第七單元 課題2 燃料的合理利用與開發(fā)導學案— 九年級化學人教版上冊

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1、第七單元 燃料及其利用 課題2 燃料的合理利用與開發(fā) 考點歸納 知識點一、化學反應中的能量變化 高 溫 ===== 放熱反應：生石灰和水反應，鎂與鹽酸反應等 吸熱反應：C+CO2 2 CO 碳酸鈣高溫分解等 現(xiàn)在我們的生活中，經(jīng)常使用的燃料大多是煤、石油和天然氣等。因為它們都是由古代生物的遺骸經(jīng)一系列復雜變化而形成的，所以我們稱之為化石燃料。化石燃料是由古代生物的遺骸經(jīng)過一系列復雜變化而形成的，是不可再生能源。 知識點二、化石燃料的利用 1.煤（工業(yè)“糧食”） 黑色固體、有光澤、具有可燃性。煤是由有機物和無機物所組成的復雜混合

2、物。主要含碳元素，還含有氫元素和少量的氮、硫、氧等元素以及無機礦物質。古代植物被埋于土中，經(jīng)長期復雜變化形成。為了使煤得到綜合利用，將煤隔絕空氣加熱，就可以使煤分解成許多有用的物質，其中就有煤氣（燃料）、焦炭（冶金）、煤焦油（化工原料）等。 2． 石油（工業(yè)“血液”） 原油通常顯深棕色或黑色，常有綠色或藍色熒光，有特殊氣味，不溶于水，密度比水的稍小，沒有固定的熔點和沸點。主要含有碳、氫兩種元素，還含有少量的氮、硫、氧等元素的混合物。古代動植物的遺骸被掩埋，經(jīng)長期復雜變化形成。將石油加熱煉制，利用石油中各成分的沸點不同，將它們分離，就可得到不同的產品，比如汽油、煤油、柴油等給工廠、農村、汽車

3、、輪船、火車等提供所需要的動力和熱量。在20世紀興起了綜合利用石油產品的工業(yè)——石油化工?？萍脊ぷ髡甙讶剂嫌椭休^大的分子裂解成小分子，然后把它們加工制造成各種產品，例如塑料、合成纖維、染料、洗滌劑等。石油已經(jīng)在人類生活中發(fā)揮了巨大作用，它已深入到了日常生活中的各個方面。 我國是世界上最早發(fā)現(xiàn)和利用石油的國家之一。早在一千八百多年前，我國勤勞智慧的勞動人民就發(fā)現(xiàn)了石油。我國的石油資源比較豐富，煤也是世界上蘊藏量最大的國家之一。解放后，我國先后開發(fā)和建立了大慶、勝利、華北、中原、大港等石油基地和一批煤炭基地，近年來在我國海域和西北部也開發(fā)出了新的油田。 有石油的地方一般都有天然氣。 3.天然

4、氣 無色氣體。主要是由碳和氫組成的氣態(tài)碳氫化合物，其中最主要的是甲烷，其化學式是CH4。甲烷燃燒時火焰明亮并呈藍色，燒杯內壁上有水滴生成，同時放出大量的熱，燒杯內加入澄清石灰水變渾濁。甲烷是最簡單的有機物、相對分子質量最小的有機物。 CH4+2O2 CO2+2H2O CO2+Ca(OH）2 =CaCO3 ↓+H2O 注意事項：（1）點燃甲烷和氧氣或甲烷和空氣的混合物都很可能會發(fā)生爆炸，所以要先驗純。正因為如此煤礦里必須采取通風設施、一定要嚴禁明火。 （2）“冷而干燥”是這個實驗成敗的關鍵?！袄洹庇欣谒哪?，“干燥”可以判斷是否有水滴生成。 （3）這個實驗說明甲烷中含有碳元素

5、和氫元素。 在池沼的底部常常含有甲烷，通常也稱池沼中的氣體為沼氣。在我國農村，利用沼氣可解決生活用燃料問題。 目前，人類通過化學反應獲得的能量，大多來自于化石燃料，而化石燃料資源是有限的。煤、石油、天然氣等化石燃料的形成，并非一日之功，它要經(jīng)過數(shù)百萬年才能形成。化石燃料已經(jīng)面臨被耗盡的危險，應合理開采，并節(jié)約使用。 總體來講，如果我們能提高煤等燃料的燃料利用率，就相當于延長煤的使用期限。要使燃料燃燒通?？紤]兩點：一是要有足夠的空氣；二是要使燃料與空氣有足夠大的接觸面。 科學家已經(jīng)發(fā)現(xiàn)了未來新能源——可燃冰。 知識點三 使用燃料對環(huán)境的影響 （一）造成原因：煤和石油都含有碳

