魯教版九年級化學(xué)上冊《化石燃料的利用》知識梳理例題演練含解析

古生物的 “遺產(chǎn) ”化石燃料【學(xué)習(xí)目標(biāo)】1.了解幾種常見的燃料，認(rèn)識燃料充分燃燒的重要性。2.了解化石燃料燃燒對環(huán)境的影響；認(rèn)識開發(fā)各種新能源和使用清潔燃料的重要性。3.知道煤和石油綜合利用的一些主要產(chǎn)品?！疽c(diǎn)梳理】要點(diǎn)一、幾種常見的化石燃料1.化石燃料遠(yuǎn)古時代的動植物和其他生物遺體在地球內(nèi)部熱量和壓力的作用下，經(jīng)過幾億年的時間而形成的，是不可再生的能源，它們?nèi)紵竽軌蛱峁┠撤N形式的能量（熱能、光能、電能等），其中煤、石油、天然氣是重要的化石燃料。（ 1）煤是由古代植物遺體埋在地層下，并在地殼中經(jīng)過一系列非常復(fù)雜的變化而形成的，是由有機(jī)物和無機(jī)物所組成的復(fù)雜的混合物。煤主要含有碳元素，此外，還含有少量的氫、氮、硫、氧等元素以及無機(jī)礦物質(zhì)（主要含有硅、鋁、鈣、鐵等元素）。（ 2）石油是由古代動植物遺體在地殼中經(jīng)過非常復(fù)雜的變化而形成的一種粘稠狀液體，通常顯黑色或深棕色，不溶于水，密度比水的稍小。石油主要含碳、氫兩種元素，同時還含有少量的硫、氧、氮等元素，且隨著產(chǎn)地不同而不同。石油也是混合物，沒有固定的熔點(diǎn)和沸點(diǎn)。（ 3）天然氣一般是指在地下自然形成的可燃性的氣體，它的主要成分是甲烷。另外沼氣、礦坑氣（瓦斯）等的主要成分也是甲烷。要點(diǎn)二、化石燃料燃燒對環(huán)境的影響1.化石燃料燃燒對環(huán)境的影響（ 1）影響原因：化石燃料燃燒時會產(chǎn)生各種有害氣體、固體廢物等。（ 2）煤和石油等化石燃料燃燒時污染因素的來源：燃料中的一些雜質(zhì)如硫、氮等產(chǎn)生 SO2、 NO2 等氣體；燃料燃燒不充分，產(chǎn)生一氧化碳、碳?xì)浠衔锛疤剂５?。?3）主要污染類型及產(chǎn)生污染因素污染類型污染因素溫室效應(yīng)燃料中的碳經(jīng)燃燒反應(yīng)轉(zhuǎn)化為二氧化碳等，這些氣體進(jìn)入空氣導(dǎo)致空氣中二氧化碳濃度增大，從而導(dǎo)致全球氣溫升高熱污染火力發(fā)電廠發(fā)電剩余的“余熱 ”被排放到河流、湖泊或海洋中，使局部水域水溫上升，影響水生物的生存甚至死亡化石燃料燃燒產(chǎn)生的煙、 CO、 SO2、 NO 2 等污染物被排放到大氣中，不僅影響空大氣污染氣的質(zhì)量， 而且氮和硫的氧化物溶解于雨水中形成酸雨。酸雨不僅影響自然環(huán)境，而且影響了生態(tài)2.使用和開發(fā)新的燃料及能源煤和石油等都是重要的化工原料，他們?nèi)紵龝r會對空氣造成污染，所以需要使用和開發(fā)清潔的燃料。乙醇和氫氣屬于清潔能源。名稱化學(xué)式燃燒反應(yīng)特點(diǎn)酒精（乙醇）氫氣C2H5OHH 2C2H5OH+3O 22CO2+3H 2O2H 2+O22H 2O燃燒產(chǎn)物基本上不污染環(huán)境，可做酒燃燒產(chǎn)物無污染，是最清潔的燃料第 1頁精燈、火鍋、內(nèi)燃機(jī)等的燃料高粱、玉米和薯類經(jīng)發(fā)酵、蒸餾可制氫氣可由分解水得到， 目前制取成本高， 貯存困難，來源作為燃料暫不能廣泛使用得酒精，為可再生能源現(xiàn)代社會對能源的需求越來越大，化學(xué)反應(yīng)提供的能量已經(jīng)不能滿足人類的需求。