2022-2023學(xué)年九年化學(xué)下冊講義（滬教版 ）：能源的綜合利用（學(xué)生版）

第9章第1節(jié)能源的綜合利用知識導(dǎo)航知識導(dǎo)航知識點01化石燃料1.當(dāng)今世界最重要的三大化石燃料（常規(guī)能源）是煤、石油、天然氣，是古代生物遺骸經(jīng)一系列復(fù)雜變化而形成的，都是混合物，不可再生能源。這些不能再生的燃料資源將日趨枯竭，這將迫切需要人們開發(fā)新能源，如開發(fā)利用可再生能源：風(fēng)能、氫能、地?zé)崮?、潮汐能?.煤是一種復(fù)雜的固態(tài)混合物，主要含有C元素，還含有硫、氧、氮、氫等。煤隔絕空氣加強熱，可以分解得到焦炭（冶煉金屬）、煤焦油（化工原料）、焦?fàn)t煤氣（主要含氫氣、一氧化碳、甲烷，用作燃料）。這種煤的加工方式稱為煤的干餾或煉焦，屬于化學(xué)變化。煤燃燒會產(chǎn)生SO2、NO2等，會形成酸雨(pH<5.6的降水)防治酸雨措施：①大力推廣使用脫硫煤；②用天然氣或者其他清潔能源代替煤。3.石油是復(fù)雜的液態(tài)混合物，主要成分是多種C、H元素組成的有機化合物(通常稱為烴)。人們一般不直接用石油作燃料，而是將石油放入分餾塔中根據(jù)其各成分的沸點不同，經(jīng)加工能得到各種不同的產(chǎn)品。如：汽油、煤油、航空煤油和柴油、液化石油氣等，石油的分餾屬于物理變化。4.天然氣的主要成分是結(jié)構(gòu)最簡單的有機化合物---甲烷（化學(xué)式為CH4)，無色無味氣體、難溶于水、密度比空氣的小。是天然氣的主要成分，還是坑道氣、沼氣、可燃冰的主要成分。具有可燃性，燃燒的化學(xué)方程式：CH4+2O2點燃2H2O+CO2實驗現(xiàn)象結(jié)論導(dǎo)管口的甲烷燃燒發(fā)出淡藍色火焰甲烷具有可燃性干冷的燒杯內(nèi)壁干冷的燒杯中出現(xiàn)水霧說明甲烷一定含有氫元素。內(nèi)壁涂有的澄清石灰水澄清石灰水變渾濁說明甲烷一定含有碳元素。5.檢驗?zāi)晨扇嘉锸欠窈?、氫元素的方法：點燃，在可燃物上方罩一個冷而干燥的燒杯，燒杯內(nèi)壁出現(xiàn)水霧，說明生成了水，證明含有氫元素；把燒杯迅速倒過來，立即注入澄清石灰水，變渾濁，說明生成了二氧化碳，證明含有碳元素。（如果某可燃物燃燒生成了二氧化碳和水，只能證明一定含碳、氫元素，可能含氧元素）6.鑒別氫氣、一氧化碳、甲烷：檢驗燃燒的產(chǎn)物（導(dǎo)出點燃，在火焰上方分別罩一個冷而干燥的燒杯，看燒杯內(nèi)壁是否出現(xiàn)水霧現(xiàn)象；把燒杯迅速倒過來，立即注入澄清石灰水，看是否變渾濁。）【即學(xué)即練1】下列燃料不屬于化石燃料的是（）A．煤 B．石油 C．天然氣 D．氫氣【即學(xué)即練2】目前，人類對煤和石油的過度使用，使空氣中二氧化碳含量增大，溫室效應(yīng)增強?？茖W(xué)家們對二氧化碳增多帶來的負(fù)面影響較為擔(dān)憂，于是積極尋求解決良策。請舉一例說明溫室效應(yīng)的增強對環(huán)境和人類生活造成的影響。知識點02氫能1.氫能源的優(yōu)點：①來源廣；②熱值高；③充分燃燒產(chǎn)物為水，故稱為“綠色能源”2.氫能源開發(fā)中的問題：(1)制備氫氣的能耗問題(成本高)；(2)氫氣的儲存和運輸?shù)葐栴}(安全問題).3.開發(fā)氫能源的方向：a.把太陽能轉(zhuǎn)化為熱能、電能直接分解水；b.