九年级化学人教版化石能源的合理利用

第七单元能源的合理利用与开发课题2化石能源的合理利用教材知识全解……讲透知识、查漏补缺知识点1化石能源的利用一、煤(1)组成：主要含有碳元素，是混合物。(2)综合利用拓展延伸古代植物的遗骸形成煤，古代海洋生物的遺骸形成石油、天然气。特别提醒将煤隔绝空气加强热，可以使煤分解成许多有用的物质，是煤的干馏，发生的是化学变化；利用石油中各成分的沸点不同，加热炼制将它们分离，可得到不同的产品，石油加热炼制发生的是物理变化。二、石油(1)组成：由多种成分组成的混合物，主要含有碳、氢两种元素。(2)综合利用三、天然气(1)主要成分和存在：天然气主要是由碳和氢组成的气态碳氢化合物，其中最主要的成分是甲烷。有石油的地方一般就有天然气。另外，科学家发现海底埋藏着大量的“可燃冰”，其主要成分是甲烷水合物。(2)甲烷①物理性质：通常情况下，甲烷是无色、无味的气体，难溶于水，密度比空气小。 ②化学性质：可燃性点拨(1)甲烷与氢气、一氧化碳都是可燃性气体，点燃前要验纯。(2)相对于煤和石油，天然气对空气污染较小，但甲烷燃烧生成二氧化碳，所以不能减缓温室效应的加剧。知识点2降低化石能源的利用对环境的影响一、化石燃料燃烧对环境的影响(1)煤燃烧时产生二氧化硫、氮的氧化物等污染物，这些气体或气体在空气中发生反应后的生成物溶于雨水，会形成酸雨。(2)汽车使用的汽油或柴油燃烧时产生的一氧化碳、未燃烧的碳氢化合物、氮的氧化物和烟尘等，会随尾气直接排放到空气中，造成污染。(3)大量化石能源燃烧释放的二氧化碳会引起温室效应加剧，导致全球变暖。拓展延伸酸雨的危害与防治(1)危害：危害人体健康；酸化水体，影响水生动植物的生长；破坏土壤、植被；毁坏建筑物和腐蚀金属。(2)防治：减少SO2等气体的排放；开发新能源；使用脱硫煤或天然气替代煤。二、减少化石燃料对环境的影响(1)提高燃料质量和改进使用技术来减少空气污染物的排放。(2)大力推广使用脱硫煤，改进生产中使用的脱硫设备，用天然气代替煤。(3)改进汽车发动机的燃烧方式，使用催化净化装置，加大尾气检测力度，推广使用电动汽车。知识点3能源的开发和利用一、氢气是一种理想的能源(1)氢气本身无毒，燃烧产物只有水，被认为是一种清洁的高能燃料。燃烧的化学方程式为2H2+O2eq\o(\s\up4(点燃),\s\do4(＝))2H2O。(2)氢气作为未来能源的三大优点：①来源广；②放热多；③无污染。拓展延伸理想的氢循环(3)氢气暂未被广泛应用的原因：大量制取和储运成本较高。(4)氢气的实验室制法①反应原理：Zn+H2SO4=ZnSO4+H2↑。 ②发生装置：固液常温型。收集方法：排水法或向下排空气法。③简易装置：如图所示。二、正在开发和利用的其他能源人们正在开发和利用许多其他能源，如太阳能、风能、地热能、潮汐能、核能和生物质能等，促进能源消费结构不断优化，向清洁低碳方向转变。太阳能的利用经典例题考点考查能源的开发和利用例题(2023甘肃金昌中考)能源利用和环境保护是人类共同关注的问题。(1)目前，人类使用的燃料大多来自化石燃料，化石燃料属于_______(填“可再生”或“不可再生”)能源。(2)煤的使用在方便人们生活的同时，也对环境造成了不良影响。含硫煤不充分燃烧产生的气体污染物有_______(填化学式)。(3)为控制二氧化碳的排放量，科学家采取新技术，将二氧化碳和氢气在催化剂和加热条件下转化为重要的化工原料乙烯(C2H.)和水，反应的化学方程式为___________________________________。(4)目前世界各国都大力提倡使用新能源，请你写出一种新能源的名称：______________。【解析】(2)含硫煤中含有碳、硫元素等，不充分燃烧产生的气体污染物有SO2、CO。(4)目前新能源有太阳能、地热能、风能、生物质能、潮汐能和核能等。