第21讲化学能源与环保-人教版九年级上册化学学案（机构用）

1、第21讲 化学能源与环保【教学目标】1. 了解化石燃料的主要作用及其不可再生性，知道石油炼制出的主要产品及其用途；2. 掌握化学反应中的能量变化；3. 只怕化石燃料燃烧对环境的影响，熟悉利用和开发清洁燃料及各种能源的重要性。【教学重点】1. 化石燃料的种类及作用2. 化学反应中的能量变化3. 利用和开发清洁燃料及各种能源的重要性【教学难点】1. 化石燃料的种类及作用2. 化学反应中的能量变化知识点睛知识点一 化石燃料1. 化石燃料包括煤、石油、天然气（都是混合物）；是古代生物遗骸经一系列复杂变化而形成的；属于不可再生能源；合理开采，综合利用，节约使用。（1）煤称为“工业的粮食”；组成：主要含碳

2、元素，还含少量的氢、氮、氧、硫等元素；将煤隔绝空气加热，发生化学变化，得到焦炭（冶炼金属）、煤焦油（化工原料）、煤气（主要含氢气、一氧化碳、甲烷），用作燃料；煤气泄漏，会使人中毒，有可能发生爆炸；煤燃烧会产生SO2、NO2等，会形成酸雨。（2）石油称为“工业的血液”；从油井开采出来的石油叫原油，它不是产品；组成：主要含碳、氢元素；炼制原理：利用石油各成分的沸点不同，通过蒸馏使之分离（此分离过程是物理变化）；石油各产品：汽油；煤油；柴油（作燃料）；沥青（筑路）；石蜡（作蜡烛）等；石油不可以直接作燃料，会浪费资源。（3）天然气有石油的地方一般有天然气，主要成分是甲烷CH4，最简单有机物，相对分子质

3、量最小的有机物。A、甲烷的物理性质：无色无味的气体，密度比空气小，极难溶于水。B、甲烷的化学性质：可燃性。CH42O2CO2 2H2O （发出蓝色火焰）注意：点燃甲烷前要检验纯度。检验某可燃物是否含碳、氢元素的方法：点燃，在可燃物上方罩一个冷而干燥的烧杯，烧杯内壁出现水雾，说明生成了水，证明含有氢元素；把烧杯迅速倒过来，立即注入澄清石灰水，变浑浊，说明生成了二氧化碳，证明含有碳元素。（如果某可燃物燃烧生成了二氧化碳和水，只能证明一定含碳、氢元素，可能含氧元素）鉴别氢气、一氧化碳、甲烷：检验燃烧的产物。（导出点燃，在火焰上方分别罩一个冷而干燥的烧杯，看烧杯内壁是否出现水雾现象；把烧杯迅速倒过来，

4、立即注入澄清石灰水，看是否变浑浊）沼气的主要成分是甲烷，把秸秆、杂草、人畜粪便等废弃物放在密闭的沼气池中发酵，就可产生甲烷。在农村，沼气可解决生活用燃料问题和改善环境卫生。可燃冰：埋藏于海底，可以燃烧，主要成分是甲烷水合物，储量是化石燃料总和的两倍，将成为替代化石燃料的新能源。开采时如果甲烷气体大量泄漏于大气中，造成的温室效应将比二氧化碳更严重。西气东输：输的是天然气。在化石燃料中，天然气是比较清洁的燃料。【例题讲解】1下列属于化石燃料的是（ ）A酒精B木柴C石油D氢气【答案】C2下列能源属于可再生能源的是（ ）A氢气B煤C石油D天然气【答案】A3PM2.5是指大气中直径小于或等于的颗粒物，对

5、人体健康的影响很大，化石燃料的燃烧是其主要来源之一。下列不属于化石燃料的是（ ）A氢气B天然气C石油D煤【答案】A4下列环境问题中，与煤燃烧无关的是到（ ）A臭氧空洞B酸雨C雾霾D温室效应【答案】A5石油、天然气是重要的化石燃料，下列关于化石燃料的叙述错误的是（ ）A是一种化工产品B将石油分馏可得到多种产品C隔绝空气加热可制得焦炭D煤、石油、天然气是不可再生能源【答案】A【变式训练】1不属于自然界中的矿物燃料的是（ ）A煤B石油C酒精D天然气【答案】C2说法正确的是（ ）A煤完全燃烧后就不会对环境造成污染B化学反应中只有燃烧才能放出热量C炒菜时油锅中的油不慎着火，可用锅盖盖灭D空气中混有可燃性

