初中化學(xué)九年級(jí)上冊(cè)第七單元燃料及其利用單元復(fù)習(xí)-第七單元燃料及其利用燃料的合理利用與開(kāi)發(fā)

第七單元燃料及其利用課題2燃料的合理利用與開(kāi)發(fā)1.在許多化學(xué)反應(yīng)中都會(huì)發(fā)生放熱現(xiàn)象;而有些化學(xué)反應(yīng)并不放出熱量,而是吸收熱量。2.生活中經(jīng)常使用的燃料有煤、石油和天然氣,我們常稱(chēng)它們?yōu)榛剂?。化石燃料是不可再生能?它們都是混合物。3.煤是復(fù)雜的混合物,主要含有碳元素。將煤隔絕空氣加強(qiáng)熱,可以使煤分解成許多有用的物質(zhì),如焦炭、煤焦油、焦?fàn)t煤氣等,我們稱(chēng)這一過(guò)程為煤的干餾,是一種化學(xué)變化過(guò)程。4.石油中主要含有碳和氫兩種元素。將石油加熱煉制,利用石油中各成分的沸點(diǎn)不同,將它們分離,可以得到不同的產(chǎn)品,使石油得到綜合利用,這一過(guò)程稱(chēng)為石油的分餾,是一種物理變化過(guò)程。5.天然氣的主要成分是由碳元素和氫元素組成的氣態(tài)碳?xì)浠衔?其中最主要的是甲烷,其化學(xué)式為CH4。6.使燃料充分燃燒通常需要考慮兩點(diǎn):一是燃燒時(shí)要有足夠多的空氣;二是燃料與空氣要有足夠大的接觸面積。7.煤和石油等化石燃料的燃燒造成對(duì)空氣的污染,主要有以下幾方面原因:①燃料中的一些雜質(zhì)如硫等燃燒時(shí),產(chǎn)生空氣污染物如二氧化硫等;②燃料燃燒不充分,產(chǎn)生一氧化碳;③未燃燒的碳?xì)浠衔锛疤苛?、塵粒等排放到空氣中。8.乙醇俗稱(chēng)酒精,其化學(xué)式為C2H5OH,它在空氣中完全燃燒反應(yīng)的化學(xué)方程式為:C2H5OH+3O22CO2+3H2O。9.氫氣是最清潔的燃料,其燃燒的化學(xué)方程式為2H2+O22H2O。在實(shí)驗(yàn)室里常用鋅與稀硫酸反應(yīng)來(lái)制取氫氣,反應(yīng)的化學(xué)方程式為Zn+H2SO4ZnSO4+H2↑。10.人們正在利用和開(kāi)發(fā)其他新能源,如太陽(yáng)能、核能、風(fēng)能、地?zé)崮芎统毕艿?。知識(shí)點(diǎn)1:化學(xué)反應(yīng)中的能量變化1.許多化學(xué)反應(yīng)都伴隨著能量的變化,通常表現(xiàn)為熱量變化,熱量的變化通常有兩種現(xiàn)象:放熱現(xiàn)象(化學(xué)反應(yīng)中放出熱量的現(xiàn)象),如氧化鈣與水反應(yīng)、鎂條與鹽酸的反應(yīng);吸熱現(xiàn)象(化學(xué)反應(yīng)中吸收熱量的現(xiàn)象),如碳與二氧化碳的反應(yīng)。巧記速記

初中階段學(xué)習(xí)的化學(xué)反應(yīng)中,常見(jiàn)的碳與二氧化碳的反應(yīng)是吸熱反應(yīng)。2.人類(lèi)生活和生產(chǎn)對(duì)能量的利用:①生活燃料的利用:做飯、取暖等;②利用燃料燃燒產(chǎn)生的熱量:發(fā)電、發(fā)射火箭等;③爆炸產(chǎn)生的能量:開(kāi)山炸石、拆除違規(guī)建筑等;④食物在體內(nèi)發(fā)生緩慢氧化放出熱量:維持體溫和日常活動(dòng)所需的能量。拓展延伸

不是所有的放熱或吸熱的變化都是化學(xué)變化,有些為物理變化,如濃硫酸的稀釋、電燈通電后發(fā)光等。【例】下列過(guò)程不是通過(guò)化學(xué)變化獲得能量的是()A.利用炸藥爆炸開(kāi)山炸石