【答案】(1)不可再生(2)SO2、CO(3)2CO2+6H2eq\o(\s\up8(催化剂),\s\do0(＝),\s\do5(△))C2H4+4H2O(4)太阳能(合理即可)解题指导能源类型实例可再生能源太阳能、生物能、水能、风能、地热能等不可再生能源煤、石油、天然气等核心素养常见气体的鉴别与推断的科学思维构建思维模型典例剖析例题为了检验一瓶气体的成分(由氢气、二氧化碳、一氧化碳和甲烷中的一种或几种组成)，某兴趣小组实验前查阅了资料，知道了浓硫酸可以吸收水蒸气干燥气体，并用如图所示装置进行实验：(1)将该混合气体通过盛有足量澄清石灰水的A瓶，未出现白色沉淀，说明混合气体不含_______。(2)兴趣小组又从说明书了解到该混合气体不含甲烷，因而对混合气体的组成提出以下猜想，请补充完整。猜想一：H2；猜想二：CO；猜想三：______________。(3)在整个检验过程中，观察到C装置中______________(填现象)和D装置中澄清石灰水变浑浊，证明混合气体中一定含有一氧化碳气体，从而证明猜想一不成立。请写出装置D中发生反应的化学方程式：_________________________________________________。(4)兴趣小组为了证明猜想三不成立，在C、D装置之间增加一个装置证明产物不含______________，从而证明猜想二成立。(5)为安全起见，点燃可燃性气体前要_______。上述实验的尾气不能直接排放到空气中，请你说出一种处理尾气的方法：____________________________。【解析】(2)结合题目信息与猜想一、猜想二，可知猜想三为H2、CO。(3)一氧化碳和氧化铜在加热的条件下生成铜和二氧化碳，观察到C装置中黑色固体变成红色和D装置中澄清石灰水变浑浊，证明混合气体中一定含有一氧化碳气体；二氧化碳和氢氧化钙反应生成碳酸钙沉淀和水。(4)猜想三中含有氢气，所以在C、D装置之间增加一个装置证明产物不含水。(5)一氧化碳有毒，题述实验的尾气不能直接排放到空气中，可以用点燃的方法处理尾气。【答案】(1)二氧化碳(2)H2、CO(3)黑色固体变成红色Ca(OH)3+CO2=CaCO3+H2O(4)水(5)验纯点燃(合理即可)

《分层练·第七单元课题2化石能源的合理利用》课题2化石能源的合理利用 第1课时化石能源的利用基础过关全练知识点1化石能源的利用1.(2023吉林中考)下列物质属于化石燃料的是()A.氢气 B.石油 C.乙醇 D.一氧化碳2.(2024山东淄博高青期末)煤的气化原理之一是使固态煤炭与水蒸气反应生成两种气体物质，这两种气体物质是水煤气的主要成分，化学反应方程式为C+H2O(g)eq\o(\s\up4(高温),\s\do4(＝))H2+X。下列相关说法中不正确的是()A.水煤气属于混合物 B.X气体具有可燃性C.该反应实现了煤的综合利用 D.该反应前后元素的化合价都没有发生变化3.【原创】2023年3月1日，中国海油对外宣布，我国渤海再获亿吨级大发现——渤中26－6油田。该油田为国内最大的变质岩潜山油田，也是我国第一大原油生产基地渤海油田连续3年勘探发现的亿吨级油田，进一步夯实了我国海上油气资源储量基础，对于保障国家能源安全具有重要意义。(1)石油是古代海洋生物的遗骸经过长期复杂的变化而形成的，主要含有_______元素。(2)将石油加热炼制，利用石油中各成分的_______不同，将它们分离可得到不同产品，该过程属于_______(填“物理”或“化学”)变化。(3)飞机使用的燃料——航空煤油，是石油分馏获得的，石油分馏还可以得到_______(填字母序号)。A.柴油 B.煤焦油 C.沥青 D.润滑油4.【教材变式】2021年我国化石能源储量和年产量如表所示。