人教版九年级化学上册课件第七单元燃料及其利用

第七单元 燃料及其利用 课题 1 燃烧和灭火 目 录 CONTENTS 1 学习目标 新课导入 2 新课讲解 3 课堂小结 4 当堂小练 5 布置作业 6 学习目标 1. 认识燃烧条件和灭火原理 。 2. 初步学会灭火器的选择和使用。 3. 了解易燃物和易爆物的安全知识 。 返回 燃烧是种常见的现象，它给人类带来了光明和温暖，但也会给人类带来灾难。火既是人类的朋友，也是人类的敌人，为了更好地了解和使用火，今天我们一起学习燃烧和灭火。 新课导入 燃烧造福于人类 燃烧给人类带来灾难 返回 一、燃烧 新课讲解 燃烧： 可燃物 与 氧气 发生的一种 发光、放热 的剧烈的 氧化反应 。 燃烧的特征: 发光、发热 的剧烈的 氧化反应 。 注意： 有发光、放热现象的不一定是燃烧 ,比如灯泡发光、放热，但不是燃烧。 二、燃烧的条件 新课讲解 [7-1] 探究燃烧条件的实验。 自主探究 现象： 铜片上的白磷燃烧，产生白烟，红磷和水下的白磷不燃烧。 思考： 铜片的作用和热水的作用是什么？ 铜片 导热 ，热水 提供热量 并使水下的白磷 隔绝氧气 。 新课讲解 想一想 (1) 铜片上的白磷燃烧而红磷不燃烧，说明燃烧需要什么条件？ 着火点： 可燃物燃烧所需的 最低温度 。 (2) 铜片上的白磷燃烧而热水中的白磷不燃烧，说明燃烧需要什么条件？ 答：温度要达到可燃物的着火点。 答：燃烧需要氧气（或空气）。 新课讲解 [7-1] 探究燃烧条件的实验。 本来热水中的白磷不燃烧，通入氧气后水下的白磷燃烧，说明燃烧需要什么条件？ 说明燃烧确实需要 氧气 。 新课讲解 奥运圣火水下传递 新课讲解 1. 燃烧的条件： 燃烧 必须同时满足 3 个条件，缺一不可。 ①可燃物； ②氧气（或空气）； ③温度达到着火点。 火三角 新课讲解 2. 着火点 ： 可燃物燃烧时所需的最低温度。 注意： 着火点对于某物质来说是 固定不变的， 一般 不能升降着火点 。 物质 白磷 红磷 木材 木炭 无烟煤 着火 点 / ℃ 40 240 250 ～ 330 320 ～ 370 700 ～ 750 通常情况下一些常见物质的着火点 新课讲解 典例分析 例 生活中我们会碰到许多涉及化学知识的成语。下列成语中，关于化学反应的发生过程或原理解释错误的是（ ） A．钻木取火——摩擦生热，使温度达到可燃物的着火点而燃烧 B．釜底抽薪——取出可燃物，使燃烧更旺 C．火上浇油——增加可燃物，可以使燃烧更旺 D．煽风点火——使空气流通，为燃烧补充空气或氧气 B 解析： 釜底抽薪，取出可燃物，能起到灭火的作用。 新课讲解 三、灭火的原理 右图是一些灭火的事例，分析其灭火原因。 用嘴吹灭 降温至着火点以下 设置防火隔离带防止火势蔓延 使可燃物与火源隔离 用水灭火 降温至着火点以下 锅盖盖灭 隔绝氧气 新课讲解 【步骤】 点燃三支蜡烛，其中一支蜡烛上扣一烧杯，另两支蜡烛分别放在两个烧杯中；向一个少别中加入适量碳酸钠和盐酸。 实验：探究灭火的原理 现象 熄灭 继续燃烧 产生气泡后，蜡烛熄灭 分析 可燃物与空气隔绝 与空气接触 碳酸钠与盐酸反应生成了不支持燃烧的二氧化碳 , 使蜡烛熄灭 Na 2 CO 3 +2HCl===2NaCl+H 2 O+CO 2 ↑ 新课讲解 1. 要 有可燃物 。 2. 要 有氧气 ( 或空气 ) 。 3. 温度要 达到可燃物的着火点 。 1. 清除可燃物 。 2. 隔绝氧气 ( 或空气 ) 。 3. 