中考化学知识点复习第二讲：化学与能源

第第15页中考化学学问点复习其次讲 化学与能源学问力量解读〔一〕化学反响中的能量变化化学反响在生成物质的同时，还伴随着能量的变化。能量的变化通常表现为热量的变化，有些反响是放热的，如氧化钙与水反响，镁与盐酸反响，燃料燃烧等；有些反响则是吸取热量的，如化学反响CO C高温2CO。2做饭、取暖、烧制陶瓷、冶炼金属、放射火箭等。〔二〕化石燃料由古代生物的遗骸经过一系列的简单变化形成的可以燃烧的物质煤、石“工业的粮食”“黑色的金子”，石油被称为“工业的血液”，它们对人类生产、生活和社会进展起到了重要作用。煤、石油和自然气都是不行再生能源。化石燃料的形成和主要成分煤〔主要含硅、铝、钙、铁等元素，是由有机物和无机物组成的简单混合物。性质：黑色固体，有光泽，没有固定的熔点和沸点，具有可燃性。石油成分：主要含碳、氢两种元素，另外含有少量的硫、氧、氮等元素，是由沸点不同的化合物组成的复杂混合物。性质：是一种黑色或深褐色黏稠状的液体，有特别气味，不溶于水，密度略小于水，没有固定的熔点和沸点，具有可燃性。自然气燃料，自然气的贮藏量也是有限的。甲烷的组成、性质、用途及其在自然界中的存在甲烷的组成CH4素的质量分数为25%，是氢元素含量最高的有机物。甲烷的性质甲烷是一种无色、无味的气体，极难溶于水，密度小于空气。甲烷具有可燃性，其燃烧的化学方程式为CH 2O点燃CO 2HO。4 2 2 2雾，将烧杯快速倒转，倒入澄清的石灰水，石灰水会变浑浊。甲烷的存在燃烧所致。有些地方的地下深处隐藏着大量的可燃性气体，叫做自然气，主要成分是甲烷。人们又在海底得到一种叫“可燃冰”的可燃物，它是甲烷水合物，化学式为CH4

2沼气的制取及利用：把秸秆、杂草、人畜粪便等废弃物放在密闭的沼气池里发酵，就可产生沼气。〔三〕化石燃料的综合利用1.石油的综合利用2.煤的综合利用煤是我国主要的化石能源，占90%以上，煤的综合利用措施主要是煤的焦化，也称煤的干馏，是在隔绝空气的条件下加强热，使组成煤的物质发生分解反响。主要产品及用途：焦炭：金属冶炼，电极材料；煤焦油：重要的化工原料；焦炉气：含有COCH4既可作燃料又是重要的化工原料。说明：煤的综合利用措施还有以下几种：

H等，2①煤的气化：目前主要是煤在高温下与水蒸气的反响，主要产品有COH2

CH等。4②煤的液化：煤发生化学反响，分裂为小分子，利用催化剂向小分子中参加氢元素，得到与石油产品成分相近的燃料油，是一项人造石油的技术。〔四〕合理开采与节约使用化石燃料现有的化石燃料是有限的，下表是我国2009年探明的化石燃料储量及产量。根底储量年产量石油28.33亿吨1.89亿吨自然气32124亿立方米851.7亿立方米煤3261亿吨30.5亿吨从表中数据可以看出，节约能源是完全有必要的，也是格外重要的。〕时要有足够的空气烧，与空气充分接触才能使其反响快，对能量的利用损失较小。〔五〕能源的开发和利用乙醇俗名叫酒精，化学式为C2

HOH，是一种无色透亮、具有特别气味的液体，易挥发，能与水5以任意比例互溶，并能溶解多种有机物。乙醇具有可燃性，在空气中燃烧的化学方程式为C2的热，所以常被用作酒精灯、火锅、内燃机等的燃料。

HOH3O5

2CO2

O，放出大量2乙醇可通过高粱、玉米和薯类等发酵、蒸馏而得到，属于可再生能源。在汽油中参加适量乙醇作为汽车燃料可以适当节约石油资源，并在肯定程度上削减汽车尾气造成的污染。氢能源〔1〕氢气的性质0.089g/L，比空气密度小，是最轻的气体。②氢气的化学性质氢气的可燃性：纯洁的氢气在空气中能安静地燃烧，这个反响的化学方程式为2H O2 2

O，现象为：产生淡蓝色火焰，放出热量。在火焰上方罩一个冷而枯燥的小2烧杯，过一会儿会觉察烧杯内壁有水雾。氢气的复原性：氢气在加热条件下，能跟某些金属氧化物反响，夺取金属氧化物中的氧，因H2

