9.1 能源的综合利用-2021-2022学年九年级化学下册同步课程高效学讲练（沪教版）(原卷版)

第九章化学与社会发展Chapter9第九章化学与社会发展1能源的综合利用[学习目标]了解几种常见的燃料，化学反应中的能量变化了解化石燃料燃烧对环境的影响；认识开发各种新能源和使用清洁燃料的重要性。化学及其对环境的影响化石燃料：主要是指埋藏在地下的燃料资源，主要包括、、等。化学燃料带来的环境问题：煤、石油、天然气的燃烧产物都会有，是温室气体，造成全球气候变暖。化石燃料中，特别是煤和石油，含有硫、氮等杂质，燃烧产物中含有、等性物质，造成酸雨等大气污染物。燃烧产生的热量，对周围的环境造成热污染。化学能转化为电能化学电源：是一种将化学能直接转化为电能的装置，常见的电池是化学电源。化学电源的优点：既可以减少大气污染，又可以提高能量的转化效率。实验：化学能转化为电能的实验实验现象电流计的指针发生偏转，铜片变，长时间溶液颜色变化学方程式Zn+CuSO4==Cu+ZnSO4电流计偏转原因烧杯中发生了化学变化，Zn电子，Cu2+电子变成Cu能量转化的形式化学能直接转化为电能使用化学电源的优点提高能量的转化效率，减少大气污染氢能源氢能源的优点：来源广；热值；生成物不会污染环境。故称为“绿色能源”。氢能源的发展前景：要利用太阳能来分解水制取氢气，制备高效、廉价的材料。燃料与热量化石燃料远古时代的动植物和其他生物遗体在地球内部热量和压力的作用下，经过几亿年的时间而形成的，是不可再生的能源，它们燃烧后能够提供某种形式的能量（热能、光能、电能等），其中煤、石油、天然气是重要的化石燃料。煤是由古代植物遗体埋在地层下，并在地壳中经过一系列非常复杂的变化而形成的，是由有机物和无机物所组成的复杂的混合物。煤主要含有碳元素，此外，还含有少量的氢、氮、硫、氧等元素以及无机矿物质（主要含有硅、铝、钙、铁等元素）。石油是由古代动植物遗体在地壳中经过非常复杂的变化而形成的一种粘稠状液体，通常显黑色或深棕色，不溶于水，密度比水的稍小。石油主要含碳、氢两种元素，同时还含有少量的硫、氧、氮等元素，且随着产地不同而不同。石油也是混合物，没有固定的熔点和沸点。天然气一般是指在地下自然形成的可燃性的气体，它的主要成分是甲烷。另外沼气、矿坑气（瓦斯）等的主要成分也是甲烷。煤和石油的综合利用煤是我国主要的化石能源，被称为“工业的粮食”。煤的综合利用主要有煤的汽化和煤的焦化。煤的汽化：煤在氧气不足的条件下发生不完全燃烧，转化为煤气，又可作化工原料。主要产品有CO、CH4、H2等。煤的焦化：也称煤的干馏，是在隔绝空气的条件下加强热，使组成煤的物质发生分解反应。主要产品及用途：焦炭用于金属冶炼、电极材料（占70％～80％）等；煤焦油是重要的化工原料（占2％～5％）；焦炉气主要含有CO、CO2、H2等，可作燃料，又是重要的化工原料（占10％～20％）。石油是复杂的混合物。通过给石油加热，由于组成石油的各物质的沸点不同，它们就会被先后蒸馏出来，从而得到分离。石油被称为“工业的血液”。石油炼制的产品主要有：汽油、煤油和柴油。液化石油气的主要成分是丙烷、丁烷、丙烯和丁烯。这些物质都是人们日常生活、生产和交通运输中的常用燃料。化石燃料燃烧化石燃料通过燃烧以热能的形式给人们提供能量。化石燃料燃烧过程是化石燃料中的化学能转化为热能的过程。化石燃料燃烧的主要产物是二氧化碳和水。