6、气体，遇明火一定会发生爆炸【答案】C3电影流浪地球中讲述：木星表面含有大量的某种气体，该气体是地球上现阶段最清洁的燃料，你认为它是（ ）A天然气B氢气C一氧化碳D氮气【答案】B4二甲醚(C2H6O)具有清洁无污染、易于制造的特性，将有望成为一种全新的替代能源，在国内实现普及。下列有关二甲醚的说法错误的是（ ）A二甲醚的相对分子质量为46B二甲醚属于有机化合物C二甲醚由2个碳原子、6个氢原子和1个氧原子构成D二甲醚与甲烷完全燃烧后的产物相同【答案】C5（多选）煤、石油、天然气是当今世界上最重要的化石燃料，对这三种燃料的叙述正确的是（ ）A都是化合物B燃烧后都会放出热量C都是可再生能源D都是混合物

7、【答案】BD知识点二 化学反应中的能量变化1. 化学变化中的能量变化，能量的变化通常表现为热量的变化（1）放出热量：燃料燃烧放热（如化石燃料的燃烧）；不通过燃料燃烧也可放热。Mg+2HClMgCl2+H2； CaO+ H2OCa(OH)2（2）吸收热量： CO2+C 2CO Ba(OH)2 + 2NH4ClBaCl2+ 2NH3·H2O利用化学反应产生的能量做饭、取暖、发电、冶炼金属、发射火箭、开山炸石、拆除危旧建筑。2. 使燃料充分燃烧注意两点（1）燃烧时要有足够多的空气，燃料与空气有足够大的接触面。（2）燃料不充分燃烧的后果：产生的热量减少，浪费资源，产生大量的CO等物质污染空气

8、。（3）燃气泄漏报警器安装的位置应根据燃气的密度决定，如果燃气的密度比空气的大，则安装在墙壁下方，反之，则安装在上方。【例题讲解】1化学反应不仅生成了新物质，还伴随着能量变化。下列事例中通过化学反应提供能量的是（ ）A灯泡发光B风力发电C太阳能供热D蓄电池放电【答案】D2下列关于化学反应与能量变化的叙述中，正确的是（ ）A人类利用的能量都是通过化学反应获得的B在化学反应中只有燃烧反应才能放出热量C化学反应过程中都会发生放热现象D化学反应伴随有能量变化【答案】D3化学反应不但产生新物质，还伴随着能量的变化。从能量的释放或吸收角度看，下列一项与其他项不同的是（ ）A木炭燃烧B炸药爆炸C天然气燃烧D

9、光合作用【答案】D4化学反应发生的同时还伴随着能量变化，下列反应发生时吸收热量的是（ ）AC+O2CO2BCaO + H2O = Ca(OH)2CMg+2HCl=MgCl2+H2DC+CO22CO【答案】D5下列说法正确的是（ ）A吸收热量的变化一定是化学反应B化学反应一定发生了能量变化C需要点燃或加热的反应一定是吸热反应D有热量放出的变化一定是化学反应【答案】B【变式训练】1化学反应不但产生新物质，还伴随着能量的变化。下列能量的产生，不是通过发生化学反应得到的是（ ）A炸药爆炸B太阳光照射下水温升高C用天然气做饭D节日焰火【答案】B2如图所示，属于化学能转化为其它能量的是（ ）A水力发电B电

10、解水C定向爆破D太阳能供热【答案】B3化学反应中伴随着能量的变化，下列说法错误的是（ ）A在手电筒中使用干电池是将化学能转化成电能B利用蜡烛照明是将化学能转化成光能C，在这个化学反应中是将电能转化成化学能D人类能使用的能量都是通过化学变化获得的【答案】D4太阳能吸附式空气取水器可用于野外获取淡水，工作原理如图所示。下列说法错误的是（ ）A该过程发生了物理变化B冷凝过程中分子间距发生变化C该装置将太阳能转化为化学能D该法可缓解淡水资源匮乏问题【答案】C5下列说法正确的是（ ）A在化学反应中只有燃烧才能放热B放出热量的反应都是化学反应C有的物理变化也放出热量D化学变化不可能吸收热量【答案】C知识点

