《弯道超车》第七单元 课题2化石能源的合理利用人教版化学九年级暑期预习讲义（学生版）

《弯道超车》人教版化学九年级暑期预习讲义--第七单元能源的合理利用与开发第2讲化石能源的合理利用知识梳理知识梳理一、化石能源的种类与综合利用化石能源是古代生物遗骸经过漫长、复杂变化形成的不可再生能源，主要包含三大类。1.煤组成：复杂，主要含碳元素，还含有氢、氧、氮、硫等元素。直接用途：燃烧放热，用于发电、取暖。综合利用（煤的干馏，隔绝空气加强热）：分解得到（含CO、H2、CH₄），可制作化肥、医药、塑料、电极等多种化工产品，大幅提升利用价值。2.石油（原油）组成：黏稠液态物，主要含碳、氢元素。综合利用（石油分馏，利用各成分不同加热分离）：得到汽油、煤油、柴油、润滑油、石蜡、沥青、液化石油气等产品。深加工：通过裂解将大分子转化为小分子，生产合成纤维、塑料、洗涤剂、医药等化工原料。我国立足“煤多油少”国情，自主研发煤制油技术，保障能源安全。3.天然气主要成分：，无色无味气体，是相对清洁的化石燃料。甲烷燃烧实验：点燃甲烷，火焰上方罩干燥烧杯，杯壁，证明生成；倒转烧杯加入，，证明生成。反应方程式：注意：点燃甲烷前必须，防止。生活应用：家用管道燃气；池沼、沼气池中的沼气主要成分为甲烷，秸秆、人畜粪便密闭发酵可制取沼气，实现废弃物资源化。新型化石能源：可燃冰（物），储存于深海、冻土层，热值、储量，但开采不当易引发地质灾害、加剧温室效应，我国已完成南海可燃冰试采。考点突破考点突破【典例精析】【例题1】下列关于能源的说法，错误的是A．当天然气灶火焰出现黄色时，说明燃气燃烧不充分B．天然气的主要成分是甲烷C．石油炼制可得到汽油、煤油、液化石油气等产品D．化石能源只能通过燃烧加以利用【举一反三】【变1-1】能源是文明的基石，下列关于能源的说法错误的是A．太阳能是可再生能源 B．汽油和柴油是从石油中获得的产品C．煤是可再生能源 D．埋藏在海底的可燃冰有望成为未来新能源【变1-2】能源是生产生活的重要保障。下列不属于化石能源的是A．煤 B．石油 C．天然气 D．风能知识梳理知识梳理二、化石能源使用带来的环境问题1.酸雨：煤、石油含硫、氮元素，燃烧生成SO2、氮氧化物，溶于雨水形成酸雨，腐蚀建筑、破坏植被、污染水体。解决措施：推广煤、尾气装置。2.大气粉尘与有毒气体：汽油、柴油尾气含、碳氢化合物、烟尘，污染空气，危害人体呼吸系统。3.温室效应加剧：大量燃烧化石燃料释放，全球变暖，引发冰川融化、海平面上升、极端气候增多。考点突破考点突破【典例精析】【例2】通过科技与市场双轮驱动，深化“人工智能”在监测、执法中的应用，提升生态环境治理现代化水平。下列做法合理的是A．为降低监测成本，工业废气未经处理直接排放B．利用人工智能监测废气排放，严控、，等污染物的排放C．扩大煤炭燃烧使用规模，提高工业生产产量D．随意排放生产废水，减少企业治污设备投入【举一反三】【变2-1】下图为我国某地环境监测站2012年和2022年记录的大气中的浓度数据，下列说法正确的是A．2022年该地大气中已经没有B．2012年2月和2022年2月浓度差异最小C．2012年冬季大气中浓度明显高于其他季节D．煤的使用有利于减少的排放【变2-2】为保护我们南充美丽的生态环境，下列做法或说法正确的是A．澄清的工业废水可以直接排放B．大力植树造林可减少沙尘天气的发生C．天然气燃烧的产物易形成酸雨D．保护嘉陵江生态环境，禁止使用农药和化肥知识梳理知识梳理三、清洁能源与新能源开发1.氢气（最理想燃料）优点：。制取：实验室：Zn+H2SO4=ZnSO4+H2↑；工业：电解水、化石原料制氢。局限：，暂未大规模民用；已用于氢燃料汽车、航天火箭。2.其他新能源、潮汐、核能、生物质能（秸秆、乙醇），清洁低碳，我国已建成光伏、海上风电、核电等大型清洁能源项目，持续优化能源消费结构，减少化石燃料依赖。3.化石能源合理利用措施提质改造：使用脱硫煤、加装汽车催化净化器，减少污染物排放；优化能源结构：推广天然气替代煤炭，大力发展风电、光伏、氢能；节能降耗：提高燃料利用率，使燃料充分燃烧；碳捕集利用封存：收集工业二氧化碳封存地下或循环利用，助力碳中和；统筹资源：西气东输等工程调配能源，平衡区域化石能源分布。