第七单元课题2化石燃料的合理利用-2025-2026学年九年级化学人教版（2024）上册

第七单元 能源的合理利用与开发 课题2 化石燃料的合理利用 一、知识梳理 1.三大化石燃料： 2.甲烷的性质： 色、 味的 体，密度比空气 ， 溶于水。 具有 性。 3.甲烷燃烧的现象：发出 火焰，放出 。 4.如何使燃料充分燃烧： 一是 ； 二是 。 5.能导致酸雨的气体： 等。 6.乙醇的性质： 色、 味的 体，能与水 ，水溶液俗称 。具有 性。 7.氢气的性质：氢气是无 、无 、 于水的气体，密度 。具有 性和 性。是最 、最 的燃料。目前不能广泛使用的原因： 且 困难。 8.正在推广或使用的新能源： 二、基础达标 1.氢燃料电池把　 　能转化为电能。氢燃料电池的优点是　 　。 2.烹调食物所用燃料天然气的主要成分是 (填化学式)，观察到火焰呈黄色或橙色时，需将灶具的空气进风口调 (填“大”或“小”)。 煤属于 （填“混合物 ”或“纯净物 ”）。燃烧时，若煤层上方出现蓝色 火焰，此时应将进风口 （填“调大 ”或“调小 ”）。 3.国家决定推广使用乙醇汽油，所谓乙醇汽 油就是在汽油中放入适量的乙醇混合而成的 一种燃料。下列叙述错误的是（　　） A.乙醇汽油是一种新型化合物 B.由石油可以制得汽油 C.使用乙醇汽油会减少SO2、NOX等有害气体的排放 D.用玉米、高粱的籽粒经发酵可制得乙醇，乙醇是绿色能源 4.开发和利用新能源是国家能源战略发展 的方向。下列不属于新能源的是（　　） A.天然气 B.核能 C.太阳能 D.风能 5.2022年我国在可燃冰开采技术上取得了世 界性的突破．可燃冰分解出的甲烷属于（　　） A.混合物 B.单质 C.氧化物 D.有机物 6.下列燃料燃烧时，能实现二氧化碳零排放 的是（　　） A.天然气 B.汽油 C.煤炭 D.氢气 7.化石燃料的不当使用给环境造成不良影响， 下列哪项环境问题，不是化石燃料燃烧造成 的（　　） A.雾霾天气 B.白色污染 C.酸雨 D.温室效应增强 8.家用燃料使用的发展历程（括号内表示燃 料主要成分）如图所示。下列有关说法错误 的是（　　） A.燃料燃烧时均放出热量 B.煤、石油、天然气都属于化石燃料 C.管道煤气有毒 D.丁烷中碳、氢元素的质量比为4：10 9.能源、环境与人类的生活和社会发展密切 相关。 （1）目前，人类以化石燃料为主要能源，常见的化石燃料包括煤、　 　和天然气，天然气的主要成分是　 　，它燃烧时将化学能主要转化为　 　能。 （2）为减少污染、提高煤的利用率，可将其转化为可燃性气体，此过程可认为是碳与水的反应，其微观示意图如下所示： ①该反应的基本反应类型为　 　； ②该反应生成物的分子个数比为　 。 （3）为减少温室气体排放，人们积极寻找不含碳元素的燃料。经研究发现NH3燃烧的产物没有污染，且释放大量能量，有一定应用前景。 ①NH3中氮元素和氢元素的质量比为　 　 。 ②将NH3燃烧反应的化学方程式补充完整：4NH3 + 3O2 6H2O + 　 　。 三、能力提升 10．“西气东输”工程使我国东南沿海城市的 居民用上了天然气。现有一套以液化石油气 （主要成分是C3H8）为燃料的灶具，要改成 以天然气为燃料，应该采取的措施是（　　） A.燃料气和空气的进入量都减小 B.燃料气和空气的进入量都增大 C.减小燃料气的进入量或增大空气的进入量 D.增大燃料气的进入量或减小空气的进入量 11.A~G都是初中化学学习过的常见物质，这些物质在一定条件下，存在着如下图所示的转化关系。已知A和E为单质，其它为化合物，且C是黑色固体、G是大理石中的主要成分。请根据图示推测，回答下列问题： (1)B的化学式是 。 (2)写出反应①的化学方程式为 。 (3)指出反应①基本反应类型 。 (4)写出反应③的化学方程式为 学科网（北京）股份有限公司 $ 第七单元 燃料及其利用 课题2 化合能源的合理利用 【学习目标】 1.知道化石能源是人类重要的自然资源，对人类生活起着重要作用 2.了解化石能源的不可再生性，认识合理开采和节约使用化石能源的重要性 3.降低化石能源的利用对环境的影响 【学习重点】 了解化石能源的不可再生性，认识合理利用化石能源的重要性 【学习难点】 降低化石能源的利用对环境的影响 【学习方法】 实验探究与自学交流 【旧知回顾】 1.化学变化的便随的现象有： 2.化学变化的便随的能量变化有： 【自学梳理】 一、化石能源的利用 1.三大化石燃料： 都是 物，属于 能源。 2.煤： ①复杂的 ，主要含有 元素，还含少量的 等元素 ②煤的综合利用：将煤 加强热或煤与其他物质反应，得到 （冶炼金属）、 （化工原料）、 （主要含 ），用作燃料； 3.石油 ①一种黏稠的 体，主要含 元素 ②石油的综合利用：将石油加热并使用 炼制，再利用各成分的 不同进行分离，可得到多种 和 。 4.天然气（主要成分 ） ①物理性质： 色、 味的 体，密度比空气 ， 溶于水。 ②化学性质： 性 （发出 火焰，放出 ） ③沼气的主要成分是 。 ④可燃冰是在 和 条件下形成的，主要成分是甲烷水合物，具有 、 等优点，有望成为未来新能源。 二、降低化石能源的利用对环境的影响 （一）化石能源燃烧对空气的污染： 1.煤燃烧时产生 、 等污染物，这些气体或气体在空气中发生反应后的生成物溶于雨水，会形成 ； 2.汽车使用的汽油或柴油燃烧时产生的 一氧化碳、未燃烧的碳氢化合物、氮的氧化物和 等，会随尾气直接排放到空气中，造成污染； 3.大量化石能源燃烧释放的二氧化碳会引起 加剧，导致 。 （二）减少化石能源燃烧对空气污染的方法： 1.推广使用 ，用 代替煤； 2.改进汽车发动机的燃烧方式，使用 装置，加大尾气检测力度，推广使用电动汽车； 3.开发和利用 。 三、新能源的利用和开发 （一）氢气：最 、最 的燃料 1.物理性质：氢气是无 、无 、 于水的气体，密度 。 2.化学性质： ①有可燃性 ②有还原性 3.电解水可得到氢气 原理为： 4.不能广泛使用的原因：氢气制取成本 且 困难 （二）氢气的实验室制法（锌和稀硫酸） 1.原理： 2.实验室制取氢气不用稀盐酸的原因： 3.收集方法： 法（密度比空 气 ）、 法（ 溶于水） （三）正在推广或使用的新能源： 【随堂练习】 1.造成酸雨的主要物质是（ ） A.甲烷和一氧化碳 B.二氧化硫和一氧化碳 C.一氧化碳和二氧化碳 D.二氧化硫和二氧化氮 2.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放出热量C.化学反应伴随能量变化 D.所有能量都是通过化学反应获得的 3.下列关于石油的叙述不正确的是（ ） A.石油是一种化工产品 B.石油是一种混合物 C.可利用石油产品发电 D.将石油分馏可得到多种产品 4.有3瓶无色、无气味的气体A、B、C,它们分别是甲烷、氢气、一氧化碳中的一种。①点燃每种气体，用干燥的冷烧杯罩在火焰上方，在B、C火焰上方的烧杯壁上有水滴出现，而A火焰上方的烧杯壁上没有水滴。②燃烧后分别现象烧杯中注入澄清石灰水，振荡，A、B烧杯内的石灰水变浑浊，C烧杯内没有变化。 （1） A物质是 ；B物质是 ； C物质是 。 （2） 写出有关反应方程式： ① ② 【课堂小结】通过本节课的学习，你收获了什么？ 学科网（北京）股份有限公司 $第七单元 能源的合理利用与开发 课题2 化石燃料的合理利用 1.化学变化伴随的现象有： 2.化学变化伴随的能量变化有： 颜色改变、放出气体、生成沉淀 吸热、放热、发光 【旧知回顾】 目前，人类利用的能量大多来自化石能源，如煤、石油和天然气等。