九年級化學(xué)人教版化石能源的合理利用

第七單元能源的合理利用與開發(fā)課題2化石能源的合理利用教材知識全解……講透知識、查漏補缺知識點1化石能源的利用一、煤(1)組成：主要含有碳元素，是混合物。(2)綜合利用拓展延伸古代植物的遺骸形成煤，古代海洋生物的遺骸形成石油、天然氣。特別提醒將煤隔絕空氣加強熱，可以使煤分解成許多有用的物質(zhì)，是煤的干餾，發(fā)生的是化學(xué)變化；利用石油中各成分的沸點不同，加熱煉制將它們分離，可得到不同的產(chǎn)品，石油加熱煉制發(fā)生的是物理變化。二、石油(1)組成：由多種成分組成的混合物，主要含有碳、氫兩種元素。(2)綜合利用三、天然氣(1)主要成分和存在：天然氣主要是由碳和氫組成的氣態(tài)碳?xì)浠衔?，其中最主要的成分是甲烷。有石油的地方一般就有天然氣。另外，科學(xué)家發(fā)現(xiàn)海底埋藏著大量的“可燃冰”，其主要成分是甲烷水合物。(2)甲烷①物理性質(zhì)：通常情況下，甲烷是無色、無味的氣體，難溶于水，密度比空氣小。 ②化學(xué)性質(zhì)：可燃性點撥(1)甲烷與氫氣、一氧化碳都是可燃性氣體，點燃前要驗純。(2)相對于煤和石油，天然氣對空氣污染較小，但甲烷燃燒生成二氧化碳，所以不能減緩溫室效應(yīng)的加劇。知識點2降低化石能源的利用對環(huán)境的影響一、化石燃料燃燒對環(huán)境的影響(1)煤燃燒時產(chǎn)生二氧化硫、氮的氧化物等污染物，這些氣體或氣體在空氣中發(fā)生反應(yīng)后的生成物溶于雨水，會形成酸雨。(2)汽車使用的汽油或柴油燃燒時產(chǎn)生的一氧化碳、未燃燒的碳?xì)浠衔?、氮的氧化物和煙塵等，會隨尾氣直接排放到空氣中，造成污染。(3)大量化石能源燃燒釋放的二氧化碳會引起溫室效應(yīng)加劇，導(dǎo)致全球變暖。拓展延伸酸雨的危害與防治(1)危害：危害人體健康；酸化水體，影響水生動植物的生長；破壞土壤、植被；毀壞建筑物和腐蝕金屬。(2)防治：減少SO2等氣體的排放；開發(fā)新能源；使用脫硫煤或天然氣替代煤。二、減少化石燃料對環(huán)境的影響(1)提高燃料質(zhì)量和改進(jìn)使用技術(shù)來減少空氣污染物的排放。(2)大力推廣使用脫硫煤，改進(jìn)生產(chǎn)中使用的脫硫設(shè)備，用天然氣代替煤。(3)改進(jìn)汽車發(fā)動機的燃燒方式，使用催化凈化裝置，加大尾氣檢測力度，推廣使用電動汽車。知識點3能源的開發(fā)和利用一、氫氣是一種理想的能源(1)氫氣本身無毒，燃燒產(chǎn)物只有水，被認(rèn)為是一種清潔的高能燃料。燃燒的化學(xué)方程式為2H2+O2eq\o(\s\up4(點燃),\s\do4(＝))2H2O。(2)氫氣作為未來能源的三大優(yōu)點：①來源廣；②放熱多；③無污染。拓展延伸理想的氫循環(huán)(3)氫氣暫未被廣泛應(yīng)用的原因：大量制取和儲運成本較高。(4)氫氣的實驗室制法①反應(yīng)原理：Zn+H2SO4=ZnSO4+H2↑。 ②發(fā)生裝置：固液常溫型。收集方法：排水法或向下排空氣法。③簡易裝置：如圖所示。二、正在開發(fā)和利用的其他能源人們正在開發(fā)和利用許多其他能源，如太陽能、風(fēng)能、地?zé)崮?、潮汐能、核能和生物質(zhì)能等，促進(jìn)能源消費結(jié)構(gòu)不斷優(yōu)化，向清潔低碳方向轉(zhuǎn)變。太陽能的利用經(jīng)典例題考點考查能源的開發(fā)和利用例題(2023甘肅金昌中考)能源利用和環(huán)境保護(hù)是人類共同關(guān)注的問題。(1)目前，人類使用的燃料大多來自化石燃料，化石燃料屬于_______(填“可再生”或“不可再生”)能源。