尋找催化劑使水在光照條件下分解；c.利用水中微生物，在陽光照射下使水分解。【即學(xué)即練3】下列屬于新能源的是A．天然氣 B．石油 C．氫氣 D．煤【即學(xué)即練4】（2021江蘇連云港節(jié)選）“十四五”期間，我國將獨立完成“天宮二號”空間實驗室建造。(1)運載火箭使用的燃料有液氫、煤油等。①氫氣目前還不能在生活和生產(chǎn)中大規(guī)模使用的原因之一是_______(填字母)。a制取成本高b產(chǎn)物無污染c燃燒熱值高知識點03其他能源1.正在利用和開發(fā)的新能源：太陽能、核能、風(fēng)能、地?zé)崮?、水能、潮汐能等。（既解決化石能源面臨耗盡之危，又可減少對環(huán)境的污染）2.乙醇：（C2H5OH），俗名酒精。（可再生能源）（1）物理性質(zhì)：無色透明，有特殊氣味的液體，易揮發(fā)，能與水以任意比互溶。（2）酒精制?。孩僭希焊吡?、玉米、薯類等；②生產(chǎn)方式：發(fā)酵、蒸餾。（3）化學(xué)性質(zhì)：可燃性，燃燒時發(fā)出藍色火焰。化學(xué)方程式（4）用途：作燃料，汽油中加入適量乙醇作為燃料，可節(jié)省石油資源，并在一定程度上減少汽車尾氣的污染。醫(yī)療上殺菌消毒。3.化學(xué)電源：是一種將化學(xué)能直接轉(zhuǎn)化為電能的裝置，常見的電池是化學(xué)電源。充電時：電能轉(zhuǎn)化為化學(xué)能；放電時，化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能。4.化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能的實驗：實驗現(xiàn)象電流計的指針發(fā)生偏轉(zhuǎn)，銅片變厚，長時間溶液顏色變淺化學(xué)方程式Zn+CuSO4==Cu+ZnSO4電流計偏轉(zhuǎn)原因燒杯中發(fā)生了化學(xué)變化，Zn失去電子變成Zn2+，Cu2+得到電子變成Cu能量轉(zhuǎn)化的形式化學(xué)能直接轉(zhuǎn)化為電能使用化學(xué)電源的優(yōu)點提高能量的轉(zhuǎn)化效率，減少大氣污染5.廢舊電池丟棄對環(huán)境的影響：廢舊電池的危害主要集中在重金屬上，如汞、鉛、鎘。這些物質(zhì)泄露出來進入水或土壤，就會通過各種途徑進入了人體的食物鏈，最終帶來危害。因此務(wù)必要正確使用電池，并妥善回收?！炯磳W(xué)即練5】天然氣通常被稱為“清潔能源”，主要是因為甲烷的含碳量較低，燃燒較完全，燃燒產(chǎn)生的二氧化碳相對較少，對大氣的污染較輕。甲烷充分燃燒的化學(xué)方程式為CH4+2O2eq\o(=====,\s\up7(點燃))CO2+2H2O，丙烷充分燃燒的產(chǎn)物與甲烷充分燃燒的產(chǎn)物相同，請寫出丙烷充分燃燒的化學(xué)方程式：。通過家用燃料由液化石油氣發(fā)展到天然氣，表明我國的能源結(jié)構(gòu)正在向多元和轉(zhuǎn)型?！炯磳W(xué)即練6】煤燃燒排放的___________①溶于雨水，會形成酸雨。新能源的應(yīng)用可有效緩解該問題，目前人類正在開發(fā)和利用的一種新能源是___________②。能力拓展能力拓展考法01考查化石燃料及對環(huán)境的影響1.煤、石油、天然氣是當(dāng)今世界上最重要的化石燃料，對這三種燃料的敘述不正確的是（）

