7.2化石能源的合理利用 - 初中化学 人教版九年级(2024)上册

第七单元

能源的合理利用与开发7.2化石能源的合理利用授课老师：***学习目标认识化石能源是人类重要的自然资源。1了解化石燃料的不可再生性，知道化石能源的用途。2了解化石燃料燃烧对环境的影响，了解燃料燃烧对空气产生污染的原因。3课堂导入人类利用的能量大多来自化石能源，如煤、石油和天然气等。可燃冰与天然气的主要成分一致。我们是如何利用化石能源，在利用过程中又遇到哪些问题呢？煤石油天然气可再生能源

2020年中国能源结构示意图新知探究知识点1化石能源的利用化石燃料是古代生物的遗骸经一系列复杂变化形成的。目前人们使用的燃料大多来自化石燃料，如煤，石油，天然气等。是不可再生能源煤的形成植物植物枯萎植物等被埋于土中，经长期复杂变化形成煤煤的开采煤焦油煤隔绝空气焦炭加强热煤气煤的干馏（化学变化）炼焦炉出焦煤干馏后的综合利用，既可以充分利用煤资源，还可以极大地减少污染。工业的“粮食”煤的综合利用海洋生物死亡动植物的遗骸被层层泥沙掩埋生物的遗骸经复杂变化形成石油和天然气石油、天然气的形成石油——工业的“血液”主要含C、H，含有少量S、N、O等石油分馏物理变化原理：石油中各成分的沸点不同。石油的综合利用天然气主要是由碳和氢组成的气态碳氢化合物，其中主要的成分是甲烷（CH4）。甲烷的物理性质：①通常状况下为无色、无气味的气体②极难溶于水③密度比空气小天然气现象实验结论甲烷燃烧时产生明亮的蓝色火焰，放出热量烧杯内壁有水珠产生生成能使澄清的石灰水变浑浊的气体甲烷中含有氢元素和碳元素；甲烷具有可燃性，燃烧生成水和二氧化碳CH4+2O2===CO2+2H2OCO2+Ca(OH)2===CaCO3↓+H2O

点燃可燃冰①主要成分：甲烷水合物。②形成：在低温和高压条件下形成。③优点：热值高，储量巨大，有望成为未来新能源。④利用：开采的关键是解决技术上的问题。交流讨论：下图为我国化石能源可开采年限，根据图示，谈谈你对化石燃料使用与开发的看法。煤石油天然气年2060100140≈30.5≈18.5≈50合理利用与开发化石能源煤石油天然气组成主要元素其他元素

燃烧的产物分类CH、S、N、O等CO2、H2O、SO2、NO2等CO2

H2OC、HS、N、O等C、H煤、石油、天然气是混合物还是纯净物？组成元素有哪些？混合物典例1下列鉴别氢气和甲烷的方法正确的是（）A.点燃，观察火焰颜色B.点燃，在火焰上方罩一个干冷的烧杯C.将燃着的木条放在盛有氢气和甲烷的集气瓶口D.点燃，在火焰上方罩一个内壁涂有澄清石灰水的烧杯D新知探究知识点2降低化石能源的利用对环境的影响温室效应增强酸雨雾霾化石燃料燃烧造成空气污染的原因③未燃烧的碳氢化合物及炭粒、尘粒等排放到空气中形成浮尘。①燃料中的一些杂质如硫等燃烧时，产生空气污染物如SO2等；②燃料燃烧不充分，产生CO等；酸雨SO2NO2NO森林受酸雨破坏雕像受酸雨腐蚀使用脱硫煤使用天然气酸雨的危害汽车燃料的燃烧对空气的影响（1）目前，多数汽车使用的燃料是汽油或柴油；（2）汽车燃料燃烧的的主要污染物有CO、未燃烧的碳氢化合物、氮的氧化物、含铅化合物和烟尘等。（3）减少汽车尾气污染的措施①改进发动机的燃烧方式，使汽油能充分燃烧。②使用催化净化装置，使有害气体转化为无害物质。③加大检测尾气力度，禁止未达环保标准的汽车上路。④推广使用电动汽车。汽车常识——汽车的尾气排放标准

（国Ⅴ和国ⅤⅠ的区别）开发和利用新能源的迫切性能源的利用和开发化石能源影响环境随着能源消耗量的增长，化石能源对环境的影响越发突出化石能源储量有限化石能源是有限的且不可再生，人类巨大的能源需求使化石能源面临枯竭的危险氢能2H2+O2===2H2O点燃产物为H2O，无污染燃烧热值高2H2O===2H2+O2通电原料来源广理想的清洁、高能燃料氢能的利用氢能源汽车物理性质化学性质特点来源面临问题可燃性

