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山东星火国际传媒集团,2021/11/6,#,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,2021/11/6,#,第六单元第,二,节,化石燃料的利用,煤,、石油和,天然气,是,世界上最重要的三种,化石燃料。,煤,、石油和天然气都是,混合物,,主要含碳、氢,元素,都是,不可再生的资源。,化石燃料的燃烧,煤的形成,远古时期的植物,植物等被埋在土中,经地下,高温、高压,长期复杂变化形成“煤”,植物枯萎,化石燃料的燃烧,石油的形成,化石燃料的燃烧,天然气的组成,天然气主要是由碳和氢组成的气态碳氢化合物,,,其中最主要,的是,甲烷(,CH,4,),。,现象,:燃烧,产生蓝色,火焰,干冷,的烧杯内壁有,水雾,烧杯,倒,放,加入,澄清,石灰水,石灰水,变,浑浊。,化石燃料的燃烧,利用,化石燃料的燃烧,煤、石油、天然气,碳氢化合物,成分,碳、氢元素组成的高能量物质,燃烧,CO,2,和,H,2,O,释放能量,影响,化石燃料的燃烧,煤、汽油、煤油和液化石油气等燃料,除含有碳、氢元素,还含有少量硫、氮等元素,燃烧生成二氧化硫和氮氧化物,污染空气,原油,污染,酸雨,化石燃料的燃烧,影响,化石燃料的燃烧,燃料的选择,主要考虑因素,是否易于点燃,是否产生污染性气体,使用是否安全,是否易于储存和运输,原因:,将,有限的化石燃料直接燃烧会造成环境污染和资源,浪费。,化石燃料不仅是优质的能量来源,还是宝贵的化工资源。,开发,和利用新能源,。,(,太阳能、风能、水能、地热能、氢能),积极,对环境进行综合治理。,减少,化石燃料的直接燃烧,对化石燃料进行综合利用。,化石燃料的综合利用,方式:,煤,的综合利用,发生的变化:,化学变化,化石燃料的综合利用,气化,CO,H,2,CH,4,焦,化,焦炭,煤焦油,焦炉气,液化,汽油,煤,油,柴油等,作液体燃料,发生的变化:,物理变化,石油,的综合利用,石油的分馏:,利用石油的组分沸点不同,,把它们,加热蒸馏而分开。,化石燃料的综合利用,石油,的综合利用,化石燃料的综合利用,水能(常规能源),新能源,化石燃料的综合利用,太阳能,新能源,化石燃料的综合利用,太空太阳能,新能源,化石燃料的综合利用,风能,新能源,化石燃料的综合利用,地热能,新能源,化石燃料的综合利用,波浪能(潮汐能,),新能源,化石燃料的综合利用,生物质能,新能源,化石燃料的综合利用,核聚变能,新能源,化石燃料的综合利用,金属名称,元素符号,金属名称,元素符号,金属元素的名称和符号,钠,镁,钾,锌,钙,Na,Mg,K,Zn,Ca,铁,铝,铜,银,金,Fe,Al,Cu,Ag,Au,金属元素的名称和符号,金属的物理性质,常温下金属都是固体(汞除外);,有金属光泽,铜是紫红色,铁、铝等大多数是银白色;,大多数金属都具有导电性和导热性;,有延展性,,密度较大,,熔点较高。,金属的性质,金属光泽,Fe,Cu,有些金属粉末细小到一定程度时,吸收可见光后辐射不出去,所以金属粉末一般呈暗灰色或黑色。