降温到可燃物的着火点以下 。 燃烧的条件 灭火的原理 灭火的原理和方法 四、灭火器的原理 新课讲解 Na 2 CO 3 + 2HCl = 2NaCl + H 2 O + CO 2 ↑ 原料： 碳酸钠溶液 和 浓盐酸 。 1. 根据灭火原理设计一种灭火器 新课讲解 2. 常用 灭火器 泡沫灭火器 ： 可用来扑灭木材、棉布等燃烧引起的失火。 Na 2 CO 3 +2HCl=2NaCl+H 2 O+CO 2 干粉灭火器： 扑灭一般的火灾外,还可用来扑灭油、气等燃烧引起的失火。 2NaHCO 3 = Na 2 CO 3 +H 2 O+CO 2 液态二氧化碳灭火器： 可用来扑灭图书、档案.贵重设备、精密仪器等处的失火。 新课讲解 典例分析 例 下列物下列说法错误的是（ ） A．油锅着火用锅盖盖灭，原理是隔绝空气 B．木材着火用水浇灭，是降低着火点来灭火 C．扑灭森林火灾时，砍掉树木形成隔离带，原理是清除可燃物 D．煤块粉碎后燃烧，可以提高燃料的利用率 B 解析： 木材起火，用水扑灭，是利用了使温度降到可燃物的着火点以下的灭火原理，而不是降低着火点。 五、火场逃生自救 新课讲解 实验探究 现象： 高蜡烛先熄灭，低蜡烛后熄灭。 该实验对我们在火灾中逃生有什么启示？ 新课讲解 火场逃生自救 六、易燃物和易爆物的安全知识 新课讲解 爆炸发生的条件是什么？ 可燃物在有限的空间内急速地燃烧，就会在短时间内聚集大量的热，使气体体积急速膨胀而引起爆炸。 1. 爆炸的条件 新课讲解 可燃气体在空气中达到一定浓度时，遇到明火都会发生爆炸。人们把容易导致爆炸的空气中可燃性气体的体积分数范围，称为该气体的爆炸极限。 可燃气体 爆炸极限（体积分数） H 2 4.0% ~ 74.2% CH 4 5% ~ 15% CO 12.5% ~ 74.2% 爆炸极限 新课讲解 【现象】塑料瓶内发生爆炸，塑料盖被掀起 【 7-2 】粉尘爆炸实验 【结论】可燃物与氧气接触面积越大，燃烧就越剧烈 探究实验 新课讲解 加油站、油库、面粉厂、煤矿矿井为什么要严禁烟火？ 这些地方的空气中常混有可燃性气体或粉尘，遇到明火，有发生爆炸的危险。 学以致用 新课讲解 2. 一些与燃烧和爆炸有关的图标 新课讲解 七、缓慢氧化和自燃 1. 缓慢氧化：进行得很缓慢的氧化反应。 例如：动植物呼吸、食物腐败、金属生锈酒的酿造。 2. 自燃： 由缓慢氧化而引起的自发燃烧。 例如：白磷的自燃。 返回 课堂小结 返回 可燃物与氧气发生的一种发光、放热的剧烈的氧化反应。 燃烧 灭火 原理 1. 可燃物 2. 氧气 ( 或空气 ) 3. 达到燃烧所需要的 最低温度 ( 也叫着火点 ) 1. 清除可燃物或使可燃物与其他物品隔离 2. 隔绝氧气 ( 或空气 ) 3. 使温度降到着火点以下 2. 燃烧的 条件： 1. 定义： D 当堂小练 1. 点燃的火柴竖直向上，火柴便不易燃烧，其原因是（  ） Ａ．火柴梗温度达不到着火点 Ｂ．火柴梗着火点高 Ｃ．火柴梗潮湿，不易继续燃烧 Ｄ．火柴梗接触氧气少 A D 当堂小练 2 .为探究物质的燃烧条件，某同学进行了如下图所示的实验，下列说法错误的是（ ） A.白磷是可燃物，红磷不是可燃物 B.热水中的白磷不燃烧是因为没有与氧气接触 C.铜片上的红磷不燃烧是因为温度未达到它的着火点 D.实验中水的作用是提供热量及隔绝氧气 A D 当堂小练 3.下列有关灭火方法错误的是（   ） Ａ．家用电器着火时，立即用水扑灭 Ｂ．扑灭森林火灾时，设置隔离带 Ｃ．