B.利用煤燃燒發(fā)電C.利用汽油燃燒驅(qū)動(dòng)汽車(chē)

D.利用水力發(fā)電答案:D點(diǎn)撥：A、B、C項(xiàng)中,都有燃燒過(guò)程,因此都發(fā)生化學(xué)變化。知識(shí)點(diǎn)2:煤和石油1.煤和石油簡(jiǎn)介,見(jiàn)下表。煤石油形成由古代植物遺體經(jīng)過(guò)一系列復(fù)雜的變化而形成由古代動(dòng)植物遺體經(jīng)過(guò)一系列復(fù)雜的變化而形成組成主要由C元素組成,還含有少量的H、N、S、O等主要由C、H元素組成,還含少量S、O、N等形態(tài)黑色固體,有光澤,人稱(chēng)“黑色的金子”黏稠液體,黑色或深棕色,不溶于水,密度比水稍小,沒(méi)有固定的熔點(diǎn)和沸點(diǎn)類(lèi)別由有機(jī)物和無(wú)機(jī)物組成的混合物由多種有機(jī)物組成的混合物用途能源、化工原料,稱(chēng)為“工業(yè)的糧食”能源、化工原料,稱(chēng)為“工業(yè)的血液”2.煤和石油的綜合利用:煤和石油的價(jià)值不只體現(xiàn)在燃燒供給熱量,重要的是將它們綜合利用,才能充分體現(xiàn)煤和石油的實(shí)用性和價(jià)值。(1)煤的干餾:如果把煤在隔絕空氣的條件下加強(qiáng)熱,可以使煤分解生成焦炭、煤焦油和焦?fàn)t煤氣等。這種方法稱(chēng)為煤的干餾(或煉焦)。煤在特殊的設(shè)備里,在高溫下能生成煤氣。煤氣是一種經(jīng)濟(jì)方便、清潔衛(wèi)生、燃燒效率很高的燃料。

(2)石油分餾:如果給石油加熱,由于組成石油的各物質(zhì)的沸點(diǎn)不同,它們就會(huì)被先后蒸餾出來(lái)而被分離。如圖所示是石油煉制的部分產(chǎn)品和主要用途的圖片。還可將石油產(chǎn)品進(jìn)行深加工,制造成塑料、合成纖維、醫(yī)藥、化肥、染料等?！纠拷衲?月,墨西哥灣石油泄漏對(duì)環(huán)境造成了嚴(yán)重污染。石油是三大化石燃料之一,從中可煉制出多種燃料。下列燃料不是從石油中分離出來(lái)的是()A.煤油

B.柴油

C.酒精

D.汽油答案:C點(diǎn)撥：酒精不是石油煉制的產(chǎn)品。知識(shí)點(diǎn)3:天然氣形成在地下自然形成的可燃性氣體組成主要成分是甲烷(CH4),具有可燃性,甲烷完全燃燒的化學(xué)方程式:CH4+2O2CO2+2H2O。燃燒時(shí)的現(xiàn)象:產(chǎn)生明亮的藍(lán)色火焰,放出大量的熱,同時(shí)燒杯內(nèi)壁出現(xiàn)水滴,杯內(nèi)的澄清石灰水變渾濁。這就說(shuō)明甲烷中含有碳、氫兩種元素形態(tài)無(wú)色、無(wú)味、難溶于水、易燃燒的氣體類(lèi)別天然氣是混合物,主要成分是甲烷用途能源拓展延伸

純凈的甲烷是無(wú)色、無(wú)味的氣體,密度比空氣小,極難溶于水。因此甲烷可用向下排空氣法和排水法收集。易錯(cuò)警示

(1)甲烷是一種環(huán)保型能源,但并不能減緩溫室效應(yīng)的加劇,因?yàn)樗紵伯a(chǎn)生二氧化碳?xì)怏w。(2)點(diǎn)燃甲烷氣體前一定要檢驗(yàn)甲烷的純度。(3)煤、石油、天然氣均為不可再生能源且均為混合物。【例】達(dá)州是國(guó)家“十一五”天然氣開(kāi)發(fā)的重點(diǎn)地區(qū)和“川氣東送”的起點(diǎn),有“中國(guó)氣都”之稱(chēng)。(1)天然氣的主要成分是。