6、、硫、氮這三種元素，所以燃燒后會生成CO2（溫室效應）、CO（有毒）以及SO2、NO2（造成酸雨）等氣體。汽車尾氣中的主要污染物：一氧化碳，未燃燒的碳氫化合物、氮的氧化物、含鉛化合物和煙塵等。 （二）減少汽車尾氣對空氣污染的措施有： (1)改進發(fā)動機的燃燒方式，以使汽油能充分燃燒。 (2)使用催化凈化裝置，使有害氣體轉化為無害物質。 (3)使用無鉛汽油，禁止含鉛物質排放。 (4)使用壓縮天然氣[CNG]或液化石油氣[LPG]作燃料。 (5) 在汽油中加入適量乙醇作為汽車燃料。 知識點 四、能源的利用和開發(fā) 1、 乙醇 乙醇俗稱酒精，是無色、有特殊氣味的液體，能與水以任意比互溶

7、，在空氣中能燃燒，發(fā)出淡藍色火焰，放出大量的熱。其化學式為C2H5OH。是以高粱、玉米和薯類等發(fā)酵、蒸餾而得到，是可再生能源。可用作酒精燈、火鍋、內燃機等的燃料，75%的酒精溶液可做醫(yī)療消毒劑。與汽油以一定比例混合形成乙醇汽油，使用乙醇汽油可以適當節(jié)省石油資源，在一定程度上減少汽車尾氣的污染。 可燃性：C2H5OH+3O22CO2+3H2O 2、氫氣 (1)氫氣和天然氣都可以作為燃料。目前，天然氣作為燃料使用已經(jīng)非常廣泛，而氫氣還不能作為燃料被廣泛應用。但氫氣是最理想的清潔、高能燃料。液氫已應用于航天領域、氫氧燃料電池用做汽車的驅動電源等。 優(yōu)點：a、資源豐富，可再生； b、燃燒放熱多

8、；c、生成物不污染環(huán)境。 缺點：a、制取成本高； b、貯存、運輸困難。 （2） 氫氣的性質和實驗室制取 a、 物理性質：無色、無味，難溶于水，密度最小的氣體。 b、 化學性質： 可燃性：2H2+O2 2H2O 還原性：H2+CuO Cu+H2O c、藥品和反應原理：鋅粒和稀鹽酸 Zn+H2SO4====ZnSO4+H2↑ d、發(fā)生裝置：選用固體和液體常溫條件下反應的發(fā)生裝置。如實驗室制取二氧化碳、過氧化氫溶液制取氧氣的發(fā)生裝置。 e、收集裝置：H2密度比空氣小，難溶于水，可用向下排空氣法或排水法收集。 3、可利用的新能源 為解決化石能源枯竭，減少環(huán)境污染等

9、問題，需要我們大量開發(fā)利用新能源。目前可開發(fā)的新能源種類包括太陽能、核能、風能、地熱能、潮汐能等。 典例精講 【例1】“改變環(huán)境質量，推動綠色發(fā)展”。下列說法不符合該理念的是 (　　) A．生活垃圾分類處理 B．使用一次性木筷 C．工業(yè)廢水處理達標后排放 D．提倡步行、騎自行車等出行方式 【解析】生活垃圾分類處理，有利于回收再利用，A符合綠色理念；一次性木筷的使用，會消耗大量的樹木，B不符合綠色理念；工業(yè)廢水處理達標后，對環(huán)境不再造成污染，C符合綠色理念；步行或騎自行車都不消耗化石燃料，不會產生有害物質，D符合綠色理念。故選B。 【答案】B

10、 夯實基礎 1、開發(fā)新的能源來改善大氣環(huán)境，提高人民生活質量，比如我國著名的工程“　　　　　”，運輸?shù)氖恰　　　　　? 2、為了減少酸雨的產生有下列措施：（１）少用煤作燃料；（２）把工廠的煙囪建高；（３）在酸化的土壤中加石灰（４）燃料脫硫（５）開發(fā)新能源，其中有效的措施是 （　 ） Ａ、（１）（２）（３）　　 Ｂ、（２）（３）（４）　 Ｃ、（１）（４）（５）　 Ｄ、（１）（３）（４） 3、下列各變化過程中，不會釋放出一氧化碳的是 （ ） A．綠色植物的光合作用 B．石油 C．汽車排放的廢氣 D．煤氣的泄漏

