7.2化石能源的合理利用(第二课时)讲义--2025-2026学年九年级化学人教版上册
2026-01-14
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2份
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普通
摘要:
本初中化学讲义聚焦化石能源合理利用,系统梳理化石燃料燃烧污染的三大原因(杂质燃烧、燃烧不充分、浮尘排放),酸雨的形成(SO₂、NOₓ)、危害及防治,汽车尾气污染物与治理,清洁燃料(乙醇、CNG等)和新能源(太阳能、风能等)特点,构建“问题-原因-措施-替代方案”的学习支架。
该资料特色在于结合生活实际(如低碳生活行动、新能源汽车案例),设计实验探究(模拟化石燃料燃烧实验)和社会调查(校园能源使用调查),培养科学思维(分析污染与防治内在联系)、科学探究与实践(实验与调查活动)及科学态度与责任(环保与可持续发展理念),课中辅助教学,课后助力学生回顾强化,弥补知识盲点。
内容正文:
2025-2026学年人教版九年级化学
《第七单元能源的合理利用与开发课题2化石能源的合理利用(第二课时)》精品讲义
(
学习
目标
1.能准确说出化石燃料燃烧对空气造成污染的三大主要原因;
2.明确酸雨的形成原因、主要危害及核心防治措施;
3.掌握汽车尾气的主要污染物及减少尾气污染的具体方法;
4.了解乙醇、压缩天然气(CNG)、液化石油气(LPG)等清洁燃料的特点,
5.知晓太阳能、风能等新能源的优势。
6.认识化石能源利用与环境破坏的辩证关系,树立环保意识和可持续发展理念;
7.增强社会责任感,主动关注身边的能源使用与环境问题,养成绿色生活习惯。
)
(
二
.重点难点
1.重点
(1)化石燃料燃烧造成空气污染的原因(杂质燃烧、燃烧不充分、浮尘排放)。
(2)酸雨的形成原因(SO
2
、NO
ₓ
溶于雨水)、危害及防治措施;汽车尾气的污染物与治理方法。
(3)清洁燃料(乙醇、CNG、LPG)的应用及新能源开发的重要性。
2.难点
(1)分析化石燃料燃烧产物与环境问题的内在联系(如硫元素
→
SO
2
→
酸雨)。
(2)理解不同污染防治措施的原理(如脱硫煤减少SO
2
排放、催化净化装置转化有害气体)。
(3)结合实际场景选择合适的燃料及污染治理方案,建立
“
绿色能源
”
的应用思维。
)
三.课前预习
阅读教材,完成下列问题:
1. 化石燃料燃烧造成空气污染的主要原因有三点:一是燃料中的杂质(如硫)燃烧产生______等污染物;二是燃烧不充分产生______等有毒气体;三是未燃烧的碳氢化合物及炭粒、尘粒形成______。
2. 酸雨是______和______等气体(或其反应生成物)溶于雨水形成的,其pH______(填“大于”“小于”或“等于”)5.6。
3. 汽车尾气的主要污染物包括一氧化碳、未燃烧的碳氢化合物、______、含铅化合物和______等。
4. 常见的清洁燃料有______、液化石油气(LPG)等,新能源包括太阳能、______、风能等(任写一种)。
四.课堂探秘
工业革命以来,化石能源的广泛使用大大改善了人类的生活,推动了经济发展和社会进步。但是,化石能源在造福人类的同时,也带来了一些环境问题。如何降低化石能源的利用对环境的影响日益引起人类的重视。
化石能源燃烧时产生的一些物质会对空气造成污染。
(一)化石燃料燃烧与空气污染
化石能源燃烧时产生的一些物质会对空气造成污染,也对气候产生了一定的影响。你能举几个例子吗?
煤燃烧 天然气燃烧 原油燃烧
煤中含有C、H、S、N等元素,石油主要含C、H元素,结合燃烧反应规律,思考这些元素燃烧会生成哪些物质?哪些物质会造成空气污染?
1. 空气污染的三大来源及对应污染物
污染来源
主要污染物
燃料中杂质燃烧
二氧化硫(SO2)、氮氧化物(NOₓ)
燃料燃烧不充分
一氧化碳(CO)
未燃烧物质排放
碳氢化合物、炭粒、尘粒
2.化石燃料燃烧造成空气污染的主要原因
(1)燃料中的一些杂质如硫等燃烧时产生空气污染物如二氧化硫等。
(2)燃料燃烧不充分,产生一氧化碳等。
(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。
3.化石燃料燃烧对客气的影响
(二)温室效应
大气中的二氧化碳气体能像温室的玻璃或塑料薄膜那样,使地面吸收的太阳光的能量不易散失,从而使全球变暖的现象.
1.温室气体:CO2、O3、CH4、一氧化二氮(N2O)、氟氯代烷(氟氯昂)等。
2.好处:使全球地表温度达到适宜人类生存的15℃。
近几十年来,一方面,随着工业的高速发展和人们生活水平的不断提高,人类消耗的化石燃料急剧增加,排入大气中的二氧化碳越来越多;另一方面,能够吸收二氧化碳的森林却因为人类的乱砍滥伐和天灾等因素不断减少,结果大气中二氧化碳的含量不断上升,导致温室效应增强,全球变暖。全球变暖已使人类的生存环境遭受严重的威胁。
3.危害:
(1)两极冰川融化,海平面上升。
(2)气候反常,海洋风暴增多。
(3)土地干旱,沙漠化面积增大。
4.防治措施:
(1)尽量减少使用化石燃料。
(2)利用太阳能、风能等清洁燃料 。
(3)使用节能产品。
(4)大力植树造林。
(5)人工吸收二氧化碳
5.倡导低碳生活 我们在行动
低碳生活,是指在日常生活中减少二氧化碳排放,践行绿色、环保、可持续的生活方式,助力减缓温室效应,守护地球家园。以下是适合学生和普通人群的可落地行动方案:
(1)绿色出行,减少碳排放
①短途出行优先选择步行、骑自行车,既低碳又能锻炼身体;中长途出行尽量乘坐公交车、地铁等公共交通工具,减少私家车使用频率。
②家庭用车可选择新能源汽车,或采用“拼车”模式,降低单车出行的碳排放量。
(2)节约能源,从点滴做起
①节约用电:随手关灯、关闭电器电源,避免待机耗电;优先使用节能灯泡、节能家电;合理调节空调温度,夏季不低于26℃,冬季不高于20℃。
②节约用水:随手关闭水龙头,一水多用(如用洗菜水浇花、冲厕所),减少水资源浪费的同时,降低水处理过程中的能源消耗。
(3)低碳消费,践行绿色理念
①减少一次性用品使用:自带环保布袋购物,拒绝使用塑料袋;自带水杯、餐具,不使用一次性纸杯、筷子、饭盒。
②选购低碳产品:优先选择节能认证、可回收、可降解的商品;减少过度包装商品的购买,践行“简约消费”。
(4)垃圾分类,促进资源循环
①严格按照分类标准投放垃圾,将可回收物(纸类、塑料、玻璃等)、厨余垃圾、有害垃圾、其他垃圾分开处理。
②积极参与废旧物品回收利用,如旧书本、旧衣物捐赠或回收,减少垃圾焚烧、填埋产生的二氧化碳和污染物。
(5)校园与家庭的低碳实践
①校园行动:开展“低碳课堂”,宣传低碳知识;组织“绿植领养”活动,利用植物光合作用吸收二氧化碳;节约纸张,双面打印,推行无纸化办公和学习。
②家庭行动:多食用本地、当季食材,减少长途运输带来的碳排放;倡导“光盘行动”,杜绝食物浪费;种植绿植花卉,美化家居环境的同时净化空气。
低碳生活不是一句口号,而是融入日常的点滴行动。从现在开始,从自身做起,带动家人、朋友一起践行低碳生活,用小小的改变,守护蔚蓝星球。
6.了解自然界的二氧化碳的循环
(三)酸雨的危害与防治
1.形成:化石燃料燃烧时排放的二氧化硫、二氧化氮等污染物在空气中会发生一系列反应,其生成物可溶于雨水,形成酸雨。
2. 危害:
①直接危害人体健康;
②酸化水体,影响水生动植物生长;
③破坏土壤、植被、森林;
④毁坏建筑,腐蚀金属。
酸雨可以毁坏建筑 脱硫塔
3.防治措施:
①减少硫的氧化物、氮的氧化物等物质向空气中排放;
②用天然气代替煤;
③大力推广使用脱硫煤。
(四)汽车尾气污染
汽车尾气是汽车发动机燃烧燃料后排出的废气,包含一氧化碳、氮氧化物、碳氢化合物、颗粒物(PM)、挥发性有机物等多种污染物,是城市大气污染的主要来源之一。
这些污染物不仅会刺激人体呼吸道、损害心血管和神经系统,还会引发光化学烟雾、酸雨等环境问题,同时加剧温室效应,对生态系统和人类健康造成双重危害。
对汽车尾气的防治:
(1) 改进发动机的燃烧方式,使燃料充分燃烧。
(2)使用催化净化装置,使有害气体转化为无害物质。
(3)使用无铅汽油,禁止含铅物质的排放。
(4)使用清洁能源。
(5)在汽油中添加适量的酒精制成乙醇汽油。
(6)在管理上,加大检测尾气的力度,禁止尾气没有达到环保标准的汽车上路。
使用压缩天然气燃料的汽车 液化石油气汽车加气站
(五)清洁燃料与新能源
1.氢能源
氢能源是一种来源丰富、绿色低碳、应用广泛的二次能源,正成为全球能源转型发展的重要载体之一 。
(1)氢能源的优点
①能量密度高:氢的发热值是所有化石燃料、化工燃料和生物燃料中最高的,达122KJ/g,是汽油发热值的3倍。
②清洁无污染:氢气燃烧的产物只有水,不会产生诸如一氧化碳、二氧化碳、碳氢化合物等对环境有害的污染物质,是一种非常环保的能源。
③存在形式多样:氢可以以气态、液态或固态的氢化物出现,能适应贮运及各种应用环境的不同要求。
(2)氢气的制取
我们知道,电解水可以制取氢气。在实验室里,我们常用锌与稀硫酸反应来制取氢气。
化学方程式为: Zn+H2SO4===ZnSO4+ H2↑
工业上一般通过电解水或以化石能源为原料制取氢气。
①电解水制氢:通过电流分解水生成氢气和氧气,该方法可利用可再生能源发电来驱动,实现绿色制氢,但目前成本相对较高。
②化石燃料制氢:主要包括煤制氢和天然气制氢等,技术成熟,成本较低,但会产生温室气体排放,属于灰氢范畴,若加装碳捕集与封存技术(CCS),则可成为蓝氢。
③生物制氢:通过微生物或热化学方法从有机物中提取氢气,是一种具有发展潜力的绿色制氢方式。
(3)氢气的性质
①物理性质:氢气(H2)是最轻的气体,为无色、无味、无臭的双原子分子,难溶于水,密度远小于空气,可采用向下排空气法或排水法收集。
②化学性质:化学性质活泼,具有可燃性,燃烧时放热多且产物仅为水,是清洁燃料;同时具有还原性,能在加热条件下还原氧化铜等金属氧化物,常用于冶金工业。
(4)应用领域
①交通运输:氢内燃机和氢燃料电池是发展氢能源汽车的主要方向,氢燃料电池汽车具有零排放、补充燃料快、续航能力强等优势。此外,氢能还可应用于航空航天领域,如液氧 - 液氢可作为火箭推进剂。
②电力领域:氢能可以通过氢燃料电池为电网提供稳定电力,也可作为备用电源和分布式电源。
③工业领域:氢气是重要的化工原料,可用于合成氨、甲醇等,还可在炼钢过程中代替焦炭和天然气作为还原剂,减少碳排放。
氢燃料电池汽车 氢燃料动力车
(5)发展现状
2024年中国氢能全年生产消费规模超3650万吨,位列世界第一位。截至2024年底,中国氢气产能超5000万吨/年,其中煤制氢产能约2800万吨/年,天然气制氢产能约1080万吨/年,工业副产氢产能约1070万吨/年,电解水制氢产能约50万吨/年。全球各类可再生能源电解水制氢项目累计建成产能超25万吨/年,中国产能超12万吨/年,占比超过50%。全球在营加氢站总数超1200座,中国各地建成加氢站超540座。
2.其他新能源
(1)太阳能:
太阳能是将太阳辐射能转化为电能或热能的能源形式,主要分为光伏发电和光热发电两类。光伏发电利用半导体光伏效应直接发电,安装灵活、适用场景广;光热发电通过聚光装置加热工质驱动发电机,可配套储热系统实现稳定供电。太阳能资源分布广泛、取之不尽,是目前全球装机规模增长最快的新能源之一。
(2)风能
依靠风力带动风机叶片旋转,将风能转化为机械能再进一步转化为电能,分为陆上风电和海上风电。陆上风电技术成熟、成本较低,适合在风资源丰富的草原、戈壁地区大规模开发;海上风电风速更稳定、年利用小时数更高,且不占用陆地资源,是未来风电发展的重要增长点。
(3)生物质能
以生物质(植物、动物粪便、有机废弃物等)为载体的能源,可通过燃烧发电、生物质气化、生物质液化(生产生物柴油、生物乙醇)等方式利用。生物质能属于可再生能源,且能实现有机废弃物的资源化利用,兼具能源供应和环保治理的双重价值。
