1、 第第七七单元单元 燃料及其利用燃料及其利用 课题课题 2 燃料的合理利用与开发燃料的合理利用与开发 一、一、化学反应中的能量变化化学反应中的能量变化 1化学反应在生成新物质的同时，还伴随着_的变化，通常表现为_的变化。有些反应是_ _的，如物质的燃烧等，称之为_反应；有些反应是_的，如碳与二氧化碳的反应， 称之为_反应。 2人类生活对能量的利用 （1）生活燃料的利用：如做饭、取暖等。 （2）利用燃烧产生的能量：如发电、_、水泥工业、冶金、发射火箭等。 （3）爆炸产生的能量：如_、拆除废旧建筑等。 （4）食物在体内发生化学反应放出热量，可维持体温，供给日常活动所需的能量。 二、二、化学燃料的利
2、用化学燃料的利用 1三大化石燃料是指_、_和_，都是_能源。 2煤和石油 （1）煤是古代植物遗体在地层下经过一系列复杂变化而形成的。煤是一种复杂的_。主要含有 _元素，还含有_元素和少量的_、_、_元素。 （2）石油是古代动植物遗体在地层下经过非常复杂变化而形成的一种粘稠液体。它是由多种物质组成的混 合物。主要含有_元素，还含有 S、O、N 等元素。 3煤和石油的综合利用 （1）煤的综合利用 煤的综合利用是将煤隔绝空气_，使煤_成许多有用的物质，如_、煤焦 油、煤气等，属于_变化。 煤气的主要成分是_和其他气体等，作为生活燃气，在一些城市被使用，煤气泄 漏易引起煤气中毒。 （2）石油的综合利用
3、 石油的综合利用是将石油加热炼制，利用石油中各成分的_不同，将它们分离，得到不同的产 品，属于_变化。 石油炼制的产品 4天然气 （1）天然气的主要成分是_，也是_的主要成分。 （2）甲烷易燃烧，产生_火焰，放出热量，在其火焰上方罩一个干冷的烧杯，看到的现象是_ _，再将烧杯迅速的倒转过来，注入少量的澄清石灰水，振荡，现象是_， 证明甲烷中一定含有_元素，可能含有_元素。写出甲烷燃烧的化学方程式：_ _。 （3）可燃冰 可燃冰外观像冰，主要含有甲烷水合物（由_分子和_分子组成） ，还含有少量的二氧 化碳等气体。 可燃冰具有能量高、_等优点。 可燃冰埋藏于海底的沉积物和陆地冻土的岩石中，如果开采
4、中甲烷气体大量泄漏于大气中，将使_ _更严重。 我国南海可燃冰试开采 60 天圆满结束 2017 年 7 月 9 日，由国土资源部中国地质调查局组织实施的我国南海天然气水合物试采工程全面完成 预期目标，第一口井的试开采产气和现场测试研究工作取得圆满成功，并实施关井作业。 来源:学科网 ZXXK “截止 7 月 9 日 14 时 52 分，我国南海天然气水合物试开采连续试气点火 60 天，累计产气量超过 30 万立方米，平均日产 5000 立方米以上，最高产量达 3.5 万立方米/天，甲烷含量最高达 99.5%。获取科学试 验数据 647 万组，为后续的科学研究积累了大量的翔实可靠的数据资料。
5、”天然气水合物试采现场指挥部指 挥长叶建良介绍。 自 5 月 10 日试气点火以来，已连续试开采 60 天，累计产气超过 30 万立方米。取得了持续产气时间最 长、产气总量最大、气流稳定、环境安全等多项重大突破性成果，创造了产气时长和总量的世界纪录。 这次试开采成功是我国首次、也是世界首次成功实现资源量占全球 90%以上、开发难度最大的泥质粉 砂型天然气水合物安全可控开采。经过近 20 年不懈努力，我国取得了天然气水合物勘查开发理论、技术、 工程、装备的自主创新，实现了历史性突破。 5使燃料充分燃烧通常考虑两点 一是_； 二是_。 三三、使用燃料对环境的影响使用燃料对环境的影响 1化石燃料燃烧