11、三 燃料使用对环境的影响与合理开发1. 燃料燃烧对空气的影响（1）煤燃烧。煤燃烧时会产生二氧化硫、二氧化氮等污染物。溶于水，当溶解在雨水中时，就形成了酸雨。（2）酸雨的危害：破坏森林；腐蚀建筑物；使水体酸化影响水生生物的生长等。（3）防止酸雨的措施：使用脱硫煤；使用清洁能源等。（4）汽车用燃料的燃烧。汽油和柴油作为多数汽车的燃料，它们燃烧时产生的尾气中主要含有一氧化碳；未燃烧的碳氢化合物；氮的氧化物；含铅化合物和烟尘等大气污染物。（5）减少汽车尾气对空气污染的措施：改进发动机的燃烧方式，使燃料充分燃烧；使用催化净化装置；使用无铅汽油；使用车用乙醇汽油；汽车用压缩天然气（主要成分是甲烷）作燃料；

12、禁止没有达到环保标准的汽车上路。2. 使用和开发新的燃料及能源（1）乙醇。属于绿色能源中的一种，属于可再生能源；由高粱、玉米、薯类等经发酵蒸馏而得，俗称酒精；可燃性：C2H5OH+3O22CO2+3H2O；被用作酒精灯、火锅、内燃机的燃料； 乙醇汽油是混合物，其优点：节省石油资源，减少汽车尾气的污染，促进农业生产。（2）氢气。最清洁、最理想的燃料：A、原材料资源丰富；B、放热量多；C、产物无污染；有可燃性：2H2 + O22H2O；有还原性：H2+CuOCu+ H2O，用于冶炼金属；电解水可得到氢气：2H2O2H2+ O2，但耗用电能；不能广泛使用的原因：制取氢气成本太高且贮存困难。（3）氢气

13、的实验室制法。原理：Zn + H2SO4ZnSO4 +H2；收集方法：向下排空气法（密度比空气小）、排水法（难溶于水）；不可用浓盐酸的原因：浓盐酸有强挥发性；不可用浓硫酸或硝酸的原因：浓硫酸和硝酸有强氧化性。（4）正在推广或使用的新能源：太阳能、风能、地热能、核能、潮汐能等。3、常见易燃物易爆物图标【例题讲解】1据报道，某市光伏电池产能将突破7 000兆瓦。下列有关“光伏电池”能量形式转化的叙述，正确的是（ ）A化学能转化为电能B电能转化为化学能C太阳能转化为电能D风能转化为电能【答案】C2下列名词与颜色直接相关的是（ ）A赤潮B白色污染C绿色食品D绿色能源【答案】A3太阳是人类的“能源之母”

14、，属于可再生能源下列能源中均属于可再生的一组是（ ）核能 水能 风能 煤 石油ABCD【答案】B4如图是我国能源消费结构比例图。下列有关说法正确的是（ ）A煤、石油是可再生能源B化石燃料占能源消费比例的68%C应提倡以煤炭为主的能源消费D应适度发展水电、风电、核电等我国能源消费结构【答案】D5“可燃冰”又称“天然气水合物”，它是在海底的高压、低温条件下形成的，外观像冰。1体积“可燃冰”可贮载100200体积的天然气。下面关于“可燃冰”的叙述不正确的是（ ）A“可燃冰”的主要可燃成分是甲烷B“可燃冰”提供了水可能变成油的例证C“可燃冰”有可能成为人类未来的重要能源D“可燃冰”是一种比较洁净的能源

15、【答案】B【变式训练】1化学在环境保护、能源利用方面起着重要作用。下列有关做法错误的是（ ）A我市着力打造的“一城青山半城湖”，有效降低了空气中PM2.5的含量B我市颁布禁令，严禁焚烧农作物秸秆，焚烧植物秸秆加剧了空气污染C我市公园全部实行免费开放，节假日游客增多，加剧了温室效应D我市主要景区道路上的路灯换成了太阳能景观灯，既节能又环保【答案】C2大庆被誉为“天然百湖之城，绿色油化之都”，下列说法不正确的是（ ）A石油被称为“工业的血液”，是含多种碳氢化合物的混合物B石油、煤、天然气都是化石燃料C氢气燃烧的热值高，产物是水，它是理想的高能和洁净燃料D我国是世界上石油蕴藏量最丰富的国家，因此可以

