课题2 .燃料和热量

煤是复杂的混合物
煤
干馏
焦炭——冶金工业重要原料 煤焦油——化工原料 煤气——燃料
氢气 甲烷 一氧化碳 其他气体 H2 CH4 CO
煤气的主要成分为：
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。
太阳能
风能
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”。
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。
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。
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。
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，将使化石燃料最终被耗尽。 因此人类应该考虑如何合理利用化 石燃料。
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 对环境甲烷燃烧的产物是 水和二氧化碳？
2.甲烷的化学性质
——可燃性（点燃前先验纯） 实验现象：
①产生明亮的蓝色火焰;
②烧杯内壁有水雾生成；
③烧杯内澄清石灰水变浑浊;
④放出热量。
国内垃圾填埋场隐患重重
经济日报
其实我国许多城市都发生过垃圾填埋场气体爆 炸事故：1994年2月4日，重庆市一座垃圾场发生严 重沼气爆炸事故，强大的气浪掀起的垃圾，将9名临 时工埋没，当场死亡4人； 1994年8月11日，湖南省岳阳市一座约2万立方 米的垃圾堆突然爆炸，上万吨的垃圾被抛向空中， 摧毁了垃圾场附近的一座水泵和两道污水堤； 1995年，江苏无锡市桃花山垃圾填埋场的两个 石笼突然起火，无法扑灭，燃烧多天经过一场暴雨 才熄灭
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、 无气味气体 ②极难溶于水 ③密度比空气小
2、甲烷的化学性质
[演示实验7-4] 点燃纯净的甲烷气体，观察火焰的颜色
可燃性
CH4 + 2O2===CO2 + 2H2O
点燃
（明亮并呈蓝色）
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。
例如: CH4 . C2H5OH. 或者是H2 .CO . CH4 组成的混合物
练一练
1．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 （ C ） A．CH4 B．CO和H2的混合气体 C．H2 D．酒精（C2H5OH）蒸气
2.有一瓶气体，它是由H2、CO2、CO、CH4中的 一种或几种组成。用它进行以下实验： (1)将气体通过足量的澄清石灰水，未见沉淀； (2)在导管口将气体点燃，气体安静燃烧，火焰呈 蓝色。用一个冷而干燥的烧杯罩在火焰上，烧 杯壁上出现水珠；把烧杯迅速倒转过来，注入 少量澄清石灰水振荡，石灰水变浑浊。 问：气体中一定没有___________________；气 体的组成可能是（有几种可能就填几种） _____________________________________ ___________________________
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。
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？
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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。
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？
二、化学反应中的能量变化
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 化通常表现热量的变化。
点燃
C + O2
CO2 + C=== 2CO
高温
CO2
（放热反应）
（吸热反应）
目前，人类通过化学反应获得的能量，大多来 自于化石燃料，由于资源有限，因此要控制燃 烧反应，提高燃料的利用率。
1995年9月、10月、12月北京昌平县接连三次发 生垃圾场沼气爆炸事故，重伤2人……
甲烷是最重要的矿物燃料，我国是 最早利用天然气的国家。在明朝就 有记载。
三瓶无色的气体分别是氢气 .一氧化 碳 .甲烷如何鉴别?
分别点燃,检验燃烧产物.
说明:
1.含C或C .O的物质燃烧都生成二氧化碳 例如: C . CO . C3O2或者是C . 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