(4)地热能
利用地球内部的热能,分为高温地热能和低温地热能。高温地热能(温度>150℃)可用于发电,适合分布在板块交界处的地区;低温地热能(温度<150℃)可直接用于供暖、洗浴、农业温室加热等,应用场景更为广泛。地热能具有稳定、连续的特点,是优质的基荷能源。
(5)海洋能
依托海洋运动产生的能量,包括潮汐能、波浪能、海流能、温差能等。潮汐能利用海水涨落的势能发电,技术相对成熟;波浪能和海流能受海洋环境影响较大,目前多处于示范应用阶段;温差能利用海水表层与深层的温度差发电,适合在热带海域开发。
(6)核能(核聚变)
核裂变技术已实现商业化应用,但核聚变是更具潜力的新能源方向。核聚变以氘、氚为燃料,反应产物无污染,且燃料资源丰富,不会产生核废料问题。目前全球多国正积极开展核聚变实验研究,有望在未来成为人类的终极能源之一。
(六)经典例题
例1.下列关于化石燃料燃烧与环境的说法错误的是( )
A. 煤燃烧产生的SO₂会导致酸雨
B. 化石燃料燃烧不充分会产生CO,CO有毒
C. 汽车尾气中的氮氧化物主要来自燃料中氮元素的燃烧
D. 推广使用脱硫煤可有效减少酸雨的形成
例2.下列措施中,不能减少汽车尾气污染的是( )
A. 改用压缩天然气(CNG)作燃料
B. 加大汽车尾气的检测力度
C. 改进发动机燃烧方式,使汽油充分燃烧
D. 增加汽车数量,提高出行效率
例3.2025年国务院《节能降碳行动方案》提出,到2025年非化石能源消费占比达到20%左右,核心目的是( )
A.彻底淘汰化石能源 B. 降低化石能源污染影响
C.提高能源进口量 D. 促进化工行业扩张
例4.2026年储能行业迈向“大电芯、长时化”发展,储能技术的突破对降低化石能源环境影响的作用是( )
A.直接减少化石燃料储量 B. 解决化石燃料不可再生问题
C.适配新能源消纳,替代部分化石能源 D. 提高化石燃料燃烧效率
例5.王安石《书湖阴先生壁》中“一水护田将绿绕,两山排闼送青来”描绘了绿色生态美景,下列做法能保护这种生态,降低化石能源环境影响的是( )
A. 大量燃烧煤炭取暖 B. 推广新能源汽车
C. 随意丢弃化石燃料废渣 D. 增加石油进口量
例6.学校组织“绿色校园”活动,下列学生行为中能降低化石能源环境影响的是( )
A. 随手丢弃废旧电池 B. 骑自行车上下学
C. 课间长时间开教室空调 D. 用一次性塑料袋装文具
例7.实验室用煤模拟化石能源燃烧实验,观察到黑色粉尘和刺激性气体,该刺激性气体主要是( )
A. O2 B. CO C. SO2 D. N2
例8.每年的4月22日是世界地球日,旨在倡导通过绿色低碳生活,改善地球的整体环境。下列说法或做法正确的是( )
A.二氧化碳过量排放会引起酸雨 B.禁止使用化石燃料
C.露天焚烧生活垃圾 D.双面打印复习资料
例9.从环保角度考虑,下列最理想的燃料是( )
A.氢气 B.汽油 C.木柴 D.石油
例10.习主席在党的二十大报告中指出,要“推动绿色发展,促进人与自然和谐共生”。则下列做法与之相违背的是( )
A.发展太阳能、风能等绿色能源代替传统的化石燃料
B.秸秆就地焚烧,增加土壤肥力
C.积极植树造林,增加植被面积
D.乘坐公共交通,少开私家车
例11.2026年我国新型储能装机量突破5000万千瓦,液流电池储能凭借安全、长寿命的优势,成为新能源配套储能的核心技术,助力降低化石能源调峰发电的环境影响。结合材料与化学知识,完成下列问题:
(1) 新型储能技术可储存风电、光伏等新能源电力,其降低化石能源环境影响的主要原理是( )
A. 直接分解化石燃料中的污染物
B. 减少化石能源作为调峰电源的使用频次
C. 增加覆盖范围
(2) 化石能源燃烧产生的______(填污染物)会导致酸雨,______(填物质)是造成温室效应的主要气体。
(3) 液流电池储能配套新能源发电,属于“绿电”应用,下列发电方式属于绿电的是()
A. 燃煤发电 B. 燃气发电 C. 光伏发电
(4) 下列措施中,与新型储能技术作用原理不同的是()
A. 推广新能源汽车
B. 增加燃煤电厂的脱硫设备
C. 建设抽水蓄能电站
(5) 化石能源包括煤、石油和____,其中_____被称为“工业的血液”。
(6)为降低化石能源对环境的影响,下列做法不合理的是( )
A. 加大化石能源开采力度
B. 推动煤炭清洁高效利用
C. 鼓励家庭使用太阳能热水器
例12.2025年我国首座“光储充”一体化储能电站在江苏投运,该电站整合光伏发电、储能电池、电动汽车充电三大功能,可有效降低化石能源发电占比,减少环境污染。请结合所学知识回答下列问题:
(1)该电站利用光伏发电替代化石能源发电,其核心优势是( )
A. 光伏发电成本比几大化石能源权威发电更低
B. 光伏发电过程不产生化石能源燃烧的污染物
C. 光伏发电不受季节和地区限制
D. 光伏发电的核心是优先使用煤炭等化石能源
(2) 化石能源燃烧产生的_______(填一种气体)会形成酸雨,_______(填一种气体)会加剧温室效应。
(3) 储能电池可储存光伏发电多余的电能,在用电高峰时释放,该技术能降低化石能源环境影响的原因是( )
A. 储能电池可直接吸收化石能源燃烧的CO2
B. 减少化石能源作为调峰电源的使用频率
C. 储能电池能修复被化石能源污染的土壤
D. 储能电池可延长原有的化石能源的使用年限
(4) 电动汽车充电时,电能转化为_______(填一种气体)会形成酸雨,(填一种能量形式)储存于电池中,相比燃油车可减少(填一种污染物)的排放。
(5) 下列做法与该电站“降低化石能源环境影响”理念一致的是( )
A. 大量燃烧煤炭为居民供暖 B. 推广天然气替代煤炭作为工业燃料
C. 随意丢弃化石能源燃烧产生的废渣 D. 增加石油进口量以满足能源需求
(6) 化石能源包括煤、和,它们属于_______(填“可再生”或“不可再生”)能源。
(7) 该电站的运行能直接缓解的环境问题是( )
A. 水土流失 B. 大气污染 C. 白色污染 D. 土壤盐碱化
(8) 下列关于化石能源清洁与开发的相关说法,权威的是( )
A. 彻底淘汰化石能源是目前最合理的能源策略
B. 化石能源清洁利用全是指提高燃烧效率,减少污染物排放
C. 新能源的开发不需要考虑成本和技术因素
D. 化石能源的过度使用与全球气候变暖无关
五.课堂检测
(一)选择题
1.化石燃料燃烧造成空气污染的主要原因不包括( )
A. 产生CO2导致温室效应 B. 产生SO2导致酸雨
C. 产生粉尘形成浮尘污染 D. 产生CO导致中毒
2.乙醇汽油是在汽油中加入适量乙醇形成的燃料,下列关于乙醇汽油的说法正确的是( )
A. 乙醇属于不可再生能源 B. 乙醇燃烧不会产生CO2
C. 使用乙醇汽油可节约石油资源 D. 乙醇汽油属于纯净物
3.酸雨严重危害生态环境,下列防治酸雨的措施合理的是( )
A. 禁止使用化石燃料 B. 用天然气替代煤作燃料
C. 焚烧农作物秸秆补肥 D. 露天焚烧垃圾处理废弃物
4.我国“西气东输”工程持续推进,天然气替代煤炭作为居民燃料的主要环保优势是( )
A. 天然气价格更低 B. 天然气燃烧几乎不产生硫氧化物和氮氧化物
C. 天然气储量更丰富 D. 天然气运输更便捷
5.2025年我国推动钢铁行业超低排放改造,要求80%以上产能完成改造,该措施针对化石能源利用的环境问题是( )
A. 化石能源枯竭 B. 燃烧产生的废气污染 C. 固体废弃物堆积 D. 热污染
6.2026年全球储能市场规模爆发式增长,AI算力基建催生大量绿电配套需求,绿电的核心特点是( )
A.以化石能源为发电原料 B. 发电过程零碳排放
C.只能在白天使用 D. 存储成本极高
7.杜甫诗句“山气日夕佳,飞鸟相与还”展现了清新的空气环境,化石能源燃烧导致空气质量下降的主要污染物不包括( )
A. CO2 B. SO2 C. 粉尘 D. 稀有气体
8.陶渊明“采菊东篱下,悠然见南山”的田园风光需要洁净的环境,下列措施中与降低化石能源环境影响无关的是( )
A. 实施燃煤电厂节能降碳改造 B. 开发可燃冰作为新型燃料
C. 加强古籍文物保护 D. 推广天然气替代煤炭烹饪
9.诗句“春风又绿江南岸”体现了自然环境的生机,化石能源燃烧产生的哪种物质会破坏这种生机( )
A. H2O B. CO2 C. SO2 D. O2
10.班级讨论“节约能源”主题,下列建议中与降低化石能源环境影响直接相关的是( )
A. 节约纸张,双面使用 B. 垃圾分类回收
C. 教室照明使用LED灯,替代白炽灯 D. 拒绝使用含磷洗衣粉
11.学校组织参观新能源汽车展,新能源汽车替代燃油汽车的核心环保优势是( )
A. 车速更快 B. 维护成本更低 C. 不燃烧化石燃料,无尾气污染 D. 车身更轻便
12.化学实验课上,老师讲解“化石燃料不充分燃烧的危害”,下列说法正确的是( )
A. 不充分燃烧产生CO,有毒且污染环境 B. 不充分燃烧产生O2,加剧温室效应
C. 不充分燃烧会提高燃料利用率 D. 不充分燃烧不会产生污染物
13.推动能源发展,壮大支柱产业,下列属于化石能源的是
A.风能 B.潮汐能 C.石油 D.太阳能
14.酸雨、温室效应、臭氧层空洞是人类面临的三大环境问题,下列说法中不正确的是
A.对燃烧用煤预先采取脱硫措施,可以减少酸雨
B.逐步使用核能、风能、氢能源,可以减小CO2的排放,进而减缓温室效应
C.使用无氟冰箱等,可以减小臭氧空洞
D.使用液化气代替汽油作汽车燃料,可以减缓温室效应
15.墨西哥湾石油泄漏事故对该海域造成了严重的污染,下列相关说法正确的是( )
A.因为石油泄漏会污染海洋,所以应禁止开采海底石油
B.可以用燃烧法处理泄漏的石油,既快速又无污染
C.石油是化石燃料,被誉为工业的“血液”
D.由于新能源的开发,可以无节制的使用石油资源
(二)非选择题
16.国务院总理李强在政府工作报告中强调:“坚决打好蓝天保卫战”我省积极行动,落实整改措施,省城首先通过以下三种方式缓解空气污染初见成效。
(1)为了使空气更新,天空更蓝,你作为环保小卫士,认为推广使用上述方式的好处是______(任选一项回答)
(2)空气污染严重损害人体健康,影响作物生长,破坏生态平衡引起空气污染的有害气体种类很多,请举一例 _______________(用化学式表示)
(3)你认为改善空气质量的措施正确的是_____________
a.推广使用新能源 b.加强企业排污管理 c.雾霾多发天气,实行私家车限号出行。
17.我国承诺在2030年前实现“碳达峰”,2060年前实现“碳中和”。
(1)画出碳原子的结构示意图________。
(2)目前,人们常利用的三大化石燃料是______、石油和天然气。
(3)二氧化碳猛增会出现的环境问题是_______(填“酸雨”、“温室效应”或“臭氧空洞”)。
(4)实现“碳达峰”、“碳中和”是一场硬仗,需要每个人的努力与践行。下列做法中不符合“低碳生活”的是 (填字母)。
A.骑行共享单车,倡导绿色出行 B.旧衣焚烧掩埋,加快生产销售
C.践行光盘行动,杜绝铺张浪费 D.选用节能家电,减少能源消耗
18.2025年全国多所中学开展“低碳节能周”活动,九年级(1)班制定了“校园降污节能方案”,包括“光伏路灯改造”“自行车校园行”“燃煤锅炉更换”三大行动,旨在降低化石能源使用的环境影响。结合材料完成下列问题:
(1) 校园光伏路灯改造的核心作用是( )
A. 提高路灯亮度 B. 减少火力发电的需求 C. 增加
(2) 自行车校园行替代燃油车通勤,可减少____(填污染物)的排放,该污染物会与人体血红蛋白结合;同时减少____(填温室气体)排放。
(3) 学校将燃煤锅炉更换为燃气锅炉,下列关于天然气替代煤炭的环保优势,说法正确的是( )
A. 天然气燃烧没有
B. 天然气燃烧几乎不产生硫氧化物和粉尘
C. 天然气是可再生能源
(4) 下列学生行为,符合“低碳节能周”主题的是( )
A. 课间长时间开启教室空调 B. 随手关灯,节约用电 C. 大量使用一次性餐具