炒菜时油锅着火，立即盖上锅盖 Ｄ．图书资料着火，用压缩二氧化碳灭火 A D 当堂小练 4 ．防火、灭火、自救等安全知识是每个中学生都应该了解的生活常识。从化学角度看，下列做法错误的是（ ） Ａ．用明火检查燃气是否泄漏 Ｂ．炒菜时油锅着火用锅盖盖灭 Ｃ．室内着火时不急于打开门窗 Ｄ．火场逃生时用湿毛巾捂住口鼻 A D 当堂小练 5 . 下列图标中与燃烧和爆炸无关的是（  ） D 6 . 某地区煤炭资源丰富，瓦斯存在于煤层及周围岩层中，是井下有害气体的总称，主要成分是甲烷。 （1）煤矿瓦斯爆炸有两个必要条件： ①瓦斯含量在爆炸极限的范围内； ②_ _____________________________ __。 D 当堂小练 温度达到可燃物的着火点 D 当堂小练 （2）下表是常见三种气体的爆炸极限，请你据此判断： 最容易发生爆炸的气体是____。 H 2 可燃气体 爆炸极限（体积分数） H 2 4.0% ~ 74.2% CH 4 5% ~ 15% CO 12.5% ~ 74.2% （3）某现代化的矿井采用了“低浓度瓦斯发电技术”，有效解决了矿区及周边地区的照明用电。这种既采煤又发电联合生产的优点是_______________________。 变废为宝，节约资源 返回 第七单元 燃料及其利用 课题 2 燃料的合理利用与开发（课时 1 ） 目 录 CONTENTS 1 学习目标 新课导入 2 新课讲解 3 课堂小结 4 当堂小练 5 布置作业 6 学习目标 1 . 了解化学反应中的能量变化，认识燃料充分燃烧的重要性。 2. 知道化石燃料是人类重要的自然资源，了解化石燃料的不可再生性， 认识合理开采、节约使用化石燃料的重要性。 3. 初步了解石油炼制出的几种重要产品及其用途。 返回 “不见炊烟起，但闻饭菜香。”现在很多地方的村民家用沼气代替了柴草做饭，告别了传统的“烟熏火燎”。你知道沼气的成分是什么吗？沼气是怎么产生的吗？ 新课导入 一、化学反应中的能量变化 新课讲解 阅读课本 136 页，举例说明燃料对于人类生活的重要性。 冶炼金属 火力发电 发射火箭 新课讲解 实验 7-3 ：生石灰与水的反应 [ 实验步骤 】 在一支试管中加入一小匙干燥的生石灰，再加入约 2mL 的水，观察现象，并用手轻轻触摸试管外壁。 现象 生石灰逐渐膨胀，碎成粉末 手的感觉 用手触摸试管外壁，感觉发烫 化学方程式 CaO＋H 2 O===Ca（OH） 2 化学反应一般都会伴随能量的变化，主要表现为热量的变化。有的化学反应要 放出热量 ，有的要 吸收热量。 新课讲解 二、化石燃料的利用 煤，石油，天然气 称为当今世界的三大化石燃料。它们是不可再生能源，都属于混合物。 1. 煤和石油 （ 1 ） 煤是古代植物遗体在地层下经过一系列复杂变化而形成的。 煤中主要含 C 元素，还含有 H 、 N 、 S 、 O 等元素。 （ 2 ） 石油是古代动植物遗体在地层下经过复杂变化而形成的一种粘稠液体。 石油主要含 C 、 H 元素，还含有 S 、 O 、 N 等元素。 新课讲解 2. 煤、石油的加工和综合利用 （ 1 ）石油和煤的综合利用 将 煤 隔绝空气加强热 叫做煤的干馏 ( 属于化学变化 ) ，可得到 焦炭、煤焦油、煤气等物质。 利用石油中各种成分的 沸点 不同，将它们分离的方法，叫做 分馏 （属于物理变化） ， 可得到汽油、煤油、柴油等产品。 新课讲解 石油的综合利用 煤的综合利用 新课讲解 3. 