因此，塔里木盆地、四川盆地、鄂爾多斯盆地、準(zhǔn)格爾盆地都已探明含有大量的天然氣資源；此外，沿我國大陸架周圍還分布著一系列海上盆地，如東海、鶯歌海、珠江口及渤海灣等，這些盆地內(nèi)也含有豐富的油氣資源。欣欣向榮的天然氣工業(yè)資料：

天然氣將成為帶動未來人類發(fā)展的第一能源優(yōu)質(zhì)的城市燃料

天然氣最主要的成分是甲烷，基本不含硫，無色、無臭、無毒、無腐蝕性，具有安全、熱值高、潔凈和應(yīng)用廣泛等優(yōu)點(diǎn)，目前已成為眾多發(fā)達(dá)國家的城市必選燃?xì)鈿庠从捎谔烊粴獾拿芏缺瓤諝廨p，即使不小心外泄，也會很快在空氣中揮發(fā)掉，不容易產(chǎn)生聚集，引發(fā)各類燃?xì)馐鹿实母怕氏鄬^小，因此，要比其它燃?xì)獍踩枚?。與其它城市燃?xì)庀啾?，天然氣燃燒熱值更高。?jù)了解，天然氣的熱值是管道人工煤氣熱值的2.3倍左右，這意味著，對老百姓來說用天然氣做一頓飯的耗氣量要比用人工煤氣少很多。

天然氣還有一個優(yōu)點(diǎn)就是“潔凈”，使用天然氣有利于大氣環(huán)境保護(hù)。天然氣代替煤和石油，可使燃燒后的廢物排放大幅度降低，當(dāng)天然氣的應(yīng)用范圍達(dá)到一定水準(zhǔn)時，以煤的煙塵、煤與石油產(chǎn)品燃燒后排放的二氧化硫?yàn)橹黧w的空氣污染將得到有效抑制，城市空氣質(zhì)量將得到明顯改善。天然氣市場前景廣闊

天然氣應(yīng)用范圍十分廣泛，可用于天然氣發(fā)電、天然氣空調(diào)、家用燃器具，此外，天然氣還可以用于汽車燃料和用于化工領(lǐng)域。因此該能源具有良好的市場發(fā)展前景

據(jù)統(tǒng)計(jì)，天然氣是21世紀(jì)消費(fèi)量增長最快的能源，占一次性能源的比重將越來越大。預(yù)計(jì)2010年全球天然氣消費(fèi)量為3110億立方英尺，天然氣在一次性能源消費(fèi)比例為25%，2050年將達(dá)到30%，屆時天然氣將完全取代石油或與石油持平成為第一能源。未來幾年內(nèi)，我國天然氣需求增長將快于煤炭和石油，天然氣市場在全國范圍內(nèi)將得到發(fā)育。預(yù)計(jì)2010年，天然氣在能源總需求構(gòu)成中的比重約為6%，需求量將達(dá)到900億立方米，2020年，需求量將達(dá)到2000億立方米，占整個能源構(gòu)成的10%無色、無味的氣體，密度比空氣小，極難溶于水一、甲烷主要物理性質(zhì)二、甲烷主要化學(xué)性質(zhì)可燃性天然氣的主要成分-----甲烷●實(shí)驗(yàn)?zāi)康模候?yàn)證甲烷含有碳、氫元素①設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案所依據(jù)的原理

③實(shí)驗(yàn)步驟

●實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)的思路：設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案——驗(yàn)證甲烷的組成元素②實(shí)驗(yàn)儀器和藥品探究活動二：設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案依據(jù)的原理化學(xué)反應(yīng)：

CH4+2O2==CO2+2H2O點(diǎn)燃質(zhì)量守恒定律：

化學(xué)變化前后元素的種類不變甲烷燃燒現(xiàn)象甲烷燃燒，產(chǎn)生明亮的藍(lán)色火焰，放出大量的熱實(shí)驗(yàn)的儀器和藥品藥品：甲烷、澄清石灰水儀器：酒精燈、小燒杯用品：火柴實(shí)驗(yàn)步驟實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象結(jié)論

設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)步驟●實(shí)驗(yàn)探究記錄實(shí)驗(yàn)步驟實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象結(jié)論