考点突破考点突破【典例精析】【例题3】氢气是未来最理想的能源之一。下列有关氢气的说法不正确的是A．氢气燃烧产物只有水，无污染B．点燃氢气前必须检验纯度C．氢气与氧气混合点燃一定会爆炸D．氢气密度比空气小，可填充探空气球【举一反三】【变3-1】2025年12月20日，全球首台商用超临界二氧化碳发电机组“超碳一号”成功商运，该机组的应用能够大幅降低碳排放。下列行为不利于实现碳中和目标的是A．推广使用低碳高效发电技术 B．焚烧农作物秸秆以增加肥力C．积极开发太阳能等清洁能源 D．绿色出行，优先选择公共交通【变3-2】为守护环境，人们积极探寻清洁燃料。从环境保护的角度考虑，下列燃料中最理想的是A．煤 B．氢气 C．汽油 D．一氧化碳专项练习专项练习【练1】能源是人类文明进步的基础和动力。下列属于可再生能源的是A．煤 B．石油 C．太阳能 D．天然气【练2】下列做法不符合“建设山青水绿、天蓝地净美丽中国”这一理念的是A．垃圾露天焚烧处理 B．大力发展新能源汽车C．拒绝使用一次性筷子 D．大力开展植树造林【练3】“分类法”是学习化学的重要方法之一，某同学对所学的部分化学物质进行分类，其中正确的是A．污染物：、PM2.5、 B．氧化物：NO、、CuOC．可再生能源：酒精、沼气、天然气 D．酸：盐酸、碳酸钙、硫酸【练4】电石灯是古老的照明工具，原理是利用电石(CaC2)与水反应生成气体乙炔(C2H2)，点燃气体用于照明。下列说法正确的是A．电石灯利用电石作可燃物B．点燃是为了提高可燃物的着火点C．通过移动螺母调节水流量，从而调控火焰大小D．灯内有气体导出，立即将燃着小木条放在出气口【练5】化学小组调查发现，家用燃料经历了柴草→蜂窝煤→液化石油气→天然气的变迁，电能、太阳能逐步普及应用。其中最环保的能源是A．蜂窝煤 B．液化石油气 C．天然气 D．太阳能【练6】2026年政府工作报告提出：“单位国内生产总值二氧化碳排放累计降低17%，继续推动重点领域绿色低碳转型。”下列做法有利于实现该目标的是A．扩大钢铁产能 B．推广新能源车 C．增加火力发电 D．加大空调使用【练7】第十五届全运会主火炬的火种取自南海1522米深海的可燃冰，火炬主要材料为3D打印不锈钢及耐温铝合金。可燃冰主要成分是甲烷水合物，具有热值高、储量巨大等优点。可燃冰经过降压处理后会分解出甲烷（）气体，甲烷还是重要的化工原料。下列关于可燃冰的说法正确的是A．可燃冰是不可再生资源 B．常温常压下，天然气和水就能结合成可燃冰C．可燃冰和冰的性质完全相同 D．大量开采可燃冰作燃料，不会加剧温室效应【练8】在“调查家用燃料的变迁与合理使用”的跨学科实践活动中，同学们绘制了以下变迁图。下列有关说法错误的是A．“木与木相摩则燃”是因为摩擦降低了木柴的着火点B．将煤制成蜂窝煤增大了与空气的接触面积，提高了利用率C．液化石油气是石油炼制得到的一种产品D．家用燃料的变迁，体现了人类对更高效、更低碳能源的需求【练9】善于梳理化学知识是学好化学的有效方法。以下梳理归纳错误的是A化学与能源B化学与发现①将煤干馏可制得焦炭②电池充电时将电能转化为化学能①拉瓦锡用实验证明了空气的组成②卢瑟福提出了“核式”原子结构模型C化学与生活D化学与环保①用镶有金刚石的玻璃刀裁玻璃②活性炭用于去除冰箱异味①空气污染物包括、、②减少化石燃料的使用可减缓温室效应A．A B．B C．C D．D【练10】如图所示为家庭常用的燃气灶。下列说法错误的是A．燃气持续燃烧，化学能主要转化为热能和光能B．若出现黄色火焰，可调大进风口，促进燃料充分燃烧C．转动阀门调节出气量，可控制火力大小D．切断气源熄火应用的灭火原理是隔绝空气【练11】利用和在催化剂的作用下反应可得到合成气(CO和)，是实现“双碳”经济的有效途径之一、图1中催化剂表面同时发生积碳反应和消碳反应。当催化剂表面的积碳量变大，会影响催化剂与反应物接触而使反应减慢。其他条件相同时，积碳量与温度的关系如图2所示。(1)是天然气的主要成分，除天然气外，下列燃料中也属于化石燃料的是___________(填字母序号，可多选)。A．煤 B．石油 C．乙醇(2)根据图1所示原理，写出积碳反应的化学方程式：___________。(3)氢气作为能源的优点是___________(写一条)。