6、造成的环境问题主要有：全球气候变暖、_、_。 （1）煤中主要含有硫，可形成二氧化硫；石油中含有氮，可形成二氧化氮，二者都能和水反应生成相应的 酸性物质，可形成_。 （2）化石燃料燃烧时，会有不同程度的不完全燃烧的情况，所以会生成_等。 （3）未燃烧的碳氢化合物及碳粒、尘粒排放到空气中形成浮尘。 2燃料燃烧对空气的影响 （1）煤的燃烧对空气的污染 煤燃烧时会排放出_等污染物，这些气体溶于水会形成酸雨，给环境造成危害。 煤燃烧时会产生粉尘，不完全燃烧时还会产生有毒的一氧化碳(CO)气体而污染空气。 （2）汽车用燃料的燃烧对空气的污染 汽车使用的燃料主要是_。 汽车尾气中的有害成分主要是一氧化碳、碳
7、氢化合物、氮的氧化物、含铅化合物和烟尘等。 减少汽车尾气对空气污染的措施： a改进发动机的燃烧方式，使燃料能_。 b使用催化净化装置，使_。 c使用无铅汽油，禁止含铅物质排放。 d加大尾气监测力度，禁止未达到环保标准的汽车上路。 e改用压缩天然气（CNG）或_作燃料，以减少对空气的污染。 （3）乙醇 乙醇俗称_，化学式为 C2H5OH。 乙醇可通过高粱、玉米和薯类等发酵、蒸馏得到，是一种_。 乙醇具有可燃性： C2H5OH+3O2_。 乙醇被用作_等的燃料。 四、四、能源的利用和开发能源的利用和开发 1氢气 （1）氢气是自然界中密度_的气体，本身_。 （2）氢气是最清洁、最理想的燃料：原材料资
8、源丰富；放热量多；产物无污染。 （3）有可燃性：_。点燃氢气之前要_。 （4）有还原性：_。用于冶炼金属。 （5）电解水可得到氢气：_，但耗用电能。 （6）不能广泛使用的原因：制取氢气_。 （7）氢气的实验室制法 原理：_。 实验装置 2正在利用和待开发的新能源有：_、_、_、潮汐能、生物质能、核能等，这 些能源既能解决化石能源面临耗尽之危，又可减少对环境的污染。 来源:Z*xx*k.Com 一、1能量 热量 放出热量 放热 吸收能量 吸热 2 （2）烧制陶瓷 （3）开山炸石 二、1煤 石油 天然气 不可再生 2 （1）混合物 碳 氢 氮、硫、氧 （2）碳和氢 3 （1）加强热 分解 焦炭 化
9、学 氢气、甲烷、一氧化碳 （2）沸点 物理 4 （1）甲烷 沼气 （2）蓝色 有水珠生成 澄清石灰水变浑浊 碳、氢 氧 CH4+2O2CO2+2H2O （3）甲烷 水 燃烧值大 温室效应 5燃烧时要有足够的空气 燃料与空气要有足够大的接触面积 三、1酸雨、大气污染 （1）酸雨 （2）一氧化碳 2 （1）二氧化硫（SO2） 、二氧化氮（NO2） （2）汽油和柴油 a充分燃烧 b有害气体转化为无害气体 e液化石油气（LPG） （3）酒精 可再生的清洁能源 2CO2+3H2O 酒精灯、内燃机 四、1（1）最小 无毒 （3）2H2+O22H2O 验纯 （4）H2+CuOCu+ H2O （5）2 H2O
10、2H2+ O2 （6）成本太高且贮存困难 （7）Zn+H2SO4ZnSO4+H2 2太阳能、风能、地热能 常见的环境问题常见的环境问题 1温室效应温室效应 由二氧化碳含量过多引起，主要是因为随着经济社会的发展，对能源的需求猛增，而化石燃料燃烧时生成 大量的二氧化碳，二氧化碳是种温室气体，含量升高使地球表面温度升高，从而导致一系列环境问题。 2臭氧空洞臭氧空洞 由飞机的尾气、氟里昂的排放而引起的臭氧层破坏。 3酸雨酸雨 由化石燃料的大量燃烧产生的大量二氧化硫、二氧化氮引起。 （1）酸雨形成的反应原理：SO2+H2OH2SO3，2H2SO3+O22H2SO4。 （2）酸性气体的来源：含硫煤的燃烧、