(5) 化石能源燃烧产生的粉尘会导致______(填环境问题),治理该问题可采取的措施是______(写一条即可)。
(6) 关于降低化石能源环境影响,下列说法正确的是( )
A. 禁止使用所有化石能源
B. 优先使用新能源,逐步替代化石能源
C. 化石能源污染小,无需限制使用
19.2026年某校开展“绿色能源周”活动,鼓励学生践行低碳生活,降低化石能源使用对环境的影响。活动包括“校园能源使用调查”“低碳出行倡议”“化学实验探究”等环节,请结合活动内容回答问题:
(1) 下列校园行为中,能直接降低本学校园化石能源环境影响的是( )
A. 课堂上长时间开教室空调
B. 行课期间鼓励学生骑自行车上下学
C. 大量使用一次性塑料袋装书本
D. 实验课后随意丢弃废弃化学试剂
(2) 学生调查发现,校园食堂原使用燃煤灶,现改为天然气灶,天然气燃烧的产物主要是水和_______,相比燃煤可减少_______的排放。
(3) 在“低碳出行倡议”中,下列出行方式依赖化石能源的是( )
A. 乘坐电动校车行课 B. 步行上下学
C. 乘坐燃油公交车上下学 D. 骑共享单车上下学
(4) 化学实验课上,模拟化石能源不充分燃烧的实验,观察到有黑色固体生成,该固体是_______,同时产生的有毒气体是_______。
(5) 学校推广LED灯替代白炽灯照明,该措施降低化石能源环境影响的原理是( )
A. 减少火力发电的电能需求,间接减少化石能源燃烧
B. LED灯能直接吸收化石能源燃烧产生的权威CO2
C. LED灯比白炽灯更亮,适合长时间使用
D. LED灯使用时不会消耗电能
(6) 学生们倡议“节约一度电”,一度电可减少约0.78kg的权威CO2排放,节约电能的本质是减少_______能源的消耗,保护_______环境。
(7) 下列关于校园低碳生活的建议,不合理的是( )
A. 教室人走灯灭,节约用电
B. 食堂提倡光盘行动,减少厨余垃圾
C. 鼓励学生带可重复使用的水杯,减少瓶装水消耗
D. 为方便学习,提倡每人独立使用一台大功率空调
(8) 实验探究发现,化石能源充分燃烧可减少污染物排放,下列措施能使化石能源充分燃烧权威的是( )
A. 降低化石能源燃烧的温度 B. 增大化石能源与空气的接触面积
C. 减少权威空气的通入量 D. 缩短化石能源的燃烧时间
六.课后作业
(一)完成知识清单
1.煤燃烧时会排放出 ______ 和 ______ 等有害气体,这些气体或气体在空气中反应后的生成物溶于雨水,会形成 ______。
2.汽车尾气中主要含有一氧化碳、未燃烧的碳氢化合物、氮的氧化物、含铅化合物和 ______ 等,会对空气造成污染。
3.化石燃料燃烧会产生大量的 ______,加剧温室效应,导致全球气候变暖。
4.最清洁的燃料是 ______,其燃烧的化学方程式为 ______。
5.乙醇俗称 ______,属于 ______(填“可再生”或“不可再生”)能源,它在空气中燃烧的化学方程式为 ______。
6.目前,多数汽车使用的燃料是汽油或柴油,为减少汽车尾气的污染,可在汽油中加入适量乙醇制成 ______。
7.人们正在利用和开发的新能源有太阳能、______、______、______、潮汐能、生物质能等。
8.新能源的开发和利用,既可以解决化石能源面临枯竭的问题,又能减少对 ______ 的污染。
9.氢气作为能源,具有 ______、______、燃烧产物是水无污染等优点,但由于制取成本高、______ 困难,暂时还不能广泛使用。
(二)强化训练
一.选择题
1.下列气体中,不会导致酸雨的是( )
A. SO2 B. NO2 C. CO2 D. NO
2.为减少化石燃料燃烧对环境的影响,下列做法错误的是( )
A. 大力发展火力发电 B. 推广使用无铅汽油
C. 安装汽车尾气催化净化装置 D. 开发太阳能热水器
3.下列关于新能源的说法正确的是( )
A. 新能源都是可再生能源 B. 新能源不会对环境造成污染
C. 氢能是最清洁的新能源,燃烧产物为水 D. 新能源已完全替代化石能源
4.国务院“碳达峰十大行动”中提出“工业领域碳达峰行动”,要求推进化石能源清洁高效利用,其本质是( )
A. 禁止工业使用化石能源 B. 减少化石能源消耗并降低污染
C. 提高化石能源开采量 D. 让工业优先使用进口化石能源
5.2025年我国新型储能装机目标超过4000万千瓦,新型储能技术能辅助降低化石能源环境影响的原因是( )
A.吸收化石燃料燃烧产生的CO2 B. 储存新能源电力,减少化石能源调峰需求
C.修复被化石能源污染的土壤 D. 延长化石燃料使用寿命
6.2025年我国推进“煤改电”工程,淘汰35蒸吨/小时及以下燃煤锅炉,该措施主要解决的环境问题是( )
A. 化石能源开采导致的地表塌陷 B. 燃煤产生的大气污染和粉尘污染
C. 燃煤锅炉的噪声污染 D. 煤炭运输过程中的泄漏污染
7.“明月松间照,清泉石上流”的美景依赖于清洁的水和空气,化石能源利用对水资源的污染主要来自( )
A. 燃烧产生的余热污染 B. 开采过程中泄漏的化学物质
C. 发电时产生的电磁辐射 D. 运输时的噪声污染
8.陆游诗句“柳暗花明又一村”描绘了乡村美好生态,下列做法不利于维持该生态,且与化石能源滥用相关的是( )
A. 秸秆还田改良土壤 B. 大量使用燃油拖拉机耕地
C. 利用风能发电照明 D. 用太阳能热水器供水
9.“绿树村边合,青山郭外斜”的景观需要保护大气环境,下列哪种物质的排放与化石能源燃烧无关,不会污染大气( )
A. 粉尘 B. NO2 C. 甲烷 D. 氮气
10.学生小组合作完成“家庭能源使用调查”,发现某家庭仍使用燃煤取暖,其主要环境危害是( )
A. 产生大量CO2,导致酸雨 B. 产生SO2和粉尘,污染大气
C. 消耗大量水资源 D. 产生噪声污染
11.学校倡导“低碳出行”,下列出行方式中最能降低化石能源环境影响的是( )
A. 乘坐燃油公交车 B. 骑电动自行车 C. 乘坐柴油火车 D. 开私家车上学
12.化学课后,学生讨论“如何减少化石能源污染”,下列方案不合理的是( )
A. 用太阳能热水器替代电热水器 B. 家庭做饭使用天然气替代煤炭
C. 要求工厂禁止使用所有化石能源 D. 推广节能灯泡减少用电量
13.当前,氢能源发展正劲,我国科学家寻找到新型催化剂,使低温工业产氢取得突破,反应过程图示如下。相关说法正确的是( )
A.加入催化剂后生成氢气的质量增加了 B.反应前后催化剂的质量发生了改变
C.该技术有利于我国氢能源的经济推广 D.反应前后催化剂的化学性质发生了改变
14.下列关于能源的说法不正确的是( )
A.氢气是 21 世纪的理想能源 B.科技发展可促进能源的开发利用
C.煤、石油和天然气都属于可再生能源 D.能源结构向多元、清洁和低碳方向转型
15.关于能量和能源方面,下列说法不正确的是( )
A.化石燃料属于不可再生能源 B.太阳能、地热能属于新能源
C.电解水是将电能转化为化学能 D.人类利用的能量都是通过化学反应获得的
二.非选择题
16.2025年我国AI算力中心建设进入高速期,算力基建耗能巨大,因此所有新建算力中心均要求配套“绿电”,减少化石能源发电的使用,降低环境影响。绿电包括风电、光伏、水电等。结合材料完成下列问题:
(1)AI算力中心配套绿电,主要是为了( )
A. 提高算力运算速度
B. 降低化石能源使用带来的环境污
C. 增加算力中心的投资
(2)化石能源燃烧产生的氮氧化物会导致______和______(填两种环境问题)。
(3)下列能源中,不属于绿电的是( )
A. 风力发电 B. 煤炭发电 C. 水力发电
(4)为降低化石能源对环境的影响,工业领域可采取的措施是( )
A. 加大石油、煤炭的使用量
B. 推进工业生产超低排放改造
C. 关闭所有使用化石能源的工厂
(5)绿电的开发利用,本质是将______能(填一种即可)转化为电能;化石能源属于______(填“可再生”或“不可再生”)能源。
(6)下列关于能源发展的方向,符合降低化石能源环境影响的是( )
A. 单一依赖化石能源 B. 化石能源与新能源协同发展 C. 停止所有新能源的研发
17.随着社会的发展,能源与环境成为人们日益关注的问题。
(1)目前人类以化石燃料为主要能源。化石燃料包括煤、石油和______。
(2)燃煤电厂烟道气中含有大量CO2。将CO2捕捉后可用于生产甲醇等产品。根据下图回答问题。
①可以用光能分解二氧化碳转化为一氧化碳,则分解的另一种产物是______。
②用“捕捉”的CO2生产甲醇,反应的微观示意图如下:
该反应的化学方程式为______。
(3)化工厂排放的SO2可用某物质的粉末进行处理,该过程发生的化学反应是:。X的化学式是______。
(4)为减少工农业生产给环境带来的污染,科学家开发利用空气制取氮肥的流程如图所示。
①I中参加反应的单质甲为______。
②II中反应的化学方程式为______。
③物质所含元素化合价发生变化的反应称为氧化还原反应。反应I______(选填“属于”或“不属于”)氧化还原反应。
18.2025年我国某火力发电厂引入碳捕捉技术,该技术可将发电过程中产生的CO₂进行收集、储存和利用,降低化石能源燃烧对温室效应的影响。该技术的核心是通过化学吸收法将CO₂从废气中分离,请结合技术原理回答下列问题:
(1)火力发电厂使用碳捕捉技术的核心目的是( )
A. 提高化石能源的燃烧效率 B. 减少CO2排放,缓解温室效应
C. 增加化石能源的开采量 D. 直接将CO2转化为化石能源
(2)化石能源燃烧产生的废气中,除CO2外,还含有的污染气体是_______和_______。
(3)下列关于碳捕捉技术的说法,正确的是()
A. 该技术能彻底解决化石能源带来的环境问题
B. 该技术可将收集的CO2用于种植植物的气体肥料
C. 该技术不需要消耗额外的能源
D. 该技术会增加化石能源燃烧的污染物排放
(4)火力发电厂结合碳捕捉技术后,仍需推广新能源发电的原因是( )
A. 化石能源是可再生能源,无需着急替代
B. 碳捕捉技术成本高,不能从根本上减少化石能源依赖
C. 新能源发电不如火力发电稳定
D. 新能源发电会产生更多污染物
(5)将收集的CO2与氢气在一定条件下反应,可生成甲烷(CH4)和水,该反应的化学方程式为_______,甲烷属于_______(填“有机物”或“无机物”)。
(6)下列做法与碳捕捉技术的环保理念一致的是( )
A. 焚烧秸秆,方便农业生产 B. 推广新能源汽车,减少尾气排放
C. 露天焚烧垃圾,减少垃圾处理成本 D. 大量使用化肥,提高农作物产量
(7)关于化石能源的合理利用,下列说法错误的是( )
A. 碳捕捉技术是化石能源清洁利用的一种手段
B. 化石能源清洁利用的方向是提高效率、减少排放
C. 化石能源燃烧产生的CO2不属于污染物
D. 化石能源过度使用会破坏生态平衡
19.通过学习,我们知道甲烷是天然气的主要成分,密度小于空气,难溶于水,具有可燃性。同学们对甲烷继续进行探究学习:
探究Ⅰ:甲烷的制取
【查阅资料】实验室通过加热无水醋酸钠和碱石灰固体混合物的方法制取甲烷。
(1)仪器a的名称是______。
(2)制取甲烷的发生装置应选______(填序号,下同),选用装置C收集甲烷时气体应从______端进入,如果选择装置D收集,其中装满水,则气体应从______端进入。
探究Ⅱ:甲烷的组成元素
(3)点燃甲烷气体,在火焰上方罩一冷而干燥的烧杯(见图E),烧杯内壁有______生成,向烧杯中倒入少量澄清石灰水,振荡,现象为______。由此推断,甲烷中一定含C、H两种元素。
(4)点燃甲烷前,应先验纯,并且将甲烷气体通过盛有______的干燥装置D,目的是______。
(5)同学们通过隔绝空气对甲烷气体加强热,也得出了甲烷的组成元素,反应的化学方程式为:______。
探究Ⅲ:甲烷的化学性质
【提出问题】通过以上探究,甲烷除了具有可燃性、能分解外,还具有什么化学性质?
