第七单元燃料的合理利用和开发讲练-九年级化学人教版上册

初三化学—七单元燃料的合理利用和开发讲练课题燃料的合理利用和开发知识点1．知道现代社会的主要能源：煤、石油、天然气的一些常识，加强节能意识。2．了解绿色能源，开发新能源。知识内容一、知识梳理（一）化石燃料煤、石油、天然气是世界上最重要的三大化石燃料。1、煤和石油(都是混合物)煤石油组成主要含碳元素I少量H、N、S、O等元素；主要含碳、氢元素，少量S、O、N等元素主要性质煤焦炭、煤焦油、焦炉气化学变化石油汽油、润滑油物理变化煤油、石蜡柴油、沥青2、天然气（二）绿色能源氢能、风能、太阳能、地热能、可燃冰等。（三）氢气1、氢气的性质(1)物理性质：无色、无气味的气体，密度比空气小(作氢气球)，难溶于水。(2)化学性质：①可燃性：2H2+O2点燃2H2O氢气可作燃料(绿色能源)现象：淡蓝色火焰②还原性：H2+CuO加热H2O+Cu氢气可作还原剂，用于冶炼金属现象：黑色粉末变红色，管口有水珠【归纳】①点燃可燃性气体前要验纯，当听到轻微的噗的一声，证明氢气较纯。②怎样证明氢气燃烧后生成的物质中有水?将氢气点燃，用干而冷的烧杯罩在火焰上方，有水珠出现，证明生成水。③做氢气还原氧化铜实验时，必须注意：先通氢气再加热，防止氢气和氧气混合爆炸；结束实验时，先熄灭酒精灯再继续通氢气直到试管冷却，防止生成炽热的铜再次被空气中氧气氧化。2、实验室制取氢气(1)反应物的状态：固体+液体，反应条件：不加热Zn+H2SO4=ZnSO4+H2↑Zn+2HCl=ZnCl2+H2↑(2)收集方法：①排水集气法（因为氢气难溶于水）②向下排空气法（因为氢气密度比空气小）二、典型例题下表是我国部分城市空气质量周报，阅读并回答下列问题：城市污染指数首要污染物空气质量级别城市污染指数首要污染物空气质量级别北京92TSPⅡ济南76TSPⅡ天津82TSPⅡ武汉83NOXⅡ哈尔滨96TSPⅡ重庆98SOXⅡ上海74NOXⅡ贵阳69TSPⅡ注：TSP——空气中的飘尘；NOX——氮的氧化物；SOX——硫的氧化物。(1)最容易出现酸雨的城市是___________。为减少城市酸雨的产生，可采取的措施是___________①少用煤作燃料；②采用燃料脱硫技术；③向已酸化的土壤中加石灰；④开发新能源。(2)汽车尾气(含有CO、SO2与NO等物质)是城市空气的污染物，治理的方法之一是在汽车的排气管上装一个催化转换器，其特点是使CO与NO反应，生成可参与大气生态环境循环的无毒气体，写出CO与NO反应的化学方程式_________________________________。控制城市汽车尾气对空气造成污染的方法是___________①开发氢能源；②使用电动车；③植树造林；④戴呼吸面具。【思路点拨】此题考查常规能源造成的空气污染。【解】常规能源造成的主要污染物是产生NOX和SOX，因此需要对这些污染物进行处理后才能排放到空气中去。(1)重庆的污染指数最高，因此最容易出现酸雨。减少酸雨要从治理污染源着手，如尽量少用煤做燃料，采用燃料脱硫技术，大力发展新型无污染的能源。(2)2CO+2NO催化剂N2+2CO2；控制城市汽车尾气污染的方法有开发新的能源(如氢能源)、使用电动车、大力植树造林等。【点评】这是表格与数据分析相结合的综合题，解题时要分析表格图形的含义。【例2】根据所学知识，简短回答下列问题：(1)目前全世界都在关注能源问题。有人曾经宣布可以直接把水变成油，立刻引起广泛的关注和争论。你认为水可能变成油吗?(2)石油主要含碳、氢两种元素，同时还含有少量硫、氧、氮等元素。海湾战争引起的大量油井燃烧，造成了严重的环境污染，造成不少地区降黑雨和酸雨。黑雨和酸雨的主要污染成分分别是什么?。【解】(1)不可能。因为根据质量守恒定律，化学反应前后元素的种类不变，油中含有碳元素，而水中没有。(2)黑雨的主要污染成分是炭黑，酸雨的主要污染成分是硫酸(或亚硫酸)和硝酸。