(2)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。含硫煤不充分燃燒產(chǎn)生的氣體污染物有_______(填化學(xué)式)。(3)為控制二氧化碳的排放量，科學(xué)家采取新技術(shù)，將二氧化碳和氫氣在催化劑和加熱條件下轉(zhuǎn)化為重要的化工原料乙烯(C2H.)和水，反應(yīng)的化學(xué)方程式為___________________________________。(4)目前世界各國都大力提倡使用新能源，請你寫出一種新能源的名稱：______________?！窘馕觥?2)含硫煤中含有碳、硫元素等，不充分燃燒產(chǎn)生的氣體污染物有SO2、CO。(4)目前新能源有太陽能、地?zé)崮?、風(fēng)能、生物質(zhì)能、潮汐能和核能等?！敬鸢浮?1)不可再生(2)SO2、CO(3)2CO2+6H2eq\o(\s\up8(催化劑),\s\do0(＝),\s\do5(△))C2H4+4H2O(4)太陽能(合理即可)解題指導(dǎo)能源類型實例可再生能源太陽能、生物能、水能、風(fēng)能、地?zé)崮艿炔豢稍偕茉疵?、石油、天然氣等核心素養(yǎng)常見氣體的鑒別與推斷的科學(xué)思維構(gòu)建思維模型典例剖析例題為了檢驗一瓶氣體的成分(由氫氣、二氧化碳、一氧化碳和甲烷中的一種或幾種組成)，某興趣小組實驗前查閱了資料，知道了濃硫酸可以吸收水蒸氣干燥氣體，并用如圖所示裝置進(jìn)行實驗：(1)將該混合氣體通過盛有足量澄清石灰水的A瓶，未出現(xiàn)白色沉淀，說明混合氣體不含_______。(2)興趣小組又從說明書了解到該混合氣體不含甲烷，因而對混合氣體的組成提出以下猜想，請補充完整。猜想一：H2；猜想二：CO；猜想三：______________。(3)在整個檢驗過程中，觀察到C裝置中______________(填現(xiàn)象)和D裝置中澄清石灰水變渾濁，證明混合氣體中一定含有一氧化碳?xì)怏w，從而證明猜想一不成立。請寫出裝置D中發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式：_________________________________________________。(4)興趣小組為了證明猜想三不成立，在C、D裝置之間增加一個裝置證明產(chǎn)物不含______________，從而證明猜想二成立。(5)為安全起見，點燃可燃性氣體前要_______。上述實驗的尾氣不能直接排放到空氣中，請你說出一種處理尾氣的方法：____________________________。【解析】(2)結(jié)合題目信息與猜想一、猜想二，可知猜想三為H2、CO。(3)一氧化碳和氧化銅在加熱的條件下生成銅和二氧化碳，觀察到C裝置中黑色固體變成紅色和D裝置中澄清石灰水變渾濁，證明混合氣體中一定含有一氧化碳?xì)怏w；二氧化碳和氫氧化鈣反應(yīng)生成碳酸鈣沉淀和水。(4)猜想三中含有氫氣，所以在C、D裝置之間增加一個裝置證明產(chǎn)物不含水。(5)一氧化碳有毒，題述實驗的尾氣不能直接排放到空氣中，可以用點燃的方法處理尾氣?！敬鸢浮?1)二氧化碳(2)H2、CO(3)黑色固體變成紅色Ca(OH)3+CO2=CaCO3+H2O(4)水(5)驗純點燃(合理即可)