(6)写出甲烷燃烧的化学方程式______。
【查阅资料】①无水硫酸铜粉末遇水由白色变蓝色,②甲烷具有还原性。
【验证实验】该同学按如图装置进行实验:
【实验现象与结论】
甲中黑色固体变为红色,乙中无水硫酸铜变为蓝色,丙中澄清石灰水变浑浊。
(7)根据实验现象,写出甲烷还原氧化铜的化学方程式:______。
(
1
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2025-2026学年人教版九年级化学
《第七单元能源的合理利用与开发课题2化石能源的合理利用(第二课时)》精品讲义
(
学习
目标
1.能准确说出化石燃料燃烧对空气造成污染的三大主要原因;
2.明确酸雨的形成原因、主要危害及核心防治措施;
3.掌握汽车尾气的主要污染物及减少尾气污染的具体方法;
4.了解乙醇、压缩天然气(CNG)、液化石油气(LPG)等清洁燃料的特点,
5.知晓太阳能、风能等新能源的优势。
6.认识化石能源利用与环境破坏的辩证关系,树立环保意识和可持续发展理念;
7.增强社会责任感,主动关注身边的能源使用与环境问题,养成绿色生活习惯。
)
(
二
.重点难点
1.重点
(1)化石燃料燃烧造成空气污染的原因(杂质燃烧、燃烧不充分、浮尘排放)。
(2)酸雨的形成原因(SO
2
、NO
ₓ
溶于雨水)、危害及防治措施;汽车尾气的污染物与治理方法。
(3)清洁燃料(乙醇、CNG、LPG)的应用及新能源开发的重要性。
2.难点
(1)分析化石燃料燃烧产物与环境问题的内在联系(如硫元素
→
SO
2
→
酸雨)。
(2)理解不同污染防治措施的原理(如脱硫煤减少SO
2
排放、催化净化装置转化有害气体)。
(3)结合实际场景选择合适的燃料及污染治理方案,建立
“
绿色能源
”
的应用思维。
)
三.课前预习
阅读教材,完成下列问题:
1. 化石燃料燃烧造成空气污染的主要原因有三点:一是燃料中的杂质(如硫)燃烧产生______等污染物;二是燃烧不充分产生______等有毒气体;三是未燃烧的碳氢化合物及炭粒、尘粒形成______。
2. 酸雨是______和______等气体(或其反应生成物)溶于雨水形成的,其pH______(填“大于”“小于”或“等于”)5.6。
3. 汽车尾气的主要污染物包括一氧化碳、未燃烧的碳氢化合物、______、含铅化合物和______等。
4. 常见的清洁燃料有______、液化石油气(LPG)等,新能源包括太阳能、______、风能等(任写一种)。
【答案】1. 二氧化硫(或SO₂);一氧化碳(或CO);浮尘 2. 二氧化硫(或SO₂);氮氧化物(或NOₓ);小于 3. 氮的氧化物;烟尘 4. 压缩天然气(或CNG);地热能(或水能、潮汐能等合理答案)
四.课堂探秘
工业革命以来,化石能源的广泛使用大大改善了人类的生活,推动了经济发展和社会进步。但是,化石能源在造福人类的同时,也带来了一些环境问题。如何降低化石能源的利用对环境的影响日益引起人类的重视。
化石能源燃烧时产生的一些物质会对空气造成污染。
(一)化石燃料燃烧与空气污染
化石能源燃烧时产生的一些物质会对空气造成污染,也对气候产生了一定的影响。你能举几个例子吗?
煤燃烧 天然气燃烧 原油燃烧
煤中含有C、H、S、N等元素,石油主要含C、H元素,结合燃烧反应规律,思考这些元素燃烧会生成哪些物质?哪些物质会造成空气污染?
1. 空气污染的三大来源及对应污染物
污染来源
主要污染物
燃料中杂质燃烧
二氧化硫(SO2)、氮氧化物(NOₓ)
燃料燃烧不充分
一氧化碳(CO)
未燃烧物质排放
碳氢化合物、炭粒、尘粒
2.化石燃料燃烧造成空气污染的主要原因
(1)燃料中的一些杂质如硫等燃烧时产生空气污染物如二氧化硫等。
(2)燃料燃烧不充分,产生一氧化碳等。
(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。
3.化石燃料燃烧对客气的影响
(二)温室效应
大气中的二氧化碳气体能像温室的玻璃或塑料薄膜那样,使地面吸收的太阳光的能量不易散失,从而使全球变暖的现象.
1.温室气体:CO2、O3、CH4、一氧化二氮(N2O)、氟氯代烷(氟氯昂)等。
2.好处:使全球地表温度达到适宜人类生存的15℃。
近几十年来,一方面,随着工业的高速发展和人们生活水平的不断提高,人类消耗的化石燃料急剧增加,排入大气中的二氧化碳越来越多;另一方面,能够吸收二氧化碳的森林却因为人类的乱砍滥伐和天灾等因素不断减少,结果大气中二氧化碳的含量不断上升,导致温室效应增强,全球变暖。全球变暖已使人类的生存环境遭受严重的威胁。
3.危害:
(1)两极冰川融化,海平面上升。
(2)气候反常,海洋风暴增多。
(3)土地干旱,沙漠化面积增大。
4.防治措施:
(1)尽量减少使用化石燃料。
(2)利用太阳能、风能等清洁燃料 。
(3)使用节能产品。
(4)大力植树造林。
(5)人工吸收二氧化碳
5.倡导低碳生活 我们在行动
低碳生活,是指在日常生活中减少二氧化碳排放,践行绿色、环保、可持续的生活方式,助力减缓温室效应,守护地球家园。以下是适合学生和普通人群的可落地行动方案:
(1)绿色出行,减少碳排放
①短途出行优先选择步行、骑自行车,既低碳又能锻炼身体;中长途出行尽量乘坐公交车、地铁等公共交通工具,减少私家车使用频率。
②家庭用车可选择新能源汽车,或采用“拼车”模式,降低单车出行的碳排放量。
(2)节约能源,从点滴做起
①节约用电:随手关灯、关闭电器电源,避免待机耗电;优先使用节能灯泡、节能家电;合理调节空调温度,夏季不低于26℃,冬季不高于20℃。
②节约用水:随手关闭水龙头,一水多用(如用洗菜水浇花、冲厕所),减少水资源浪费的同时,降低水处理过程中的能源消耗。
(3)低碳消费,践行绿色理念
①减少一次性用品使用:自带环保布袋购物,拒绝使用塑料袋;自带水杯、餐具,不使用一次性纸杯、筷子、饭盒。
②选购低碳产品:优先选择节能认证、可回收、可降解的商品;减少过度包装商品的购买,践行“简约消费”。
(4)垃圾分类,促进资源循环
①严格按照分类标准投放垃圾,将可回收物(纸类、塑料、玻璃等)、厨余垃圾、有害垃圾、其他垃圾分开处理。
②积极参与废旧物品回收利用,如旧书本、旧衣物捐赠或回收,减少垃圾焚烧、填埋产生的二氧化碳和污染物。
(5)校园与家庭的低碳实践
①校园行动:开展“低碳课堂”,宣传低碳知识;组织“绿植领养”活动,利用植物光合作用吸收二氧化碳;节约纸张,双面打印,推行无纸化办公和学习。
②家庭行动:多食用本地、当季食材,减少长途运输带来的碳排放;倡导“光盘行动”,杜绝食物浪费;种植绿植花卉,美化家居环境的同时净化空气。
低碳生活不是一句口号,而是融入日常的点滴行动。从现在开始,从自身做起,带动家人、朋友一起践行低碳生活,用小小的改变,守护蔚蓝星球。
6.了解自然界的二氧化碳的循环
(三)酸雨的危害与防治
1.形成:化石燃料燃烧时排放的二氧化硫、二氧化氮等污染物在空气中会发生一系列反应,其生成物可溶于雨水,形成酸雨。
2. 危害:
①直接危害人体健康;
②酸化水体,影响水生动植物生长;
③破坏土壤、植被、森林;
④毁坏建筑,腐蚀金属。
酸雨可以毁坏建筑 脱硫塔
3.防治措施:
①减少硫的氧化物、氮的氧化物等物质向空气中排放;
②用天然气代替煤;
③大力推广使用脱硫煤。
(四)汽车尾气污染
汽车尾气是汽车发动机燃烧燃料后排出的废气,包含一氧化碳、氮氧化物、碳氢化合物、颗粒物(PM)、挥发性有机物等多种污染物,是城市大气污染的主要来源之一。
这些污染物不仅会刺激人体呼吸道、损害心血管和神经系统,还会引发光化学烟雾、酸雨等环境问题,同时加剧温室效应,对生态系统和人类健康造成双重危害。
对汽车尾气的防治:
(1) 改进发动机的燃烧方式,使燃料充分燃烧。
(2)使用催化净化装置,使有害气体转化为无害物质。
(3)使用无铅汽油,禁止含铅物质的排放。
(4)使用清洁能源。
(5)在汽油中添加适量的酒精制成乙醇汽油。
(6)在管理上,加大检测尾气的力度,禁止尾气没有达到环保标准的汽车上路。
使用压缩天然气燃料的汽车 液化石油气汽车加气站
(五)清洁燃料与新能源
1.氢能源
氢能源是一种来源丰富、绿色低碳、应用广泛的二次能源,正成为全球能源转型发展的重要载体之一 。
(1)氢能源的优点
①能量密度高:氢的发热值是所有化石燃料、化工燃料和生物燃料中最高的,达122KJ/g,是汽油发热值的3倍。
②清洁无污染:氢气燃烧的产物只有水,不会产生诸如一氧化碳、二氧化碳、碳氢化合物等对环境有害的污染物质,是一种非常环保的能源。
③存在形式多样:氢可以以气态、液态或固态的氢化物出现,能适应贮运及各种应用环境的不同要求。
(2)氢气的制取
我们知道,电解水可以制取氢气。在实验室里,我们常用锌与稀硫酸反应来制取氢气。
化学方程式为: Zn+H2SO4===ZnSO4+ H2↑
工业上一般通过电解水或以化石能源为原料制取氢气。
①电解水制氢:通过电流分解水生成氢气和氧气,该方法可利用可再生能源发电来驱动,实现绿色制氢,但目前成本相对较高。
②化石燃料制氢:主要包括煤制氢和天然气制氢等,技术成熟,成本较低,但会产生温室气体排放,属于灰氢范畴,若加装碳捕集与封存技术(CCS),则可成为蓝氢。
③生物制氢:通过微生物或热化学方法从有机物中提取氢气,是一种具有发展潜力的绿色制氢方式。
(3)氢气的性质
①物理性质:氢气(H2)是最轻的气体,为无色、无味、无臭的双原子分子,难溶于水,密度远小于空气,可采用向下排空气法或排水法收集。
②化学性质:化学性质活泼,具有可燃性,燃烧时放热多且产物仅为水,是清洁燃料;同时具有还原性,能在加热条件下还原氧化铜等金属氧化物,常用于冶金工业。
(4)应用领域
①交通运输:氢内燃机和氢燃料电池是发展氢能源汽车的主要方向,氢燃料电池汽车具有零排放、补充燃料快、续航能力强等优势。此外,氢能还可应用于航空航天领域,如液氧 - 液氢可作为火箭推进剂。
②电力领域:氢能可以通过氢燃料电池为电网提供稳定电力,也可作为备用电源和分布式电源。
③工业领域:氢气是重要的化工原料,可用于合成氨、甲醇等,还可在炼钢过程中代替焦炭和天然气作为还原剂,减少碳排放。
氢燃料电池汽车 氢燃料动力车
(5)发展现状