(2)其主要成分完全燃燒的化學(xué)方程式是。

(3)天然氣與空氣混合點(diǎn)燃易。

(4)若晚上發(fā)現(xiàn)家中天然氣泄漏,不能做的事情是。

答案:(1)甲烷(或CH4)(2)CH4+2O2

CO2+2H2O(3)發(fā)生爆炸(4)開(kāi)電燈或打電話(huà)或使用打火機(jī)等點(diǎn)撥：(2)天然氣是一種可燃性氣體,若它與空氣混合并達(dá)到它的爆炸極限,遇明火就有可能發(fā)生爆炸。(3)若發(fā)現(xiàn)家中天然氣泄漏,一定不能出現(xiàn)明火或電火花,否則會(huì)造成爆炸的危險(xiǎn)?？上汝P(guān)閉閥門(mén),然后開(kāi)窗通風(fēng)。知識(shí)點(diǎn)4:燃料充分燃燒的條件1.燃料充分燃燒的意義:控制化石燃料的燃燒,提高燃料的利用率,延長(zhǎng)燃料的使用期限,可使有限的能源發(fā)揮最大的作用,對(duì)于節(jié)約能源非常重要。2.燃料充分燃燒的條件:提高燃料利用率的重要方法是使燃料充分燃燒。使燃料充分燃燒必須考慮兩點(diǎn):一是燃燒時(shí)要有足夠多的空氣;二是燃料與空氣要有足夠大的接觸面積。3.燃料不充分燃燒的缺點(diǎn):燃料不充分燃燒,不僅使燃料燃燒產(chǎn)生的熱量減少,浪費(fèi)資源,而且還會(huì)產(chǎn)生大量的CO等物質(zhì),污染空氣。拓展延伸

可燃物與空氣的接觸面積越大,燃燒越劇烈,反應(yīng)越徹底,放出的熱量也越多,既節(jié)約資源,又減少有害氣體的產(chǎn)生。【例】古語(yǔ)道:“人要實(shí),火要虛”,其中“火要虛”的意思是說(shuō):燃燒木柴時(shí),通常架空些,才能燃燒得更旺。“火要虛”的實(shí)質(zhì)是()A.散熱的速度加快