11、工厂废气、汽车尾气等排放的氮、硫的氧化物。 （3）酸雨的危害 腐蚀大理石建筑、钢铁制品； 污染江河湖海，使土壤酸化； 影响水中动植物生长，破坏森林、农作物的生长； 直接危害人体健康，甚至使人死亡。 （4）酸雨的防治 工厂废气处理后排放； 减少含硫煤的使用或使用脱硫煤； 改善汽车用燃料（如压缩天然气 CNG 和液化石油气 LPG） ； 改进发动机的燃烧方式，以使汽油能够充分燃烧； 使用催化净化装置，使有害气体转化为无害物质； 使用无铅汽油，禁止含铅物质排放； 减少煤、石油等化石燃料的燃烧，大力开发使用新燃料、新能源。 4空气污染空气污染 （1）造成空气污染的物质：有害气体（一氧化碳、二氧化氮、二
12、氧化硫）和烟尘。 （2）污染来源：空气中的有害物质来自化石燃料的燃烧，石油化工厂排放的废气及汽车排放的尾气。 来源:学科网 （3）被污染的空气带来的危害：损害人体健康，影响农作物生长，破坏生态平衡。 （4）防止空气污染的措施：加强大气质量监测，改善环境状态，植树造林，使用清洁能源。 （5）目前空气污染指数包括：一氧化碳、二氧化氮、二氧化硫、可吸入颗粒物、臭氧。 典例典例 1 （2018扬州）煤炭燃烧排出的尾气中，能形成酸雨的是 AN2 BCO2 CSO2 DH2O 【解析】煤燃烧生成的 SO2和 NO2溶于雨水，或与空气作用和溶于雨水，会形成酸雨。A、N2不溶于水， 不能形成酸雨，不符合题意；
13、B、CO2是空气的主要成分，不是空气污染物，CO2溶于水形成的雨水不能称 为酸雨，不符合题意；C、SO2与空气作用溶于雨水生成硫酸，能形成酸雨，符合题意；D、水显中性，不 能形成酸雨，不符合题意。故选 C。 【答案】C 典例典例 2 下列做法不符合“节能减排”的是 A加大对核能的利用 B在田野里焚烧秸秆 C推广清洁燃料汽车 D用水后，随手关闭水龙头 【解析】A、加大对核能的利用，以减少二氧化碳的排放，符合节能减排的要求，正确；B、在田野里大量 焚烧秸秆不但浪费能源，还会造成大气污染，增加二氧化碳的排放，不符合节能减排要求，错误；C、推广 清洁燃料汽车，可以减少二氧化碳的排放，符合节能减排的要求
14、，正确；D、随手关紧水龙头，有利于节约 资源，符合节能减排的要求，正确。故选 B。 【答案】B 1现代社会对能量的需求量越来越大，下列不属于新能源的是 A地热能 B天然气 C可燃冰 D风能 2下列关于石油和天然气的叙述错误的是 A天然气是混合物 B石油是可再生能源 C石油是一种化石燃料 D天然气的主要成分是甲烷 3能使煤燃烧更充分的措施是 A减少空气通入量 B充分利用热能 C块状煤碾成粉末 D净化尾气 4实施“清水蓝天”工程，保证社会的可持续发展。下列不利于此项工程实施的是 A分类回收垃圾 B使用太阳能路灯 C开发氢燃料电池客车 D直接排放生活污水 5根据日常经验和你所学的化学知识，判断下列变
15、化不属于 化学变化的是 A葡萄酿酒 B根据石油中各成分沸点不同进行分离 C紫外线消毒 D煤隔绝空气加热 6雾霾天气与空气中 PM2.5 超标有关。PM2.5 是指大气中直径小于或等于 2.5 微米的颗粒物。下列措施不 能减少 PM2.5 污染的是 A鼓励乘坐公交车出行 B鼓励用农作物秸秆做燃料 C鼓励用水力、风力发电 D鼓励购买使用新能源汽车 72017 年 5 月 18 日，我国宣布在南海试采可燃冰成功。可燃冰是一种主要含有甲烷水合物还含有少量二 氧化碳等气体的化石燃料，下列关于可燃冰的认识，正确的是 A一种化合物 B一种高效清洁能源 C一种可再生能源 D一种可以燃烧的固态水 8燃料在生产生