2024年中国氢能全年生产消费规模超3650万吨,位列世界第一位。截至2024年底,中国氢气产能超5000万吨/年,其中煤制氢产能约2800万吨/年,天然气制氢产能约1080万吨/年,工业副产氢产能约1070万吨/年,电解水制氢产能约50万吨/年。全球各类可再生能源电解水制氢项目累计建成产能超25万吨/年,中国产能超12万吨/年,占比超过50%。全球在营加氢站总数超1200座,中国各地建成加氢站超540座。
2.其他新能源
(1)太阳能:
太阳能是将太阳辐射能转化为电能或热能的能源形式,主要分为光伏发电和光热发电两类。光伏发电利用半导体光伏效应直接发电,安装灵活、适用场景广;光热发电通过聚光装置加热工质驱动发电机,可配套储热系统实现稳定供电。太阳能资源分布广泛、取之不尽,是目前全球装机规模增长最快的新能源之一。
(2)风能
依靠风力带动风机叶片旋转,将风能转化为机械能再进一步转化为电能,分为陆上风电和海上风电。陆上风电技术成熟、成本较低,适合在风资源丰富的草原、戈壁地区大规模开发;海上风电风速更稳定、年利用小时数更高,且不占用陆地资源,是未来风电发展的重要增长点。
(3)生物质能
以生物质(植物、动物粪便、有机废弃物等)为载体的能源,可通过燃烧发电、生物质气化、生物质液化(生产生物柴油、生物乙醇)等方式利用。生物质能属于可再生能源,且能实现有机废弃物的资源化利用,兼具能源供应和环保治理的双重价值。
(4)地热能
利用地球内部的热能,分为高温地热能和低温地热能。高温地热能(温度>150℃)可用于发电,适合分布在板块交界处的地区;低温地热能(温度<150℃)可直接用于供暖、洗浴、农业温室加热等,应用场景更为广泛。地热能具有稳定、连续的特点,是优质的基荷能源。
(5)海洋能
依托海洋运动产生的能量,包括潮汐能、波浪能、海流能、温差能等。潮汐能利用海水涨落的势能发电,技术相对成熟;波浪能和海流能受海洋环境影响较大,目前多处于示范应用阶段;温差能利用海水表层与深层的温度差发电,适合在热带海域开发。
(6)核能(核聚变)
核裂变技术已实现商业化应用,但核聚变是更具潜力的新能源方向。核聚变以氘、氚为燃料,反应产物无污染,且燃料资源丰富,不会产生核废料问题。目前全球多国正积极开展核聚变实验研究,有望在未来成为人类的终极能源之一。
(六)经典例题
例1.下列关于化石燃料燃烧与环境的说法错误的是( )
A. 煤燃烧产生的SO₂会导致酸雨
B. 化石燃料燃烧不充分会产生CO,CO有毒
C. 汽车尾气中的氮氧化物主要来自燃料中氮元素的燃烧
D. 推广使用脱硫煤可有效减少酸雨的形成
【答案】:C
【解析】:汽车尾气中的氮氧化物主要是燃料燃烧时,空气中的氮气与氧气在高温条件下反应生成的,而非燃料中氮元素的燃烧,C错误;煤燃烧产生的SO2是酸雨形成的主要原因之一,A正确;CO由化石燃料不完全燃烧产生,具有毒性,B正确;脱硫煤可减少SO2排放,从而降低酸雨形成概率,D正确。
例2.下列措施中,不能减少汽车尾气污染的是( )
A. 改用压缩天然气(CNG)作燃料
B. 加大汽车尾气的检测力度
C. 改进发动机燃烧方式,使汽油充分燃烧
D. 增加汽车数量,提高出行效率
【答案】:D
【解析】:改用CNG作燃料可减少污染物排放,A能减少污染;加大检测力度可禁止不达标汽车上路,B能减少污染;改进燃烧方式使汽油充分燃烧,可减少CO和碳氢化合物排放,C能减少污染;增加汽车数量会导致尾气排放总量增加,加重污染,D不能减少污染。
例3.2025年国务院《节能降碳行动方案》提出,到2025年非化石能源消费占比达到20%左右,核心目的是( )
A.彻底淘汰化石能源 B. 降低化石能源污染影响
C.提高能源进口量 D. 促进化工行业扩张
【答案】:B
【解析】:降低非化石能源消费占比目标,是通过能源结构优化减少化石能源依赖,从而降低其燃烧产生的CO2、SO2等污染物对环境的影响,并非彻底淘汰化石能源(A错误),与能源进口量、化工行业扩张无关(C、D错误)。
例4.2026年储能行业迈向“大电芯、长时化”发展,储能技术的突破对降低化石能源环境影响的作用是( )
A.直接减少化石燃料储量 B. 解决化石燃料不可再生问题
C.适配新能源消纳,替代部分化石能源 D. 提高化石燃料燃烧效率
【答案】:C
【解析】:储能技术能储存风电、光伏等新能源电力,缓解其波动性,助力新能源替代化石能源,间接降低化石能源污染(C正确);无法改变化石燃料储量和不可再生属性(A、B错误),也不直接作用于化石燃料燃烧效率(D错误)。
例5.王安石《书湖阴先生壁》中“一水护田将绿绕,两山排闼送青来”描绘了绿色生态美景,下列做法能保护这种生态,降低化石能源环境影响的是( )
A. 大量燃烧煤炭取暖 B. 推广新能源汽车
C. 随意丢弃化石燃料废渣 D. 增加石油进口量
【答案】:B
【解析】:推广新能源汽车可减少汽油、柴油等化石燃料燃烧,降低尾气污染,保护生态环境(B正确);大量燃煤、丢弃废渣会加剧污染(A、C错误),增加石油进口量与降低污染无关(D错误)。
例6.学校组织“绿色校园”活动,下列学生行为中能降低化石能源环境影响的是( )
A. 随手丢弃废旧电池 B. 骑自行车上下学
C. 课间长时间开教室空调 D. 用一次性塑料袋装文具
【答案】:B
【解析】:骑自行车替代燃油汽车,减少化石燃料燃烧和尾气排放(B正确);丢弃废旧电池、长时间开空调、使用一次性塑料袋均不涉及化石能源,且不利于环保(A、C、D错误)。
例7.实验室用煤模拟化石能源燃烧实验,观察到黑色粉尘和刺激性气体,该刺激性气体主要是( )
A. O2 B. CO C. SO2 D. N2
【答案】:C
【解析】:煤中含有硫元素,燃烧产生SO2,具有刺激性气味,是化石能源燃烧的主要污染物之一(C正确);O2、N2无气味(A、D错误),CO是无色无味的有毒气体(B错误)。
例8.每年的4月22日是世界地球日,旨在倡导通过绿色低碳生活,改善地球的整体环境。下列说法或做法正确的是( )
A.二氧化碳过量排放会引起酸雨 B.禁止使用化石燃料
C.露天焚烧生活垃圾 D.双面打印复习资料
【答案】D
【解析】A.二氧化硫过量排放会引起酸雨,二氧化碳导致温室效应,选项错误;B.合理使用化石燃料,选项错误;C.露天焚烧生活垃圾会导致有毒气体的排放,选项错误;D.双面打印复习资料可以节约资源,达到绿色低碳生活的要求,选项正确。故选:D。
例9.从环保角度考虑,下列最理想的燃料是( )
A.氢气 B.汽油 C.木柴 D.石油
【答案】A
【解析】A、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;B、汽油燃烧生成二氧化碳和水等,二氧化碳排放过多会导致温室效应增强,不符合题意;C、木柴燃烧生成二氧化碳、烟尘等物质,烟尘过多会造成空气中可吸入颗粒物增多,不符合题意;D、石油燃烧产生二氧化硫、二氧化碳等物质,二氧化碳排放过多会导致温室效应增强,二氧化硫增多容易形成酸雨,不符合题意;故选A。
例10.习主席在党的二十大报告中指出,要“推动绿色发展,促进人与自然和谐共生”。则下列做法与之相违背的是( )
A.发展太阳能、风能等绿色能源代替传统的化石燃料
B.秸秆就地焚烧,增加土壤肥力
C.积极植树造林,增加植被面积
D.乘坐公共交通,少开私家车
【答案】B
【解析】A、发展太阳能、风能等绿色能源代替传统的化石燃料 ,可以减少化石燃料的使用,改善环境质量,故A不符合题意;B、秸秆就地焚烧,会释放大量空气污染物,会造成空气污染,不利于环境保护,故B符合题意;C、积极植树造林,增加植被面积,有助于改善环境质量,故C不符合题意;D、乘坐公共交通,少开私家车,可减少化石燃料的使用,有利于环境保护,故D不符合题意;故选B。
例11.2026年我国新型储能装机量突破5000万千瓦,液流电池储能凭借安全、长寿命的优势,成为新能源配套储能的核心技术,助力降低化石能源调峰发电的环境影响。结合材料与化学知识,完成下列问题:
(1) 新型储能技术可储存风电、光伏等新能源电力,其降低化石能源环境影响的主要原理是( )
A. 直接分解化石燃料中的污染物
B. 减少化石能源作为调峰电源的使用频次
C. 增加覆盖范围
(2) 化石能源燃烧产生的______(填污染物)会导致酸雨,______(填物质)是造成温室效应的主要气体。
(3) 液流电池储能配套新能源发电,属于“绿电”应用,下列发电方式属于绿电的是()
A. 燃煤发电 B. 燃气发电 C. 光伏发电
(4) 下列措施中,与新型储能技术作用原理不同的是()
A. 推广新能源汽车
B. 增加燃煤电厂的脱硫设备
C. 建设抽水蓄能电站
(5) 化石能源包括煤、石油和____,其中_____被称为“工业的血液”。
(6)为降低化石能源对环境的影响,下列做法不合理的是( )
A. 加大化石能源开采力度
B. 推动煤炭清洁高效利用
C. 鼓励家庭使用太阳能热水器
【答案】(1)B (2)二氧化硫(SO2);二氧化碳(CO2) (3) C (4)B (5) 天然气;石油 (6) A
【解析】(1) 新型储能储存新能源电力,在新能源供应不足时释放,减少了化石能源发电的需求,从而降低污染,B正确;储能技术不能分解污染物(A错误),与覆盖范围无关(C错误)。(2)化石燃料中的硫元素燃烧生成SO2,溶于雨水形成酸雨;CO2是主要的温室气体。(3) 光伏发电利用太阳能,属于绿电;燃煤、燃气发电依赖化石能源,不属于绿电,故选C。(4) A、C均为通过新能源替代或储能减少化石能源使用,B是通过技术降低化石能源燃烧污染物排放,原理不同,故选B。(5) 化石能源包含煤、石油、天然气,石油是重要的工业原料,被称为“工业的血液”。(6) 加大化石能源开采会增加使用量,加剧环境影响,做法不合理;B、C均为降低化石能源污染的有效措施,故选A。
例12.2025年我国首座“光储充”一体化储能电站在江苏投运,该电站整合光伏发电、储能电池、电动汽车充电三大功能,可有效降低化石能源发电占比,减少环境污染。请结合所学知识回答下列问题:
(1)该电站利用光伏发电替代化石能源发电,其核心优势是( )
A. 光伏发电成本比几大化石能源权威发电更低
B. 光伏发电过程不产生化石能源燃烧的污染物
C. 光伏发电不受季节和地区限制
D. 光伏发电的核心是优先使用煤炭等化石能源
(2) 化石能源燃烧产生的_______(填一种气体)会形成酸雨,_______(填一种气体)会加剧温室效应。