B.增大木柴與空氣的接觸面積C.木柴的著火點(diǎn)降低

D.提高空氣中氧氣的含量答案:B點(diǎn)撥：“火要虛”就是要求木柴堆放不要太緊,需要架空,可增大木柴與空氣的接觸面積,為燃燒提供更多的氧氣。知識(shí)點(diǎn)5:燃料燃燒對(duì)環(huán)境的影響1.煤的燃燒(1)煤燃燒時(shí)會(huì)排放二氧化硫、二氧化氮等污染物,它們?nèi)苡谟晁?會(huì)形成酸雨。(2)酸雨的危害:對(duì)人體健康的直接危害;引起河流、湖泊的水體酸化,嚴(yán)重影響水中動(dòng)植物的生長(zhǎng);破壞土壤、植被、森林;腐蝕金屬、油漆、紡織品及建筑材料等;滲入地下,可以引起地下水酸化,酸化的水中鋁、銅、鋅、鎘的含量比中性地下水中的含量高很多倍。(3)酸雨的防治:大力進(jìn)行煤炭洗選加工,綜合開(kāi)發(fā)煤、硫資源;對(duì)高硫煤和低硫煤實(shí)行分產(chǎn)分運(yùn),合理使用;采取排煙脫硫技術(shù),回收二氧化硫生成硫酸;發(fā)展脫硫煤、成型煤供民用;有計(jì)劃地進(jìn)行城市煤氣化等。2.汽車(chē)用燃料的燃燒(1)目前,多數(shù)汽車(chē)使用的燃料是汽油或柴油。(2)汽車(chē)尾氣的主要污染物有一氧化碳、未燃燒的碳?xì)浠衔铩⒌难趸?、含鉛化合物和煙塵等。(3)為了減少汽車(chē)尾氣對(duì)空氣的污染,主要采取以下措施:改進(jìn)發(fā)動(dòng)機(jī)的燃燒方式,使燃料充分燃燒;使用催化凈化裝置,使有害氣體轉(zhuǎn)化為無(wú)害物質(zhì);使用無(wú)鉛汽油,禁止含鉛物質(zhì)的排放;使用清潔能源;在汽油中添加適量的酒精制成乙醇汽油等;在管理上,加大檢測(cè)尾氣的力度,禁止尾氣沒(méi)有達(dá)到環(huán)保標(biāo)準(zhǔn)的汽車(chē)上路。3.化石燃料的燃燒造成空氣污染的原因(1)化石燃料的燃燒:①煤的燃燒排放出一氧化碳、二氧化硫和粉塵等污染物。②石油產(chǎn)品中汽油、柴油等燃燒產(chǎn)生的一氧化碳、未燃燒的碳?xì)浠衔铩⒌幕衔?、含鉛化合物、煙塵等污染空氣。③在化石燃料中,天然氣是比較清潔的燃料,完全燃燒生成水和二氧化碳。(2)化石燃料燃燒帶來(lái)的環(huán)境問(wèn)題:①溫室效應(yīng):燃料中的碳經(jīng)燃燒反應(yīng)轉(zhuǎn)化為二氧化碳等,這些氣體進(jìn)入大氣導(dǎo)致大氣中的二氧化碳濃度增大,從而導(dǎo)致全球氣溫升高。②熱污染:火力發(fā)電廠發(fā)電剩余的“余熱”被排放到河流、湖泊或海洋中,使局部水域水溫上升,影響水生生物的生存,甚至導(dǎo)致其死亡。③大氣污染:化石燃料燃燒產(chǎn)生的煙、CO、SO2、NO2等污染物被排放到大氣中,不僅影響空氣的質(zhì)量,而且氮和硫的氧化物溶解于雨水中形成酸雨。酸雨不僅影響自然環(huán)境,而且影響生態(tài)平衡。(3)防治污染的措施:①工廠的廢氣經(jīng)處理后排放。②減少煤、石油等化石燃料的使用,開(kāi)發(fā)新能源。③對(duì)煤進(jìn)行脫硫處理。④大力植樹(shù)造林。拓展延伸

化石燃料的燃燒所造成的環(huán)境污染關(guān)乎國(guó)計(jì)民生,越來(lái)越受到世界各國(guó)人民的重視。在中考中這部分內(nèi)容的考查也越來(lái)越多,形式越來(lái)越新穎,題目的時(shí)代感很強(qiáng),主要從產(chǎn)生污染的原因和控制污染產(chǎn)生的措施兩方面進(jìn)行考查?！纠?023年被第63屆聯(lián)合國(guó)大會(huì)定為“國(guó)際化學(xué)年”。聯(lián)合國(guó)教科文組織指出,化學(xué)在開(kāi)發(fā)可替代能源、保護(hù)環(huán)境等方面起到重要作用。下列措施,不利于節(jié)能減排和改善環(huán)境的是()A.開(kāi)發(fā)太陽(yáng)能、風(fēng)能

B.推行“限塑令”C.推廣乙醇汽油

D.焚燒秸稈答案:D點(diǎn)撥：焚燒秸稈不但造成浪費(fèi),而且燃燒過(guò)程中會(huì)產(chǎn)生大量的煙塵等空氣污染物,不利于環(huán)保。知識(shí)點(diǎn)6:乙醇的性質(zhì)和用途來(lái)源性質(zhì)用途乙醇俗稱(chēng)酒精,其化學(xué)式為C2H5OH,由高粱、玉米和薯類(lèi)等經(jīng)過(guò)發(fā)酵、蒸餾制得,屬于可再生能源乙醇是一種無(wú)色、有特殊氣味的液體,易揮發(fā),易溶于水,能與水以任意比例互溶,能溶解多種有機(jī)物。乙醇在空氣中燃燒,放出大量的熱:

