：《化学与能源》课件(沪教版九年级).ppt

（3）煤的液化 煤与有限的热空气和水蒸气反应生得到主要成分为CO和H2的混合气体，可以作为城市煤气的要。 煤炭液化油又叫人造石油。 方法一：直接液化法先裂解，再气化； 方法二：先气化（CO、H2等小分子），然后在一定温度、 压力和催化剂作用下合成各种烷烃、烯烃和乙醇、乙醛等。 * （4）一碳化学 * 3。天然气－－家庭用气体燃料 管道煤气由煤加工制得，液化气是石油炼制产物，天然气则能直接使用。家庭生活中，为什么要使用气体燃料呢？ ① 因气体易扩散，故气体燃料与空气混合充分，容易完全燃烧，与固体燃料相比有较高的能量利用率。 ② 气体燃料便于运输，使用方便（易点燃，易熄灭），且清洁卫生。 ③ 固体煤中含有硫、氮等杂质，直接燃煤、煤球或煤饼会产生大量二氧化硫、氮氧化物（NOx）、粉尘等，造成大气污染，住宅环境也烟灰满天，厨房空气的污染则更严重。 * （1）主要成分 管道煤气的可燃成分是氢气、一氧化碳和甲烷，分别约占48%～50%，10%～15%和13%～18% 液化气又叫液化石油气，主要成分中C3、C4的烃是沸点较低的成分丙烷、丙烯、丁烷、丁烯。 天然气的主要成分是甲烷，还有少量的其他气态烃，天然气直接产自油气田，开采后经脱硫、脱水等，即可用作家庭燃气。 * 三种气体燃料的热值大体为以下数值： * 问题1：相同流速的天然气、管道煤气、液化石油气燃烧时 火焰大小？为什么？ 气体的燃烧性能与该气体的扩散速度有关，H2、CO和CH4中，H2的相对 分子质量最小，气体密度最小，故而有最大的扩散速度和最好的燃烧性能。 平时实验中，可以观察到H2的火焰很长，而燃烧平稳。管道煤气中50％的 H2保证了良好的燃烧火焰。 问题2：用液化气烧水煮饭为什么比管道煤气快？ 从发热量看，液化气是比管道煤气更优质的气体燃料。在钢瓶中 的液化气是液体，打开阀门减压后变成气体使用，因此液化气有 两个热值：47.3 MJ/kg和109MJ/m3。用后者数值与管道煤气（ 热值为15.6MJ/m3）比较，管道煤气只有液化气的1/6～1/7，所 以用液化气烧水煮饭要快得多了。 * 问题3：推广使用天然气为什么是城市燃气的发展方向？ 管道煤气是一种清洁燃料，然而这是相对于住宅、居室环境而言的，从城市大环境看，没有改善城市大气的污染程度。原因很简单，制造煤气要燃煤，使用煤气没有降低城市的煤炭消耗量。原来一家一户煤球炉的废气仅仅变成由数家煤气厂排放而已。 液化气是发热量高的优质清洁燃料，但液化气使用不便，且要消耗宝贵的石油资源，天然气则是一种既有管道煤气的方便，又有液化气无毒、发热量高的优点的燃料，所以，推广使用天然气的是城市燃气产业的发展方向。 * （2）爆炸极限 可燃气体爆炸极限宽度大的，容易发生爆炸。从表中可知，液化气、天 然气的爆炸极限较管道煤气各种成分的宽度要小，因而具有不易爆的特 点（注意：并非不会爆炸）。 例题：借助上表的数值，计算天然气爆炸最剧烈时，空气中含天然 气的体积分数（二位有效数字）。 * 为什么液化气燃烧器上必须有一个风门？ 液化气的成分是C3、C4的烃类，完全燃烧时所需空气量很大。例如，1L丁烷燃烧（2C4H10＋13O2→8CO2＋10H2O）需氧气6.5L，折合成空气约为31L，丁烷燃烧时，单单靠火焰周围的空气来支持燃烧，必定要发生不完全燃烧。因此液化气在灶具上燃烧所需要的空气是分两次供给的。一次空气量由风门调节，约占全部需要量的70%。空气引进后，在燃烧器内部混合。二次空气量则由火焰周围的空气供给。 若将烧液化气的灶具改天然气，灶具需作何改进？ 使用液化气，为什么开始时风门要调小些，使用一段时间（若干天）后，风门要调大些？ * 例题：煤气中毒是CO中毒，其原因是CO与血红蛋白（Hb）结合成Hb·CO，使血红蛋白失去输送O2功能的缘故。CO进入血液后有如下平衡：CO＋Hb·O2　　　O2＋Hb·CO，试回答： （1）煤气中毒病人，可以通过进入高压氧舱的方法来救治，请用化学平衡的原理加以说明。 　①　　　　　　　　　② （2）已知该反应平衡时， ①的比值是一个不受浓度影响的常数，在人体体温37℃下，该常数为220。又已知当血液中②的比值大于0.02时，人的智力会受到损伤，此时c（CO）与c（O2）的比值应小于 。 （3）抽烟时，进入肺部的空气中c（CO）＝10－4mol/L，c（O2）＝10－2mol/L，则c（Hb·CO）为c（Hb·O2）的 倍，据此分析长期抽烟对人智力的影响。 * 三、氢能 1。氢气的制取 水电解法 热分解法 光解法 发酵分解法 催化分解法 细菌分解法 * 2。氢能的应用 （1）作内燃机燃料 （2）氢氧燃料电池 3。氢能的优点 H2（气）十1/2 O2（气）→