【点评】综合运用所学知识解决身边、生活中的现象。【例3】氢气是一种理想的能源。请你根据氢元素在自然界的存在形式和氢气的性质分析，在氢能源的开发利用过程中，有哪些课题需要解决?【解】氢能源是正在崛起的受人青睐的能源，它有广泛的来源，燃烧值高，而且燃烧的产物是水，对环境没有污染，被人们称为“清洁的能源”。目前工业上利用电解饱和食盐水制氢气，制取成本高，且在生产的过程中有污染。氢气的化学性质较活泼，不易保存，易燃烧等。所以人们继续探索廉价的制取氢气的方法(例如：太阳能分解海水)；开发安全、高效的储氢技术等。【点评】环保与能源问题属于热点问题，在化工生产的题目中要特别加以考虑。三、课堂练习1．能源已成为每个国家经济发展的决定因素之一，上升为国家的战略问题。常见的能源有：①煤、②石油、③天然气、④氢能、⑤核能、⑥风能、⑦水能、⑧太阳能、⑨地热能、⑩潮汐能等。请从下列选项中选出全部为绿色能源的一组：（）A．①②③④⑤⑥B．④⑥⑦⑧⑨⑩C．④⑤⑥⑦⑧⑩D．①②③⑥⑦⑧2．部分城市的公交客车上标有“CNG”，这是压缩天然气的英文缩写。下列说法中错误的是()A．CNG的主要成分是酒精B．用CNG作汽车燃料，能减少空气污染C．天然气的主要成分是甲烷D．西气东输中“气”的主要成分也是天然气3．三大化石燃料是指()A．汽油、煤油、柴油B．煤、煤气、天然气C．煤、石油、天然气D．石油、酒精、煤4．下图所示为氢气的几种用途，其中利用氢气物理性质的是()5．环境和能源是人类生存和发展的基本条件。下列有关环境和能源的说法错误的是()A．煤、石油、天然气是三种重要化石燃料B．二氧化碳是造成温室效应的主要物质C．太阳能、水能、风能是人类正在利用和开采的重要能源D．下水资源的大量开采可以为人类解除水危机，人类不必再为淡水缺乏而苦恼6．作为能源的化石燃料中，常用的气体燃料是___________，液体燃料是___________，固体燃烧是___________。7．煤主要含有___________元素，煤隔绝空气加强热，可以生成___________、___________、___________这一过程是___________变化。8．石油主要含有___________和___________两种元素。石油通过分馏可制得___________、___________等，石油炼制是___________变化。9．纯净的氢气在通常情况下是一种___________颜色、___________气味的气体，___________溶于水。10．纯净的氢气在空气中可以安静地燃烧，发出___________火焰，在火焰上罩一只干而冷的烧杯，杯壁上有___________产生，证明氢气燃烧后生成了___________，同时杯壁发烫，说明氢气燃烧时放出___________。11．做氢气燃烧实验前，一定要___________，因为不纯的氢气点燃时可能会发生___________。12．煤在燃烧过程中会产生许多有毒物质，为了减少对环境的污染，可设法把煤转化成清洁的燃料，如将水蒸气通过炽热的煤层可制得一种被称作水煤气(主要成分是CO和H2)的气体燃料。(1)写出生成水煤气的化学方程式______________________；(2)为防止煤气泄漏使人中毒，煤气厂常在煤气中加入少量的有特殊刺激性气味的乙硫醇(C2H5SH)。乙硫醇在煤气燃烧过程中也可以充分燃烧，其化学方程式为：2C2H5SH+9O2=4CO2+2X+6H2O则X的化学式为___________。A．H2SO4B．SO3C．SO2D．CO213．下表是几种气体燃料完全燃烧时放出的热量：物质热量(kJ)一氧化碳CO(气)282.6氢气H2(气)285.8甲烷CH4(气)890.3从等物质的量的几种气体燃料完全燃烧时放出的热量角度分析，___________是一种优质燃料。(1)写出煤气主要成分(CO)燃烧的化学方程式：_____________________(2)等量CO和CH4分别充分燃烧，消耗氧气较多的是___________。