人类通过化学反应获得的能量大多来自于化石燃料，而化石燃料的资源是有限的。因此控制燃烧反应，使燃料充分燃烧，对于节约能源非常重要。化学电池、太阳能及氢能化学能转化为电能化学电源：是一种将化学能直接转化为电能的装置，常见的电池是化学电源。化学电源的优点：既可以减少大气污染，又可以提高能量的转化效率。实验：化学能转化为电能的实验：实验现象电流计的指针发生偏转，铜片变厚，长时间溶液颜色变浅化学方程式Zn+CuSO4==Cu+ZnSO4电流计偏转原因烧杯中发生了化学变化，Zn失去电子，Cu2+得到电子变成Cu能量转化的形式化学能直接转化为电能使用化学电源的优点提高能量的转化效率，减少大气污染绿色的能源——太阳能太阳是个巨大的能源，它不断向外辐射能量。由于直接利用太阳能不会污染环境，因此，它是很有开发价值的能源，现在正进一步研究如何开发利用这一无污染且用之不竭的新能源。目前，太阳能可通过四个渠道被人类利用：通过大气和水分的升腾循环，再通过风、流水、波浪、海流等以风能和水能等形式释放出来。被海洋吸收，成为海洋内能，再以潮汐等形式释放出来。通过植物的光合作用把太阳能转化和储存起来，再以草木、沼气、煤、石油、天然气等燃料的形式释放出来。通过转化成电能，被人们直接利用，这种方式目前主要通过太阳能电池来实现。氢能源氢能源的优点：a.来源广；b.热值高；c.生成物不会污染环境。故称为“绿色能源”。氢能源的发展前景：要利用太阳能来分解水制取氢气，制备高效、廉价的储氢材料。知识点一：燃料与热量【探究重点】煤、石油和天然气等化石燃料是不可再生的资源，面临被耗尽的危险，应合理开采、综合利用并节约使用。使燃料充分燃烧，对于节约能源、减少环境污染非常重要。使燃料充分燃烧通常考虑两点：一是燃烧时要有足够多的空气（或氧气）；二是燃料和空气（或氧气）要有足够大的接触面积。如果空气（或氧气）不足或跟燃料接触面积太小，燃料就会不完全燃烧，不仅使产生的热量减少，浪费燃料，而且还会产生大量的一氧化碳等有害气体污染空气。【例题精讲】“土豆农膜”是一种新型环保农膜，通过在塑料中添加土豆淀粉制成．“土豆农膜”可被细菌和微生物释放的酶分解．下列有关说法错误的是（）A．塑料属于天然高分子材料 B．淀粉属于高分子化合物 C．该新型农膜有助于解决农村“白色污染”问题 D．土豆农膜比普通塑料农膜容易降解【巩固训练】下列燃料不属于化石燃料的是（）A．煤 B．石油 C．天然气 D．氢气知识点二：新型能源【探究重点】1．废旧电池丢弃对环境的影响：废旧电池的危害主要集中在重金属上，如汞、铅、镉。这些物质泄露出来进入水或土壤，就会通过各种途径进入了人体的食物链，最终带来危害。因此务必要正确使用电池，并妥善回收。2．实验室制取氢气：反应原理：Zn+H2SO4==ZnSO4+H2↑。实验装置：同二氧化碳的制取装置（固液反应，不需加热）。3．氢气的性质与应用可燃性：在空气被点燃后，发出淡蓝色火焰，放出大量的热2H2+O22H2O还原性：在加热条件下，能与氧化铜等反应，使之变红，H2+CuO△Cu+2H2O。【例题精讲】．下列属于新能源的是A．天然气 B．石油 C．氢气 D．煤【巩固训练】下列物质中，被称为理想“绿色能源”的是（）

A．氢气B．天然气C．无烟煤D．石油知识点二：能源与生活【探究重点】【例题精讲】目前，人类对煤和石油的过度使用，使空气中二氧化碳含量增大，温室效应增强。科学家们对二氧化碳增多带来的负面影响较为担忧，于是积极寻求解决良策。请举一例说明温室效应的增强对环境和人类生活造成的影响。【巩固训练】化学在健康、能源、材料、生活等方面有广泛的应用。下列说法正确的是()A．装修材料挥发出来的甲醛对人体有害B．化石燃料属于可再生能源，太阳能、风能、氢能属于新能源C．合成材料包括塑料、合金和合成橡胶D．涤纶衣服的优点是吸湿性、透气性好煤、石油、天然气是当今世界上最重要的化石燃料，对这三种燃料的叙述不正确的是（）