16、活中起着重要作用，下列有关燃料说法不合理的是 A煤、石油、天然气都属于化石燃料 B氢气制取成本高且贮存困难，目前氢能源没有广泛使用 C所有能量的获得都来自于燃料的燃烧 D车用乙醇汽油作燃料，可节约石油资源 9下列叙述中正确的是 A化学反应过程中都会发生放热现象 B在化学反应中只有燃烧反应才能放出热量 C化学反应伴随着能量变化 D人类利用的能量都是通过化学反应获得的 10有关能源的描述错误的是 A天然气和液化气都属于含碳燃料 B煤气泄漏应立即打开脱排油烟机 C富氧空气有助于燃料的充分燃烧 D氢能源是一种高能无污染的能源 11下列说法中，正确的是 A工业上常把煤块粉碎后使其充分燃烧，其目的是减少煤
17、的浪费 B当可燃物的温度达到着火点时，就可发生燃烧 C石油、天然气是可再生能源 D为扑灭森林火灾而设置隔离带，是为了隔绝氧气 12我国具有较丰富的煤炭资源，煤制取乙二醇的产业化发展是煤综合利用的方向。煤制取乙二醇的流程 示意图为： 下列说法正确的是 A煤属于可再生能源 B煤和合成气均属于纯净物 来源:学科网 C仅用该合成气作原料，可生产出尿素CO(NH2)2 D合成气可用作气体燃料，其中 CO 是煤气的主要成分，有剧毒 132018天津从环境保护的角度考虑，下列燃料中最理想的是 来源:学科网 A天然气 B氢气 C酒精 D乙醇汽油 142018宁波树立和践行“绿水青山就是金山银山”的理念，建设美
18、丽宁波。下列做法不符合该理念的是 A对河道开展清淤保洁工作 B提倡步行或骑单车等出行 C燃煤发电厂安装脱硫装置 D提倡焚烧秸秆增加土壤肥力 152018广州下列说法正确的是 A石油是一种混合物 B可燃冰是可再生能源 C煤燃烧时只生成二氧化碳 D“西气东输”的“气”是指氢气 162018海南建设海南自贸区，要坚持“绿色、循环、低碳”的理念，为此海南省政府采取了系列相关措 施。 （1）写出使用新能源汽车对环境保护的重要意义：_。 （2）列举两种适合海南推广使用的新能源：_。 1 【答案】B 2 【答案】B 【解析】A、天然气的主要成分是甲烷，含有其它成分，属于混合物，正确；B、石油属于化石燃料，不
19、 能短时期内从自然界得到补充，属于不可再生能源，错误；C、石油是三大化石燃料之一，是一种化石 燃料，正确；D、天然气的主要成分是甲烷，正确。故选 B。 3 【答案】C 【解析】促进燃料燃烧的措施：提高氧气的浓度，增大可燃物与氧气的接触面积。将块状煤碾成粉末， 可增大煤粉本身的表面积，进而增大与氧气的接触面积，能使煤燃烧更充分。故选 C。 4 【答案】D 【解析】A、分类回收垃圾可以防止环境污染，故 A 正确；B、使用太阳能路灯，能节约能源，减少了对 环境的污染，故 B 正确；C、开发氢燃料电池客车可以减少二氧化碳的排放，符合节能减排的要求，故 C 正确；D、随意排放废水易造成水的污染，故 D
20、错误。故选 D。 5 【答案】B 【解析】A、葡萄酿酒过程中有新物质酒精生成，属于化学变化；B、根据石油中各成分沸点不同进行分 离过程中没有新物质生成，属于物理变化；C、紫外线能够破坏微生物机体细胞的分子结构，有新物质 生成，属于化学变化；D、煤隔绝空气加热过程中有新物质焦炭、煤焦油、焦炉煤气生成，属于化学变 化。故选 B。学科！网 6 【答案】B 【解析】A、乘坐公交车出行可以减少燃料的使用，可以降低 PM2.5 污染；B、用农作物秸秆做燃料会生 成大量的烟尘，会增加 PM2.5 污染；C、用水力、风力发电过程中，无化学变化发生，不会形成 PM2.5， 可以降低 PM2.5 污染；D、新能源