A、都是混合物B、燃燒后都會放出熱量

C、都是可再生能源D、都是重要的化工原料2.煤燃燒排出的少量二氧化硫進人大氣后，會引起的環(huán)境問題是（）A．溫室效應(yīng)B．白色污染C．酸雨D．臭氧層破壞考法02考查新能源及利用1.最清潔的燃料是（）A．煤 B．氫氣 C．石油 D．天然氣2．（2021遼寧盤錦）遼寧省加速布局清潔能源，助力綠色低碳發(fā)展。下列不屬于清潔能源應(yīng)用的是（）A．風(fēng)力發(fā)電 B．氫燃料電池 C．火力發(fā)電 D．太陽能電池考法03考查其他能源及利用1.（2021湖南中考節(jié)選）化石燃料的大量使用，帶來了環(huán)境污染和資源枯竭等問題。共享汽車在廣泛推廣使用乙醇汽油，乙醇屬于______（填“可再生”或“不可再生”）資源。乙醇的化學(xué)式為C2H5OH，請寫出乙醇完全燃燒的化學(xué)方程式______。2.能源、環(huán)境與人類的生活和社會發(fā)展密切相關(guān)。（1）煤的使用在方便人們生活的同時，也對環(huán)境造成了不良影響，含硫煤不完全燃燒產(chǎn)生的氣體污染物有_____。因此應(yīng)大力提倡使用新能源，下列不屬于新能源的是_____（填字母序號）。A太陽能B風(fēng)能C石油（2）乙醇汽油作為燃料的優(yōu)點是_____（答一點即可）。（3）二甲醚（CH3OCH3）被認(rèn)為是21世紀(jì)新型燃料，二甲醚在空氣中充分燃燒生成二氧化碳和水，該反應(yīng)的化學(xué)方程式是_____。分層提分分層提分題組A基礎(chǔ)過關(guān)練1.煤、石油、天然氣是重要的化石燃料，下列關(guān)于化石燃料的敘述錯誤的是A．石油是一種純凈物 B．它們在地球上的蘊藏量都是有限的C．將煤隔絕空氣加熱可制得焦炭 D．煤、石油、天然氣是不可再生能源2.哈爾濱市計劃在近幾年內(nèi)將市民家用煤氣改換成來自大慶市的天然氣。下列關(guān)于天然氣這一能源說法正確的是()

A．天然氣和氫能、太陽能都是新能源

B．天然氣的使用不能引起溫室效應(yīng)

C．天然氣是取之不盡的能源

D．天然氣是當(dāng)今世界最重要而又較潔凈的氣體燃料

3.（2022北京中考）化石燃料是不可再生的能源，下列不屬于化石燃料的是A.煤 B.石油 C.乙醇 D.天然氣4.環(huán)境和能源是人類生存和發(fā)展的基本條件．下列說法錯誤的是（）A．二氧化碳是造成溫室效應(yīng)的主要物質(zhì)B．煤、石油、天然氣是三種重要的化石燃料C．太陽能、水能、風(fēng)能是人類正在利用和開發(fā)的重要能源D．地下水資源的大量開采可以為人類解除水危機，人類不必再為淡水缺乏而苦惱5.從燃燒產(chǎn)物對環(huán)境影響的角度考慮,下列燃料中最理想的是A．氫氣 B．汽油 C．酒精 D．天然氣6.煤炭直接燃燒不僅產(chǎn)生大量煙塵，而且煤中所含的硫在燃燒時會生成SO2、這是導(dǎo)致酸雨形成的主要原因之一。因此，發(fā)展?jié)崈裘杭夹g(shù)、減少污染物的排放、提高煤炭利用率，正成為我國乃至國際上的又一項重要研究課題。