这些化石能源及其加工后的 产品常被用作燃料，因此化石能源也被称为化石燃料。那么，化石能源是如何被利用的？如何在利用化石能源的同时保护好我们的生存环境？ 利：改善生活 弊：环境问题 三大化石燃料： 都是 物，属于 能源。 煤 石油 天然气 混合 不可再生 一、化石能源的利用 煤： ①复杂的 ，主要含有 元素，还含有 等元素 碳 氢、氧、氮、硫 混合物 将煤 加强热或煤与其他物质反应，得到 （冶炼金属）、 （化工原料）、 （主要含 ），用作燃料； 煤 干馏 隔绝空气加强热 焦炭 煤焦油 煤气 气化 控制燃烧 可燃气体 高温、高压、催化剂 H2 H2O 高温 液化 隔绝空气加强热 液体燃料 水煤气 烃类、醇类等物质 水煤气 H2O 化学变化 ②煤的综合利用： 一氧化碳、氢气、甲烷 隔绝空气 焦炭 煤焦油 煤气 将煤隔绝空气加强热，就能使煤分解成焦炉煤气、粗氨水、焦炭和煤焦 油等，利用这些物质可以进一步合成多种有用的产品 我国的化石能源中，煤多油少。科技工作者立足我国能源资源禀赋，推进化石能源清洁高效利用，致力于实现煤制油技术中国造。依靠自主创新的煤间接液化成套技术，我国在2022年建成了全球单体规模最大的煤间接液化项目。 ①一种黏稠的 体，主要含 元素 ②石油的综合利用： 将石油加热并使用 炼制，再利用各成分的 不同进行分离，可得到多种 和 。 化工原料 燃料 煤： 液 碳、氢 催化剂 沸点 石油化工的一种产品 丙 烷 丁 烷 丙 烯 丁 烯 ①物理性质： 色、 味的 体，密度比空气 ， 溶于水。 ②化学性质： 性 （发出 火焰，放出 ） 点燃前要验纯！ 无 无 气 小 难 可燃 蓝色 热量 CH4+ 2O2 CO2 + 2H2O 点燃 天然气： （主要成分CH4） ③沼气的主要成分是         。 甲烷CH4 ④可燃冰是在     和      条件下形成的，主要成分是甲烷水合物，具有       、        等优点，有望成为未来新能源。 高压 低温 热值高 储量巨大 煤 石油 天然气 ≈ 50年 ≈18.5年 ≈ 30.5年 按照表中的数据，估算一下大约多少年后可能将没有可开采的煤、石油和天然气 合理开采化石能源 提高燃料利用率 根据你的估算结果，谈谈你对化石燃料使用与开发的看法 2021我国化石能源储量和年产量 化石能源燃烧对空气的污染：  1.煤燃烧时产生          、          等污染物，这些气体或气体在空气中发生反应后的生成物溶于雨水，会形成       ； 二氧化硫 氮的氧化物 酸雨 2.汽车使用的汽油或柴油燃烧时产生的一氧化碳、未燃烧的碳氢化合物、氮的氧化物和       等，会随尾气直接排放到空气中，造成污染； 烟尘 3.大量化石能源燃烧释放的二氧化碳会引起        加剧，导致         。 温室效应 全球变暖 减少化石能源燃烧对空气污染的方法： 1.推广使用       ，用      代替煤； 煤含有元素 CO2 CO SO2 NO2 H2O 空气污染物 S ＋ O2 N H O C 烟气脱硫 脱硫煤 脱硫煤 天然气 煤改气 2.改进汽车发动机的燃烧方式，使用            装置，加大尾气检测力度，推广使用电动汽车； 催化净化 喷油嘴畅通雾化表现 发动机中燃料充分燃烧 汽车涡轮增压器，提高发动机进气能力 三元催化器 汽车尾气净化装置 3.开发和利用           。 新能源汽车 氢燃料汽车 乙醇汽油 新能源 最 、最 的燃料，氢气本身无毒，热值高，产物是水，不污染空气。 1.物理性质：氢气是无 、无 、 于水的气体，密度 。 2.