,金属的物理性质,金属的性质,物理性质,物理性质比较,导电性,(以银的导电性为,100,作标准),密度(,gcm,-3,),熔点,(),硬度,(以金刚石的硬度为,10,作标准),优,良,金 铅 银 铜 铁 锌 铝,19.3 11.3 10.5 8.92 7.86 7.14 2.70,大,小,钨 铁 铜 金 银 铝 锡,3410 1535 1083 1064 962 660 232,高,低,铬 铁 银 铜 金 铝 铅,9 4,5 2.5,4 2.5,3 2.5,3 2,2.9 1.5,大,小,银 铜 金 铝 锌 铁 铅,100 99 74 61 27 17 7.9,金属的物理性质,大多数金属有延性(抽丝,最细的白金丝直径不超过,1/5000 mm,)及展性(压薄片,最薄的金箔只有,1/10000 mm,厚),其中金(,Au,)的延展性最好;也有少数金属的延展性很差,如锰(,Mn,)、锌(,Zn,)等;金属可以被轧制成各种不同的形状。,“神六”面罩上镀有一层金箔,铜丝和铝箔,金属物理性质的应用,金属的性质,金属的性质,金属物理性质的应用,金属应用,金属的物理性质,漂亮的金银首饰,具有颜色、有金属光泽,铁栏杆、锄头、机械零件,硬度大,钢丝、钢板,铁锅、铝锅、电烙铁,导热性好,延展性好,电线、电缆,导电性好,金属的性质,金属物理性质的应用,哪些金属可用来打造首饰?为什么?,金、铂可用来打造首饰,原因是它们具有永恒而美丽的光泽。,哪些金属可用来制造电线,为什么?,铜可以用来制造电线是因为它易导电。,哪些金属可用来制造炊具,为什么?,铁可以用来制造炊具是因为它传热快。,讨论,金属的性质,哪些金属可拉成细丝或压成薄片,为什么?,金、银、铜、铝可拉成细丝或压成薄片,这是由于它们有延展性,容易加工。,为什么菜刀、镰刀、锤子等用铁制而不用铅制?,铅的硬度小,而铁的硬度大。,银的导电性比铜好,为什么电线一般用铜制而不用银制?,银的价格比铜高许多。,讨论,金属的性质,为什么灯泡里的灯丝用钨制而不用锡制?如果用锡制的话,可能会出现什么情况?,钨的熔点高,锡的熔点低,锡丝易烧断。,为什么有的铁制品如水龙头要镀铬?如果镀金怎么样,?,铬硬度大,耐磨、美观,又防锈;如果镀金则会增加成本且不耐用,日久,金脱落则铁又会生锈而缩短水龙头的使用寿命。,讨论,金属的性质,铁在氧气中点燃,镁在空气中点燃,铝在空气中加热,铜在空气中加热,实验,现象,化学方程式,结论,剧烈燃烧,火星四射,放热,生成黑色固体,表面变暗,失去金属光泽,表面由红色变成黑色,剧烈燃烧,发出耀眼的白光,放热,生成白色固体,3Fe+2O,2,=Fe,3,O,4,2Mg+O,2,=,2MgO,4Al+3O,2,=2Al,2,O,3,2Cu+O,2,2CuO,点燃,点燃,金属的性质,常见金属的化学性质,Fe,、,Mg,、,Al,、,Cu,能与氧气反应,实验表明:,大多数金属都能与氧气反应,但反应的难易和剧烈程度不同,。,镁、铝,在,常温,下就能与氧气反应。,铁、铜,在常温下不能与氧气反应,但在,高温,时能与氧气反应。,金,即使在高温时也,不能与氧气反应,。,活动性:镁、铝,铁、铜,金,常见金属的化学性质,铝是银白色的金属,具有金属光泽,而生活中的铝制品却往往是暗淡无色,知道为什么吗?,原因:,常温下,铝就能和氧气发生反应,在其表面生成一层 的氧化铝保护膜(,Al,2,O,3,),。,4Al+3O,2,2Al,2,O,3,致密,常见金属的化学性质,金属与(稀)酸溶液反应,反应物,反应现象,反应速度,反应方程式,稀盐酸 或,稀硫酸,镁,铝,锌,铁,铜,剧烈反应,金属逐渐减少,产生大量气泡,剧烈反应,金属逐渐减少,产生大量气泡,反应较剧烈,金属逐渐减少,产生大量气泡,反应缓慢,金属逐渐,减少,有气泡产生,,溶液由无色变为浅绿色,不反应,Mg+H,2,SO,4,=MgSO,4,+H,2,Mg+2HCl =MgCl,2,+H,2,Zn +H,2,SO,4,=ZnSO,4,+H,2,Zn +2HCl =ZnCl,2,+H,2,Fe +H,2,SO,4,=FeSO,4,+H,2,Fe +2HCl =FeCl,2,+H,2,2Al+3H,2,SO,4,=Al,2,(SO,4,),3,+3H,2,2Al+6HCl=2AlCl,3,+3H,2,很快,很快,较快,较慢,不反应,常见金属的化学性质,铁和稀盐酸,镁和稀盐酸,锌和稀盐酸,铜和稀盐酸,盐酸,镁、锌、铁、铜的金属活动性由强到弱,实验,现象,反应的化学方程式,铁片浸入硫酸铜溶液中,金属与金属化合物溶液的反应,Fe+CuSO,4,=,FeSO,4,+Cu,铁片表面覆盖一层红色物质,溶液由蓝色逐渐变为浅绿色,常见金属的化学性质,特点:,由一种单质跟一种化合物作用生成另一种单质和另一种化合物,这样的反应叫做,置换反应,。,下列反应都是置换反应吗?,3CO+Fe,2,O,3,=2Fe +3CO,2,高温,点燃,比较:,化合反应:,+,+,分解反应:,+,+,Cl,2,+2KI=I,2,+2KCl,CH,4,+2O,2,=CO,2,+2H,2,O,置换反应,+,+,(,1,)药品:,锌和稀硫酸(或稀盐酸),氢气的实验室制法,Zn+H,2,SO,4,=ZnSO,4,+H,2,为何不用镁或铁等来和酸反应制取氢气?,(,2,)原理:,Zn+2HCl=ZnCl,2,+H,2,思考,:,镁和酸反应速度太快,而铁的反应速度又太慢,不便于操作。,(,4,)收集:,排水法,固液不加热型,(,3,)装置:,向下排空气法,(,5,)步骤,按照要求,连,接装置。,检,查,气密性。,装,药品:先装固体,后装液体。,开始反应,并收集一小试管氢气,进行,验,纯(,任何,可燃性气体,在做性质实验之前务必进行验纯,)。,用排水法或向下排空气法,收,集气体,盖上玻璃片,倒,放,在实验桌上。,实验室制氢气的装置图,定义:,由一种金属跟其他金属(或非金属)熔合形成的有金属特性的物质。,合金,性能,:,具有许多良好的物理、化学和机械性能。,合金的硬度一般比各成分金属大。,多数合金的熔点低于组成它的成分金属。,调整合金的组成比例和改变合金的形成条件,可以制成性能不同的各种合金。,铁的合金,生铁和钢的比较,铁合金,生铁,钢,碳的含量,2%,4.3%,0.03%,2%,其他元素,硅、锰等,铬、镍等,熔点,1100,1200,1450,1500,机械性能,硬而脆,无韧性,坚硬、韧性大、塑性好,机械加工,可铸、不可锻,可铸、可锻、可压延,合金,合金与组成它们的纯金属的性质比较,性质,比较,现象,黄铜(铜和锌的合金),铜,焊锡(锡和铅的合金),锡,铝合金,铝线,光泽与颜色,黄色、有光泽,紫红色,有光泽,深灰色有光泽,银白色有光泽,银白色有光泽,银白色有光泽,硬度,黄铜硬度大于铜,焊锡硬度大于锡,铝合金硬度大于铝,结论,合金与纯金属相比,性能上发生了改变,说明物质的组成的改变会使其性能发生改变,合金的用途比纯金属的用途广得多。,名称,主要组成元素,特性,用途,黄铜,铜、锌,坚硬、耐腐蚀,制造机器零件、电器零件,青铜,铜、锡,耐腐蚀、易铸造成形,制造形状复杂的铸件、精致的工艺品、塑像等,硬铝,铝、铜、,镁、锰,质轻而坚硬,制造飞机、汽车、作建筑材料,焊锡,锡、铅,熔点低、能粘接金属,焊接电子元件、金属片等,不锈钢,铁、铬、镍,耐腐蚀,制医疗器械、化工设备、日用品,碳素钢,铁、碳,坚硬,作建筑材料,制造机械零件、铁轨、船舶、桥梁,武得合金,铋、铅、,锡、镉,熔点低,制电路保险丝、自动灭火和防爆安全装置等,一些常见合金的特性和用途,
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