（1）使煤得到充分燃燒，提高煤的燃燒效率，應(yīng)采取的措施是鼓入充足的空氣將煤粉碎以增大與____的接觸面積。

（2）煤燃燒會產(chǎn)生煙塵和一氧化碳、二氧化氮、二氧化硫等有毒氣體，其中二氧化硫和二氧化氮是形成的主要氣體。

（3）二十一世紀(jì)，人類在研究開發(fā)新能源方面一定會取得重大突破，你認(rèn)為無污染的能源有________________________（填2種以上）。7.“減少污染、凈化空氣，還我一片藍天”，已成為市民共同的心聲。（1）潔凈的空氣中含量較多的氣體有氧氣和（填化學(xué)式）；（2）汽車燃料燃燒不充分時，會產(chǎn)生炭粒和有毒的（填化學(xué)式）氣體，污染空氣；（3）天然氣所含主要成分的化學(xué)式是。8.化石燃料燃燒產(chǎn)生大量CO2。大氣中CO2含量過高會導(dǎo)致溫室效應(yīng)等環(huán)境問題。（1）天然氣（主要成分為CH4）完成燃燒的化學(xué)方程式是。（2）從下表數(shù)據(jù)分析，與煤相比，用天然氣做燃料的優(yōu)點是。1g物質(zhì)完全燃燒產(chǎn)生CO2的質(zhì)量1g物質(zhì)完全燃燒放出的熱量CH42.75g56KJC3.67g32KJ9.煤、石油和天然氣是重要的、不可再生的能源，它們?nèi)紵a(chǎn)生過多的二氧化碳等物質(zhì)會對環(huán)境造成嚴(yán)重的影響。（1）天然氣的主要成分是_________，其完全燃燒的化學(xué)方程式為為。