化学性质： ①有可燃性 ②有还原性 清洁 理想 色 味 难溶 比空气小 2H2+O2 2H2O 点燃 H2+CuO Cu +H2O △ 氢气： 我国研制的大推力氢氧火箭发动机 3.电解水可得到氢气 ，但耗用电能。 4.不能广泛使用的原因：氢气制取成本 且 困难。 2H2O 2H2↑ + O2↑ 通电 高 贮存 氢气的实验室制法 （锌和稀硫酸） Zn + H2SO4 = ZnSO4 + H2↑ 2.实验室制取氢气不用稀盐酸的原因： 3.收集方法： 法（密度比空气 ）、 法（ 溶于水） 盐酸具有挥发性，会使收集的气体不纯 向下排气 小 排水 难 正在推广或使用的新能源： 太阳能 浙江温州滩涂光伏发电项目 亚洲最大滩涂渔光互补发电项目 青海德令哈熔盐光热发电项目 风能 广东阳江海上风电项目 国内首个百万千瓦级海上风电场 地热能 29 潮汐能 30 生物质能 核能 福建福清“华龙一号”核电项目 我国核电走向世界的“中国名片” 　　可再生能源规模化利用创新技术——可再生能源制氢 　　将不稳定的可再生能源转化为稳定的氢能进行利用，解决可再生能 源间歇性强、波动性快的难题。 光伏电解水制氢 风电制氢 核能制氢 　　可再生能源规模化利用创新技术——储能 压缩空气储能 电化学储能 1.造成酸雨的主要物质是（ ） A.甲烷和一氧化碳 B.二氧化硫和一氧化碳 C.一氧化碳和二氧化碳 D.二氧化硫和二氧化氮 D 【随堂练习】 2.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放出热量 C.化学反应伴随能量变化 D.所有能量都是通过化学反应获得的 C 3.下列关于石油的叙述不正确的是（ ） A.石油是一种化工产品 B.石油是一种混合物 C.可利用石油产品发电 D.将石油分馏可得到多种产品 A （1）A物质是 ；B物质是 ；C物质是 。 （2）写出有关反应方程式： ① ② CO CH4 H2 4.有3瓶无色、无气味的气体A、B、C,它们分别是甲烷、氢气、一氧化碳中的一种。 ①点燃每种气体，用干燥的冷烧杯罩在火焰上方，在B、C火焰上方的烧杯壁上有水滴出现，而A火焰上方的烧杯壁上没有水滴。 ②燃烧后分别现象烧杯中注入澄清石灰水，振荡，A、B烧杯内的石灰水变浑浊，C烧杯内没有变化。 CH4+ 2O2 CO2 + 2H2O 点燃 2H2+O2 2H2O 点燃 CO2+Ca(OH)2=CaCO3↓+H2O 2CO+O2 2CO2 点燃 【练习与应用】 1.下列关于化石能源的叙述中，不正确的是（ ）。 A.煤可用于发电 B.石油炼制可得到多种产品 C.天然气的主要成分是甲烷 D.化石能源只能通过燃烧加以利用 2.从环境保护的角度考虑，下列燃料中最理想的是（ ）。 A.乙醇 B.汽油 C.氢气 D.天然气 D C 3. 天然气作为一种较清洁的燃料，已经走进城乡居民生活。请回答下列问题。 （1）与燃煤相比，使用天然气可以减少的空气污染物有 （填一种即可）。 （2）上网查阅我国化石能源的分布情况，说明西气东输工程的意义。 SO2 西气东输 川气东送 4. 秸秆等生物质可用于生产乙醇等生物质能源。下表给出了乙醇、石油燃烧时释放的能量和二氧化碳的数据。 请结合以上数据，并查阅资料，分析这两种能源各自的优势： （1）乙醇:乙醇燃烧虽然会产生二氧化碳,但用于生产乙醇的植物在生长过程中,通过光合作用会吸收大气中的二氧化碳,而且生物质能源可以再生。不足是燃烧释放的能量相对较少。 （2）石油:与乙醇相比,相同质量的石油释放的能量较多。但石油不可再生,且在释放相同能量的情况下,石油释放的二氧化碳较多,燃烧石油还会产生二氧化氮等其他污染气体。 【复习与提高】 1. 对下列现象的解释中，合理的是（ ）。 A. 吹灭蜡烛——隔绝了氧气 B. 煤粉比煤块燃烧更旺——增大了与氧气的接触面积 C. 