化石能源储量年产量煤2079亿吨41.3亿吨石油36.89亿吨1.99亿吨天然气63393亿立方米2075.8亿立方米(1)根据表中数据计算，石油最多的开采年限为_______(计算结果保留整数)。(2)根据你的计算并结合上表，就化石能源的使用谈谈你的看法。(答出3点)5.天然气是我国大多数家庭的主要生活燃料。(1)为防止因天然气泄漏造成危险，可在家中安装报警器，图1和图2中，安装位置正确的是_______；写出天然气的主要成分完全燃烧的化学方程式：____________________________。图1图2(2)天然气第一次通过管道运输到用户家时，必须先将管道内充满氮气，充满氮气的目的是__________________________________________。能力提升全练6.【跨学科·语文】(2023山东烟台中考，4，☆)《汉书》中记载“高奴县洧水可燃”，《梦溪笔谈》中记载“予知其烟可用，试扫其烟为墨，黑光如漆”。“洧水”即为石油。下列关于“洧水”的说法错误的是()A.具有可燃性 B.是不可再生资源，属于纯净物C.其成分中主要含有C、H元素 D.其不完全燃烧的产物可用于制墨7.(2022江苏苏州中考，14，公)天然气是家庭日常生活的常用燃料。下列说法不正确的是()A.天然气是一种不可再生的化石能源B.天然气燃烧能放出热量C.天然气完全燃烧时，会产生大量炭黑颗粒D.发现家中天然气泄漏，立即关闭阀门，开窗通风8.【学科素养·科学态度与责任】(2024四川成都高新区期末，20，)燃料的变革预示着文明的进步，人类使用燃料的大致顺序为：木柴→煤→石油→天然气。(1)木柴：柴火灶是古代劳动人民智慧的结晶，其内部结构如图。从燃烧条件分析，通风口的作用是_____________________；下列关于柴火灶中烟囱的说法正确的是_______(填字母)。a.排走烟气，改善燃烧条件b.若排烟口出现浓黑烟，则证明燃烧不充分c.烟囱建高可以消除污染(2)煤：近日“围炉煮茶”成为热门休闲，为了防止煤燃烧时产生CO引起中毒，“围炉煮茶”时要注意______________。(3)石油：家庭使用的石油气能够被压缩到钢瓶中是因为_____________________(从微粒的角度解释)。(4)天然气：随着生活条件改善，很多家庭已经使用管道天然气，天然气泄漏______________(填“会”或“不会”)加剧温室效应。9.科普阅读(2023辽宁铁岭银州期末,23,)阅读科普短文。可燃冰的主要成分是甲烷水合物，是一种外观似冰且遇火即燃的结晶化合物,具有笼状结构。可燃冰主要蕴藏在深海沉积物和陆地永久冻土中，由水和天然气在高压和低温条件下结晶而成，当温度升高或压强降低时，可燃冰会立即分解释放出可燃性气体——甲烷。可燃冰热值高、污染小，且储量丰富，因而被各国视为未来化石燃料的替代能源。当今世界能源储量对比图依据文章内容回答下列问题：(1)可燃冰的形成有三个基本条件：原材料(水和天然气)、高压和_______。(2)可燃冰被视为“未来能源”的理由是___________________________________(写一点即可)。(3)下列说法不正确的是_______(填字母序号)。A.可燃冰能燃烧，说明水具有可燃性 B.当今世界能源储量中，可燃冰居首位(4)甲烷和水在一定条件下可制备合成气(主要成分是一氧化碳和氢气)，该反应的化学方程式为___________________________________。第2课时降低化石能源的利用对环境的影响能源的开发和利用基础过关全练知识点2降低化石能源的利用对环境的影响1.(2023辽宁营口中考)从环境保护的角度考虑，下列燃料中最理想的是()A.酒精 B.天然气 C.汽油 D.氢气2.【学科素养·科学态度与责任】生物柴油是以植物油和动物油等为原材料制成的燃料。