天然气 天然气的主要成分是甲烷（ CH 4 ） 新课讲解 （ 2 ）甲烷的化学性质：可燃性。 现象：产生明亮的蓝色火焰，放出大量的热， 在火焰上方罩一个干冷的烧杯，烧杯内壁有水珠 产生，同时生成能使澄清石灰水变浑浊的气体。 原理： CH 4 + 2O 2 == CO 2 + 2H 2 O 点燃 物理性质 颜色 气味 状态 溶解性 密度 甲烷 无色 无味 气体 极难溶于水 比空气小 （ 1 ）甲烷的物理性质： 新课讲解 思 考 如何验证甲烷中含有碳元素和氢元素？ 新课讲解 根据甲烷的可燃性可以验证甲烷的元素组成 [7-4] 甲烷燃烧实验 点燃纯净的甲烷气体，观察火焰的颜色 现象： 火焰明亮并呈蓝色，烧杯内壁有无色液滴，石灰水变浑浊。 化学方程式： CH 4 +2O 2 == CO 2 +2H 2 O 注意： 在点燃甲烷前要检验纯度 。 点燃 新课讲解 （ 3 ）甲烷的存在 常存在于池沼底部 （故 甲烷又名沼气 ） 还存在于煤矿矿井内。甲烷混在空气中达到一定程度时，遇明火会爆炸（即瓦斯爆炸）。 沼气池 把秸秆、杂草、人畜粪便等废弃物放在密闭的沼气池中发酵，就可产生甲烷。 新课讲解 沼气主要成分是甲烷，沼气的利用解决农民生活所需能源、清洁农村卫生、保护生态环境，还可以为庄稼提供肥料。 小常识 新课讲解 三、 合理利用与开发化石能源 1. 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 新课讲解 2. 合理利用与开发化石能源 （ 1 ）化石燃料资源 有限且不可再生，应合理开采，节约利用 。 （ 2 ）使燃料充分燃烧，对于节约能 源非常重要。 新课讲解 3. 节约能源，提高燃料的利用率 （ 1 ）燃料充分燃烧的条件： 一是燃烧时要有 足够多的空气； 二是 燃料与空气要有足够大的接触面。 （ 2 ）燃料不充分燃烧的危害： 一是燃料燃烧 产生的热量减少，浪费资源； 二是会 产生大量的 CO 等物质，污染空气。 返回 拓展延伸 西气东输 “西气东输”，我国距离最长、口径最大的输气管道，西起塔里木盆地的轮南，东至上海。全线采用自动化控制，供气范围覆盖中原、华东、长江三角洲地区。自新疆轮台县塔里木轮南油气田，向东经过库尔勒、吐鲁番、鄯善、哈密、兰州、西安、洛阳、南京、常州等地区。东西横贯新疆、甘肃、宁夏、陕西、山西、河南、安徽、江苏、上海等9个省区，全长4200千米。 “西气东输”工程将大大加快新疆地区以及中西部沿线地区的经济发展，相应增加财政收入和就业机会，带来巨大的经济效益和社会效益。这一重大工程的实施，还将促进中国能源结构和产业结构调整，带动钢铁、建材、石油化工、电力等相关行业的发展。 新课讲解 课堂小结 返回 1. 化学反应中的能量变化 能量变化 表现为 吸热现象 和 放热现象。 2. 燃料充分燃烧考虑的因素： （ 1 ） 燃烧时要有 足够多的空气； （ 2 ）燃料要与空气有 足够大的接触面积。 课堂小结 返回 3. 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）。 CH 4 +2O 2 CO 2 +2H 2 O D 当堂小练 1 ．下列关于能量的说法不正确的是（  ） A ．化学变化中通常伴随能量的吸收或释放 B ．绿色植物吸收太阳能进行光合作用 C ．干电池工作时电能变为化学能 D ．燃料燃烧时发生化学变化并放出热量 2. 从环境保护的角度考虑，下列燃料中最理想的是（  ） A ．天然气 B ．