内容正文:
第六单元 控制燃烧
第二节 化石燃料的利用
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1.知道化石燃料(煤、石油、天然气)是不可再生的重要自然资源。
2.知道石油是由多种成分组成的混合物,了解通过石油炼制可以得
到石油气、汽油、柴油等产品。
3.通过对煤和石油综合利用的了解,认识化学在解决人类资源问题
中的作用,培养资源意识。
4.了解我国能源和资源的国情,形成节约资源、保护环境的习惯,
树立生态文明理念。
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知识梳理
1.化石燃料的燃烧。
(1)化石燃料包括____、______、________等,是__________的重要
的能源,应合理开采、综合利用。
煤
石油
天然气
不可再生
(2)煤、石油和天然气的主要成分都是____________。这类物质在空
气(氧气)中充分燃烧时,生成_____和_____,同时会以________的形
式释放出能量,因此是很好的能源。
碳氢化合物
光和热
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(3)煤、汽油、煤油等燃料中,除了含有碳、氢元素外,还含有少量
硫、氮等元素,它们在燃烧时会转化为__________和____________,释
放到大气中,造成环境污染。
二氧化硫
氮的氧化物
(4)天然气的主要成分是______,是一种清洁能源。沼气的主要成分
也是______,其燃烧的化学方程式为_________________________。
甲烷
甲烷
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2.化石燃料的综合利用。
(1)随着化学科学的发展,人们认识到化石燃料不仅是优质的_______
___,还是宝贵的__________。
(2)我国的能源资源现状是“__________________”。
(3)煤的综合利用主要有煤的______、______和______,其产物是化
肥、农药、合成材料及冶金等领域的重要原料。
(4)未来燃料发展的重要方向是________________。
(5)绿色能源包括______、________、______、地热能、潮汐能、生
物质能和核能等。
能量来源
化工资源
富煤、贫油、少气
焦化
液化
气化
清洁化、低碳化
氢能
太阳能
风能
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3.金刚石、石墨、 都是由________组成的单质,其______不同,
______差异巨大。
碳元素
结构
性质
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问题导思
石油是一种非常重要的化石能源。通过分馏,我们可以从石油中分离出
多种产品,如汽油、柴油等。石油分馏属于物理变化还是化学变化?以
石油为原料生产塑料、合成纤维、合成橡胶等产品时,发生的是物理变
化还是化学变化?为什么?
【答案】石油分馏是利用石油中各组分沸点不同的特性,通过加热和冷凝的方法,将不同沸点的组分进行分离,从而获得相应的产品。在这个过程中,没有产生新的物质,仅发生了物理变化。以石油为原料生产塑料、合成纤维、合成橡胶等产品的过程中,生成了新的物质,发生的是化学变化。
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典例精析
知识点1 化学反应中的能量变化
例1 下列活动不是直接利用化学反应所产生的能量的是( ) 。
B
A.用燃气做饭 B.用空调取暖
C.用炸药拆除危旧建筑 D.用食物维持体温和日常活动
【分析与解】用空调取暖,是利用电能转化为热能,不是直接利用化学
反应所产生的能量。
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知识点2 化石燃料的综合利用
例2 下列关于煤、石油和天然气的说法错误的是( ) 。
D
A.都属于混合物
B.从煤中获得焦炭、煤焦油、焦炉气等产品的过程发生的是化学变化
C.都是蕴藏量有限的、不可再生的能源
D.完全燃烧时对空气不会产生污染
【分析与解】化石燃料充分燃烧可以减少资源的浪费,减少一氧化碳等
物质的产生,但对空气仍会产生污染。
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针对训练
1.天然气的主要成分是( ) 。
A
A.甲烷 B.氢气 C.一氧化碳 D.二氧化碳
2.下列物质不属于化石燃料的是( ) 。
D
A.煤 B.石油 C.天然气 D.氢气
3.下列活动是通过化学反应提供能量的是( ) 。
A
A.燃气热水器 B.水车汲水灌溉 C.太阳能供热 D.风力发电
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4.“绿水青山就是金山银山。”下列相关说法错误的是( ) 。
D
A.使用无铅汽油能减少含铅物质的排放
B.燃煤产生的烟尘是雾霾的成因之一
C.煤完全燃烧也会造成空气污染
D.使用化石燃料会污染环境,应禁止使用
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基础巩固
1.从环境保护的角度考虑,下列燃料最理想的是( ) 。
C
A.煤 B.汽油 C.氢气 D.天然气
2.为了节能,燃烧前可将汽油等 喷成雾状,原理是( ) 。
B
A.减少氧气的消耗量 B.增大汽油与空气的接触面
C.降低汽油的着火点 D.提高汽油的着火点
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3.下列关于燃料综合利用的说法正确的是( ) 。
A
A.石油分馏可制得汽油、柴油等产品
B.石油的分馏和煤的干馏都属于化学变化
C.将煤在空气中加强热可制得焦炭、煤焦油和焦炉气等产品
