资源描述
1了解煤的种类及其化学成分。 2从高效节能、环保的角度了解煤的气化的意义。 3了解液化石油气、天然气、沼气等家用气态燃料的化学成分。 4认识安全使用气体燃料的重要性。,课题2 家用燃料的更新,煤直接用做燃料对环境有哪些影响？ 提示 煤用作燃料产生粉尘、硫的氧化物、氮的氧化物等物质能污染大气。,1.煤可分为 、 、 、 ，其中 含碳量最大。煤是 和 组成的复杂的混合物，主要含 元素，此外还含有少量的 、 、 、 、 、 、 、 、 等元素。,无烟煤,烟煤,褐煤,泥煤,无烟煤,有机化合物,无机物,碳,硫,磷,氢,氮,氧,硅,铝,钙,铁,2以煤为燃料，不仅能产生大量的 ，而且还会产生大量的 、 以及 、 、NOx等有害气体，其中 可形成酸雨， 加剧温室效应， 导致光化学烟雾，严重污染环境。为了提高燃烧效率，减小污染，常将煤气化，可得到 、 、 等，其主要成分分别为 ， ， 。,固体垃圾,CO2,烟尘,SO2,CO,SO2,CO2,NOx,发生炉煤气,水煤气,干馏煤气,CO、N2,CO、H2,H2、CH4、CO、CH2=CH2,1 常见的气体燃料有： ； ； 。,液化石油气,天然气,沼气,丙烷,丁烷,甲烷,少,灶具上的风板大小,4沼气的主要成分除 外，还含有 等。,甲烷,CO2、H2、N2、H2S、CO、H2O,【慎思1】 煤是人类生产和生活中使用的主要燃料之一，但在我国很多城市里却禁止直接使用散煤，你知道这是为什么吗？ 提示 因为煤不是纯净物，它的主要成分是碳，但除了碳外还含有少量的硫、磷、氮等元素，因此煤直接燃烧除了产生我们需要的能量外，同时还会生成大量的二氧化硫、氮的氧化物和烟尘等。所以我国很多城市都禁止直接使用散煤。,【慎思2】 为什么管道煤气(主要成分CH4)的灶不能使用罐装煤气(主要成分为含碳数较少的烃如：C3H8、C4H10、C3H6、C4H8等)？如果要使用需做哪些改动？,将煤制成气体燃料 1制成发生炉煤气,2水煤气,3干馏煤气,【例1】 煤的气化是煤高效、洁净利用的方向之一。下图为加热某地煤样所得煤气组成及体积分数随温度变化的曲线图。由图可知该煤气中 ( )。,A只含有碳、氢两种元素 B所含的有机物是CH4，CnHm，CO CCO体积分数小于CH4体积分数 D氢气体积分数最大 解析 A项水煤气中有CO，至少含C、H、O三种元素；B项中CO不是有机物；D项的550 以前，CH4体积分数高于H2。 答案 C,【体验1】 为了提高煤燃烧的热效率和减少CO等有害物质的污染，可采取的措施是 ( )。 A通入大量的空气 B将固体燃料粉碎，使之充分燃烧 C将煤经过处理，使之转化为气体燃料 D控制煤的生产 解析 提高固体燃料的热效率，一是将其粉碎，与适当过量的空气反应，二是变成气体燃料。大量的空气会带走大量的热，降低热效率，A项错。 答案 BC,优点：(1)洁净，燃烧不会产生粉尘污染。 (2)热效率高，价格低廉。 (3)使用方便。 缺点：(1)易燃、易爆，容易产生安全事故。 (2)发生炉煤气、水煤气、干馏煤气，易引起人体中毒。,主要成分：甲烷(还含有少量CO2、H2、N2、H2S、CO、H2O等)。 应用：点灯、做饭、发电，农用汽车、拖拉机的燃料。 沼气的生产原料：人畜粪便、动植物遗体、工农业有机废渣、废液。 生产过程：原料在一定温度、湿度、酸度和缺氧的条件下，经厌氧微生物发酵即可生成。,3沼气,【例2】 据报道，近年来科学家在百慕大等深海底发现一种新能源，这种物质的外观很像冰，称可燃冰。