A、都是混合物B、燃烧后都会放出热量

C、都是可再生能源D、都是重要的化工原料最清洁的燃料是（）A．煤 B．氢气 C．石油 D．天然气下列说法不正确的是A．煤、石油、天然气属于不可再生能源B．在化学反应中只有燃烧反应才能放出热量C．燃料充分燃烧，能节约资源，减少污染D．太阳能、风能、地热能等的利用，可以缓解面临的化石能源危机(2020年广安中考)2020年世界环境日的主题是“关爱自然，刻不容缓”，下列做法不符合这一主题的是A．大量使用含磷洗涤剂B．尽量少用一次性塑料和餐盒，减少白色污染C．关爱与保护野生动植物D．将垃圾分类投放，变废为宝下列有关说法正确的是A．家中天然气泄漏立即打开排风扇B．铁丝在空气中燃烧火星四射生成黑色固体C．电线老化短路起火，立即用水浇灭D．开发乙醇汽油有利于节约资源减少污染(2020年聊城中考)化学源于生活，服务于生活，以下说法不合理的是A.煤燃烧产生的SO2排放是形成酸雨的原因之一，应禁止化石燃料的使用B.长期饮用硬水不利于身体健康，可以用肥皂水区分硬水与软水C.在潮湿的空气中铁易生锈，可以在铁制护栏表面涂刷油漆D.用灼烧的方法可以鉴别棉线和羊毛线人们在生活和生产中为了防止事故发生，常需要采取一些安全措施。下列做法不属于安全措施的的是（）A.加油站、面粉厂附近严禁烟B.进入久未开启的菜窖前先做灯火实验C.夜晚煤气泄露立即开灯检查D.严禁旅客携带易燃、易爆物品乘车下列有关能源和资源的说法正确的是（）A．陆地淡水约占全球水储量的2.53%B．目前，天然气作为燃料使用已经非常广泛，而氢气还不能作为燃料被使用C．空气是重要的能源，可用于化工､石油加工､炼钢､运输､电光源等D．稀土是不可再生的重要战略资源，是一类金属矿物的总称(2020年潍坊中考)2020年4月22日是第51个世界地球日，主题是“珍爱地球，人与自然和谐共生”。下列行为符合这一活动主题的是A．为降低成本，工业废水直接排放B．注意个人卫生，提倡使用一次性木筷C．采用绿色化学工艺，使原料尽可能转化为产品D．垃圾全是无用物质，为方便处理，全部焚烧去除煤、石油和天然气是重要的、不可再生的能源，它们燃烧产生过多的二氧化碳等物质会对环境造成严重的影响。（1）天然气的主要成分是_________，其完全燃烧的化学方程式为为。

（2）二氧化碳等气体过多的排放，使_________加剧，导致全球变暖。

（3）为解决能源短缺和环境污染的问题，目前有待开发、利用的新能源有__________________。（写一种）

煤、石油、天然气是重要的化石燃料，下列关于化石燃料的叙述错误的是A．石油是一种纯净物 B．它们在地球上的蕴藏量都是有限的C．将煤隔绝空气加热可制得焦炭 D．煤、石油、天然气是不可再生能源哈尔滨市计划在近几年内将市民家用煤气改换成来自大庆市的天然气。下列关于天然气这一能源说法正确的是A．天然气和氢能、太阳能都是新能源

B．天然气的使用不能引起温室效应

C．天然气是取之不尽的能源

D．天然气是当今世界最重要而又较洁净的气体燃料

厨房中下列用品所使用的主要材料属于有机合成材料的是（）A．菜刀 B．瓷碗 C．塑料盆 D．木制面板如图是一种太阳能电池板的结构示意图，下列说法不正确的是A．属于有机合成材料的是④B．①②③⑤均属于金属材料C．设计一个实验证明铝的活动性比铜强：把打磨过的铜丝伸入硫酸铝溶液中，观察现象D．推广使用太阳能电池的意义是节约化石能源，减少环境污染环境和能源是人类生存和发展的基本条件．下列说法错误的是（）A．二氧化碳是造成温室效应的主要物质B．煤、石油、天然气是三种重要的化石燃料C．太阳能、水能、风能是人类正在利用和开发的重要能源D．地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(2020年乐山中考)乐山创建全国文明城市、优秀旅游城市，从我做起。下列做法与“双创”不相符的是A.积极参加义务植树，增加绿地面积B.减少城市雾霾，提倡公交出行C.为了购物方便，提倡使用塑料袋D.生活垃圾分类投放(2020年德阳中考)目前，防治环境污染已成为保证人类健康生存、保障社会持续发展的全球性大事。下列有关说法错误的是()A.废旧电池随意丢弃，不会造成环境污染B.废弃的聚乙烯塑料随意丢弃会造成“白色污染”C.pH<5.6的降水称为酸雨，汽车尾气是导致酸雨的原因之一D.水污染主要缘于工业废水、农业废水和生活污水的任意排放煤炭直接燃烧不仅产生大量烟尘，而且煤中所含的硫在燃烧时会生成SO2、这是导致酸雨形成的主要原因之一。因此，发展洁净煤技术、减少污染物的排放、提高煤炭利用率，正成为我国乃至国际上的又一项重要研究课题。

