5.4化石燃料2024-2025学年九年级化学讲义+解题大招（科粤版(2024)）（原卷版）

.4化石燃料课前预习课前预习+知识精讲知识点01化石燃料我们常说的化石燃料指的就是__________、__________、__________，化石燃料不可再生。古代森林植物的枯萎→地下高温高压→__________，被称为黑色的“金子”；海洋动植物死亡→沙泥深埋、高温高压→__________和__________（被称为工业的“血液”）知识点02化石燃料的影响和1.化石燃料及其加工产品在燃烧过程中会产生各种废气、废渣及余热，导致环境污染。请观察右图，列出化石燃料燃烧造成环境污染的主要方面：______________________________________________________________________________2.天然气的化学式为________，完全反应的化学方程式是________________________________。它相对于煤和石油对大气的污染较轻，通常称为“清洁能源”。3.化石燃料不可再生，近年来关于化石燃料资源储存量不足的问题是世界面临的一大共同问题；同时化石燃料直接燃烧会造成环境污染和资源浪费，因此我们要综合利用化石燃料。（1）煤的综合利用：将煤炭、隔绝空气加强热称为煤的_______或_______，产物有_______、_______、_______等物质。（2）石油的综合利用：根据石油中组分_______的不同，把它加热蒸馏分开，称为_______，产物有_______、_______、_______、_______等物质。解题大招解题大招大招01化石燃料当今世界最重要的三大化石燃料（常规能源）是煤、石油、天然气，是古代生物遗骸经一系列复杂变化而形成的，都是混合物，它们是不可再生能源。这些不能再生的燃料资源将日趋枯竭，这将迫切需要人们开发新能源，如开发利用可再生能源：风能、氢能、地热能、潮汐能。煤石油天然气组成主要元素CC、HC、H其他元素H、S、N、O等S、N、O等燃烧的产物CO2、H2O、SO2、NO2等CO2H2O大招02化石燃料燃烧对环境的影响(1)煤中杂质如硫燃烧，产生空气污染物和NO2、SO2等，形成酸雨(2)燃烧均产生CO2会使温室效应加剧(3)不充分燃烧，会产生CO、碳颗粒，污染空气相比之下，由于天然气主要成分甲烷CH4)的含碳量相对较小，燃烧较完全，燃烧产生的二氧化碳比起煤和石油制品相对较少，所以它对大气的污染较轻，通常称为“清洁能源”。可燃冰主要成分为甲烷的水合物。大招03化石燃料的综合利用1.将煤隔绝空气加强热，可以分解得到焦炭（冶炼金属）、煤焦油（化工原料）、焦炉煤气（主要含氢气、一氧化碳、甲烷，用作燃料）。这种煤的加工方式称为煤的干馏或炼焦，从中得到多种多样的产品。2.人们一般不直接用石油作燃料，而是将石油放入分馏塔中根据其各成分的沸点不同，经加工能得到各种不同的产品。如：汽油、煤油、航空煤油和柴油、液化石油气等，石油的分馏属于物理变化。石油分馏出来的某些成分，经催化、加热分解等化学变化，生成气态的碳氢化合物，用它们来制造多种多样的合成纤维、橡胶、塑料、化肥农药、溶剂、洗涤剂和医药等。题型分类题型分类题型01煤和石油及其利用【例题】下列关于化石燃料的说法正确的是A．化石燃料都属于可再生能源 B．煤完全燃烧时不会产生污染C．石油为原料能制造合成纤维 D．天然气主要成分为一氧化碳【答案】C【详解】A、化石燃料包括煤、石油和天然气，化石燃料在短期内不能从自然界得到补充，属于不可再生能源，说法错误，不符合题意；B、煤中含有硫元素、氮元素，完全燃烧时生成的二氧化硫、二氧化氮等溶于水会形成酸雨，对环境造成污染，说法错误，不符合题意；C、以石油为原料能制造合成纤维，说法正确，符合题意。