（2）二氧化碳等氣體過多的排放，使_________加劇，導(dǎo)致全球變暖。

（3）為解決能源短缺和環(huán)境污染的問題，目前有待開發(fā)、利用的新能源有______________。（寫一種）

10．（2022湖南株州中考）（3分）化石燃料是由古代生物的遺骸經(jīng)過一系列復(fù)雜變化而形成的，是不可再生能源。（1）化石燃料包括煤、石油、等，是重要的能源。（2）目前，多數(shù)汽車使用的燃料是，它們?nèi)紵龝r會產(chǎn)生對空氣造成污染的物質(zhì)，為了減少汽車尾氣對空氣的污染，所以我國大力發(fā)展新能源汽車。（3）埋藏于海底的沉積物和陸地凍土層的巖石中，其中主要含有甲烷水合物，將成為未來新能源。題組B能力提升練1.下列說法不正確的是A．煤、石油、天然氣屬于不可再生能源B．在化學(xué)反應(yīng)中只有燃燒反應(yīng)才能放出熱量C．燃料充分燃燒，能節(jié)約資源，減少污染D．太陽能、風(fēng)能、地?zé)崮艿鹊睦?，可以緩解面臨的化石能源危機2.（2022遼寧盤錦中考）“可燃冰”開采中，如果甲烷氣體大量泄漏會引起的環(huán)境問題是A.臭氧空洞 B.酸雨 C.溫室效應(yīng)增強 D.白色污染3.（2022年四川省自貢市中考）2022年6月5日是第51個世界環(huán)境日，中國主題為“共建清潔美麗世界”，下列措施與該主題不相符的是（）A．綠色出行，積極踐行“低碳生活”B．用布袋代替塑料袋，減少“白色污染”C．植樹造林，努力營造“綠水青山”D．大量開采利用化石燃料，緩解“能源危機”4.下列說法中，不正確的是A．從環(huán)境保護的角度考慮，氫氣是理想的能源；B．大量使用煤燃料易形成酸雨，酸雨的主要物質(zhì)是二氧化硫和二氧化氮；C．造成煤氣中毒的氣體是二氧化碳；D．石油、煤、天然氣都屬化石燃料。5.（2022湖南株州中考）為應(yīng)對氣候變化，我國提出“二氧化碳排放力爭于2030年前達到峰值，努力爭取2060年前實現(xiàn)碳中和”的莊嚴(yán)目標(biāo)。下列措施中不利于實現(xiàn)該目標(biāo)的是（）A．綠色出行 B．植樹造林 C．發(fā)展氫能源 D．推廣燃煤發(fā)電6.實驗證明，在同溫、同壓下，相同體積的任何氣體中含有相同的分子數(shù)。根據(jù)此結(jié)論完成下列問題(以下氣體均處在同溫同壓下)。(1)將同體積的CO和CH4混合，所得混合氣體中，碳、氫、氧元素的原子個數(shù)比為_______________，碳、氫、氧元素的質(zhì)量比為(化成最簡整數(shù)比)_______________。(2)燃?xì)庠钍怯稍铙w、進氣管(進CO或CH4)、進風(fēng)管(進空氣)、開關(guān)等部件組成。我國西部的天然氣東輸，可改善我國東部居民生活用氣。使用煤氣的用戶在改燒天然氣時，需對燃?xì)庠罴右愿脑?，改造后的燃?xì)庠钆c原來的相比，進風(fēng)管的主要區(qū)別是______________，你的理由是________________。(3)面對石油、煤資源日趨減少的情況，人們正積極開發(fā)新能源。你認(rèn)為21世紀(jì)來源廣泛、燃燒放熱多、無污染的最佳燃料是_____________，其制取方法是_______________________。題組C培優(yōu)拔尖練1.（2022山東日照中考）我國提出爭取在2030年前實現(xiàn)碳達峰、2060年前實現(xiàn)碳中和。碳中和是指CO2的排放總量和減少總量相當(dāng)。下列措施中能促進碳中和最直接有效的是（）A．大力推廣使用脫硫煤 B．加快煤的開采與使用，大力發(fā)展經(jīng)濟 C．大規(guī)模開采可燃冰作為新能源 D．用氨水捕集廢氣中的CO2，將其轉(zhuǎn)化為氮肥2.（2022湖南湘西州中考）現(xiàn)代社會對能源的需求越來越大，下列說法不正確的是（）A．物質(zhì)燃燒過程中既有物質(zhì)變化又伴隨著能量變化 B．可燃冰的大量發(fā)現(xiàn)表明化石燃料是一種取之不盡、用之不竭的能源 C．車用乙醇汽油可在一定程度上減少汽車尾氣的污染 D．人們正在利用和開發(fā)的新能源有太陽能、風(fēng)能、地?zé)崮?