11、4、 乙醇的組成元素有 三種，其化學式為 ，其中碳的質量分數(shù)為 ，乙醇燃燒的化學方程式： 。 5、 煤燃燒時會排放出 、 等污染物。這些氣體溶于雨水，會形成 ，酸雨的危害是 、 等。 6．當前日本與我國有釣魚島之爭、菲律賓與我國有南沙之爭、越南與我國有西沙之爭。這些國家想侵占我國的領土、領海，搶奪這些地區(qū)豐富的漁業(yè)和油氣等資源。試分析： (1)石油屬于____(選填

12、“純凈物”或“混合物”)，是經(jīng)過數(shù)百萬年復雜的物理和化學變化才能形成，是一種____(選填“可再生”或“不可再生”)能源。 (2)天然氣的主要成分是____，實驗室點燃氣體之前都要先____。 (3)懷化地區(qū)有豐富的水力資源，相對用煤作燃料的火力發(fā)電，水力發(fā)電的優(yōu)勢是____(任寫一種)。 7．國務院總理李克強在十二屆全國人大五次會議上作政府工作報告時說，要加大生態(tài)環(huán)境保護和治理力度。云南省響應號召“向污染宣戰(zhàn)”，倡導全社會共同行動，打一場治理污染的攻堅戰(zhàn)。 (1)目前，人們使用的燃料大多來自化石燃料，如煤、石油和____等，它們屬于____(選填“可再生”或“不可再生”)能源。 (

13、2)計入空氣污染指數(shù)的項目暫定為：二氧化硫、二氧化氮、一氧化碳、可吸入顆粒物和臭氧等。近年來，我國多地出現(xiàn)的霧霾天氣主要是由上述污染指數(shù)中的____造成的，下列措施可減緩霧霾天氣的是___(填字母)。 A．露天焚燒垃圾 B．用風能與太陽能發(fā)電替代燃煤發(fā)電 C．提升燃油品質，減少機動車尾氣的污染 能力突破 1.近年來，部分大中城市的公交車使用壓縮天然氣（CNG）代替汽油燃料，這樣做的好處是 （ ） A．減少了污染，空氣更清新 B．汽車行駛速度更快 C．運輸成本更低 D．汽車發(fā)動機的使用壽命更長 2.國家

14、決定推廣使用乙醇汽油，所謂乙醇汽油就是在汽油中放入適量的乙醇混合而成的一種燃料。下列敘述錯誤的是（ ） A．乙醇汽油是一種新型化合物 B．由石油可以制得汽油 C．使用乙醇汽油會減少SO2、NOX等有害氣體的排放 D．用玉米、高粱的籽粒經(jīng)發(fā)醇可制得乙醇，乙醇是綠色能源 3.人們在工作、生活中，為了防止事故，常采用一些安全措施，下列措施安全的是（ ） A．發(fā)生煤氣泄漏，立即關閉閥門，打開門窗通風 B．掏空沼氣池前進燈火實驗 C．點燃木條檢查液化石油氣是否泄漏 D．到小煤窯里挖煤用火把照明

15、4.有關環(huán)境問題的認識中錯誤的是（ ） A．機動車尾氣的排放會污染大氣 B．大量燃燒化石燃料會導致“溫室效應” C．植樹造林有利于遏制沙塵暴的發(fā)生 D．大量使用含磷洗衣粉不會污染水源 5.CO2、CO、CH4三種含碳的物質，按所含碳元素質量分數(shù)由大到小的排列順序為 。 6．2017年5月18日，國土資源部發(fā)布消息，在南海北部1 266 m深的神狐海域，中國首次海域“可燃冰”試采成功。 查閱資料發(fā)現(xiàn)，古代低等生物遺骸大量沉積，經(jīng)過漫長的地質年代形成石油及天然氣，海底的天然氣與水在高壓低溫條件下形成的類

16、冰狀的固體物質即“可燃冰”。“可燃冰”為甲烷的水合物，遇火即可燃燒且熱值高，是一種環(huán)保、高效的新能源。 (1)若甲烷的水合物化學式為CH4·8H2O，它的相對分子質量是160，則CH4·8H2O中CH4的質量分數(shù)為 。 (2)可燃冰儲存的巨大的化學能量最終來自于古代綠色植物通過 固定的太陽能。 (3)可燃冰燃燒時把自己的熱量釋放出去，就不會再次自動聚集起來供人類重新利用，這說明能量轉化具有 性。 (4)人類正面臨常規(guī)能源枯竭的危機，下列有關能源的認識正確的是 。 A．提高能源的利用效率 B．積極尋找替代常規(guī)能源的