水煤气 C ．氢气 D ．乙醇汽油 B C D 当堂小练 3. 在工业上，下列增大燃料利用率的措施中，与燃料的充分燃烧无关的是（  ） A. 把煤炭磨成粉状进行燃烧 B. 把柴油喷成雾状进行燃烧 C. 给锅炉鼓风，增加空气供给量 D. 给锅炉外壳装隔热层，减少热量散失 D D 当堂小练 4 . 下列关于煤、石油和天然气的说法错误的是（  ） A. 都是可再生能源 B. 在地球上的蕴藏量都是有限的 C. 都属于混合物 D. 完全燃烧时都有二氧化碳生成 A D 当堂小练 返回 5.2018 年 5 月 30 日，媒体公布我国新疆准噶尔盆地探明一储量为 10 亿吨的大型油田。石油是工业的“血液”，是多种碳氢化合物的混合物。 （ 1 ）石油不直接作为燃料的原因是   。 （ 2 ）石油在综合利用时，可以得到多种产品，如石油液化气（主要成分丁烷）、汽油等。丁烷燃烧的化学方程式为 2R+13O 2 =8CO 2 +10H 2 O ，则丁烷（ R ）的化学式是     。 （ 3 ）化石能源是有限的，用一点少一点，最终会被耗尽，这充分说明了化石能源具有     性。 直接燃烧石油时会产生很多废气 C 4 H 10 不可再生 第七单元 燃料及其利用 课题 2 燃料的合理利用与开发（课时 2 ） 目 录 CONTENTS 1 学习目标 新课导入 2 新课讲解 3 课堂小结 4 当堂小练 5 布置作业 6 学习目标 1 . 通过查阅资料搜集信息说出化石燃料燃烧对环境的影响。 2 . 记住制取氢气的原理、仪器、步骤、收集方法及氢能源的优点。 3 . 初步树立辩证认识问题的意识，形成保护环境、爱护环境 的意识。 返回 新课导入 氢能源汽车 2010 年 12 月 9 日由南京大学研制的氢能源汽车首次亮相，氢能源汽车和普通电动车相比，它行驶平稳，动力强劲，且没有任何尾气和噪音。 新课导入 阅读课本 137 页，思考煤、石油等燃料燃烧对环境有怎样的影响？原因是什么？ 汽车尾气 火力发电 返回 一、使用燃料对环境的影响 新课讲解 1. 化石燃料燃烧造成的污染 煤： 主要含有 C 元素 ，还含有少量的 H 、 N 、 S 、 O 等元素。 石油： 主要含有 C 元素和 H 元素 ，还含有少量的 N 、 S 、 O 等元素。 新课讲解 由于含有碳、硫、氮这三种元素，燃烧后会生成 CO 2 （温室效应）、 CO （有毒）以及 SO 2 、 NO 2 （造成酸雨）等气体以及炭粒等浮尘。 新课讲解 思考与讨论 2. 酸雨的危害 1. 酸雨有哪些危害？ 2. 防治酸雨应采取哪些措施？ 新课讲解 酸雨的危害 森林受到酸雨破坏 雕像受到酸雨腐蚀 新课讲解 3. 减缓酸雨的措施 （ 1 ） 大力推广 使用脱硫煤 。 （ 2 ） 用天然气代替煤 。 新课讲解 4. 汽车燃料的燃烧 多数汽车使用的燃料是汽油或柴油，燃烧时产生一氧化碳、 未燃烧的碳氢化合物、氮的氧化物、含铅化合物和烟尘等。 新课讲解 减少汽车尾气污染的一些措施 ( 1) 改进发动机的燃烧方式，以使汽油能充分燃烧。 (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，禁止含铅物质排放。 (4) 使用压缩天然气 [CNG] 或液化石油气 [LPG] 作燃料。 二、 能源的利用和开发 新课讲解 1. 氢气（最清洁的燃料） 优点： a.资源丰富，可再生；b.燃烧放热多； c.生成物不污染环境。 缺点： a.制取成本高； b.