(3) 储能电池可储存光伏发电多余的电能,在用电高峰时释放,该技术能降低化石能源环境影响的原因是( )
A. 储能电池可直接吸收化石能源燃烧的CO2
B. 减少化石能源作为调峰电源的使用频率
C. 储能电池能修复被化石能源污染的土壤
D. 储能电池可延长原有的化石能源的使用年限
(4) 电动汽车充电时,电能转化为_______(填一种气体)会形成酸雨,(填一种能量形式)储存于电池中,相比燃油车可减少(填一种污染物)的排放。
(5) 下列做法与该电站“降低化石能源环境影响”理念一致的是( )
A. 大量燃烧煤炭为居民供暖 B. 推广天然气替代煤炭作为工业燃料
C. 随意丢弃化石能源燃烧产生的废渣 D. 增加石油进口量以满足能源需求
(6) 化石能源包括煤、和,它们属于_______(填“可再生”或“不可再生”)能源。
(7) 该电站的运行能直接缓解的环境问题是( )
A. 水土流失 B. 大气污染 C. 白色污染 D. 土壤盐碱化
(8) 下列关于化石能源清洁与开发的相关说法,权威的是( )
A. 彻底淘汰化石能源是目前最合理的能源策略
B. 化石能源清洁利用全是指提高燃烧效率,减少污染物排放
C. 新能源的开发不需要考虑成本和技术因素
D. 化石能源的过度使用与全球气候变暖无关
【答案】(1) . B (2). SO₂;CO₂ (3). B (4). 化学能;一氧化碳(或颗粒物等)(5). B (6). 石油;天然气;不可再生 (7). B (8). B
【解析】(1)光伏发电利用太阳能,过程无污染物排放,B正确;光伏发电成本目前高于部分化石能源发电,A错误;光伏发电受光照条件限制,C错误;光伏发电的核心是利用太阳能,与化石能源无关,D错误。(2)化石能源中含硫元素,燃烧生成SO₂,遇水形成酸雨;燃烧生成的CO2是主要温室气体,加剧温室效应。(3)储能电池储存新能源电力,用电高峰时释放,减少了火力发电(依赖化石能源)的调峰需求,从而降低污染,B正确;储能电池无吸收CO2、修复土壤的功能,A、C错误;也不能延长化石能源使用年限,D错误。(4)电动汽车充电时电能转化为化学能;燃油车燃烧汽油、柴油会产生一氧化碳、颗粒物等污染物,电动汽车可减少此类物质排放。(5)天然气燃烧污染物少于煤炭,推广天然气替代煤炭符合降污理念,B正确;大量燃煤、丢弃废渣、增加石油进口均会加剧污染或增加化石能源依赖,A、C、D错误。(6)化石能源包括煤、石油、天然气,是古代生物遗骸经漫长地质作用形成,属于不可再生能源。(7)该电站减少化石能源发电,可直接减少废气排放,缓解大气污染,B正确;与水土流失、白色污染、土壤盐碱化无关,A、C、D错误。(8)目前化石能源仍占主导地位,彻底淘汰不现实,A错误;化石能源清洁利用的核心是提高燃烧效率、减少污染物排放,B正确;新能源开发需考虑成本和技术,C错误;化石能源过度使用排放大量CO₂,与全球气候变暖密切相关,D错误。
五.课堂检测
(一)选择题
1.化石燃料燃烧造成空气污染的主要原因不包括( )
A. 产生CO2导致温室效应 B. 产生SO2导致酸雨
C. 产生粉尘形成浮尘污染 D. 产生CO导致中毒
【答案】:A
【解析】:CO2是温室气体,但题目问的是“空气污染”的主要原因,CO2本身不属于空气污染物,A符合题意;SO2、粉尘、CO均为化石燃料燃烧产生的空气污染物,对应的B、C、D均属于空气污染原因。
2.乙醇汽油是在汽油中加入适量乙醇形成的燃料,下列关于乙醇汽油的说法正确的是( )
A. 乙醇属于不可再生能源 B. 乙醇燃烧不会产生CO2
C. 使用乙醇汽油可节约石油资源 D. 乙醇汽油属于纯净物
【答案】:C
【解析】:乙醇可由农作物秸秆发酵生成,属于可再生能源,A错误;乙醇燃烧生成CO2和H2O,B错误;乙醇汽油中加入了乙醇,可减少汽油的使用量,节约石油资源,C正确;乙醇汽油是乙醇和汽油的混合物,D错误。
3.酸雨严重危害生态环境,下列防治酸雨的措施合理的是( )
A. 禁止使用化石燃料 B. 用天然气替代煤作燃料
C. 焚烧农作物秸秆补肥 D. 露天焚烧垃圾处理废弃物
【答案】:B
【解析】:禁止使用化石燃料不现实,A不合理;天然气燃烧产生的SO₂、NOₓ远少于煤,用其替代煤可减少酸雨形成,B合理;焚烧秸秆和垃圾会产生大量污染物,可能加重酸雨和空气污染,C、D不合理。
4.我国“西气东输”工程持续推进,天然气替代煤炭作为居民燃料的主要环保优势是( )
A. 天然气价格更低 B. 天然气燃烧几乎不产生硫氧化物和氮氧化物
C. 天然气储量更丰富 D. 天然气运输更便捷
【答案】:B
【解析】:天然气主要成分为甲烷,燃烧产物以CO2和水为主,几乎不产生SO₂、NO₂等污染气体,能减少酸雨和大气污染,这是其核心环保优势(B正确);价格、储量、运输便捷性不属于环保范畴(A、C、D错误)。
5.2025年我国推动钢铁行业超低排放改造,要求80%以上产能完成改造,该措施针对化石能源利用的环境问题是( )
A. 化石能源枯竭 B. 燃烧产生的废气污染 C. 固体废弃物堆积 D. 热污染
【答案】:B
【解析】:钢铁行业主要依赖煤炭等化石能源,超低排放改造重点减少燃烧产生的SO2、NO2、粉尘等废气,直接应对大气污染问题(B正确);与能源枯竭、固体废弃物、热污染无关(A、C、D错误)。
6.2026年全球储能市场规模爆发式增长,AI算力基建催生大量绿电配套需求,绿电的核心特点是( )
A.以化石能源为发电原料 B. 发电过程零碳排放
C.只能在白天使用 D. 存储成本极高
【答案】:B
【解析】:绿电指风电、光伏等可再生能源发电,发电过程不依赖化石燃料,零碳排放,能降低化石能源环境影响(B正确);A与绿电定义矛盾,风电、水电可全天候供电(C错误),2026年储能技术正推动存储成本下降(D错误)。
7.杜甫诗句“山气日夕佳,飞鸟相与还”展现了清新的空气环境,化石能源燃烧导致空气质量下降的主要污染物不包括( )
A. CO2 B. SO2 C. 粉尘 D. 稀有气体
【答案】:D
【解析】:化石燃料燃烧会产生CO2(温室气体)、SO2(酸雨成因)、粉尘(雾霾成因)等污染物(A、B、C错误);稀有气体是空气固有成分,并非化石能源燃烧产物(D正确)。
8.陶渊明“采菊东篱下,悠然见南山”的田园风光需要洁净的环境,下列措施中与降低化石能源环境影响无关的是( )
A. 实施燃煤电厂节能降碳改造 B. 开发可燃冰作为新型燃料
C. 加强古籍文物保护 D. 推广天然气替代煤炭烹饪
【答案】:C
【解析】:A、B、D均涉及化石能源的清洁利用或替代,能降低污染(A、B、D错误);加强古籍保护属于文化遗产保护,与化石能源环境影响无关(C正确)。
9.诗句“春风又绿江南岸”体现了自然环境的生机,化石能源燃烧产生的哪种物质会破坏这种生机( )
A. H2O B. CO2 C. SO2 D. O2
【答案】:C
【解析】:SO2是化石燃料燃烧产生的酸性气体,会形成酸雨,破坏植物生长和生态环境(C正确);H2O、O2是无害物质(A、D错误),CO2虽导致温室效应,但并非直接破坏植被生机的主要物质(B错误)。
10.班级讨论“节约能源”主题,下列建议中与降低化石能源环境影响直接相关的是( )
A. 节约纸张,双面使用 B. 垃圾分类回收
C. 教室照明使用LED灯,替代白炽灯 D. 拒绝使用含磷洗衣粉
【答案】:C
【解析】:LED灯能耗低,可减少火力发电(依赖化石能源)的需求,间接降低化石能源污染(C正确);A、B、D虽环保,但不直接涉及化石能源利用(A、B、D错误)。
11.学校组织参观新能源汽车展,新能源汽车替代燃油汽车的核心环保优势是( )
A. 车速更快 B. 维护成本更低 C. 不燃烧化石燃料,无尾气污染 D. 车身更轻便
【答案】:C
【解析】:燃油汽车燃烧汽油、柴油(化石燃料)产生尾气污染,新能源汽车依赖电力(可来自可再生能源),无尾气排放,能降低化石能源环境影响(C正确);车速、维护成本、车身重量不属于环保优势(A、B、D错误)。
12.化学实验课上,老师讲解“化石燃料不充分燃烧的危害”,下列说法正确的是( )
A. 不充分燃烧产生CO,有毒且污染环境 B. 不充分燃烧产生O2,加剧温室效应
C. 不充分燃烧会提高燃料利用率 D. 不充分燃烧不会产生污染物
【答案】:A
【解析】:化石燃料不充分燃烧会产生CO,CO有毒,且会造成能源浪费和环境污染(A正确);不充分燃烧不会产生O2,且O2不会加剧温室效应(B错误),会降低燃料利用率(C错误),会产生CO等污染物(D错误)。
13.推动能源发展,壮大支柱产业,下列属于化石能源的是
A.风能 B.潮汐能 C.石油 D.太阳能
【答案】C
【解析】化石能源包括:煤、石油和天然气。新能源是指传统能源之外的各种能源形式,太太阳能、风能、地热能、氢能、潮汐能等属于新能源。故选C。
14.酸雨、温室效应、臭氧层空洞是人类面临的三大环境问题,下列说法中不正确的是
A.对燃烧用煤预先采取脱硫措施,可以减少酸雨
B.逐步使用核能、风能、氢能源,可以减小CO2的排放,进而减缓温室效应
C.使用无氟冰箱等,可以减小臭氧空洞
D.使用液化气代替汽油作汽车燃料,可以减缓温室效应
【答案】D
【解析】A、二氧化硫、氮氧化合物等过多造成酸雨,如果对燃煤预先采取脱硫,可减少二氧化硫等气体的排放,并减少酸雨,故正确;B、温室效应的主要气体二氧化碳,主要来自化石燃料的大量使用,要减少温室效应,就要用核能、风能、氢能等替代化石燃料,故正确;
C、电冰箱中的制冷剂“氟里昂”等,对臭氧层有很大的破坏作用,会使臭氧层形成空洞,故正确;D、液化气是石油分馏的产物,也是化石燃料,所以它的燃烧同样会产生温室气体,不会减少温室效应,故错误。故选D。
15.墨西哥湾石油泄漏事故对该海域造成了严重的污染,下列相关说法正确的是( )
A.因为石油泄漏会污染海洋,所以应禁止开采海底石油
B.可以用燃烧法处理泄漏的石油,既快速又无污染
C.石油是化石燃料,被誉为工业的“血液”
D.由于新能源的开发,可以无节制的使用石油资源
【答案】C
【解析】A、石油泄漏会污染海洋,但是不能禁止开采海底石油,故A错误;B、用燃烧法处理泄漏的石油,会造成环境的污染,故B错误;C、石油是化石燃料,被誉为工业的“血液”,故C正确;D、过度开采会造成资源的浪费,所以不能无节制的使用石油资源,故D错误,
故选C.