C2H5OH+3O22CO2+3H2O乙醇可用作酒精燈、火鍋、內(nèi)燃機(jī)等的燃料,它屬于可再生能源。在汽油中加入適量的酒精作為汽車(chē)燃料,可節(jié)約石油資源,減少汽車(chē)尾氣帶來(lái)的污染【例】車(chē)用乙醇汽油是在汽油中加入適量的乙醇形成的混合燃料。使用這種汽油不但不影響汽車(chē)的行駛性能,而且可減少有害氣體的排放,是一種改善環(huán)境的清潔能源。同時(shí),燃料乙醇主要以糧食作為原料,根據(jù)上述回答:(1)乙醇能代替汽油作為燃料,是因?yàn)橐掖贾泻性睾驮亍?/p>

(2)燃燒乙醇比燃燒汽油減少了對(duì)大氣的污染,是因?yàn)橐掖贾胁缓性亍?/p>

(3)乙醇是由糧食中的淀粉轉(zhuǎn)化而成的,淀粉是綠色植物通過(guò)光合作用由和兩種物質(zhì)轉(zhuǎn)化而成的。

答案:(1)碳;氫(2)硫、氮等(3)H2O;CO2知識(shí)點(diǎn)7:氫氣1.氫氣本身無(wú)毒,完全燃燒放出的熱量多,且燃燒產(chǎn)物是水,不污染空氣,

H2被認(rèn)為是最清潔的燃料,是未來(lái)最理想的可再生能源。2.在實(shí)驗(yàn)室里,常利用鋅和稀硫酸反應(yīng)來(lái)制取氫氣:Zn+H2SO4ZnSO4+H2↑,由于氫氣不易溶于水并且比空氣輕,因此可采用排水法和向下排空氣法兩種不同的集氣方法來(lái)收集。實(shí)驗(yàn)室制取氫氣的簡(jiǎn)易裝置3.如何利用低成本將水分解產(chǎn)生大量的氫氣,是目前科學(xué)家研究的重要課題。同時(shí)還要解決H2的儲(chǔ)存和運(yùn)輸?shù)葐?wèn)題。拓展延伸

氫氣作為未來(lái)能源的三大優(yōu)點(diǎn):原料來(lái)源廣泛,可由水分解制得;燃燒時(shí)放出的熱量多;產(chǎn)物是水,不污染環(huán)境。【例】(2023,廣東)以下獲取氫氣的途徑中,從綠色能源的角度看,較有發(fā)展前途的是()①電解水②利用太陽(yáng)能分解水③使用高效催化劑分解水④水煤氣法:C+H2O(氣)CO+H2⑤熱裂法:CH42H2+CA.②③

B.④⑤

C.①②④

D.③④⑤答案:A點(diǎn)撥：①電解水制氫氣,消耗的電能大;②水煤氣法制氫氣,反應(yīng)條件是高溫,浪費(fèi)能源;⑤熱裂法制氫氣,反應(yīng)條件是高溫,浪費(fèi)能源;利用太陽(yáng)能或使用高效催化劑分解水制氫氣,不僅節(jié)約能源,而且不產(chǎn)生有害物質(zhì),故選A。知識(shí)點(diǎn)8:新能源1.新能源一般包括:太陽(yáng)能、風(fēng)能、地?zé)崮堋⒊毕?、氫能、核能、電能等?.新能源的優(yōu)點(diǎn):①可以部分解決化石能源面臨耗盡的問(wèn)題。②可以減少對(duì)環(huán)境的污染。【例】化石燃料是不可再生能源。開(kāi)發(fā)和利用新能源迫在眉睫,下列不屬于新能源的是()A.太陽(yáng)能

B.潮汐能

C.地?zé)崮?/p>

D.煤氣答案:D考點(diǎn)1:燃料的燃燒與空氣知識(shí)相結(jié)合【例1】小王同學(xué)在學(xué)習(xí)甲烷性質(zhì)的有關(guān)知識(shí)后,查閱相關(guān)資料時(shí)驚奇地發(fā)現(xiàn),1體積甲烷完全燃燒時(shí)消耗約10體積空氣中的氧氣!當(dāng)氧氣不足時(shí),其產(chǎn)物除了水和二氧化碳外,還可能含有一氧化碳。請(qǐng)完成下列填空。(1)寫(xiě)出甲烷(CH4)完全燃燒的化學(xué)方程式:。

(2)家用天然氣的主要成分也是甲烷,在使用天然氣灶具時(shí)應(yīng)注意調(diào)節(jié)灶具通風(fēng)口的大小,以免、。