燃气灶火焰呈黄色或橙色——燃气充分燃烧 D. 煤炉火越扇越旺——降低了煤的着火点 B 2. 利用右图所示装置，可以模拟可燃粉尘爆炸。在敞口小 塑料瓶中放入干燥的面粉，点燃蜡烛，用塑料盖盖住金 属罐。用气囊向装置中快速鼓入大量空气，使面粉充满 金属罐体，可观察到爆炸现象（人与该装置保持安全距 离）。根据以上信息，下列对存在可燃粉尘场所的安全启示中，不正确的是（ ）。 A. 鼓气后发生爆炸，说明这类场所要注意减小可燃粉尘的浓度 B. 燃着的蜡烛引燃爆炸，说明这类场所要严禁烟火 C. 实验时用塑料盖盖住金属罐，说明这类场所要保持密闭 D. 燃着的蜡烛引燃爆炸，提示这类场所应使用防爆灯具 C 3. 下列有关能源利用的说法中，不正确的是（ ）。 A. 新能源汽车的发展减少了汽车尾气对环境的污染 B. 煤燃烧导致的酸雨对建筑物没有影响 C. 煤通过综合利用可以得到化工原料 D. 石油炼制可得到汽油、煤油和柴油 4. 下列有关碳达峰、碳中和的说法中，不正确的是（ ）。 A. 2030年我国实现碳达峰目标后，二氧化碳排放量会平稳下降 B. 践行低碳行动，有助于实现碳达峰目标 C. 二氧化碳捕集和封存技术是实现碳中和的有效手段 D. 植树造林有助于减少二氧化碳排放 B D 二氧化碳的吸收 5. 可燃冰的主要成分是高压、低温条件下形成的甲烷水合物。可燃冰主要分布在海底和冻土层。1立方米可燃冰分解后可释放出上百立方米甲烷。 请结合以上信息回答下列问题。 （1）以下选项中，可能存在可燃冰的是 （填字母），理由是 。 a.南海 b.青藏高原 c.长江中下游平原 d.四川盆地 （2）可燃冰被称为“21世纪的新能源”，请从能源、经济、环境等角度谈谈可燃冰的价值。 ab 可燃冰主要分布在海底和冻土层 可燃冰的利用有利于缓解传统化石能源的短缺，其热值高，资源量大，燃烧产物较清洁 6. 请对右图所示实验进行分析。 （1）该实验中可以观察到的现象是: 以上现象可以说明燃烧的条件是: （2）实验中使用气球的目的是: （3）通过该实验，推测白磷在实验室里的保存方法： 红磷和水中的白磷不燃烧，试管中的白磷燃烧 氧气 封存在水中 防止生成的五氧化二磷逸出，污染空气 尾气处理 温度达到着火点 7. 请回答下列问题。 （1）1 kg天然气和1 kg煤分别充分燃烧，产生的CO2和SO2的质量如下图所示，则 燃烧产生的气体更易导致酸雨， 燃烧对环境影响较小。 （2）煤制油技术以煤为主要原料，通过化学加工过程生产油品和化工产品。我国自主创新的煤间接液化技术实现了煤制油技术中国造。下列对该项技术研发价值的表述中，合理的是 （填字母）。 a.一定程度上解决我国石油资源短缺问题 b.减少煤燃烧产生的环境污染 c.提升我国能源安全保障能力 d.使化石能源的使用实现温室气体“零排放” 煤 天然气 abc 5.有位化学教师取用氧化钙时，发现装满试剂的塑料瓶已经膨胀破裂 。如果用其中的试剂做与水反应的实验，会有明显的放热现象吗？为什么？ 可能不会有明显的放热现象 CaO+H2O=Ca(OH)2 因为塑料瓶中的氧化钙已经和空气中的水蒸气反应生成了氢氧化钙 9. 请根据图7-27“我国能源消费结构的变化趋势图”分析，近年来我国能源消费结构的变化对于实现碳达峰目标的意义是什么？为实现碳达峰目标，你认为我国未来能源消费结构的特点将是什么？ 煤、石油和天然气等化石能源占能源消费总量的比重在下降，能够减少二氧碳的排放，有利于实现碳达峰的目标。 为实现碳达峰目标，未来能源消费结构是继续减少化石源占能源消费总量的比重，积极开发利用低碳或无碳的可再生清洁能源，如太阳能、风能、地能、潮汐能和生物质能等。 Lavf58.46.101 NuMuxer Lavf57.83.100 $