（1）使煤得到充分燃烧，提高煤的燃烧效率，应采取的措施是鼓入充足的空气将煤粉碎以增大与____的接触面积。

（2）煤燃烧会产生烟尘和一氧化碳、二氧化氮、二氧化硫等有毒气体，其中二氧化硫和二氧化氮是形成的主要气体。

（3）二十一世纪，人类在研究开发新能源方面一定会取得重大突破，你认为无污染的能源有________________________（填2种以上）。

“减少污染、净化空气，还我一片蓝天”，已成为市民共同的心声。（1）洁净的空气中含量较多的气体有氧气和（填化学式）；（2）汽车燃料燃烧不充分时，会产生炭粒和有毒的（填化学式）气体，污染空气；（3）天然气所含主要成分的化学式是。化石燃料燃烧产生大量CO2。大气中CO2含量过高会导致温室效应等环境问题。（1）天然气（主要成分为CH4）完成燃烧的化学方程式是。（2）从下表数据分析，与煤相比，用天然气做燃料的优点是。1g物质完全燃烧产生CO2的质量1g物质完全燃烧放出的热量CH42.75g56KJC3.67g32KJ化学与人类生活、生产活动息息相关。根据所学化学知识回答下列问题：(1)下列措施和认识错误的是_____(填选项序号)。a降低化石燃料的使用，可以减少酸雨的形成b为保护水资源，应合理使用农药和化肥c铁质水龙头表面镀铬可防锈，因为改变了金属的内部结构(2)芯片是5G时代的关键元器件。制造芯片的单晶硅的结构类似于金刚石，则构成单晶硅的粒子是_____(填“分子”“原子”或“离子”)。“电视之星18”是第21届俄罗斯足球世界杯的比赛用球。它首次由从甘蔗中提取的橡胶制成，节约了资源。下列不属于橡胶性质的是（）A．高弹性 B．耐磨损 C．绝缘性好 D．易溶于水2020年6月5日世界环境日中国主题是“美丽中国，我是行动者”。下列做法符合“美丽中国”的是()A．鼓励开私家车，带动经济发展 B．垃圾分类回收，增强节约意识C．大量使用化肥，提高粮食产量 D．燃放烟花爆竹，增添节日气氛下列说法中，不正确的是A．从环境保护的角度考虑，氢气是理想的能源；B．大量使用煤燃料易形成酸雨，酸雨的主要物质是二氧化硫和二氧化氮；C．造成煤气中毒的气体是二氧化碳；D．石油、煤、天然气都属化石燃料。水是人类生活不可缺少的物质。有关水的叙述，错误的是（）A.水是最常见的溶剂B.净化水可用吸附、沉淀、过滤和蒸馏等方法C.活性炭能使硬水软化D.节约每一滴水，形成“细水长流”的水资源观从燃烧产物对环境影响的角度考虑,下列燃料中最理想的是A．氢气 B．汽油 C．酒精 D．天然气煤燃烧排出的少量二氧化硫进人大气后，会引起的环境问题是（）A．温室效应B．白色污染C．酸雨D．臭氧层破坏要善于应用化学知识去解决生产生活中的问题。从化学角度看，下列分析或做法正确的是A．油锅着火，用锅盖盖上，是为了降低可燃物的温度。B．碳的化学性质常温下比较稳定，因为碳原子是相对稳定结构。C．金刚石和石墨相比较外观、硬度、导电性差异很大，因为组成元素种类不同。D．住房失火，消防队员用水灭火，是为了将温度降低到可燃物的着火点以下。2020年6月5日世界环境日中国主题是“美丽中国，我是行动者”。下列做法符合“美丽中国”的是()A．鼓励开私家车，带动经济发展 B．垃圾分类回收，增强节约意识C．大量使用化肥，提高粮食产量 D．燃放烟花爆竹，增添节日气氛(2020广西北部湾)下列生活和生产中的做法错误的是()A．工业废水随意排放 B．洗手后及时关闭水龙头C．合理使用化肥和农药 D．减少使用一次性塑料制品(2020西藏)“绿色发展”“低碳生活”等理念逐渐深入人心。下列做法不符合这一理念的是积极推广清洁能源B．畜禽养殖粪污随意排放C．不在风景区随意丢弃垃圾D．使用新型、可降解的塑料制品2021年世界环境日中国主题是“人与自然和谐共生”。从近来经常发生的雾霾天气看治理污染刻不容缓。（1）酸雨是指pH小于5.6的降水。煤燃烧时排放出________、________（写化学式）等污染性气体，这些气体或气体在空气中发生反应后的生成物溶于水，会形成酸雨。（2）PM2.5是指大气中微粒直径小于或等于2.5微米的颗粒物。下列物质中不会形成PM2.5的是________。A．焚烧秸秆B．汽车尾气排放C．太阳能发电（3）“低碳”是一种生活理念，也是一种生活态度。下列做法中不符合“低碳”要求的是________。A．节约纸张B．大量使用化石燃料C．提倡使用节约技术和节能产品D．尽量乘坐公交车实验证明，在同温、同压下，