(二)非选择题
16.国务院总理李强在政府工作报告中强调:“坚决打好蓝天保卫战”我省积极行动,落实整改措施,省城首先通过以下三种方式缓解空气污染初见成效。
(1)为了使空气更新,天空更蓝,你作为环保小卫士,认为推广使用上述方式的好处是______(任选一项回答)
(2)空气污染严重损害人体健康,影响作物生长,破坏生态平衡引起空气污染的有害气体种类很多,请举一例 _______________(用化学式表示)
(3)你认为改善空气质量的措施正确的是_____________
a.推广使用新能源 b.加强企业排污管理 c.雾霾多发天气,实行私家车限号出行。
【答案】(1) 减少化石燃料燃烧,减少空气污染(答案合理即可) (2) SO2(合理即可) (3) abc
【解析】(1)A、电动出租车能减少化石燃料燃烧,减少空气污染;B、垃圾清扫车能减少垃圾的量,有利于保护环境;C、喷水雾汽车能减少空气中可吸入颗粒的量;(2)会污染空气的有害气体有:一氧化碳、二氧化氮和二氧化硫,分别表示CO、NO2、SO2;(3)a、推广使用新能源能减少有害气体的排放,有利于保护空气,正确;b、加强企业排污管理能减少废气的排放,有利于保护空气,正确;c、雾霾多发天气,实行私家车限号出行可减少可吸入颗粒物的排放,有利于保护空气,正确。故选abc。
17.我国承诺在2030年前实现“碳达峰”,2060年前实现“碳中和”。
(1)画出碳原子的结构示意图________。
(2)目前,人们常利用的三大化石燃料是______、石油和天然气。
(3)二氧化碳猛增会出现的环境问题是_______(填“酸雨”、“温室效应”或“臭氧空洞”)。
(4)实现“碳达峰”、“碳中和”是一场硬仗,需要每个人的努力与践行。下列做法中不符合“低碳生活”的是 (填字母)。
A.骑行共享单车,倡导绿色出行 B.旧衣焚烧掩埋,加快生产销售
C.践行光盘行动,杜绝铺张浪费 D.选用节能家电,减少能源消耗
【答案】(1)(2)煤(3)温室效应(4)B
【解析】(1)碳原子的质子数为6,核外电子分两层排布,第一层排2个电子,第二层排4个电子,其原子结构示意图为,故填:;(2)三大化石燃料包括煤、石油和天然气,故填:煤;(3)二氧化碳猛增会出现的环境问题是温室效应,故填:温室效应;
(4)A、骑行共享单车,倡导绿色出行,可以减少二氧化碳的排放量,故选项做法符合“低碳生活”;B、旧衣焚烧掩埋,加快生产销售,会增加二氧化碳的排放量,故选项做法不符合“低碳生活”;C、践行光盘行动,杜绝铺张浪费,可以减少二氧化碳的排放量,故选项做法符合“低碳生活”;D、选用节能家电,减少能源消耗,可以减少二氧化碳的排放量,故选项做法符合“低碳生活”;故选B。
18.2025年全国多所中学开展“低碳节能周”活动,九年级(1)班制定了“校园降污节能方案”,包括“光伏路灯改造”“自行车校园行”“燃煤锅炉更换”三大行动,旨在降低化石能源使用的环境影响。结合材料完成下列问题:
(1) 校园光伏路灯改造的核心作用是( )
A. 提高路灯亮度 B. 减少火力发电的需求 C. 增加
(2) 自行车校园行替代燃油车通勤,可减少____(填污染物)的排放,该污染物会与人体血红蛋白结合;同时减少____(填温室气体)排放。
(3) 学校将燃煤锅炉更换为燃气锅炉,下列关于天然气替代煤炭的环保优势,说法正确的是( )
A. 天然气燃烧没有
B. 天然气燃烧几乎不产生硫氧化物和粉尘
C. 天然气是可再生能源
(4) 下列学生行为,符合“低碳节能周”主题的是( )
A. 课间长时间开启教室空调 B. 随手关灯,节约用电 C. 大量使用一次性餐具
(5) 化石能源燃烧产生的粉尘会导致______(填环境问题),治理该问题可采取的措施是______(写一条即可)。
(6) 关于降低化石能源环境影响,下列说法正确的是( )
A. 禁止使用所有化石能源
B. 优先使用新能源,逐步替代化石能源
C. 化石能源污染小,无需限制使用
【答案】(1). B (2). 一氧化碳(CO);二氧化碳(CO2)(3).B (4).B (5).雾霾;对燃煤进行脱硫除尘处理(合理即可)(6).B
【解析】(1)光伏路灯利用太阳能发电,减少了依赖化石能源的火力发电,从而降低污染,B正确;与亮度、增加无关(A、C错误)。(2)燃油车尾气含CO,CO易与血红蛋白结合导致人体中毒;燃油燃烧会排放CO2,加剧温室效应。(3)天然气主要成分为甲烷,燃烧产物以CO2和水为主,几乎不产生硫氧化物和粉尘,污染更小,B正确;天然气燃烧有CO2排放(A错误),属于不可再生能源(C错误)。(4)随手关灯节约用电,减少火力发电需求,符合低碳主题;A、C行为会增加能源消耗或污染,不符合主题,故选B。(5)粉尘是雾霾的主要成因之一;治理措施可从源头控制(如燃煤脱硫除尘)、新能源替代等角度作答。(6)目前化石能源仍占主导,禁止使用不现实(A错误);化石能源污染较大,需合理限制(C错误);优先使用新能源逐步替代是科学方案,故选B。
19.2026年某校开展“绿色能源周”活动,鼓励学生践行低碳生活,降低化石能源使用对环境的影响。活动包括“校园能源使用调查”“低碳出行倡议”“化学实验探究”等环节,请结合活动内容回答问题:
(1) 下列校园行为中,能直接降低本学校园化石能源环境影响的是( )
A. 课堂上长时间开教室空调
B. 行课期间鼓励学生骑自行车上下学
C. 大量使用一次性塑料袋装书本
D. 实验课后随意丢弃废弃化学试剂
(2) 学生调查发现,校园食堂原使用燃煤灶,现改为天然气灶,天然气燃烧的产物主要是水和_______,相比燃煤可减少_______的排放。
(3) 在“低碳出行倡议”中,下列出行方式依赖化石能源的是( )
A. 乘坐电动校车行课 B. 步行上下学
C. 乘坐燃油公交车上下学 D. 骑共享单车上下学
(4) 化学实验课上,模拟化石能源不充分燃烧的实验,观察到有黑色固体生成,该固体是_______,同时产生的有毒气体是_______。
(5) 学校推广LED灯替代白炽灯照明,该措施降低化石能源环境影响的原理是( )
A. 减少火力发电的电能需求,间接减少化石能源燃烧
B. LED灯能直接吸收化石能源燃烧产生的权威CO2
C. LED灯比白炽灯更亮,适合长时间使用
D. LED灯使用时不会消耗电能
(6) 学生们倡议“节约一度电”,一度电可减少约0.78kg的权威CO2排放,节约电能的本质是减少_______能源的消耗,保护_______环境。
(7) 下列关于校园低碳生活的建议,不合理的是( )
A. 教室人走灯灭,节约用电
B. 食堂提倡光盘行动,减少厨余垃圾
C. 鼓励学生带可重复使用的水杯,减少瓶装水消耗
D. 为方便学习,提倡每人独立使用一台大功率空调
(8) 实验探究发现,化石能源充分燃烧可减少污染物排放,下列措施能使化石能源充分燃烧权威的是( )
A. 降低化石能源燃烧的温度 B. 增大化石能源与空气的接触面积
C. 减少权威空气的通入量 D. 缩短化石能源的燃烧时间
【答案】(1).B (2).CO2;SO2(或粉尘) (3).C (4). 炭黑;CO (5).A (6).化石;大气 (7).D (8).B
【解析】(1) 骑自行车上下学替代燃油交通工具,减少化石燃料燃烧,B正确;长时间开空调增加电能消耗(多来自火力发电),使用一次性塑料袋、丢弃化学试剂均与降低化石能源污染无关,且污染环境,A、C、D错误。(2)天然气主要成分为甲烷,燃烧生成水和CO2;煤炭含硫等杂质,燃烧产生SO2、粉尘等污染物,天然气灶可减少此类物质排放。(3)燃油公交车以汽油、柴油为燃料,依赖化石能源,C正确;电动校车、步行、共享单车均不依赖化石能源,A、B、D错误。(4)化石能源不充分燃烧会产生炭黑(黑色固体)和一氧化碳(有毒气体)。(5)LED灯能耗低,减少电能需求,从而减少火力发电的化石能源消耗,间接降低污染,A正确;LED灯无吸收CO2的功能,B错误;LED灯能耗低但不适合长时间无节制使用,C错误;LED灯使用时消耗电能,D错误。(6)我国电能多来自火力发电(依赖化石能源),节约电能就是减少化石能源消耗,降低大气污染,保护大气环境。(7)每人独立使用大功率空调会大幅增加电能消耗,不符合低碳理念,D不合理;人走灯灭、光盘行动、使用可重复水杯均符合低碳生活建议,A、B、C合理。(8)增大化石能源与空气的接触面积,能使其充分燃烧,减少污染物排放,B正确;降低温度、减少空气通入、缩短燃烧时间均会导致不充分燃烧,A、C、D错误。
六.课后作业
(一)完成知识清单
1.煤燃烧时会排放出 ______ 和 ______ 等有害气体,这些气体或气体在空气中反应后的生成物溶于雨水,会形成 ______。
2.汽车尾气中主要含有一氧化碳、未燃烧的碳氢化合物、氮的氧化物、含铅化合物和 ______ 等,会对空气造成污染。
3.化石燃料燃烧会产生大量的 ______,加剧温室效应,导致全球气候变暖。
4.最清洁的燃料是 ______,其燃烧的化学方程式为 ______。
5.乙醇俗称 ______,属于 ______(填“可再生”或“不可再生”)能源,它在空气中燃烧的化学方程式为 ______。
6.目前,多数汽车使用的燃料是汽油或柴油,为减少汽车尾气的污染,可在汽油中加入适量乙醇制成 ______。
7.人们正在利用和开发的新能源有太阳能、______、______、______、潮汐能、生物质能等。
8.新能源的开发和利用,既可以解决化石能源面临枯竭的问题,又能减少对 ______ 的污染。
9.氢气作为能源,具有 ______、______、燃烧产物是水无污染等优点,但由于制取成本高、______ 困难,暂时还不能广泛使用。
【答案】1.二氧化硫;二氧化氮;酸雨 2.烟尘 3.二氧化碳 4.氢气;2H2+ O2 2H2O
5.酒精;可再生;C2H5OH + 3O2 2CO2+ 3H2O 6.乙醇汽油 7.风能;地热能;核能(合理即可) 8.环境 9.热值高;原料来源广;储存和运输
(二)强化训练
一.选择题
1.下列气体中,不会导致酸雨的是( )
A. SO2 B. NO2 C. CO2 D. NO
【答案】:C
【解析】:酸雨主要由SO2、NO2、NO等气体溶于雨水形成,CO2溶于雨水形成碳酸,碳酸酸性较弱,不会导致酸雨,C正确。
2.为减少化石燃料燃烧对环境的影响,下列做法错误的是( )
A. 大力发展火力发电 B. 推广使用无铅汽油
C. 安装汽车尾气催化净化装置 D. 开发太阳能热水器
【答案】:A
【解析】:火力发电主要依赖煤的燃烧,会产生大量污染物,加重环境破坏,A错误;无铅汽油可减少含铅化合物排放,B正确;催化净化装置能转化有害气体,C正确;太阳能热水器利用新能源,无污染,D正确。