2H2+O2

2H2O

点燃氢气本身无毒、原料来源广泛、热值高、燃烧产物只有水，对环境无污染无色、无味的气体，难溶于水，密度比空气的小氢气可由水分解制得制取成本高，贮存、运输困难还原性

H2+CuO

H2O+Cu△氢气的概述氢气的实验室制取反应原理：反应药品：锌粒和稀硫酸。Zn＋H2SO4ZnSO4＋H2排水法收集氢气向下排空气法收集氢气H2难溶于水H2的密度比空气小氢气的实验室制备典例22025年长安汽车厂将停止销售传统燃油车，新能源汽车发展成为主要趋势。(1)下列不属于新能源的是___________(填序号)；A.氢能B.汽油C.生物质能(2)氢气在空气中完全燃烧生成________(写化学式)，并放出大量热。BH2O太阳能风能核能地热能水能生物质能开发和利用的其他新能源1.[2023·吉林]下列属于化石能源的是()A．氢气  B．石油C．乙醇  D．一氧化碳B12345678910返回2.煤、石油都是重要的化石能源。下列关于化石能源的叙述中，错误的是()A.石油是一种化工产品B.将石油分馏可得到多种产品C.将煤隔绝空气加强热，可制得焦炭D.石油炼制可以得到汽油、煤油、柴油等A【点拨】石油属于化工原料，不是化工产品，A错误。12345678910返回3.［2023·青岛模拟］石油不可再生，其开采和利用的部分信息如图所示，下列过程主要通过化学变化实现的是()A．①B．②C．③D．④【点拨】裂解气聚合成塑料等，有新物质生成，属于化学变化，D正确。【答案】D

12345678910返回4.利用化学综合应用自然资源，可以使人类的生活变得更加美好。请结合下图回答问题：(1)石油分馏主要是利用石油中各成分的______不同，分离出的石蜡燃烧有水和二氧化碳生成，由此可判断石蜡中一定含有_________、__________元素。沸点碳氢(2)城镇家庭经常用罐装液化石油气作燃料，烹调食物时观察到燃气灶的火焰呈黄色，锅底出现黑色，需要将灶具的进风口________(填“调大”或“调小”)，目的是_____________________________________。烹调结束后，关闭燃气灶阀门，利用的灭火原理是________________。调大提供充足的氧气(或空气)，使其充分燃烧隔绝可燃物12345678910返回5.天然气是家庭日常生活的常用燃料。下列说法不正确的是()A．天然气是一种不可再生的化石能源B．天然气燃烧放出热量C．天然气完全燃烧时，会产生大量炭黑颗粒D．发现家中天然气泄漏，立即关闭阀门，开窗通风【点拨】天然气完全燃烧生成二氧化碳和水，不会产生炭黑颗粒，C错误。【答案】C

12345678910返回6.天然气的主要成分是甲烷，甲烷的燃烧实验如图所示。下列有关说法中，错误的是()A．点燃甲烷前，要先检验其纯度B．甲烷燃烧时，火焰呈淡蓝色C．迅速把烧杯倒过来，向烧杯内注入少量澄清石灰水，振荡，无明显现象D．通过甲烷燃烧的现象及对产物的检验，证明甲烷的组成中含有碳、氢元素【点拨】点燃甲烷前，要先检验其纯度，防止发生爆炸，A正确；甲烷燃烧时，火焰呈淡蓝色，B正确；甲烷燃烧产生的二氧化碳能使澄清石灰水变浑浊，C错误；甲烷燃烧生成水和二氧化碳，根据质量守恒定律可知，甲烷中一定含有碳、氢两种元素，D正确。【答案】C

12345678910返回7.《汉书》中记载“高奴县洧水可燃”，《梦溪笔谈》中记载“予知其烟可用，试扫其烟为墨，黑光如漆”。“洧水”即为石油，下列关于“洧水”的说法错误的是()A．具有可燃性B．是不可再生资源，属于纯净物C．其成分中主要含有C、H元素D．其不完全燃烧的产物可用于制墨【点拨】石油中含有多种成分，属于混合物，B错误。【答案】B

12345678910返回8.[2023·广安]化学在保证人类生存并不断提高生活质量方面起着重要的作用。利用化学综合应用自然资源和保护环境，使人类生活变得更加美好。(1)煤和石油是目前使用较多的两种能源，下列有关它们的说法不正确的是_______

(填字母)。A.煤和石油都是混合物B.煤和石油综合利用的产品都有医药、炸药等C.煤和石油都是不可再生能源D.煤和石油的燃烧对环境有害，应禁止使用D(2)新能源汽车是未来汽车的发展方向。相对于传统的燃油汽车，新能源汽车的优点是______________________(任答一点即可)。不污染环境(合理即可)

8【点拨】根据质量守恒定律可知，反应前后原子的数目保持不变，即反应前后氧原子的个数相等：x＋4＝2＋10，解得x＝8，即CH4·xH2O中x的值为8。12345678910返回9.

[2023·抚顺节选]《2050年世界与中国能源展望》中提出，全球能源结构正在向多元、清洁、低碳转变。如图是不同年份中世界能源占比结构图，请回答下列问题。(1)比较2015年、2030年、2050年能源结构，化石能源占比日益减少的是______________。(2)天然气是比较清洁的能源，其主要成分完全燃烧的化学方程式为___________________________。煤炭、石油

(3)减少CO2

排放已成为全球共识。下列做法符合低碳理念的是_______

(填字母)。A.随手关灯B.节约用纸C.多使用一次性木筷A、B12345678910返回10.开展“调查家用燃料的使用”跨学科综合实践活动，能增进节能、环保与安全意识。请阅读下列材料后回答问题：Ⅰ.燃气公司采访得到信息：根据居民年用气量，价格分为三档，各档用气量价格实行超额累进阶梯加价。第一档年用气量为192m3(含)