《分層練·第七單元課題2化石能源的合理利用》課題2化石能源的合理利用 第1課時化石能源的利用基礎(chǔ)過關(guān)全練知識點1化石能源的利用1.(2023吉林中考)下列物質(zhì)屬于化石燃料的是()A.氫氣 B.石油 C.乙醇 D.一氧化碳2.(2024山東淄博高青期末)煤的氣化原理之一是使固態(tài)煤炭與水蒸氣反應(yīng)生成兩種氣體物質(zhì)，這兩種氣體物質(zhì)是水煤氣的主要成分，化學(xué)反應(yīng)方程式為C+H2O(g)eq\o(\s\up4(高溫),\s\do4(＝))H2+X。下列相關(guān)說法中不正確的是()A.水煤氣屬于混合物 B.X氣體具有可燃性C.該反應(yīng)實現(xiàn)了煤的綜合利用 D.該反應(yīng)前后元素的化合價都沒有發(fā)生變化3.【原創(chuàng)】2023年3月1日，中國海油對外宣布，我國渤海再獲億噸級大發(fā)現(xiàn)——渤中26－6油田。該油田為國內(nèi)最大的變質(zhì)巖潛山油田，也是我國第一大原油生產(chǎn)基地渤海油田連續(xù)3年勘探發(fā)現(xiàn)的億噸級油田，進(jìn)一步夯實了我國海上油氣資源儲量基礎(chǔ)，對于保障國家能源安全具有重要意義。(1)石油是古代海洋生物的遺骸經(jīng)過長期復(fù)雜的變化而形成的，主要含有_______元素。(2)將石油加熱煉制，利用石油中各成分的_______不同，將它們分離可得到不同產(chǎn)品，該過程屬于_______(填“物理”或“化學(xué)”)變化。(3)飛機使用的燃料——航空煤油，是石油分餾獲得的，石油分餾還可以得到_______(填字母序號)。A.柴油 B.煤焦油 C.瀝青 D.潤滑油4.【教材變式】2021年我國化石能源儲量和年產(chǎn)量如表所示?；茉磧α磕戤a(chǎn)量煤2079億噸41.3億噸石油36.89億噸1.99億噸天然氣63393億立方米2075.8億立方米(1)根據(jù)表中數(shù)據(jù)計算，石油最多的開采年限為_______(計算結(jié)果保留整數(shù))。(2)根據(jù)你的計算并結(jié)合上表，就化石能源的使用談?wù)勀愕目捶ā?答出3點)5.天然氣是我國大多數(shù)家庭的主要生活燃料。(1)為防止因天然氣泄漏造成危險，可在家中安裝報警器，圖1和圖2中，安裝位置正確的是_______；寫出天然氣的主要成分完全燃燒的化學(xué)方程式：____________________________。圖1圖2(2)天然氣第一次通過管道運輸?shù)接脩艏視r，必須先將管道內(nèi)充滿氮氣，充滿氮氣的目的是__________________________________________。能力提升全練6.【跨學(xué)科·語文】(2023山東煙臺中考，4，☆)《漢書》中記載“高奴縣洧水可燃”，《夢溪筆談》中記載“予知其煙可用，試掃其煙為墨，黑光如漆”?！颁⑺奔礊槭?。下列關(guān)于“洧水”的說法錯誤的是()A.具有可燃性 B.是不可再生資源，屬于純凈物C.其成分中主要含有C、H元素 D.其不完全燃燒的產(chǎn)物可用于制墨7.(2022江蘇蘇州中考，14，公)天然氣是家庭日常生活的常用燃料。下列說法不正確的是()A.天然氣是一種不可再生的化石能源B.天然氣燃燒能放出熱量C.天然氣完全燃燒時，會產(chǎn)生大量炭黑顆粒D.發(fā)現(xiàn)家中天然氣泄漏，立即關(guān)閉閥門，開窗通風(fēng)8.【學(xué)科素養(yǎng)·科學(xué)態(tài)度與責(zé)任】(2024四川成都高新區(qū)期末，20，)燃料的變革預(yù)示著文明的進(jìn)步，人類使用燃料的大致順序為：木柴→煤→石油→天然氣。(1)木柴：柴火灶是古代勞動人民智慧的結(jié)晶，其內(nèi)部結(jié)構(gòu)如圖。從燃燒條件分析，通風(fēng)口的作用是_____________________；下列關(guān)于柴火灶中煙囪的說法正確的是_______(填字母)。a.排走煙氣，改善燃燒條件b.