第七單元 課題2 燃料的合理利用與開(kāi)發(fā)導(dǎo)學(xué)案— 九年級(jí)化學(xué)人教版上冊(cè)

第七單元 燃料及其利用課題2 燃料的合理利用與開(kāi)發(fā)考點(diǎn)歸納知識(shí)點(diǎn)一、化學(xué)反應(yīng)中的能量變化高 溫=放熱反應(yīng)：生石灰和水反應(yīng)，鎂與鹽酸反應(yīng)等吸熱反應(yīng)：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?yàn)樗鼈兌际怯晒糯锏倪z骸經(jīng)一系列復(fù)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(guò)一系列復(fù)雜變化而形成的，是不可再生能源。知識(shí)點(diǎn)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(jī)物和無(wú)機(jī)物所組成的復(fù)雜混合物。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(wú)機(jī)礦物質(zhì)。古代植物被埋于土中，經(jīng)長(zhǎng)期復(fù)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(zhì)，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(lán)色熒光，有特殊氣味，不溶于水，密度比水的稍小，沒(méi)有固定的熔點(diǎn)和沸點(diǎn)。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(dòng)植物的遺骸被掩埋，經(jīng)長(zhǎng)期復(fù)雜變化形成。將石油加熱煉制，利用石油中各成分的沸點(diǎn)不同，將它們分離，就可得到不同的產(chǎn)品，比如汽油、煤油、柴油等給工廠、農(nóng)村、汽車、輪船、火車等提供所需要的動(dòng)力和熱量。在20世紀(jì)興起了綜合利用石油產(chǎn)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(chǎn)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(gè)方面。我國(guó)是世界上最早發(fā)現(xiàn)和利用石油的國(guó)家之一。早在一千八百多年前，我國(guó)勤勞智慧的勞動(dòng)人民就發(fā)現(xiàn)了石油。我國(guó)的石油資源比較豐富，煤也是世界上蘊(yùn)藏量最大的國(guó)家之一。解放后，我國(guó)先后開(kāi)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(lái)在我國(guó)海域和西北部也開(kāi)發(fā)出了新的油田。有石油的地方一般都有天然氣。3.天然氣無(wú)色氣體。主要是由碳和氫組成的氣態(tài)碳?xì)浠衔?，其中最主要的是甲烷，其化學(xué)式是CH4。甲烷燃燒時(shí)火焰明亮并呈藍(lán)色，燒杯內(nèi)壁上有水滴生成，同時(shí)放出大量的熱，燒杯內(nèi)加入澄清石灰水變渾濁。甲烷是最簡(jiǎn)單的有機(jī)物、相對(duì)分子質(zhì)量最小的有機(jī)物。CH4+2O2 CO2+2H2OCO2+Ca(OH）2 =CaCO3 +H2O注意事項(xiàng)：（1）點(diǎn)燃甲烷和氧氣或甲烷和空氣的混合物都很可能會(huì)發(fā)生爆炸，所以要先驗(yàn)純。正因?yàn)槿绱嗣旱V里必須采取通風(fēng)設(shè)施、一定要嚴(yán)禁明火。（2）“冷而干燥”是這個(gè)實(shí)驗(yàn)成敗的關(guān)鍵?！袄洹庇欣谒哪案稍铩笨梢耘袛嗍欠裼兴紊伞＃?）這個(gè)實(shí)驗(yàn)說(shuō)明甲烷中含有碳元素和氫元素。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(guó)農(nóng)村，利用沼氣可解決生活用燃料問(wèn)題。目前，人類通過(guò)化學(xué)反應(yīng)獲得的能量，大多來(lái)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(guò)數(shù)百萬(wàn)年才能形成?；剂弦呀?jīng)面臨被耗盡的危險(xiǎn)，應(yīng)合理開(kāi)采，并節(jié)約使用。總體來(lái)講，如果我們能提高煤等燃料的燃料利用率，就相當(dāng)于延長(zhǎng)煤的使用期限。要使燃料燃燒通?？紤]兩點(diǎn)：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(xué)家已經(jīng)發(fā)現(xiàn)了未來(lái)新能源可燃冰。知識(shí)點(diǎn)三 使用燃料對(duì)環(huán)境的影響（一）造成原因：煤和石油都含有碳、硫、氮這三種元素，所以燃燒后會(huì)生成CO2（溫室效應(yīng)）、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?xì)浠衔?、氮的氧化物、含鉛化合物和煙塵等。（二）減少汽車尾氣對(duì)空氣污染的措施有：(1)改進(jìn)發(fā)動(dòng)機(jī)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(zhuǎn)化為無(wú)害物質(zhì)。(3)使用無(wú)鉛汽油，禁止含鉛物質(zhì)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(shí)點(diǎn) 四、能源的利用和開(kāi)發(fā)1、 乙醇乙醇俗稱酒精，是無(wú)色、有特殊氣味的液體，能與水以任意比互溶，在空氣中能燃燒，發(fā)出淡藍(lán)色火焰，放出大量的熱。其化學(xué)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?？捎米骶凭珶?、火鍋、內(nèi)燃機(jī)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(dāng)節(jié)省石油資源，在一定程度上減少汽車尾氣的污染?？