目前，人們正在利用和開發(fā)其他新能源，如太陽能、核能、風(fēng)能、地?zé)岷统毕艿?。這些能源的利用，不但可以部分解決化石能源面臨耗盡的問題，還可以減少對環(huán)境的污染?！疽c(diǎn)詮釋】對于酸雨的認(rèn)識要注意：不是 “只要有二氧化硫、二氧化氮排放就會形成酸雨”，實(shí)際上酸雨是二氧化硫、二氧化氮在空氣中和雨水作用而形成的，對酸雨的界定是pH 要小于 5.6。要點(diǎn)三、化石燃料的綜合利用（ 1）煤是我國主要的化石能源，被稱為“工業(yè)的糧食 ”。煤的綜合利用主要有煤的汽化和煤的焦化。煤的汽化： 煤在氧氣不足的條件下發(fā)生不完全燃燒，轉(zhuǎn)化為煤氣， 又可作化工原料。 主要產(chǎn)品有 CO、CH 4、 H2 等。煤的焦化：也稱煤的干餾，是在隔絕空氣的條件下加強(qiáng)熱，使組成煤的物質(zhì)發(fā)生分解反應(yīng)。主要產(chǎn)品及用途： 焦炭用于金屬冶煉、 電極材料（占 70 80）等；煤焦油是重要的化工原料（占2 5）；焦?fàn)t氣主要含有CO、CO2、H 2 等，可作燃料，又是重要的化工原料（占10 20）。（ 2）石油是復(fù)雜的混合物。通過給石油加熱，由于組成石油的各物質(zhì)的沸點(diǎn)不同，它們就會被先后蒸餾出來，從而得到分離。石油被稱為 “工業(yè)的血液 ”。石油煉制的產(chǎn)品主要有：汽油、煤油和柴油。液化石油氣的主要成分是丙烷、丁烷、丙烯和丁烯。這些物質(zhì)都是人們?nèi)粘Ｉ睢⑸a(chǎn)和交通運(yùn)輸中的常用燃料。3.化石燃料燃燒（ 1）化石燃料通過燃燒以熱能的形式給人們提供能量。（ 2）化石燃料燃燒過程是化石燃料中的化學(xué)能轉(zhuǎn)化為熱能的過程。（ 3）化石燃料燃燒的主要產(chǎn)物是二氧化碳和水。人類通過化學(xué)反應(yīng)獲得的能量大多來自于化石燃料，而化石燃料的資源是有限的。因此控制燃燒反應(yīng)，使燃料充分燃燒，對于節(jié)約能源非常重要?！疽c(diǎn)詮釋】1.煤、石油和天然氣等化石燃料是不可再生的資源，面臨被耗盡的危險，應(yīng)合理開采、綜合利用并節(jié)約使用。使燃料充分燃燒，對于節(jié)約能源、減少環(huán)境污染非常重要。2.使燃料充分燃燒通常考慮兩點(diǎn)：一是燃燒時要有足夠多的空氣（或氧氣）；二是燃料和空氣（或氧氣）要有足夠大的接觸面積。如果空氣（或氧氣）不足或跟燃料接觸面積太小，燃料就會不完全燃燒，不僅使產(chǎn)生的熱量減少，浪費(fèi)燃料，而且還會產(chǎn)生大量的一氧化碳等有害氣體污染空氣?！镜湫屠}】類型一、考查燃料1.天然氣是城市居民日常生活中一種重要的燃料。（ 1）天然氣的主要成分是_，其燃燒的化學(xué)方程式為。（ 2）天然氣在第一次通過管道輸送到用戶時，必須先將管道內(nèi)注滿氮?dú)狻Ｌ畛涞獨(dú)獾哪康氖?。?3）天然氣本身是一種無色無味的氣體，但在使用時常在天然氣中加入少量有特殊氣味的乙硫醇。加入乙硫醇的作用是_ ?！敬鸢浮浚?1） CH 4（或甲烷）CH4+2O2CO2+2H 2O（2）排盡管道內(nèi)的空氣，防止甲烷與空氣混合點(diǎn)火時發(fā)生爆炸第 2頁（3）提醒人們及早發(fā)現(xiàn)天然氣泄漏，防止爆炸事故的發(fā)生【解析 】天然氣的主要成分是甲烷，其燃燒生成二氧化碳和水，與空氣混合燃燒可能發(fā)生爆炸。