16、无节制地使用石油资源【答案】D3用乙醇汽油（在汽油中加入10%乙醇）代替车用汽油，是目前缓和石油紧张的有效办法。用乙醇汽油代替汽油，不具有的优点是（ ）A改善空气质量B有效控制温室效应C避免石油过度开采D拓展农产品综合利用空间【答案】B4以下获取氢气的途径中，从绿色能源的角度看，较有发展前途的是（ ）电解水；利用太阳能分解水；使用高效催化剂分解水；水煤气法：；热裂法：。ABCD【答案】A52017 年5月18日，我国首次在南海神狐海域试采可燃冰（天然气水合物）成功，下列说法中，正确的是（ ）A可燃冰被誉为“绿色能源”B可燃冰储量巨大，属于可再生能源C通常状况下，天然气和水就能结合成可燃冰D可燃

17、冰外形像冰，是天然气冷却后得到的固体【答案】A巩固提升12017年7月9日，由国土资源部中国地质调查局组织实施的南海天然气水合物试采工程全面完成预期目标，自5月10日试气点火以来，已连续试开采60天，创造了产气时长和总量的世界纪录。“可燃冰”是天然气水合物(CH4·H2O)，下列有关说法错误的是（ ）A可燃冰是一种洁净的新能源B可燃冰的主要成分是CH4C可燃冰属于化石燃料D可燃冰是由甲烷和水组成的混合物【答案】D22018年9月27日，河北“抗霾”方案公布，要求从2018年10月至2019年3月，PM2.5平均浓度同比下降3%左右。下列措施不利于控制和减少雾霾的是（）A综合利用秸秆，

18、严禁露天焚烧B农村采用煤改气、煤改电供暖C汽车限号出行D出行配戴PM2.5专用口罩【答案】D3兰州市政府去年冬季对个体用户实行定时定点点燃蜂窝煤,并要求使用低硫优质煤，主要是为了防止下列哪种气体对空气的污染（ ）ASO2BCOCCO2DNO2【答案】A4下列不是通过化学反应提供能量的是（）A火力发电B火箭点火升空C光合作用D电热器取暖【答案】D5下列化学反应吸收热量的是（ ）A葡萄糖在人体内氧化B锌粒和盐酸反应C生石灰和水反应D碳和二氧化碳在高温下反应【答案】D620世纪以来，随着科学技术的迅速发展，人类创造了空前的物质财富。与此同时，能源的过度开发和消耗导致全球性的能源短缺和环境污染。从原料

19、来源和对环境的影响考虑，下列能源中，最具开发前景的能源是（ ）A煤B石油C太阳能D天然气【答案】C7人类生活需要的能量有些来自化学反应。下列变化中实现了由化学能转化成电能的是（）A利用空调取暖B发电厂利用水力发电C在手电筒中使用干电池D利用蜡烛照明【答案】C82014年世界地球日的主题为“珍惜地球资源，转变发展方式”。下列做法违背该主题的是（ ）A燃烧可燃性垃圾用于发电，实现废物再利用，节约能源B全力开采化石燃料用于居民供暖C利用太阳能分解水制氢气，实现自然资源的合理利用D农村利用植物秸秆、牲畜粪便等制沼气【答案】B92010年4月，墨西哥湾石油泄漏对环境造成了严重污染。下列有关石油的叙述正确

20、是（ ）A在常温下，石油是一种难降解、难溶于水的化合物。B因为石油泄漏会污染海洋，所以应禁止开采海底石油C可以用燃烧法处理泄漏的石油，既快速又无污染D石油是化石燃料，被誉为工业的“血液”【答案】D10如图杭州PM2.5来源机动车尾气排放占28%居首位据此，下列措施对减少PM2.5效果最不明显的是（）A减少汽车的保有量B植树造林C用风能与太阳能发电替代燃煤发电D减少工业生产中二氧化碳的排放【答案】D11关于天然气的下列叙述中不正确的是（）A天然气和沼气的主要成分都是甲烷B天然气属于较清洁能源C天然气与空气混合点燃，不会发生爆炸D与煤炭相比，天然气燃烧产生的废气中，SO2等污染物较少【答案】C12下列说法正确的是（）A煤不完全燃烧不会加剧空气污染B我国煤炭资源丰富，不存在能源短缺问题C煤、石油、天然气等化石燃料可以再生D直接用煤作燃料不仅污染空气，而且造成资源浪费【答案】D13含硫的煤不完全燃烧时，排放出