扇夹裕篊2H5OH+3O22CO2+3H2O2、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(yīng)用。但氫氣是最理想的清潔、高能燃料。液氫已應(yīng)用于航天領(lǐng)域、氫氧燃料電池用做汽車的驅(qū)動(dòng)電源等。優(yōu)點(diǎn)：a、資源豐富，可再生； b、燃燒放熱多；c、生成物不污染環(huán)境。缺點(diǎn)：a、制取成本高； b、貯存、運(yùn)輸困難。（2） 氫氣的性質(zhì)和實(shí)驗(yàn)室制取a、 物理性質(zhì)：無(wú)色、無(wú)味，難溶于水，密度最小的氣體。b、 化學(xué)性質(zhì)：可燃性：2H2+O2 2H2O 還原性：H2+CuO Cu+H2Oc、藥品和反應(yīng)原理：鋅粒和稀鹽酸 Zn+H2SO4=ZnSO4+H2d、發(fā)生裝置：選用固體和液體常溫條件下反應(yīng)的發(fā)生裝置。如實(shí)驗(yàn)室制取二氧化碳、過(guò)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)境污染等問(wèn)題，需要我們大量開(kāi)發(fā)利用新能源。目前可開(kāi)發(fā)的新能源種類包括太陽(yáng)能、核能、風(fēng)能、地?zé)崮?、潮汐能等。典例精講【例1】“改變環(huán)境質(zhì)量，推動(dòng)綠色發(fā)展”。下列說(shuō)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(dá)標(biāo)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(huì)消耗大量的樹(shù)木，B不符合綠色理念；工業(yè)廢水處理達(dá)標(biāo)后，對(duì)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(huì)產(chǎn)生有害物質(zhì)，D符合綠色理念。故選B?！敬鸢浮緽夯實(shí)基礎(chǔ)1、開(kāi)發(fā)新的能源來(lái)改善大氣環(huán)境，提高人民生活質(zhì)量，比如我國(guó)著名的工程“”，運(yùn)輸?shù)氖恰?、為了減少酸雨的產(chǎn)生有下列措施：（）少用煤作燃料；（）把工廠的煙囪建高；（）在酸化的土壤中加石灰（）燃料脫硫（）開(kāi)發(fā)新能源，其中有效的措施是 （ ）、（）（）（） 、（）（）（） 、（）（）（） 、（）（）（）3、下列各變化過(guò)程中，不會(huì)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4、 乙醇的組成元素有 三種，其化學(xué)式為 ，其中碳的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為 ，乙醇燃燒的化學(xué)方程式： 。5、 煤燃燒時(shí)會(huì)排放出 、 等污染物。這些氣體溶于雨水，會(huì)形成 ，酸雨的危害是 、 等。6當(dāng)前日本與我國(guó)有釣魚(yú)島之爭(zhēng)、菲律賓與我國(guó)有南沙之爭(zhēng)、越南與我國(guó)有西沙之爭(zhēng)。這些國(guó)家想侵占我國(guó)的領(lǐng)土、領(lǐng)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“純凈物”或“混合物”)，是經(jīng)過(guò)數(shù)百萬(wàn)年復(fù)雜的物理和化學(xué)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(shí)驗(yàn)室點(diǎn)燃?xì)怏w之前都要先_。(3)懷化地區(qū)有豐富的水力資源，相對(duì)用煤作燃料的火力發(fā)電，水力發(fā)電的優(yōu)勢(shì)是_(任寫(xiě)一種)。7國(guó)務(wù)院總理李克強(qiáng)在十二屆全國(guó)人大五次會(huì)議上作政府工作報(bào)告時(shí)說(shuō)，要加大生態(tài)環(huán)境保護(hù)和治理力度。云南省響應(yīng)號(hào)召“向污染宣戰(zhàn)”，倡導(dǎo)全社會(huì)共同行動(dòng)，打一場(chǎng)治理污染的攻堅(jiān)戰(zhàn)。(1)目前，人們使用的燃料大多來(lái)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。(2)計(jì)入空氣污染指數(shù)的項(xiàng)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(lái)，我國(guó)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(niǎo)用風(fēng)能與太陽(yáng)能發(fā)電替代燃煤發(fā)電C提升燃油品質(zhì)，減少機(jī)動(dòng)車尾氣的污染能力突破1.近年來(lái)，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(yùn)輸成本更低 D汽車發(fā)動(dòng)機(jī)的使用壽命更長(zhǎng)2.國(guó)家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(cuò)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(huì)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?cè)诠ぷ鳌⑸钪?，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(guān)閉閥門(mén)，打開(kāi)門(mén)窗通風(fēng) B掏空沼氣池前進(jìn)燈火實(shí)驗(yàn)C點(diǎn)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4.有關(guān)環(huán)境問(wèn)題的認(rèn)識(shí)中錯(cuò)誤的是（ ） A機(jī)動(dòng)車尾氣的排放會(huì)污染大氣 B大量燃燒化石燃料會(huì)導(dǎo)致“溫室效應(yīng)”C植樹(shù)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(huì)污染水源5.CO2、CO、CH4三種含碳的物質(zhì)，按所含碳元素質(zhì)量分?jǐn)?shù)由大到小的排列順序?yàn)?。