CuO△

CuHO。2现象是：黑色固体粉末渐渐变为红色，试管内壁有水珠产生。“噗”声说明氢气是纯洁的；假设听到锋利的爆鸣声，则说明氢气不纯，需再收集连续检验。〔〔2〕氢气的试验室制法化学药品反响原理常用锌粒和稀硫酸〔锌为银白色固体，稀硫酸为无色液体〕ZnHSO2 4ZnSO H 42仪器装置收集气体的方法试验步骤少量制取用简易装置[试管、单孔胶塞、导管、铁架台〔带试管夹〕]①排水法②向下排空气法依据氢气难溶于水和密度比空气小的特性①检查装置的气密性；②装锌粒〔留意将试管横放，把锌粒放在试管口，再渐渐竖起；③把试管固定在铁架台上；④参加稀硫酸；⑤收集气体说明：试验室制取氢气的发生装置和收集装置①气体的发生装置：固体―液体不加热型简洁装置，如下图。优点：用品简洁，操作便利。缺点：反响物一次装入，中途无法添加，不能使反响随时发生，随时停顿。使用长颈漏斗的简易装置，如下图。此装置可在不影响试验的前提下添加适量的酸面以下，利用液封防止氢气从长颈漏斗口逸出。C.具有启普发生器功能，能使反响随时发生和停顿的简易气体发生装置，如下图。②收集装置：物理性质打算收集方法，进而确定气体收集装置，氢气的收集装置如下图。排水法 向下排空气法〔导管深入集气瓶底部〕〔导管在集气瓶口〕氢气作为将来抱负能源的优点①氢气的来源广泛，可以由水制得。②氢气燃烧的热值比化石燃料高。依据图可知，氢气燃烧热值大约是汽油燃烧热值的三倍。kJ/g200150100500自然气 汽油 氢气③最突出的优点是氢气的燃烧产物是水，不污染环境。因此氢能源具有宽阔的开发前景。氢能源的应用目前，作为高能燃料，液氢已应用于航天领域；作为化学电源，氢氧燃料电池已经被应用，如用作汽车的驱动电源等。氢能源的开发①电解水的方法：消耗电能太多，本钱高、不经济，不能大规模地制取氢气。②抱负的制氢方法：查找适宜的光分解催化剂，使水在太阳光的照耀下分解产生氢气。③氢气的贮存：氢气是一种易燃、易爆的气体，难液化，贮存和运输既不便利也担忧全，因此如何贮存氢气是氢能源开发争论的又一关键问题。目前，人们觉察某些金属合金如TiFe、TiMn、LaNi等都具有贮氢功能，其中LaNi合金在常温、0.152MPa下就应用对氢能源开发具有重要意义。可燃冰“冰”—“可燃冰”。可燃1体积可燃冰可储载100~2002倍，它将成为替代化石燃料的能源。气体大量泄漏于大气中，造成的温室效应将比二氧化碳更加严峻。化学能转化为电能利用特别的装置可以将化学能转化为电能，常见的途径主要有：火力发电：通过燃烧化石燃料，将化学能转化为电能。电池①定义：化学电池就是将化学能直接转化为电能的装置，如干电池、锂电池、蓄电池、氢氧燃料电池等。②能量转化：化学能转化为电能。③特点：体积小，电容量大，移动便利，在生产、生活中应用广泛。体废弃物和重金属离子对环境的污染。其他能源随着社会对能量的需求量越来越大，化学反响供给的能量已经不能满足人类的需求。目前，人们正在开发和利用的能源有太阳能、核能、风能、地热能和潮汐能等。〔六〕削减燃料燃烧对环境的污染化石燃料燃烧产生的物质的碳氢化合物，假设直接排放到空气中，必定对空气造成污染。削减燃料燃烧对环境污染的措施对煤进展脱硫处理后再燃烧，就可削减二氧化硫的产生。目前生活用煤在煤的燃烧中占很大的比例，进展煤的脱硫处理是重要的争论课题。依据可燃物燃烧原理，让可燃物与空气充分接触，就能使其充分燃烧。煤、石油、自然气等含碳燃料与空气充分接触燃烧时，就可削减一氧化碳的生成，削减炭粒的排放。因此，改进燃烧方式，使燃料充分燃烧，可以削减其对空气的污染。为了削减尾气对空气的污染，主要实行以下措施：①改进发动机的燃烧方式，以便燃料充分燃烧；②使用催化净扮装置，使有害气体转化为无害物质；③使用无铅汽油，制止含铅物质排放；④使用清洁能源，例如压缩自然气〔CNG〕和液化石油气〔LPG；⑤在汽油中添加适量的酒精制成乙醇汽油等。另外，在治理上加大检测尾气的力度，制止尾气没有到达环保标准的汽车上路。开发和利用环保能源，如太阳能、风能、水能、潮汐能、地热能和氢能等。解题方法技巧〔一〕化石燃料方法指导：化石燃料三兄弟，煤炭、石油、自然气；综合利用价值大，能源领域是主力。〔二〕化石燃料的综合利用了促进化石燃料充分燃烧外，还应对其进展深加工制成各种产品。〔三〕能源的开发和利用方法指导：目前，正在开发和利用的能源有太阳能、风能、地热能、潮汐能、核能、氢能等，已经广泛使用的清洁能源为自然气和车用乙醇汽油。〔四〕低碳生活方法指导：低碳生活可以理解为：削减CO2〔五〕燃料燃烧对环境的影响

的排放，低能量、低消耗、低开支的生活方式。方法指导：解此类习题应把握以下两点1〕煤燃烧生成的

及氮氧化合物会形成酸雨，2生成的CO2

会引起温室效应〔2〕汽车尾气中含有燃料不完全燃烧生成的有毒气体CO和含氮物质生成的氮氧化合物。跨越思维误区〔一〕化石燃料无穷尽，人类不必节约能源化石燃料是不行再生能源，所以人类必需合理开采并节约能源。〔二〕当今社会，人类需要的能量全部是由化学反响产生的剖析：现在，人类需要的能量大局部是由化学反响产生的，最常见的为生活燃料的使用，但并非全部由化学反响产生，如利用风能和潮汐能可以发电，它们就不是由化学反响产生的。〔三〕物质发生化学反响时肯定产生热量的