在第一次通過管道輸送到用戶時，將管道內(nèi)注滿氮?dú)?，可以排除管?nèi)的空氣，防止遇到明火發(fā)生爆炸；天然氣本身是一種無色無味的氣體，使用時在天然氣中加入少量有特殊氣味的乙硫醇可以使人們及早發(fā)現(xiàn)泄漏，防止爆炸事故的發(fā)生?！究偨Y(jié)升華】 天然氣中的甲烷具有可燃性，與空氣混合燃燒可能發(fā)生爆炸，且無色無味不容易被人們發(fā)覺，使用時一定注意安全。2.“減少污染、凈化空氣，還我一片藍(lán)天”，已成為市民共同的心聲。（ 1）潔凈的空氣中含量較多的氣體有氧氣和（填化學(xué)式） ；（ 2）汽車燃料燃燒不充分時，會產(chǎn)生炭粒和有毒的（填化學(xué)式）氣體，污染空氣；（ 3）汽車使用壓縮天然氣（CNG ）作燃料，會減少對空氣的污染。天然氣所含主要成分的化學(xué)式是。壓縮天然氣（ CNG ）加氣站必須懸掛，因?yàn)椤！舅悸伏c(diǎn)撥】 本題考查減少環(huán)境污染的相關(guān)化學(xué)知識。了解空氣的組成、汽車尾氣的排放、天然氣的成分及記住常見物質(zhì)的化學(xué)式是解題的關(guān)鍵?！敬鸢浮浚?1） N2（ 2） CO（ 3）CH 4加氣站空氣中含有天然氣，遇到明火，可能會爆炸【解析 】空氣中含量較多的是氧氣和氮?dú)?；汽車燃料燃燒不充分會產(chǎn)生炭粒和一氧化碳等污染環(huán)境；天燃?xì)獾闹饕煞质羌淄?；壓縮天然氣加氣站必須禁止煙火，以防引燃加氣站中空氣里的天然氣，發(fā)生爆炸。【總結(jié)升華】可燃性氣體在點(diǎn)燃前，都必須驗(yàn)純，以防發(fā)生爆炸。舉一反三：【變式 1】下列關(guān)于煤、石油和天然氣的說法錯誤的是（）A 在地球上的蘊(yùn)藏量都是有限的B都是可再生能源C都屬于混合物D完全燃燒時都有二氧化碳生成【答案】 B【變式 2】乙醇汽油的使用，可以緩解石油危機(jī)。所謂乙醇汽油是在汽油中加入適量乙醇混合而成的一種燃料。(1) 乙醇汽油屬于 _( 選填： “純凈物 ”或 “混合物 ”)。(2) 從環(huán)境保護(hù)的角度看，下列燃料中最理想的是_ ( 填寫字母編號)。A 氫氣B煤C乙醇汽油D煤氣 (主要含 CO)【答案】 (1) 混合物(2)A類型二、使用燃料對環(huán)境的影響及新能源3.化石燃料燃燒產(chǎn)生大量CO2。大氣中 CO2含量過高會導(dǎo)致溫室效應(yīng)等環(huán)境問題。（ 1）天然氣（主要成分為CH4）完全燃燒的化學(xué)方程式是。（ 2）從下表數(shù)據(jù)分析，與煤相比，用天然氣做燃料的優(yōu)點(diǎn)是。1 g 物質(zhì)完全燃燒產(chǎn)生 CO2 的質(zhì)量1 g 物質(zhì)完全燃燒放出的熱量CH 42.75 g56 kJC3.67g3.2kJ【思路點(diǎn)撥】 認(rèn)真閱讀， 提煉題目所給信息，了解天然氣的成分及化學(xué)方程式的書寫步驟是解題的關(guān)鍵?！敬鸢浮浚?1） CH 4+2O2CO2+2H 2 O第 3頁（ 2）熱值高，產(chǎn)生的二氧化碳少，對環(huán)境的影響小【解析 】天然氣燃燒與煤比較具有放熱多、產(chǎn)生二氧化碳少、不產(chǎn)生二氧化硫氣體等優(yōu)點(diǎn)?！