17、新能源 C．自然界的能量雖然守恒，但還是要節(jié)約能源 7．合理利用能源和保護環(huán)境是我們關注的問題，請回答： (1)化石燃料是一類重要的能源，它包括煤、 和天然氣。 (2)煤作為燃料給我們帶來了益處，但對環(huán)境也造成了不良影響。 ①使燃料充分燃燒，通常除了考慮燃燒時要有足夠的空氣，還要考慮 。 ②下列關于酸雨的敘述正確的 是 (填字母)。 A．腐蝕大理石的雕像 B．是由二氧化碳引起的 C．酸化土壤 ③為減少污染、治理“霧霾”，提高煤的利用率，可將其轉化為可燃性氣體，相關反應的微觀

18、示意圖如圖所示，該反應生成物的化學計量數(shù)之比是 。 ④為減少溫室氣體的排放，人們積極尋找不含碳元素的燃料，研究發(fā)現(xiàn)，NH3燃燒釋放大量的能量，且產物沒有污染，有一定的應用前景。 請將NH3在氧氣中燃燒的化學方程式補充完整：4NH3＋3O26H2O＋ 走進中考 1.（云南中考23題節(jié)選）（2）能源和環(huán)境與人類的生產、生活密切相關。 ①目前，人們使用的燃料大多來自化石燃料，如煤、石油和 等，它們屬于 （填“可再生”或“不可再生”）能源。 ②計入空氣污染指數(shù)的項目暫定為：二氧

19、化硫、二氧化氮、一氧化碳、可吸入顆粒物和臭氧等。近年來，我國多地出現(xiàn)的霧霾天氣主要是由上述污染指數(shù)中的 造成的，下列措施可減緩霧霾天氣的 是 （填序號）。 A． 露天焚燒垃圾 B．用風能與太陽能發(fā)電替代燃煤發(fā)電 C．提升燃油品質，減少機動車尾氣的污染 2.（云南中考23題節(jié)選）（2）①目前，人類使用的燃料大多來自化石燃料，如天然氣、 和石油等，化石燃料日趨枯竭，人類正在積極開發(fā)新能源，請列舉一種新能源 。 ②汽車尾氣中的主要污染物有一氧化碳. 氮的氧化物. 含鉛化合物和粉塵等。下圖表示在催化劑作用

20、下，將尾氣中的一氧化碳. 二氧化氮轉換為無害氣體的反應原理。 上圖反應生成物中屬于單質的化學式是 ， 該化學反應是否遵循質量守恒定律： （填“是”或“否”）。 （2）我市“美麗鄉(xiāng)村”建設是精準扶貧的民心工程，在農村推廣家用沼氣池建設是改善農村能源結構和環(huán)境衛(wèi)生的重要舉措。沼氣的主要成分是 （填名稱）， 其燃燒的化學方程式為 。提倡少用煤、、天然氣三大化石燃料，有利于改善空氣質量。 （3）天津港?；繁ㄊ鹿手杏幸环N叫電石（CaC2）的物質，遇水反應生成乙炔（C2H2）氣

21、體和氫氧化鈣，化學反應方程式為 。另一種?；方饘冁V燃燒后也不能用普通二氧化碳滅火器滅火，因為二氧化碳會支持鎂燃燒生成氧化鎂和碳，從金屬鎂的這個燃燒事實使我們對燃燒有了新的認識： 。（至少寫一條新認識） 3．下面是“燃燒的條件”實驗活動的部分操作示意圖： 　　 　　　 實驗一　　　　　　　　　 實驗二　　 　 實驗三 (1)儀器①的名稱為 。 (2)實驗一加熱片刻觀察到A中棉球上的酒精燃燒產生藍色火焰，B中棉球上的水不燃燒，由此得出燃燒的條件之一是 。 (3)實驗二觀察到先燃燒的物質是 。若將銅片上的物質換成等量的木屑和煤粉進行實驗，觀察到木屑先燃燒，說明木屑的著火點比煤粉 。 (4)實驗三將燃著的蠟燭放在如圖所示的密閉容器中，同時用氧氣傳感器測出密閉容器中氧氣含量的變化如圖所示，下列說法錯誤的是 。(填字母) A．蠟燭燃燒需要氧氣 B．蠟燭燃燒前，密閉容器中氧氣的體積分數(shù)為21% C．蠟燭熄滅后，密閉容器中還有氧氣 D．蠟燭熄滅后，密閉容器中的二氧化碳體積分數(shù)為84%