（1）點(diǎn)燃甲烷（2）將潔凈干燥的小燒杯罩在甲烷燃燒的火焰上方證明含有氫元素證明含有碳元素?zé)瓋?nèi)壁出現(xiàn)水霧澄清石灰水變渾濁（3）將蘸有澄清石灰水的小燒杯罩在甲烷燃燒的火焰上方已檢查純度通過探究活動可知：一種最簡單的有機(jī)物甲烷中含有碳、氫元素由產(chǎn)物CO2和H2O，甲烷中一定含有碳、氫元素，含或不含氧元素？如何測定甲烷中只含碳、氫元素，不含氧元素？設(shè)問：16克甲烷燃燒產(chǎn)物增重44克增重36克m(C)：44g×12／44﹦12g

12g﹢4g﹦16g﹦16g

m(H)：36g×2／18﹦4g

結(jié)論：甲烷只含碳?xì)湓兀缓踉?/p>

氫元素:點(diǎn)燃有機(jī)物，在火焰上罩干而冷燒杯，看是否有水珠出現(xiàn)

碳元素:點(diǎn)燃有機(jī)物，在火焰上罩盛放過石灰水的燒杯，看石灰水是否變渾濁

有機(jī)物中元素測定的方法:

氧元素:算出碳元素和氫元素的質(zhì)量；⑴有機(jī)物質(zhì)量＞碳元素＋氫元素，含有氧元素⑵有機(jī)物質(zhì)量＝碳元素＋氫元素，不含有氧元素總結(jié)：

請?jiān)O(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)：驗(yàn)證丙烷中含有碳元素和氫元素？

小成同學(xué)取丙烷22g，在空氣中完全燃燒后，共生成66g二氧化碳和36g水。則丙烷是由什么元素組成？它們的質(zhì)量比為？

在火焰上方罩干而冷的燒杯，內(nèi)壁有水珠出現(xiàn)；在火焰上方罩盛放過澄清石灰水的燒杯，內(nèi)壁石灰水變渾濁m(C)：66g×12／44﹦18gm(H)：36g×2／18﹦4g，18g﹢4g﹦22g

1、煤礦的礦炕里經(jīng)常有甲烷逸出（瓦斯氣）煤礦里一定要嚴(yán)禁明火2、煤氣廠常在家用天然氣中特意摻人少量有聞氣味的氣體，其目的是拓展煤礦里必須采取通風(fēng)設(shè)施爆炸便于及早發(fā)現(xiàn)煤氣是否泄漏沼氣的制取和利用甲烷生態(tài)農(nóng)業(yè)

化石燃料被人們廣泛使用,是因?yàn)樗紵墚a(chǎn)生大量的熱量。猜想：那么，是不是只有通過燃料燃燒才能得到熱量呢?化學(xué)反應(yīng)中的能量變化探究活動三：[實(shí)驗(yàn)7—5]在一支試管中加入幾小段鎂條，再加入5mL鹽酸，觀察現(xiàn)象，并用手觸摸試管外壁。[現(xiàn)象]實(shí)驗(yàn)7—4，試管中有大量氣泡冒出，試管壁發(fā)熱，[結(jié)論]鎂與鹽酸反應(yīng)產(chǎn)生熱量[補(bǔ)充實(shí)驗(yàn)]在一個小燒杯里，加入約20g已研磨成粉末的Ba(OH)2晶體，將小燒杯事先放在已滴有3～4滴水的玻璃片上。然后再加入約10gNH4Cl晶體，并立即用玻璃棒攪拌，使Ba(OH)2晶體與NH4Cl晶體充分反應(yīng)。觀察玻璃片上的水是否由于結(jié)冰而將玻璃片與小燒杯粘在一起。現(xiàn)象：由于結(jié)冰，玻璃片與小燒杯粘在一起這兩個實(shí)驗(yàn)說明了什么問題呢?

化學(xué)反應(yīng)中都伴隨有能量的變化，有些化學(xué)反應(yīng)中有熱量放出，有的則從外界吸收熱量。

吸熱

總結(jié)：化學(xué)反應(yīng)中的能量