9.1 能源的综合利用-【帮课堂】2023-2024学年九年级化学下册同步学与练（沪教版·全国）

9.1 能源的综合利用 1.了解化石燃料的分类及使用； 2.了解日常生活中的绿色能源； 3.了解氢能的优势及其氢能开发的困境。 一、化石燃料 1.当今世界最重要的三大化石燃料（常规能源）是煤、石油、天然气，是古代生物遗骸经一系列复杂变化而形成的，都是混合物，不可再生（填“可再生”、“不可再生”）能源。这些燃料资源将日趋枯竭，这将迫切需要人们开发新能源，如开发利用可再生能源：风能、氢能、地热能、潮汐能。 2.煤是一种复杂的固态混合物，主要含有碳元素，还含有硫、氧、氮、氢等。煤隔绝空气加强热，可以分解得到焦炭（冶炼金属）、煤焦油（化工原料）、焦炉煤气（主要含氢气、一氧化碳、甲烷，用作燃料）。这种煤的加工方式称为煤的干馏或炼焦，属于化学变化。煤燃烧会产生SO2、NO2等，会形成酸雨(pH<5.6的降水)防治酸雨措施：①大力推广使用脱硫煤；②用天然气或者其他清洁能源代替煤。 3.石油是复杂的液态混合物，主要成分是多种C、H元素组成的有机化合物(通常称为烃)。人们一般不直接用石油作燃料，而是将石油放入分馏塔中根据其各成分的沸点不同，经加工能得到各种不同的产品。如：汽油、煤油、航空煤油和柴油、液化石油气等，石油的分馏属于物理变化。 4.天然气的主要成分是结构最简单的有机化合物---甲烷（化学式为CH4)，无色无味气体、难溶于水、密度比空气的小。还是坑道气、沼气、可燃冰的主要成分。具有可燃性，燃烧的化学方程式：CH4+2O2点燃2H2O+CO2 实验现象 结论 导管口的甲烷燃烧 发出淡蓝色火焰 甲烷具有可燃性 干冷的烧杯内壁 干冷的烧杯中出现水雾 说明甲烷一定含有氢元素。 内壁涂有的澄清石灰水 澄清石灰水变浑浊 说明甲烷一定含有碳元素。 二、氢能 1. 氢能源的优点：①来源广；②热值高；③ 充分燃烧产物为水，故称为“绿色能源” 2. 氢能源开发中的问题： (1)制备氢气的能耗问题(成本高)； (2)氢气的储存和运输等问题(安全问题). 3. 开发氢能源的方向： a.把太阳能转化为热能、电能直接分解水； b.寻找催化剂使水在光照条件下分解； c.利用水中微生物，在阳光照射下使水分解。 三、其他能源 1.正在利用和开发的新能源：太阳能、核能、风能、地热能、水能、潮汐能等。 （既解决化石能源面临耗尽之危，又可减少对环境的污染） 2.乙醇：（C2H5OH），俗名酒精。（可再生能源） （1）物理性质：无色透明，有特殊气味的液体，易挥发，能与水以任意比互溶。 （2）酒精制取：①原料：高粱、玉米、薯类等；②生产方式：发酵、蒸馏。 （3）化学性质：可燃性，燃烧时发出蓝色火焰。化学方程式：C2H5OH+3O23H2O+2CO2 （4）用途：作燃料，汽油中加入适量乙醇作为燃料，可节省石油资源，并在一定程度上减少汽车尾气的污染。医疗上杀菌消毒。 3. 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。充电时：电能转化为化学能；放电时，化学能转化为电能。 4. 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 失去电子变成Zn2+，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 5.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。 ►问题一 化石燃料 【典例1】（2023·辽宁阜新·统考中考真题）为了践行“美丽中国”的理念，开发和使用新能源势在必行。下列能源属于新能源的是 A．煤 B．石油 C．风能 D．天然气 2.（2023·新疆·统考中考真题）“西气东输”是将西部的天然气通过管道向东部输送，缓解了东部地区用气难的问题。 (1)天然气、煤、 被称作三大化石能源。与燃煤相比，使用天然气的优点是 。 (2)“西气东输”输气管道采用的螺纹钢管属于 材料。 (3)天然气的主要成分是 。天然气不充分燃烧易造成锅底出现黑色，此时可调 （填“小“或“大”）燃气灶的空气进风口。 (4)化石燃料燃烧产生大量二氧化碳，会导致 效应增强。减少二氧化碳的排放有利于实现“碳中和”，请你提出一条减少二氧化碳排放的可行性建议 。 【解题必备】 1.煤:主要含有碳元素，还含有氢元素和少量的氮、硫、氧等元素以及无机矿物质，可直接作燃料;煤经干馏可得到焦炭、煤气、煤焦油等燃烧后排放的污染物有二