D.石油是由一些沸点不同的化合物组成的混合物,不加热就可以直接燃烧
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4.燃烧是人类最早有意识利用的化学反应之一,它的发现和应用标志着
人类文明的伟大进步。
(1)原始人使用木柴燃烧释放的____能烘烤食物,告别了茹毛饮血的
野蛮时代。现在,人们仍然利用燃料的燃烧蒸煮食物。家用液化石油气
中的丙烯 燃烧的化学方程式为____________________________。
从微观角度分析,丙烯液化与丙烯燃烧两个过程的主要区别是________
______________________________________________________________
_________________。
热
丙烯液化时分子之间的间隔变小,是物理变化;丙烯燃烧时生成了其他物质的分子,是化学变化
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(2)燃烧产生的高温可用于冶炼金属。木炭可在高温条件下还原氧化
铜生成铜和二氧化碳,该反应的化学方程式为
________________________。
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(3)在大棚中燃烧沼气可以提高作物产量。沼气的主要成分燃烧的微
观示意图如图6-12所示。
图6-12
下列说法正确的有______(填序号)。
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A.参加反应的 与 的质量比为
B.反应前后各元素的化合价都不变
C.该反应属于氧化反应
D.点燃沼气前需要检验其纯度,以防发生爆炸
E.生成的 可做气肥
√
√
√
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(4)结合上述事例,请你谈一谈燃烧的价值:_____________________
___________________________。
燃料燃烧产生的热量可用于做饭、取暖(合理即可)
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能力提升
5.石油古称“洧水”。《汉书》中记载有“高奴(县)有洧水可燃”,《梦
溪笔谈》中对其的描述为 “予知其烟可用,试扫其烟为墨,黑光如漆”。
下列有关“洧水”的说法错误的是( ) 。
D
A.“洧水”具有可燃性
B.“洧水”是一种混合物
C.“洧水”中主要含有C、 两种元素
D.“洧水”是一种可再生能源
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6.目前城市居民所使用的燃料主要有管道煤气、天然气和液化石油气。
(1)管道煤气的主要成分是,天然气的主要成分是 。分别燃烧
相同质量的管道煤气和天然气,消耗空气质量较大的是________。若将
燃烧管道煤气的灶具改为燃烧天然气,则改造办法是________________
_____________。若不做改造,则可能产生的不良后果是____________________________
_____________________。
天然气
增大空气进入量(合理即可)
天然气不完全燃烧,生成有毒的
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(2)管道煤气中含有少量烃类(碳氢化合物),包括乙烷、丙烷、丁
烷等。它们的某些物理性质如下表所示。
乙烷 丙烷 丁烷
熔点/ -183.3 -189.7 -138.4
沸点/ -88.6 -42.1 -0.5
试根据以上数据,解释严寒季节时管道煤气火焰较小,甚至呈断续状态
的原因:________________________________________________。
丁烷遇冷凝结为液体使管道内气流不畅(合理即可)
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素能拓展
7.阅读相关材料,回答下列问题。
《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化、清洁、低碳转型。太阳能的利用是热门的研究方向之一。例如,可以利用太阳能将水转化
图6-13
为 。某种光分解水的过程如图6-13甲所示,产生的在一定条件下与反应可合成液态燃料 (甲醇)。另外,也可以在太阳光照射下,通过光催化将、直接转化为 、、、 等太阳能燃料(见图6-13乙)。
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此外,还可以利用照明灯、人体散发的热量等生活中随处可见的废热发电。
我国研发的“柔性、可裁剪碲化铋 纤维素复合热电薄膜电池”,能充分贴合人体体表,实现利用体表散热为蓝牙耳机、手表、智能手环等可穿戴电子设备供电(见图6-13丙)。可以看出,在新能源的开发和利用中,化学起着不可替代的作用。
图6-13
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图6-13
(1)在图6-13甲所示的转化过程中,可循环利用的
物质有 和_____。与电解水相比,该方法的优
点是________。
低耗能
(2)通过光催化得到太阳能燃料,是将光能转化
为______能。太阳能燃料充分燃烧的化学方程式为
______________________________(写出其中一个
即可)。
化学
(合理即可)
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图6-13
(3)下列说法正确的是_____(填序号)。
AD
A.能源结构正向着多元、清洁、低碳转型
B.太阳能属于不可再生能源
C.生活中的废热无法利用
D.化学与新能源开发密切相关
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