若排煙口出現(xiàn)濃黑煙，則證明燃燒不充分c.煙囪建高可以消除污染(2)煤：近日“圍爐煮茶”成為熱門休閑，為了防止煤燃燒時產(chǎn)生CO引起中毒，“圍爐煮茶”時要注意______________。(3)石油：家庭使用的石油氣能夠被壓縮到鋼瓶中是因為_____________________(從微粒的角度解釋)。(4)天然氣：隨著生活條件改善，很多家庭已經(jīng)使用管道天然氣，天然氣泄漏______________(填“會”或“不會”)加劇溫室效應(yīng)。9.科普閱讀(2023遼寧鐵嶺銀州期末,23,)閱讀科普短文?？扇急闹饕煞质羌淄樗衔?，是一種外觀似冰且遇火即燃的結(jié)晶化合物,具有籠狀結(jié)構(gòu)?？扇急饕N藏在深海沉積物和陸地永久凍土中，由水和天然氣在高壓和低溫條件下結(jié)晶而成，當(dāng)溫度升高或壓強降低時，可燃冰會立即分解釋放出可燃性氣體——甲烷?？扇急鶡嶂蹈?、污染小，且儲量豐富，因而被各國視為未來化石燃料的替代能源。當(dāng)今世界能源儲量對比圖依據(jù)文章內(nèi)容回答下列問題：(1)可燃冰的形成有三個基本條件：原材料(水和天然氣)、高壓和_______。(2)可燃冰被視為“未來能源”的理由是___________________________________(寫一點即可)。(3)下列說法不正確的是_______(填字母序號)。A.可燃冰能燃燒，說明水具有可燃性 B.當(dāng)今世界能源儲量中，可燃冰居首位(4)甲烷和水在一定條件下可制備合成氣(主要成分是一氧化碳和氫氣)，該反應(yīng)的化學(xué)方程式為___________________________________。第2課時降低化石能源的利用對環(huán)境的影響能源的開發(fā)和利用基礎(chǔ)過關(guān)全練知識點2降低化石能源的利用對環(huán)境的影響1.(2023遼寧營口中考)從環(huán)境保護(hù)的角度考慮，下列燃料中最理想的是()A.酒精 B.天然氣 C.汽油 D.氫氣2.【學(xué)科素養(yǎng)·科學(xué)態(tài)度與責(zé)任】生物柴油是以植物油和動物油等為原材料制成的燃料。研究表明，生物柴油燃燒后，二氧化硫和顆粒物質(zhì)的排放很少，一氧化碳等有害氣體的排放量比化石燃料低11%～53%。使用生物柴油的優(yōu)點是()①減少空氣污染 ②不可再生 ③減少酸雨危害A.①②③ B.①② C.①③ D.②③3.【教材變式】節(jié)約能源、保護(hù)環(huán)境、低碳生活是全社會應(yīng)該倡導(dǎo)的生活方式。(1)充分燃燒1000g天然氣和煤所產(chǎn)生的CO2和SO2氣體的質(zhì)量如圖所示，根據(jù)圖示分析，下列說法不正確的是_______(填序號)。A.煤燃燒產(chǎn)生的氣體更易導(dǎo)致酸雨 B.該天然氣中不含硫元素C.煤燃燒對環(huán)境影響較大 D.煤和天然氣的燃燒都有溫室氣體產(chǎn)生(2)硫酸型酸雨的形成主要經(jīng)過以下兩步：①SO2在空氣中被粉塵催化氧化得到SO3；②SO3與水反應(yīng)生成硫酸。這兩個反應(yīng)都屬于_______反應(yīng)。(3)丙醇(化學(xué)式為C3H8O)是一種清潔的液體燃料，它在足量的氧氣中燃燒的化學(xué)方程式為____________________________。知識點3能源的開發(fā)和利用4.(2023云南中考)下列不屬于新能源的是()A.石油 B.潮汐能 C.太陽能 D.地?zé)崮?.(2023湖南長沙中考)液氫已應(yīng)用于航天等領(lǐng)域。目前在生活生產(chǎn)中大量使用氫能源還存在一定困難，原因是()A.氫氣本身無毒 B.氫氣制取成本高和儲存困難C.