科学研究表明，可燃冰实际上是一种甲烷水合物(CH4xH2O)，是甲烷与水在低温高压下形成的一种固态物质。 (1)目前，排放到大气中的气体污染物主要有SO2、NO2、CO等，它们主要来自矿物燃料的燃烧和工业废气。今有：可燃冰氢能风能太阳能煤天然气石油等能源，在通常情况下使用上述能源，一般不会造成空气污染的一组是 ( )。 A B C D,(2)下面有关甲烷和可燃冰的说法中，不正确的是 ( )。 A甲烷主要是植物残体在隔绝空气的情况下分解而生成的 B可燃冰燃烧时火焰呈蓝色 C与煤比较，可燃冰是一种高效能源 D通常情况下，甲烷是一种无色、无味，易与水化合的气体,解析 (1)由题意可知，可燃冰的主要成分为CH4xH2O，其燃烧产物为CO2和H2O，对环境不会造成污染，而煤和石油燃烧产物会对空气造成污染。(2)甲烷不能与水发生化学反应。 答案 (1)A (2)D,【体验2】 为了减少大气污染，许多城市推广清洁燃料，目前使用的清洁燃料主要有两类，一类是压缩天然气，另一类是液化石油气。这两类燃料的主要成分是 ( )。 A碳水化合物 B碳氢化合物 C氢气 D醇类 解析 天然气主要成分为CH4，液化石油气主要成分为碳原子较少的烃。故选B。 答案 B,【案例】 在过去科学技术不够发达的年代，煤主要用作燃料被直接燃烧掉，这既造成了很大浪费，还由于燃烧质量低，造成了环境的污染。若将煤干馏，则可得到多种不同用途的物质，将这些物质分类运用，可以大大提高煤的使用价值。在你学过有关知识的基础上，查阅资料，然后集体讨论，整理出煤干馏的产品成分、用途及煤的综合利用的意义。,解析 应从以下几方面入手分析：(1)煤的干馏的原理。(2)干馏后的主要产品及其主要用途。(3)由于对产品的要求不同，工业上还可分为高温干馏和低温干馏。 可自愿结成几个探究小组，通过查阅资料和集体讨论，整理出煤干馏的产品成分、用途及煤的综合利用的意义。最后每个小组选出一名代表交流探究结果。,答案 干馏是指在隔绝空气的条件下，给煤加热使其分解的过程。高温干馏的温度一般在1 000 左右，它的主要目的是获得冶金工业的原料焦炭。高温干馏的煤焦油产量在3%左右，其中主要是芳香族化合物，可以从中提取苯、甲苯等重要的战略物资和萘、酚类、蒽等化工原料。低温干馏是为了获得更多的煤焦油，温度一般控制在500600 。低温干馏所得焦油的质量一般是原煤的10%，可以将其分馏以获得柴油等液体燃料。,煤的综合利用是相对于把煤直接用作燃料所说的。煤直接用作燃料时，往往由于燃烧不充分、炉子的热效率不高等因素造成极大的浪费；同时煤在不加处理的情况下燃烧，往往由于其中所含的硫元素转化为二氧化硫、不完全燃烧时所产生的大量一氧化碳和烟尘等，对环境造成污染。煤可以在高温下与水蒸气作用，生成一氧化碳和氢气，而氢气正是工业合成氮肥(氨)的基本原料；煤经干馏可以得到煤焦油，其中含有甲苯、苯酚等，将它们分离出来，可以分别用于制取三硝基甲苯(TNT)和苦味酸(2，4，6三硝基苯酚)等烈性炸药。煤的综合利用的手段很多，主要有干馏(高温干馏和低温干馏)、气化、地下液化等。,煤的地下液化是试图在地下(有效地利用地下的温度和压力)将煤还原，使其含氢量增多，从而由固体变为类似于石油和石油气的液体或气体，提高其使用价值。将煤进行干馏的结果是，得到了各种不同用途的干馏产品焦炭、煤焦油、焦炉气等，使它们的作用得到了充分的发挥，提高了煤的价值的同时，还避免了燃烧不充分而造成的浪费和环境污染等问题。,
展开阅读全文