D、天然气主要成分是甲烷，说法错误，不符合题意。故选：C。【变式】下列关于燃料的说法中，正确的是A．石油是纯净物 B．化石燃料是取之不尽、用之不竭的C．煤、石油和天然气都不是化石燃料 D．煤和石油的燃烧会造成对空气的污染题型02天然气、甲烷和可燃冰【例题】我们从柴薪进入到燃煤再到天然气的普及，家用燃料的变迁见证了中国经济的发展。(1)人们使用的燃料大多来自化石燃料，如天然气、煤、；天然气的主要成分完全燃烧的化学方程式为。(2)人类从使用煤到天然气，既是能量密度不断提高的过程，也是碳比例逐渐减少、氢比例逐渐增大的过程。国际上常用天然气与制氢，该方法有利于实现______（填字母）。A．碳循环利用 B．减少碳排放 C．减轻温室效应(3)充分燃烧1kg天然气和煤所产生的和的质量如下图燃烧更易导致酸雨，为减少环境污染，可用新能源代替化石能源，目前人类可开发和利用的新能源（写一点即可）。【答案】(1)石油(2)ABC(3)煤太阳能（合理即可）【详解】（1）化石燃料包括煤、石油、天然气；天然气的主要成分是甲烷，甲烷完全燃烧生成二氧化碳和水，该反应的化学方程式为：；（2）A、甲烷和二氧化碳在一定条件下反应生成一氧化碳和氢气，而一氧化碳可燃烧生成二氧化碳，有利于实现碳循环利用，符合题意；B、由以上分析可知，该方法可以实现碳循环利用，减少碳排放，符合题意；C、该方法可以减少二氧化碳的排放，减轻温室效应，符合题意。故选ABC；（3）由图可知，充分燃烧1kg天然气和煤，煤燃烧产生的二氧化硫多，更易导致酸雨；目前正在开发和利用的新能源有：风能、太阳能、核能等。【变式】阅读短文，回答相关问题。日常生活中，无论是烹饪还是供暖，我们都离不开燃气的使用。多数家庭使用天然气或液化石油气。天然气主要成分是甲烷，液化石油气主要成分是丙烷和丁烷等。完全燃烧液化石油气和天然气释放的热量和产生的二氧化碳质量如图1所示。(1)写出天然气主要成分完全燃烧的化学方程式：。(2)结合图1分析用天然气替换液化石油气的意义：。(3)若在相同条件下，气体体积之比等于分子数之比，管道气由液化石油气改为天然气后，灶具的调整方法是减小（填“燃料”或“空气”）的进气量，且报警器安装的位置应如图2中（填“A”或“B”）所示。(4)下列说法正确的是_______（填字母序号）。A．天然气是不可再生能源B．使用天然气可以有效地控制温室气体的排放C．天然气是一种清洁能源，泄漏不具有危险性题型03燃料的使用对环境的影响【例题】从环境保护的角度考虑，下列燃料中最理想的是A．天然气 B．液化石油气 C．氢气 D．乙醇汽油【答案】C【详解】A、天然气的主要成分是甲烷，甲烷燃烧产生二氧化碳等气体，二氧化碳排放过多会造成温室效应，不符合题意；B、液化石油气燃烧产生二氧化碳、一氧化碳等气体，一氧化碳有毒，二氧化碳排放过多会造成温室效应，不符合题意；C、氢气燃烧只生成水，对环境没有污染，是最理想的燃料，符合题意；D、乙醇汽油燃烧产生二氧化碳、一氧化碳、二氧化硫等气体，二氧化硫会形成酸雨，二氧化碳排放过多会造成温室效应，不符合题意；故选：C。【变式】为消除目前燃料燃烧时产生的环境污染，同时缓解能源危机，有关专家提出了利用太阳能制取氢能的构想(如图所示)。下列说法正确的是A．光分解催化剂是反应物B．过程②是化学能转化为电能C．太阳能是不可再生能源D．氢气不易贮存和运输，无开发利用价值题型04开发利用新能源【例题】开发和利用新能源己迫在眉睫，下列属于新能源的是A．煤 B．汽油 C．潮汐能 D．天然气【答案】C【详解】A、煤属于化石燃料，属于常规能源，不符合题意；B、汽油是由石油提炼的，石油属于化石燃料，属于常规能源，不符合题意；C、潮汐能属于新能源，符合题意；D、天然气属于化石燃料，属于常规能源，不符合题意；故选：C。