(4)分析图2可知，和得到合成气的反应适宜在温度处于___________℃时进行。(5)和在催化剂的作用下制得CO和的过程中，表现出___________(填“氧化”或“还原”)性。【练12】工业革命以来，能源的广泛使用，大大改善了人类生活。(1)天然气的主要成分是甲烷，其燃烧的化学方程式为______。某些化石能源燃烧会导致酸雨，导致酸雨的污染物可能是_______(写一种即可)。(2)开发和利用新能源已成为人类迫切需求，如图为我国研制的氢能源市域列车，使用氢能源的优点是_______(写一点即可)。(3)氢气与氮气在工业上可用来合成氨气。工业上常用分离液态空气的方法来获得氮气，此过程主要发生了_______变化(填“物理”或“化学”)。【练13】某校化学兴趣小组同学对“火”的使用和“火”的调控开展项目式学习探究。任务一：“火”的足迹：中国古代神话中，燧人氏钻木取火，使人们远离黑暗，点亮文明之路。随着科技的发展，火炬燃料的种类发生了变迁。(1)雅典奥运会使用的天然气属于化石燃料，是一种______（选填“可再生”或“不可再生”）资源。(2)天然气的主要成分甲烷化学式为______。(3)近年来科学家运用微生物电解池实现了有机物的甲烷化。假设反应过程中无其它含碳物质的加入与损失，则处理150t有机物【】，理论上可制得甲烷的质量为______t。(4)从生成物角度分析北京冬奥会用氢气替代天然气或丙烷（）的最大优势是______。(5)杭州亚运会主火炬使用甲醇（）作为燃料，实现了二氧化碳的零排放。按图写出生产甲醇的方程式________，结合如图转化关系，说说你对“零排放”的理解：____。转化一：生产“绿色”甲醇转化二：甲醇燃烧【练14】向海图强、深地突破、星际远航！中国在深海、深地、深空领域持续发力。(1)向海图强①我国首台全海深载人潜水器“奋斗者”号的浮力材料中含空心玻璃微球，玻璃属于________（填“无机非金属”或“复合”）材料。二氧化硅（SiO2）是制作玻璃的原料，二氧化硅中硅元素和氧元素的质量比为________（填最简整数比）。②“注射用BG136”（主要成分为β-葡聚糖）是我国自主研发的海洋一类创新药。β-葡聚糖[(C6H10O5)n]中质量分数最高的元素是________（填元素符号），β-葡聚糖是由葡萄糖（化学式为C6H12O6）聚合而成的，葡萄糖属于________（填“有机物”或“氧化物”）。(2)深地突破①深地塔科1井是我国首口超万米科学探索井，钻探时使用的钻头常用到硬度极高的金刚石。金刚石和石墨均由碳原子构成，物理性质却差异显著，结合下图从微观角度分析其原因是碳原子之间形成的________不同。②我国自主研发的“长龙号”智能钻井系统能有效提升油气（含天然气）钻井的效率。天然气属于________（填“可再生”或“不可再生”）能源，天然气（主要成分是甲烷）被称为清洁能源的原因是（用化学方程式表示）________。(3)星际远航①嫦娥六号圆满完成人类首次在月球背面采集月壤的任务，其带回的月壤样品中检测出含钛酸亚铁。钛酸亚铁（FeTiO3）中钛元素（Ti）的化合价为________价。②“天宫”空间站为科学实验提供了独特的微重力环境。“天宫课堂”演示中，蜡烛在空间站中燃烧形成球形火焰。下列关于蜡烛球形火焰成因的说法合理的是________（填选项序号之一）。A．蜡烛在空间站中燃烧无需与氧气接触

B．空间站与地球上氧气分子的构成不同C．空间站与地球上蜡烛燃烧的产物不同

D．空间站与地球上蜡烛火焰受重力影响不同【练15】可燃冰学名天然气水合物，是天然气与水在高压低温下形成的白色冰状结晶固体，遇火可燃烧。它是一种在高压低温条件下形成的优质清洁能源，能量密度极高，1立方米可释放160至180立方米天然气，全球储量充足、燃烧排放清洁，主要分布于深海海底与陆地冻土，我国南海、青藏高原储量丰厚，被誉为“未来能源”。我国可燃冰研发与开采技术全球领先，2025年完成全球首次超深水海底原位取火，独创开采理论攻克复杂矿藏开采难关，甲烷高效转化甲醇的技术取得关键突破，同时加速推进产业化布局。已规划2030年实现可燃冰商业化开采，但现阶段仍面临开采安全风险高、开发成本昂贵等难题，还