研究表明，生物柴油燃烧后，二氧化硫和颗粒物质的排放很少，一氧化碳等有害气体的排放量比化石燃料低11%～53%。使用生物柴油的优点是()①减少空气污染 ②不可再生 ③减少酸雨危害A.①②③ B.①② C.①③ D.②③3.【教材变式】节约能源、保护环境、低碳生活是全社会应该倡导的生活方式。(1)充分燃烧1000g天然气和煤所产生的CO2和SO2气体的质量如图所示，根据图示分析，下列说法不正确的是_______(填序号)。A.煤燃烧产生的气体更易导致酸雨 B.该天然气中不含硫元素C.煤燃烧对环境影响较大 D.煤和天然气的燃烧都有温室气体产生(2)硫酸型酸雨的形成主要经过以下两步：①SO2在空气中被粉尘催化氧化得到SO3；②SO3与水反应生成硫酸。这两个反应都属于_______反应。(3)丙醇(化学式为C3H8O)是一种清洁的液体燃料，它在足量的氧气中燃烧的化学方程式为____________________________。知识点3能源的开发和利用4.(2023云南中考)下列不属于新能源的是()A.石油 B.潮汐能 C.太阳能 D.地热能5.(2023湖南长沙中考)液氢已应用于航天等领域。目前在生活生产中大量使用氢能源还存在一定困难，原因是()A.氢气本身无毒 B.氢气制取成本高和储存困难C.氢气燃烧放出的热量多 D.氢气燃烧产物不污染空气6.【情境素材·时事热点】(2023四川乐山中考)氢能源是最理想的“绿色能源”之一，有规划地开发和使用氢能源是优化能源结构，实现“碳中和”的重要措施。我国氢能源的发展规划分为“灰氢”“蓝氢”和“绿氢”三个阶段，具体如图所示。回答下列问题：(1)煤炭生成“灰氢”属于______________(选填“物理变化”或“化学变化”)。(2)通过反应CH4+CO2eq\o(\s\up5(催化剂),\s\do3(＝))2CO+2H2制备的氢气属于_______(选填“灰氢”“蓝氢”或“绿氢”)。(3)水分解生成“绿氢”时的另一种生成物为_______；写出一种用于制备“绿氢”的可再生能源：______________。能力提升全练7.【情境素材·航空航天】(2023广东广州中考，9，)液氢、煤油(含C、H元素)、液氧可用作神舟飞船运载火箭的推进剂，下列说法不正确的是()A.火箭发射时仅靠空气不足以使燃料充分燃烧 B.液氢和煤油完全燃烧的反应都是化合反应C.液氢是高能燃料且燃烧后的产物无污染 D.飞船进入轨道后主要利用太阳能维持工作8.【新课标新增·调控化学反应的重要意义】(2022江苏连云港中考，35，☆)一种利用太阳能分解水的原理如图所示。下列说法不正确的是()A.反应Ⅰ的化学方程式：I2+SO2+2H2O=2HI+H2SO4B.理论上每生成2gH2,同时生成32gO2C.反应Ⅲ中生成SO2和O2的分子个数比为2:1D.反应Ⅰ、Ⅱ和Ⅲ在反应前后均有元素化合价发生改变9.(2023天津中考，20，)环境保护和能源利用是人类共同关注的问题。(1)下列选项中不符合绿色、低碳生产方式的是_______(填序号)。A.利用和开发太阳能、风能等清洁能源代替化石燃料B.大力发展以煤为燃料的发电厂以缓解电能紧缺(2)在汽油中加入适量乙醇作为汽车燃料，可在一定程度上减少汽车尾气的污染。写出乙醇在空气中充分燃烧的化学方程式：____________________________。(3)载人航天器中，航天员呼出的二氧化碳在一定条件下与氢气反应生成甲烷和水，水电解得到氢气和氧气，氧气供给航天员呼吸。写出在一定条件下二氧化碳与氢气反应生成甲烷和水的化学方程式：___________________________________。素养探究全练真实情境探究素养10.