【变式】中国提出“二氧化碳排放力争于2030年前达到峰值，努力争取2060年前实现碳中和”。推广氢能等新能源是减少碳排放的重要方式之一。由于自然界不存在可直接开采的氢气资源，所以氢气必须从化石资源、水和生物质等含氢化合物中获取。这些制氢过程均需要输入较高的能量，目前主要由不可再生的化石能源提供，也可由可持续的新能源提供。化石资源、生物质和水是主要的制氢原料，目前常见的生产氢气的方法如图所示。在各类化石资源中，高H/C原子个数比的甲烷是理想的制氢原料。研究高效率保存与释放氢气是目前工业上急需突破的技术问题。有文献报道，纳米镁理论储氢量为（质量分数），形成氢化镁。氢化镁在适当条件下可释放出氢气。根据材料，回答下列问题：(1)氢气燃烧的化学方程式是，从环保的角度看，氢气是最理想的燃料，原因是。(2)化石燃料包括煤、石油和。甲烷是理想的制氢原料的原因是。(3)结合材料和所学知识，有关氢能源的叙述正确的是_______。A．自然界存在可直接开采的氢气资源B．电解水可以制氢C．氢能源难储存和运输D．能耗高是目前制氢方法的一大缺点(4)实现“碳达峰”和“碳中和”，人人责无旁贷。请写出一条中学生践行“低碳生活”的做法。跟踪训练跟踪训练1．化学变化是人类获取生产、生活所需能量的重要来源。下列获取能量的过程中发生化学变化的是A．电热取暖器取暖 B．天然气燃烧C．水力发电 D．太阳能供暖2．下列物质的用途与该物质的物理性质有关的是A．用天然气作燃料 B．用食醋去除热水瓶中的水垢C．用擦酒精的办法给发热病人降温 D．用纯碱揉和发面蒸馒头3．大量排放的CO2造成了碳循环的失衡,导致大气温室效应加剧,修复大气中CO2，含量的平衡必定要“降碳”。下列说法错误的是A．大规模开采和利用化石燃料,会导致大气中CO2含量持续升高B．将CO2压入地下实现碳封存，CO2分子间隔变小、运动停止C．CO2被绿色植物光合作用吸收,CO2分子变成了其他分子D．江河湖海的水体吸收CO2过程中既有物理变化,又有化学变化4．下列名词主要涉及化学变化的是A．挥发 B．分馏 C．结晶 D．干馏5．分类是认识和研究问题的重要方法。下列分类正确的是A．铁生锈、食物腐烂、白磷自燃都是缓慢氧化B．太阳能，风能、核能是可再生能源C．氦气、金刚石、铁都是单质D．汽水、冰水混合物和矿泉水都是混合物6．证据推理是化学学科核心素养的重要内容，下列推理正确的是A．稀有气体可以作保护气，则作保护气的气体一定是稀有气体B．面粉和蔗糖灼烧后都得到黑色物质，则它们的组成相似C．化学变化中常伴随能量的改变，则有能量改变的变化一定是化学变化D．碳酸氢铵固体受热分解产生气体，则固体受热产生气体一定是化学变化7．是重要的资源，其生产与性质如下图所示。下列说法错误的是A．图中产生是物理变化B．反应①进行的能量转化是电能转化为化学能C．反应②中涉及到的气体都是无色、无气味的D．反应③可以推测镁条不适宜用来测定空气中氧气含量8．分析推理是化学学习中常用的思维方法。下列分析推理说法正确的是A．二氧化碳可使澄清石灰水变浑浊，则也一定能使水变浑浊B．化学变化伴随着能量的变化，则有能量变化的一定是化学变化C．质子数决定元素种类，因此质子数相同的原子一定属于同种元素D．硫、铁丝等物质在氧气中燃烧是较剧烈的氧化反应，则氧化反应一定都非常剧烈9．分类、归纳等是化学学习常用的方法。下列分类、归纳中正确的是A．可再生能源：天然气、水能 B．混合物：大理石、澄清石灰水C．可直接加热仪器：试管、烧杯 D．金属单质：铁、氧化铁10．下列实验设计不能达到实验目的的是选项实验目的实验操作A检验过氧化氢溶液是否失效取样，加入少量的MnO2B鉴别氢气和甲烷分别点燃，在火焰上方罩一个澄清石灰水湿润的烧杯C除去CO2中的O2点燃木炭D鉴别呼出气体和吸入空气滴入等量的石灰水A．