究偨Y(jié)升華】 比較兩種燃料的優(yōu)缺點(diǎn)，從以下幾方面考慮：是否產(chǎn)生有害氣體，產(chǎn)生二氧化碳多少，燃燒是否充分，相同質(zhì)量放熱多少等。4.隨著全球能源使用量的增長，化石能源將日益枯竭。開發(fā)和利用新能源變得更為迫切，下列能源屬于新能源的是（）太陽能煤風(fēng)能天然氣地?zé)崮蹵 BC D 【思路點(diǎn)撥】 根據(jù)能源的種類進(jìn)行分析，新能源是指無污染、可以持續(xù)利用的能源，包括太陽能、風(fēng)能、核能、地?zé)崮?、潮汐能等?！敬鸢浮?C【解析 】人們正在利用和開發(fā)的新能源有太陽能、核能、風(fēng)能、地?zé)崮?、潮汐能、生物質(zhì)能等，太陽能、風(fēng)能、地?zé)崮芫鶎儆谛履茉矗?、天然氣屬于化石燃料。故選C?！究偨Y(jié)升華】新能源是中考的熱點(diǎn)，了解常見的新能源范疇、種類是正確解答本題的關(guān)鍵。舉一反三：【變式】下列敘述正確的是（）A 石油是一種化工產(chǎn)品B大量使用化石燃料會造成大氣污染，因此應(yīng)該停止化石燃料的開采和利用C人類需要的能量都是由化學(xué)反應(yīng)產(chǎn)生的D目前沒有大量使用氫能源，是由于氫氣的制取成本高、貯存困難【答案】 D【解析 】石油是一種化工原料而不是化工產(chǎn)品，A 錯誤；人類目前所消耗的燃料主要來自化石燃料，不可能立即停止化石燃料的開采和利用，但可開發(fā)和利用其他能源，如太陽能、風(fēng)能、地?zé)崮艿龋?B 錯誤；人類需要的能量大部分是由化學(xué)反應(yīng)產(chǎn)生的，但近年來人類開發(fā)和利用的太陽能、風(fēng)能等就不是由化學(xué)反應(yīng)產(chǎn)生的，C 錯誤；氫氣的制取成本高，氣體貯存困難，這些都是制約氫能源大量使用的重要原因，D 正確。類型三、化學(xué)燃料的綜合利用5.科學(xué)合理地使用燃料，可有效地防止環(huán)境污染。下列關(guān)于燃料與燃燒的說法錯誤的是（）A 石油分解后可得到汽油、煤油、柴油等一系列產(chǎn)品B把煤加工成蜂窩煤可使之燃燒更加充分C天然氣是比煤、石油更加清潔的化石燃料D汽油中加入適量的乙醇可減少汽車尾氣的污染【思路點(diǎn)撥】 此題綜合考查了燃料的使用、燃燒的條件及其燃燒產(chǎn)物對環(huán)境的影響，化石燃料石油的提煉等一系列問題?！敬鸢浮?A【解析】 A 石油分餾后可得到汽油、煤油、柴油等一系列產(chǎn)品；從石油里提煉柴油、汽油、煤油的過程叫石油分餾，屬于物理變化。因?yàn)樗歉鶕?jù)不同的烯烴的沸點(diǎn)不同，然后蒸餾讓它們分離開來。 而不是分解，分解屬于化學(xué)變化； B 把煤加工成蜂窩煤，增大了煤與氧氣的接觸面積，故可使之燃燒更加充分； C由于天然氣主要成分是甲烷，燃燒產(chǎn)物是二氧化碳和水，而煤、石油中含有硫、磷等物質(zhì)，故天然氣是比煤、石油更加清潔的化石燃料； D汽油中加入適量的乙醇，因?yàn)橐掖既紵蟮漠a(chǎn)物是二氧化碳和水，故可減少汽車尾氣的污染?！究偨Y(jié)升華】解答時需要綜合考慮試題所涉及的信息，借助排除法即可選出正確的答案。第 4頁【變式】將煤隔絕空氣加強(qiáng)熱，能獲得的物質(zhì)是（）A 汽油B 柴油C煤焦油D 煤油【答案】 C第 5頁