氫氣燃燒放出的熱量多 D.氫氣燃燒產(chǎn)物不污染空氣6.【情境素材·時事熱點】(2023四川樂山中考)氫能源是最理想的“綠色能源”之一，有規(guī)劃地開發(fā)和使用氫能源是優(yōu)化能源結(jié)構(gòu)，實現(xiàn)“碳中和”的重要措施。我國氫能源的發(fā)展規(guī)劃分為“灰氫”“藍(lán)氫”和“綠氫”三個階段，具體如圖所示?；卮鹣铝袉栴}：(1)煤炭生成“灰氫”屬于______________(選填“物理變化”或“化學(xué)變化”)。(2)通過反應(yīng)CH4+CO2eq\o(\s\up5(催化劑),\s\do3(＝))2CO+2H2制備的氫氣屬于_______(選填“灰氫”“藍(lán)氫”或“綠氫”)。(3)水分解生成“綠氫”時的另一種生成物為_______；寫出一種用于制備“綠氫”的可再生能源：______________。能力提升全練7.【情境素材·航空航天】(2023廣東廣州中考，9，)液氫、煤油(含C、H元素)、液氧可用作神舟飛船運載火箭的推進(jìn)劑，下列說法不正確的是()A.火箭發(fā)射時僅靠空氣不足以使燃料充分燃燒 B.液氫和煤油完全燃燒的反應(yīng)都是化合反應(yīng)C.液氫是高能燃料且燃燒后的產(chǎn)物無污染 D.飛船進(jìn)入軌道后主要利用太陽能維持工作8.【新課標(biāo)新增·調(diào)控化學(xué)反應(yīng)的重要意義】(2022江蘇連云港中考，35，☆)一種利用太陽能分解水的原理如圖所示。下列說法不正確的是()A.反應(yīng)Ⅰ的化學(xué)方程式：I2+SO2+2H2O=2HI+H2SO4B.理論上每生成2gH2,同時生成32gO2C.反應(yīng)Ⅲ中生成SO2和O2的分子個數(shù)比為2:1D.反應(yīng)Ⅰ、Ⅱ和Ⅲ在反應(yīng)前后均有元素化合價發(fā)生改變9.(2023天津中考，20，)環(huán)境保護(hù)和能源利用是人類共同關(guān)注的問題。(1)下列選項中不符合綠色、低碳生產(chǎn)方式的是_______(填序號)。A.利用和開發(fā)太陽能、風(fēng)能等清潔能源代替化石燃料B.大力發(fā)展以煤為燃料的發(fā)電廠以緩解電能緊缺(2)在汽油中加入適量乙醇作為汽車燃料，可在一定程度上減少汽車尾氣的污染。寫出乙醇在空氣中充分燃燒的化學(xué)方程式：____________________________。(3)載人航天器中，航天員呼出的二氧化碳在一定條件下與氫氣反應(yīng)生成甲烷和水，水電解得到氫氣和氧氣，氧氣供給航天員呼吸。寫出在一定條件下二氧化碳與氫氣反應(yīng)生成甲烷和水的化學(xué)方程式：___________________________________。素養(yǎng)探究全練真實情境探究素養(yǎng)10.【學(xué)科素養(yǎng)·科學(xué)態(tài)度與責(zé)任】(2023貴州中考)2023年3月，我國首次實現(xiàn)“固態(tài)氫能”發(fā)電并網(wǎng)，“綠電”與“綠氫”轉(zhuǎn)化的示意圖如圖所示。(1)將光伏、風(fēng)力發(fā)出的電用于電解水制氫。電解水的化學(xué)方程式為_____________________,從宏觀視角看，水由____________________________組成；從微觀視角分析電解水反應(yīng)的實質(zhì)是____________________________。(2)電解水過程可將電能轉(zhuǎn)化為_______能。(3)固態(tài)合金儲氫裝置中釋放出氫氣，將氫氣高壓加注到新能源汽車中。高壓加注壓縮時氫分子間的間隔變_______(選填“大”或“小”)。(4)氫氣作燃料的優(yōu)點是___________________________________。課題2化石能源的合理利用