A B．B C．C D．D11．生活处处离不开化学，下列生活中的做法合适的是A．为了合理利用化石能源，减少能源的浪费，普通人的生活应杜绝使用煤和石油B．家里煤气泄漏时，应立刻打开排气扇通风，防止人体吸入大量毒气C．做实验时若不小心打翻了酒精灯，酒精流泻而出造成桌面起火，应用湿抹布盖灭D．为了缓解温室效应，加高烟囱将含的废气排出12．物质的性质决定用途。下列有关物质的性质和用途对应关系正确的是A．氮气难溶于水，可用作保护气B．石墨具有导电性，可用作铅笔芯C．一氧化碳具有还原性，可用作燃料D．活性炭具有吸附性，可用作冰箱除味剂13．化学与生产、生活密切相关。下列说法正确的是A．化石燃料的直接利用，促进了“低碳”经济的发展B．氢气既可作探空气球又可作焊接金属时的保护气C．等含氮物质均为空气污染物D．干冰可作制冷剂，广泛用于食品冷藏保鲜14．下列研究的物质在生产或实验过程中主要发生化学变化的是A．石油分馏加工 B．研碎胆矾C．二氧化碳性质实验 D．石墨导电实验15．2015年2月28日，柴静关于环保的纪录片《穹顶之下》在短时间内引起广泛关注。近年来雾霾天气一度笼罩我国中东部大部分地区，多地PM2.5指数直逼最大值。下列行为不利于雾霾天气治理的是A．以步代车 B．风力发电 C．焚烧垃圾 D．植树造林16．在游戏《黑神话：悟空》流量加持下，“天命人”在我市各处古建“打卡”，一时间，“古建游”火爆出圈，成为这个假期最热、最火的旅游方式.而我市也依托丰富的历史文化、古建美学、特色美食等文旅资源，持续培育打造相关文旅产品，推出的“跟着悟空去旅行”主题线路、古建研学游等受到游客好评。请分析图文信息，解答相关问题。(1)城市建设：“煤都”大同是全国著名的旅游城市，空气质量经常能达到优，污染空气的有害气体（填一种）的含量与几十年前相比，减少了很多.休闲景区文瀛湖，为大同这座城市提供了一个绿肺，也提供了城市的水灵魂.学习化学以后我们了解到：可用来量取文瀛湖水体积的实验仪器是（填仪器名称）；保存文瀛湖水作为样本应选用的实验室仪器是（填字母序号）。a.广口瓶

b.细口瓶

c.胶头滴管(2)城市交通：大同公交新车初体验，宇通e10纯电动空调车.相对于传统的燃油汽车，新能源汽车的推广，有利于保护环境，原因是；新能源公交车的驱动原理是将转化为。(3)古建筑：云中古刹华严寺，是历史之珍品，是文物之精华，更是中华文化之结晶.上寺殿内满布壁画，经过数百年不褪色，是因为所用颜料的化学性质；去寺庙参观，很远就能闻到好闻的香火味，从微观角度分析，是因为香的种类不一，但主要成分都有碳，请写出点燃香后发生反应的文字表达式：。17．请你阅读下列短文，回答问题。二氧化硫为无色透明气体，有刺激性气味，溶于水、乙醇和乙醚，有毒。液态二氧化硫比较稳定，不活泼；气态二氧化硫加热到2000℃不分解，不燃烧。二氧化硫作为防腐剂、漂白剂和抗氧化剂广泛用于食品行业。化石燃料中的煤通常含有硫元素，直接燃烧会产生二氧化硫。实验室中硫燃烧也能生成二氧化硫，需要在通风橱中做此实验。(1)写出一条二氧化硫的物理性质。(2)气态二氧化硫加热到2000℃不分解，不燃烧。这属于二氧化硫的(选填“物理”或“化学”)性质。(3)二氧化硫的用途有(写一条)。(4)某地禁止燃烧煤的原因是(写一条)。(5)硫在氧气中燃烧的现象为。(写全)(6)实验室中硫燃烧生成的气体可以用来吸收。18．阅读下面科普短文并回答相关问题。大气有自净作用。进入大气的污染物，经过自然条件下的物理和化学作用，或是向广阔的空间扩散稀释，使其浓度下降；或是受重力作用，使较重粒子沉降于地面；或是在雨水洗涤下返回大地；或是被分解破坏等，从而使空气净化。这种大气的自净作