贮存、运输困难。 （ 1 ）物理性质： 氢气是无色无味的气体，密度比空气小，难溶于水 。 （ 2 ）化学性质：可燃性。 燃烧时发出淡蓝色火焰。 新课讲解 典例分析 例 从环境保护的角度考虑，下列燃料中最理想的是（  ） A ．天然气 B ．氢气 C ．酒精 D ．乙醇汽油 B 解析： 氢气燃烧的热值高，燃烧产物是 水，水对环境没有污染，故氢气是最理想的燃料 。 返回 新课讲解 2. 氢气的实验室制法 反应药品： 锌粒（固）和稀硫酸（液） 反应原理： Zn+H 2 SO 4 =ZnSO 4 +H 2 ↑ 发生装置： 固液不加热型装置 排水法 向下排空气法 收集方法 排水法制取氢气 向下排空气法制取氢气 新课讲解 利用不同形式的能量发电示意图 3. 开发其他新能源 太阳能电池 风力发电 新课讲解 (1) 新能源的种类： 太阳能、 核能、 风能、 地热能、 潮汐能 等。 (2) 开发新能源的作用： 解决化石能源枯竭，减少环境污染。 新课讲解 典例分析 例 （ 1 ）与 C 相比， A 、 B 发电的共同优点是   （合理即可）。 解析 （ 1 ） 火力发电需要燃烧化石燃料，会产生大量污染物， AB 都是利用新能源发电，可节约化石燃料，不产生污染物，绿色环保 。（ 2 ）风力发电是把风能转化为化学能。 返回 （ 2 ） A 的能量转化方式是把 _________ 能经过一系列变化转化成电能。 节约资源（或绿色环保无废渣废气排放） 风 课堂小结 返回 燃料的燃烧 对空气的影响 造成空气污染的原因 防治空气污染的措施 改善燃料的结构、选择清洁型的能源、开发新能源 杂质燃烧产生有毒气体 燃烧不充分，产生一氧化碳 产生烟尘 D 当堂小练 1. 下列物质排放到空气中，不会使空气受到污染的是 ( ) A. 燃烧煤和石油产生的废气 B. 化工厂排放的烟尘 C. 机动车排放的尾气 D. 绿色植物光合作用产生的气体 D D 当堂小练 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（ ） A.①② B.②③ C.①②③④ D.①②③ C D 当堂小练 3 ．燃料电池是一种新型绿色电池。它是把 H 2 、 CO 、 CH 4 等燃料和空气不断输入，直接氧化，使化学能转变为电能的装置。这三种气体可以作为燃料的原因是 (    ) A ．均是无毒、无害的气体 B ．均可燃烧并放出大量的热 C ．燃烧产物均为二氧化碳 D ．均在自然界中大量存在 D . 用钨丝作灯泡灯丝 B D 当堂小练 返回 4. 石油是重要的地球资源。请回答下列相关问题： （1）用石油可以精炼出多种燃料。根据下表分析，在相同条件下，柴油比汽油燃烧时更容易产生黑烟，原因是什么 ? 造成的环境问题是什么？ 汽油的主要成分 C 5 H 12 、C 6 H 14 ……C 11 H 24 柴油的主要成分 C 15 H 32 、C 16 H 34 ……C 18 H 38 柴油中各种成分比汽油中碳元素含量高，更容易发生不完全燃烧（其他合理答案均可） 产生粉尘（可吸入颗粒物）污染（其他合理答案均可）。  D 当堂小练 （2）为了改善环境，可在汽油中添加乙醇（C 2 H 6 O）来调整燃油结构。乙醇是 （填“可再生”或“不可再生”）能源，其完全燃烧的化学方程式是 。 （3）氢燃料汽车正在研制与推广。氢气燃烧时是将 能转化成热能。从长远观点看，解决能源危机的方法是 。 可再生 化学 开发新能源（或其他合理答案）  返回