（甲烷燃烧生成二氧化碳和水)四、课堂总结（答案请见知识梳理部分）1、三大化石燃料是哪些？2、氢气作为能源的优点是什么？3、氢气的实验室制取方法及其注意事项有哪些？4、主要的空气污染物是哪些？五、课后作业1．据报道，三峡工程所提供的水电，相当于每年燃烧3000万吨原煤的火力发电厂的发电量，因此，三峡工程有利于控制()①温室效应②白色污染③酸雨的产生④农药、化肥的污染A．①②B．①③C．①④D．②④2．近年来，我国许多城市禁止汽车使用含铅的汽油，其主要原因是()A．提高汽油的燃烧效率B．降低汽油成本C．避免铅污染大气D．铅资源短缺3．宣传科学知识，揭露伪科学，是我们的义务，下列各项中属于伪科学的是()A．用催化剂将水变成燃油(由碳、氢元素组成)B．用干冰人工降雨C．以煤为原料造医药D．使白磷在空气中自燃4．下列燃料不是采用煤或石油为原料加工制得的是()A．汽油B．焦炉气C．天然气D．煤油5．不符合如图装置设计意图的是（）A．说明氢气具有还原性B．说明氢气具有可燃性C．说明充分利用能源D．说明氢气的密度比空气小6．根据以下叙述选择。能源可划分为一级能源和二级能源。自然界以现成形式提供的能源称为一级能源；依靠其他能源(或能量)间接制取的能源称为二级能源。氢气是一种高效而无污染的二级能源，它可用水来制取：2H2O(液)加能量2H2(气)+O2(气)试回答下列问题：(1)下列叙述中正确的是()A．汽油是一级能源B．电能为二级能源C．水为二级能源D．天然气是靠人类开采出来的，故为二级能源(2)关于用水制取二级能源氢气，以下研究方向不正确的是()A．构成水的氢和氧都是可燃烧的物质，因此可研究在水不分解的情况下，使氢成为二级能源B．设法使太阳光聚焦，产生高温，使水分解产生氢气C．寻找高效催化剂，利用风能、潮汐能使水分解产生氢气D．寻找特殊的化学物质，用于分解水来制取氢气，开发廉价的能源7．区分装有空气、氧气和氢气的三瓶无色气体的方法，是将___________木条分别伸入到三个瓶中，如果木条燃烧正常，则原气体为___________；若木条燃烧得___________则原气体为氧气；如果___________则原气体为氢气。8．以下①～③中氢气的用途分别利用了氢气的什么性质?A．还原性B．可燃性C．密度小①作为导弹的高能燃料___________②高温下和金属氧化物反应冶炼金属单质___________③填充高空气象探测气球___________9．(1)在空气中点燃纯净的氢气时，在火焰的上方罩一个冷而干燥的烧杯，过一会儿可以看到___________。(2)有A、B、C三种物质，A是无色气体，B是红色固体，C是无色液体。三种物质有如下转换关系：写出有关反应的化学方程式：反应①：_________________________________；反应②：_________________________________。10．解决瓦斯爆炸，亟待煤矿安全科技的投入。据有关科技人员称，现有科技完全可以作以下的应对措施：如对井下进行24小时测量，除常规通风外，还必须进行瓦斯的抽放等，使瓦斯低于爆炸所需浓度范围(5%—15％)(体积百分数)。(1)“5%—15％”：这个浓度范围是指瓦斯的___________。请用化学知识分析瓦斯爆炸的原因：___________。(2)上面的例子说明，化学物质可以造福于人类，但有时也会给人类带来危害。请你再举出生活中的一种物质来说明这个问题：_________________________________。答案：一、课堂练习1．B2．A3．C4．C5．D6．天然气石油煤7．C煤焦油焦炉气焦炭化学8．CH汽油柴油物理9．无无难10．安静淡蓝色水珠水热量11．验纯爆炸12．(1)C+H2O△CO+H2(2)C13．CH4(1)2CO+O2点燃2CO2(2)CH4二、课后作业1．B2