21、不会形成 PM2.5，使用新能源汽车可以降低 PM2.5 污染。故选 B。 点睛：常见的空气污染物有两大类，即有毒气体和烟尘。有毒气体包括一氧化碳、二氧化硫、氮氧化合 物，化石燃料的燃烧易生成这些有毒气体；烟尘包括可吸入颗粒物，主要是化石燃料燃烧、植物的秸秆 燃烧、建筑粉尘等造成的，现在很多地方将 PM2.5列入了空气污染指数中，它是造成雾霾的主要物质。 7 【答案】B 8 【答案】C 【解析】A、煤、石油、天然气是三大化石燃料，正确；B、氢气燃烧后只生成水，故氢气是最理想的燃 料，但是由于氢气制取成本高且贮存困难，故目前氢能源没有广泛使用，正确；C、大部分的能源来源 于燃料的燃烧，但是有些能
22、量不是来自于燃烧，比如风能、水能等自然能源，错误；D、车用乙醇汽油 能够减少汽油的使用，并能减少有害气体的排放，可以节约石油资源，正确。故选 C。 9 【答案】C 【解析】A、化学反应过程中都会伴随着能量的变化，但不一定有放热现象，错误；B、在化学反应中不 只有燃烧反应才能放出热量，如氧化钙和水反应放出大量热，错误；C、化学反应伴随着能量变化，正 确；D、人类利用的能量不都是通过化学反应获得的，如太阳能，错误。故选 C。 10 【答案】B 11 【答案】A 【解析】A、工业上将煤块粉碎能增大煤与氧气的接触面积，使其充分燃烧，其目的是减少煤的浪费， 正确；B、可燃物的温度达到着火点时，不一定就能
23、燃烧，还需要与氧气接触，错误；C、石油、天然 气是不可再生能源，错误；D、为扑灭森林火灾而设置隔离带，是为了移除可燃物，错误。故选 A。 12 【答案】D 【解析】A、煤、石油、天然气都是化石燃料，属于不可再生能源，错误；B、由两种或两种以上物质组 成的物质叫混合物，由一种物质组成的物质叫纯净物，煤和合成气都是由多种物质组成的，均属于混 合物，错误；C、据质量守恒定律可知，反应前后元素的种类不变，合成气中无氮元素，仅用该合成气 作原料，不可能生产出尿素CO(NH2)2 ，错误；D、合成气可用作气体燃料，其中 CO 是煤气的主要 成分，一氧化碳能与血红蛋白结合，有剧毒，正确。故选 D。学科%网
24、13 【答案】B 【解析】A、天然气燃烧会产生二氧化碳，二氧化碳排放过多会加剧温室效应，不符合题意；B、氢气燃 烧生成水，对环境没有污染，是最理想的燃料，符合题意；C、酒精燃烧产生二氧化碳和水，二氧化碳 排放过多会加剧温室效应，不符合题意；D、酒精燃烧产生二氧化碳和水，二氧化碳排放过多会加剧温 室效应，汽油燃烧除了生成二氧化碳外、还会一氧化碳、碳氢化合物、氮氧化物和微粒 PM2.5 等污染 物，不符合题意。故选 B。 14 【答案】D 【解析】A、对河道开展清淤保洁工作，净化环境，符合理念；B、提倡步行或骑单车等出行，减少汽车 尾气排放，符合理念；C、燃煤发电厂安装脱硫装置，减少有害气体二氧化硫的排放，符合理念；D、 焚烧秸秆污染空气，不符合理念。故选 D。 15 【答案】A 16【答案】 （1）减少空气污染 （2）风能、核能、太阳能、潮汐能、氢能等 【解析】 （1）使用新能源汽车可减少污染物的排放，降低对空气的污染。 （2）根据海南的地理位置建议 推广风能、太阳能等新能源。
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