62017年5月18日，國(guó)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(guó)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(guò)漫長(zhǎng)的地質(zhì)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冰狀的固體物質(zhì)即“可燃冰”?！翱扇急睘榧淄榈乃衔铮龌鸺纯扇紵覠嶂蹈?，是一種環(huán)保、高效的新能源。(1)若甲烷的水合物化學(xué)式為CH4·8H2O，它的相對(duì)分子質(zhì)量是160，則CH4·8H2O中CH4的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為 。(2)可燃冰儲(chǔ)存的巨大的化學(xué)能量最終來(lái)自于古代綠色植物通過(guò) 固定的太陽(yáng)能。(3)可燃冰燃燒時(shí)把自己的熱量釋放出去，就不會(huì)再次自動(dòng)聚集起來(lái)供人類重新利用，這說(shuō)明能量轉(zhuǎn)化具有 性。(4)人類正面臨常規(guī)能源枯竭的危機(jī)，下列有關(guān)能源的認(rèn)識(shí)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(hù)環(huán)境是我們關(guān)注的問(wèn)題，請(qǐng)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(lái)了益處，但對(duì)環(huán)境也造成了不良影響。使燃料充分燃燒，通常除了考慮燃燒時(shí)要有足夠的空氣，還要考慮 。下列關(guān)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酸化土壤為減少污染、治理“霧霾”，提高煤的利用率，可將其轉(zhuǎn)化為可燃性氣體，相關(guān)反應(yīng)的微觀示意圖如圖所示，該反應(yīng)生成物的化學(xué)計(jì)量數(shù)之比是 。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(chǎn)物沒(méi)有污染，有一定的應(yīng)用前景。請(qǐng)將NH3在氧氣中燃燒的化學(xué)方程式補(bǔ)充完整：4NH33O26H2O 走進(jìn)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(chǎn)、生活密切相關(guān)。目前，人們使用的燃料大多來(lái)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。計(jì)入空氣污染指數(shù)的項(xiàng)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(lái)，我國(guó)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(hào)）。A 露天焚燒垃圾 B用風(fēng)能與太陽(yáng)能發(fā)電替代燃煤發(fā)電C提升燃油品質(zhì)，減少機(jī)動(dòng)車尾氣的污染2.（云南中考23題節(jié)選）（2）目前，人類使用的燃料大多來(lái)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(kāi)發(fā)新能源，請(qǐng)列舉一種新能源 。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下，將尾氣中的一氧化碳. 二氧化氮轉(zhuǎn)換為無(wú)害氣體的反應(yīng)原理。上圖反應(yīng)生成物中屬于單質(zhì)的化學(xué)式是 ，該化學(xué)反應(yīng)是否遵循質(zhì)量守恒定律： （填“是”或“否”）。 （2）我市“美麗鄉(xiāng)村”建設(shè)是精準(zhǔn)扶貧的民心工程，在農(nóng)村推廣家用沼氣池建設(shè)是改善農(nóng)村能源結(jié)構(gòu)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(xué)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(zhì)量。（3）天津港?；繁ㄊ鹿手杏幸环N叫電石（CaC2）的物質(zhì)，遇水反應(yīng)生成乙炔（C2H2）氣體和氫氧化鈣，化學(xué)反應(yīng)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?yàn)槎趸紩?huì)支持鎂燃燒生成氧化鎂和碳，從金屬鎂的這個(gè)燃燒事實(shí)使我們對(duì)燃燒有了新的認(rèn)識(shí)： 。（至少寫(xiě)一條新認(rèn)識(shí)）3下面是“燃燒的條件”實(shí)驗(yàn)活動(dòng)的部分操作示意圖：實(shí)驗(yàn)一 實(shí)驗(yàn)二 實(shí)驗(yàn)三(1)儀器的名稱為 。(2)實(shí)驗(yàn)一加熱片刻觀察到A中棉球上的酒精燃燒產(chǎn)生藍(lán)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(shí)驗(yàn)二觀察到先燃燒的物質(zhì)是 。若將銅片上的物質(zhì)換成等量的木屑和煤粉進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，觀察到木屑先燃燒，說(shuō)明木屑的著火點(diǎn)比煤粉 。(4)實(shí)驗(yàn)三將燃著的蠟燭放在如圖所示的密閉容器中，同時(shí)用氧氣傳感器測(cè)出密閉容器中氧氣含量的變化如圖所示，下列說(shuō)法錯(cuò)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?jǐn)?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?jǐn)?shù)為84%