、潮汐能、生物質(zhì)能和核能等3.（2022年四川省瀘州市中考）化學(xué)與生產(chǎn)、生活、環(huán)保等密切相關(guān)。下列有關(guān)說法錯誤的是（）A．電池可將化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能 B．隨意丟棄聚乙烯塑料不產(chǎn)生污染C．強熱使煤焦化屬于化學(xué)變化 D．維生素D有助于骨骼的生長發(fā)育4.（2021寧夏）總結(jié)是化學(xué)學(xué)科的基本方法之一。下列知識內(nèi)容的總結(jié)完全正確的一組是A．化學(xué)與生活B．化學(xué)與能源C．化學(xué)與環(huán)境D．化學(xué)與安全①炒菜時油鍋著火，應(yīng)立即用水澆滅②食用甲醛水溶液浸泡過的海產(chǎn)品③洗潔精有乳化作用，可用來清洗油污①石油加工可得到汽油、煤油等產(chǎn)品②開發(fā)使用地?zé)崮堋⑻柲艿刃履茉捶系吞忌畹囊螈墼龃竺号c空氣的接觸面積不利于煤充分燃燒①使用可降解塑料可以降低“白色污染”②保護水資源，一方面要節(jié)約用水，另一方面要防止水體污染③推廣新能源公交車，有利于改善空氣質(zhì)量①煤爐上放一盆水不能防止CO中毒②向燃著的酒精燈內(nèi)添加酒精③點燃?xì)錃馇?，一定要檢驗氫氣的純度A．A B．B C．C D．D5.（2022遼寧營口中考）化學(xué)學(xué)科與人類生活和社會發(fā)展關(guān)系密切。下列說法正確的是A.化學(xué)與安全：為了方便學(xué)習(xí)，可將實驗室剩余的藥品帶回家做實驗B.化學(xué)與社會發(fā)展：使用乙醇汽油可以節(jié)藥石油資源C.化學(xué)與材料：合金屬于合成材料D.化學(xué)與環(huán)境：將廢棄塑料集中焚燒，以減少“白色污染”6.（2022年四川省自貢市中考）2022年2月第24屆冬奧會在北京成功舉辦，驚艷全球。(1)冬奧會的場館建設(shè)中使用了大量鋁合金，鋁合金屬于_____（填“合成材料”或“金屬材料”）。(2)工作人員為奧運選手準(zhǔn)備了一份午餐食譜：米飯、小炒黃牛肉、油炸小黃魚、時令蔬菜，其中小炒黃牛肉主要是為運動員提供六大基本營養(yǎng)素之一的_____。(3)用于冬奧會消毒的二氧化氯能瞬間殺滅空氣中的病毒，同時對人體安全、無毒。二氧化氯的化學(xué)式為_____，其中氯元素的化合價為_____價。(4)氫燃料電池汽車作為載運工具亮相北京冬奧會。氫氣作為新能源除本身無毒、完全燃燒放出熱量較多之外，從環(huán)保角度看其優(yōu)點還有_____。7.（2022江蘇南通中考）中國與俄羅斯在能源領(lǐng)域加強雙贏合作，2010年10月中俄原油管道已經(jīng)全線貫通，按照雙方簽署的石油管道運輸協(xié)議，中俄輸油管線每年向我國輸送1500萬噸原油，合同期為20年。則回答：(1)化石燃料是當(dāng)今人類獲得能量的主要來源，其中有石油、____和天然氣，則化石燃料都屬于____(“可再生”或“不可再生”)資源。(2)石油又叫原油，沒有固定的沸點，煉油廠根據(jù)石油中各成分沸點的不同將其分離開來，可得到汽油、煤油、柴油、石蠟、瀝青等。則說明石油屬于A化合物B混合物C純凈物D單質(zhì)(3)為了珍惜石油等化石燃料，我們從生產(chǎn)、生活中如何作以考慮_____。8.（2022遼寧鐵嶺葫蘆島中考）減少化石燃料的使用，開發(fā)利用新能源成為越來越迫切的需求。請回答：（1）化石燃料包括煤、石油和______。（2）在汽油中加入適量乙醇作為汽車燃料，可減少汽車尾氣的污染。乙醇燃燒的化學(xué)方程式是_______。（3）下列措施中，有利于降低大氣中二氧化碳含量的是（填字母）。A.大量使用化石燃料B.植樹造林，增大植被面積C.將二氧化碳變廢為寶，循環(huán)利用（4）目前人們正積極開發(fā)和利用新能源。請列舉一種新能源_____。9.（2022湖南益陽中考）（4分）合理利用化石燃料資源，是值得我們探索的課題，根據(jù)下列材料回答問題。材料一：上冊教材表7﹣3是2009年我國化石能源基礎(chǔ)儲量和年產(chǎn)量，以下為部分?jǐn)?shù)據(jù)。基礎(chǔ)儲量