【參考答案及解析】第1課時化石能源的利用基礎(chǔ)過關(guān)全練1.B化石燃料主要包括煤、石油和天然氣，B符合題意。2.D水煤氣中含有多種物質(zhì)，屬于混合物；根據(jù)質(zhì)量守恒定律，化學(xué)反應(yīng)前后原子的種類、數(shù)目不變，可知Ⅹ為CO,具有可燃性；該反應(yīng)使固態(tài)煤炭與水蒸氣反應(yīng)生成氫氣和一氧化碳，實現(xiàn)了煤的綜合利用；反應(yīng)前后，碳元素和氫元素的化合價發(fā)生了變化。3.【答案】(1)碳、氫(或C、H)(2)沸點物理(3)ACD【解析】(3)石油分餾可得到柴油、汽油、煤油、潤滑油、瀝青等，煤焦油是煤干餾的產(chǎn)物。4.【答案】(1)19年(2)合理使用化石能源；合理開采化石能源；開發(fā)使用新能源。(或其他合理答案)【解析】(1)由表計算石油最多的開采年限為36.89億噸÷1.99億噸/年≈19年。5.【答案】(1)圖1CH4+2O2eq\o(\s\up4(點燃),\s\do4(＝))CO2+2H2O(2)排盡管道中的空氣，防止發(fā)生爆炸【解析】(1)甲烷的密度比空氣小，報警器應(yīng)裝在上方；甲烷完全燃燒生成二氧化碳與水。能力提升全練6.B“洧水”即為石油，具有可燃性；石油屬于化石能源，是不可再生能源，屬于混合物；石油主要含有C、H元素；石油不充分燃燒會產(chǎn)生炭黑，炭黑可用于制墨。7.C天然氣完全燃燒生成二氧化碳和水，不會產(chǎn)生炭黑顆粒。8.【答案】(1)提供氧氣(或空氣)ab(2)通風(fēng)(3)分子之間有間隔(4)會【解析】(1)煙囪可以排走煙氣，改善燃燒條件；若排煙口出現(xiàn)濃黑煙，則證明燃燒不充分；煙囪建高不會減少污染。(4)天然氣的主要成分是甲烷，甲烷屬于溫室氣體，天然氣泄漏會加劇溫室效應(yīng)。9.【答案】(1)低溫(2)熱值高(或污染小、儲量豐富)(3)A(4)CH4+H2Oeq\o(\s\up5(一定條件),\s\do3(＝))CO+3H2【解析】(1)由短文可知，可燃冰的形成有三個基本條件：原材料、高壓和低溫。(3)可燃冰能燃燒，說明可燃冰具有可燃性，但水沒有可燃性；由圖示可知，當(dāng)今世界能源儲量中，可燃冰居首位。第2課時降低化石能源的利用對環(huán)境的影響能源的開發(fā)和利用基礎(chǔ)過關(guān)全練1.D氫氣燃燒只生成水，對環(huán)境沒有污染。2.C生物柴油是以植物油和動物油等為原材料制成的，屬于可再生能源。3.【答案】(1)B(2)化合(3)2C3HO+9O2eq\o(\s\up4(點燃),\s\do4(＝))6CO2+8H2O【解析】(1)等質(zhì)量的煤和天然氣燃燒時，煤產(chǎn)生的二氧化硫更多，更易導(dǎo)致酸雨；天然氣燃燒生成了少量的二氧化硫，所以該天然氣中含硫元素；等質(zhì)量的煤和天然氣燃燒時，二者產(chǎn)生的二氧化碳質(zhì)量差不多，煤產(chǎn)生的二氧化硫更多，對環(huán)境的影響較大；煤和天然氣的燃燒都產(chǎn)生二氧化碳，均有溫室氣體產(chǎn)生。(2)兩個反應(yīng)都由兩種物質(zhì)反應(yīng)生成一種新物質(zhì)，均屬于化合反應(yīng)。(3)丙醇在足量的氧氣中燃燒生成二氧化碳和水?！練w納總結(jié)】根據(jù)組成判斷燃料對環(huán)境的影響(1)煤和石油中一般含有碳、氫、硫、氮元素，燃燒時能產(chǎn)生硫的氧化物、氮的氧化物、一氧化碳等，造成空氣污染，二氧化硫和氮的氧化物還會導(dǎo)致酸雨。(2)甲烷