【学科素养·科学态度与责任】(2023贵州中考)2023年3月，我国首次实现“固态氢能”发电并网，“绿电”与“绿氢”转化的示意图如图所示。(1)将光伏、风力发出的电用于电解水制氢。电解水的化学方程式为_____________________,从宏观视角看，水由____________________________组成；从微观视角分析电解水反应的实质是____________________________。(2)电解水过程可将电能转化为_______能。(3)固态合金储氢装置中释放出氢气，将氢气高压加注到新能源汽车中。高压加注压缩时氢分子间的间隔变_______(选填“大”或“小”)。(4)氢气作燃料的优点是___________________________________。课题2化石能源的合理利用

【参考答案及解析】第1课时化石能源的利用基础过关全练1.B化石燃料主要包括煤、石油和天然气，B符合题意。2.D水煤气中含有多种物质，属于混合物；根据质量守恒定律，化学反应前后原子的种类、数目不变，可知Ⅹ为CO,具有可燃性；该反应使固态煤炭与水蒸气反应生成氢气和一氧化碳，实现了煤的综合利用；反应前后，碳元素和氢元素的化合价发生了变化。3.【答案】(1)碳、氢(或C、H)(2)沸点物理(3)ACD【解析】(3)石油分馏可得到柴油、汽油、煤油、润滑油、沥青等，煤焦油是煤干馏的产物。4.【答案】(1)19年(2)合理使用化石能源；合理开采化石能源；开发使用新能源。(或其他合理答案)【解析】(1)由表计算石油最多的开采年限为36.89亿吨÷1.99亿吨/年≈19年。5.【答案】(1)图1CH4+2O2eq\o(\s\up4(点燃),\s\do4(＝))CO2+2H2O(2)排尽管道中的空气，防止发生爆炸【解析】(1)甲烷的密度比空气小，报警器应装在上方；甲烷完全燃烧生成二氧化碳与水。能力提升全练6.B“洧水”即为石油，具有可燃性；石油属于化石能源，是不可再生能源，属于混合物；石油主要含有C、H元素；石油不充分燃烧会产生炭黑，炭黑可用于制墨。7.C天然气完全燃烧生成二氧化碳和水，不会产生炭黑颗粒。8.【答案】(1)提供氧气(或空气)ab(2)通风(3)分子之间有间隔(4)会【解析】(1)烟囱可以排走烟气，改善燃烧条件；若排烟口出现浓黑烟，则证明燃烧不充分；烟囱建高不会减少污染。(4)天然气的主要成分是甲烷，甲烷属于温室气体，天然气泄漏会加剧温室效应。9.【答案】(1)低温(2)热值高(或污染小、储量丰富)(3)A(4)CH4+H2Oeq\o(\s\up5(一定条件),\s\do3(＝))CO+3H2【解析】(1)由短文可知，可燃冰的形成有三个基本条件：原材料、高压和低温。(3)可燃冰能燃烧，说明可燃冰具有可燃性，但水没有可燃性；由图示可知，当今世界能源储量中，可燃冰居首位。第2课时降低化石能源的利用对环境的影响能源的开发和利用基础过关全练1.D氢气燃烧只生成水，对环境没有污染。2.C生物柴油是以植物油和动物油等为原材料制成的，属于可再生能源。3.【答案】(1)B(2)化合(3)2C3HO+9O2eq\o(\s\up4(点燃),\s\do4(＝))6CO2+8H2O【解析】(1)等质量的煤和天然气燃烧时，煤产生的二氧化硫更多，更易导致酸雨；天然气燃烧生成了少量的二氧化硫，所以该天然气中含硫元素；等质量的煤和天然气燃烧时，二者产生的二氧化碳质量差不多，煤产生的二氧化硫更多，对环境的影响较大；煤和天然气的燃烧都产生二氧化碳，均有温室气体产生。(2)两个反应都由两种物质反应生成一种新物质，均属于化合反应。(3)丙醇在足量的氧气中燃烧生成二氧化碳和水。【归纳总结】根据组成判断燃料对环境的影响(1)煤和石油中一般含有碳、氢、硫、氮元素，燃烧时能产生硫的氧化物、氮的氧化物、一氧化碳等，造成空气污染，二氧化硫和氮的氧化物还会导致酸雨。(2)甲烷