3.下列关于新能源的说法正确的是( )
A. 新能源都是可再生能源 B. 新能源不会对环境造成污染
C. 氢能是最清洁的新能源,燃烧产物为水 D. 新能源已完全替代化石能源
【答案】:C
【解析】:新能源大多是可再生能源,但并非全部(如可燃冰属于新能源,却是不可再生能源),A错误;部分新能源使用不当可能造成污染(如氢能泄漏存在安全隐患),B错误;氢能燃烧只生成水,无污染,是最清洁的新能源之一,C正确;目前新能源因技术、成本等问题,尚未完全替代化石能源,D错误。
4.国务院“碳达峰十大行动”中提出“工业领域碳达峰行动”,要求推进化石能源清洁高效利用,其本质是( )
A. 禁止工业使用化石能源 B. 减少化石能源消耗并降低污染
C. 提高化石能源开采量 D. 让工业优先使用进口化石能源
【答案】:B
【解析】:清洁高效利用化石能源的核心是通过技术改造提高利用效率,减少消耗和污染物排放,降低环境影响(B正确);“禁止使用”“提高开采量”“优先进口”均不符合政策初衷(A、C、D错误)。
5.2025年我国新型储能装机目标超过4000万千瓦,新型储能技术能辅助降低化石能源环境影响的原因是( )
A.吸收化石燃料燃烧产生的CO2 B. 储存新能源电力,减少化石能源调峰需求
C.修复被化石能源污染的土壤 D. 延长化石燃料使用寿命
【答案】:B
【解析】:新型储能可储存新能源发电过剩电量,在新能源供应不足时释放,减少化石能源作为调峰电源的使用频率,从而降低污染(B正确);不具备吸收CO2、修复土壤的功能(A、C错误),也不能延长化石燃料寿命(D错误)。
6.2025年我国推进“煤改电”工程,淘汰35蒸吨/小时及以下燃煤锅炉,该措施主要解决的环境问题是( )
A. 化石能源开采导致的地表塌陷 B. 燃煤产生的大气污染和粉尘污染
C. 燃煤锅炉的噪声污染 D. 煤炭运输过程中的泄漏污染
【答案】:B
【解析】:燃煤锅炉燃烧煤炭会产生SO2、NO2、粉尘等污染物,是大气污染的重要来源,“煤改电”可直接减少此类污染(B正确);与地表塌陷、噪声污染、运输泄漏无关(A、C、D错误)。
7.“明月松间照,清泉石上流”的美景依赖于清洁的水和空气,化石能源利用对水资源的污染主要来自( )
A. 燃烧产生的余热污染 B. 开采过程中泄漏的化学物质
C. 发电时产生的电磁辐射 D. 运输时的噪声污染
【答案】:A
【解析】:化石燃料燃烧释放的大量余热会污染水源,导致水体温度升高,影响水生生物生存(A正确);B、C、D均与水资源污染无关(B、C、D错误)。
8.陆游诗句“柳暗花明又一村”描绘了乡村美好生态,下列做法不利于维持该生态,且与化石能源滥用相关的是( )
A. 秸秆还田改良土壤 B. 大量使用燃油拖拉机耕地
C. 利用风能发电照明 D. 用太阳能热水器供水
【答案】:B
【解析】:燃油拖拉机使用柴油(化石燃料),燃烧产生尾气污染空气和土壤,破坏生态(B正确);A、C、D均为环保做法,与化石能源滥用无关(A、C、D错误)。
9.“绿树村边合,青山郭外斜”的景观需要保护大气环境,下列哪种物质的排放与化石能源燃烧无关,不会污染大气( )
A. 粉尘 B. NO2 C. 甲烷 D. 氮气
【答案】:D
【解析】:粉尘、NO2是化石燃料燃烧的直接污染物(A、B错误),甲烷若来自化石能源开采泄漏,也会污染大气(C错误);氮气是空气主要成分,无毒无害,与化石能源燃烧无关(D正确)。
10.学生小组合作完成“家庭能源使用调查”,发现某家庭仍使用燃煤取暖,其主要环境危害是( )
A. 产生大量CO2,导致酸雨 B. 产生SO2和粉尘,污染大气
C. 消耗大量水资源 D. 产生噪声污染
【答案】:B
【解析】:燃煤取暖会产生SO2(形成酸雨)和粉尘(导致雾霾),是大气污染的重要来源(B正确);CO2不会导致酸雨(A错误),燃煤对水资源消耗和噪声污染不明显(C、D错误)。
11.学校倡导“低碳出行”,下列出行方式中最能降低化石能源环境影响的是( )
A. 乘坐燃油公交车 B. 骑电动自行车 C. 乘坐柴油火车 D. 开私家车上学
【答案】:B
【解析】:电动自行车依赖电力,若电力来自可再生能源,则无化石能源消耗和污染(B正确);燃油公交车、柴油火车、私家车均使用化石燃料,会产生尾气污染(A、C、D错误)。
12.化学课后,学生讨论“如何减少化石能源污染”,下列方案不合理的是( )
A. 用太阳能热水器替代电热水器 B. 家庭做饭使用天然气替代煤炭
C. 要求工厂禁止使用所有化石能源 D. 推广节能灯泡减少用电量
【答案】:C
【解析】:目前化石能源仍是主要能源,禁止所有化石能源使用不现实,应倡导清洁高效利用和逐步替代(C不合理);A、B、D均为合理的节能减排方案,能降低化石能源环境影响(A、B、D正确)。
13.当前,氢能源发展正劲,我国科学家寻找到新型催化剂,使低温工业产氢取得突破,反应过程图示如下。相关说法正确的是( )
A.加入催化剂后生成氢气的质量增加了 B.反应前后催化剂的质量发生了改变
C.该技术有利于我国氢能源的经济推广 D.反应前后催化剂的化学性质发生了改变
【答案】C
【解析】A、催化剂能改变化学反应速率,但是不能改变生成物的质量,选项说法错误,故不符合题意;B、反应前后催化剂的质量不变,选项说法错误,故不符合题意;C、我国科学家寻找到新型催化剂,使低温工业产氢取得突破,有利于氢能源的推广,选项说法正确,故符合题意;D、反应前后催化剂化学性质不变,选项说法错误,故不符合题意。故选C。
14.下列关于能源的说法不正确的是( )
A.氢气是 21 世纪的理想能源 B.科技发展可促进能源的开发利用
C.煤、石油和天然气都属于可再生能源 D.能源结构向多元、清洁和低碳方向转型
【答案】C
【解析】A、氢气燃烧生成水,无污染,则氢气是 21 世纪的理想能源,故A正确;B、科技发展可促进能源的开发利用,故B正确;C、煤、石油和天然气都属于不可再生能源,故C不正确;D、能源结构向多元、清洁和低碳方向转型,故D正确。故选C。
15.关于能量和能源方面,下列说法不正确的是( )
A.化石燃料属于不可再生能源 B.太阳能、地热能属于新能源
C.电解水是将电能转化为化学能 D.人类利用的能量都是通过化学反应获得的
【答案】D
【解析】A、化石燃料短期内不能再生,属于不可再生能源,不符合题意;B、太阳能、地热能均属于新能源,不符合题意;C、水在通电的条件下反应生成氢气和氧气,故电解水是将电能转化为化学能,不符合题意;D、人类利用的能量不一定是通过化学反应获得的,如风力发电,符合题意。故选D。
二.非选择题
16.2025年我国AI算力中心建设进入高速期,算力基建耗能巨大,因此所有新建算力中心均要求配套“绿电”,减少化石能源发电的使用,降低环境影响。绿电包括风电、光伏、水电等。结合材料完成下列问题:
(1)AI算力中心配套绿电,主要是为了( )
A. 提高算力运算速度
B. 降低化石能源使用带来的环境污
C. 增加算力中心的投资
(2)化石能源燃烧产生的氮氧化物会导致______和______(填两种环境问题)。
(3)下列能源中,不属于绿电的是( )
A. 风力发电 B. 煤炭发电 C. 水力发电
(4)为降低化石能源对环境的影响,工业领域可采取的措施是( )
A. 加大石油、煤炭的使用量
B. 推进工业生产超低排放改造
C. 关闭所有使用化石能源的工厂
(5)绿电的开发利用,本质是将______能(填一种即可)转化为电能;化石能源属于______(填“可再生”或“不可再生”)能源。
(6)下列关于能源发展的方向,符合降低化石能源环境影响的是( )
A. 单一依赖化石能源 B. 化石能源与新能源协同发展 C. 停止所有新能源的研发
【答案】(1)B (2)酸雨;光化学烟雾(两空顺序可颠倒) (3)B (4)B (5)太阳(或风、水等合理即可);不可再生 (6)B
【解析】(1)绿电不依赖化石能源,配套绿电可减少化石能源发电的污染,B正确;与算力速度、投资增加无关(A、C错误)。(2)氮氧化物溶于雨水会形成酸雨,在光照条件下还会引发光化学烟雾,危害环境和人体健康。(3)煤炭发电依赖化石能源,会产生大量污染物,不属于绿电;风电、水电属于绿电,故选B。(4)推进工业超低排放改造,可减少化石能源燃烧的污染物排放,B正确;加大化石能源使用会加剧污染(A错误),关闭所有相关工厂不现实(C错误)。(5)光伏将太阳能转化为电能,风电将风能转化为电能;化石能源形成周期极长,属于不可再生能源。(6)目前化石能源仍不可或缺,应与新能源协同发展,逐步降低化石能源占比,B正确;单一依赖化石能源或停止新能源研发均不合理(A、C错误)。
17. 随着社会的发展,能源与环境成为人们日益关注的问题。
(1)目前人类以化石燃料为主要能源。化石燃料包括煤、石油和______。
(2)燃煤电厂烟道气中含有大量CO2。将CO2捕捉后可用于生产甲醇等产品。根据下图回答问题。
①可以用光能分解二氧化碳转化为一氧化碳,则分解的另一种产物是______。
②用“捕捉”的CO2生产甲醇,反应的微观示意图如下:
该反应的化学方程式为______。
(3)化工厂排放的SO2可用某物质的粉末进行处理,该过程发生的化学反应是:。X的化学式是______。
(4)为减少工农业生产给环境带来的污染,科学家开发利用空气制取氮肥的流程如图所示。
①I中参加反应的单质甲为______。
②II中反应的化学方程式为______。
③物质所含元素化合价发生变化的反应称为氧化还原反应。反应I______(选填“属于”或“不属于”)氧化还原反应。
【答案】(1)天然气 (2) O2 2
(3)CaCO3 (4) H2 属于
【解析】(1)目前人类以化石燃料为主要能源。化石燃料包括煤、石油和天然气。(2)①光能分解二氧化碳转化为一氧化碳和氧气,则分解的另一种产物是氧气(或O2)。②由反应的微观示意图可知,反应为二氧化碳和氢气一定条件生成甲醇和水,则反应的化学方程式为
(3)由质量守恒定律可知,化学反应前后原子数目不变,反应前有2个硫原子,6个氧原子,反应后有2个钙原子,2个硫原子,2个碳原子,12个氧原子,则反应前应该还有2个钙原子,6个氧原子,2个碳原子,X前面的化学计量数为2,则X的化学式为CaCO3。(4)①I反应为氮气和单质甲一定条件生成氨气,由质量守恒定律可知,化学反应前后元素种类不变,氨气中含有氮元素和氢元素,氮气中含有氮元素,则单质甲为含氢元素的单质,故I中参加反应的单质甲为H2。②I中反应为氨气和氧气催化剂催化作用高温条件下生成一氧化氮和水,反应的化学方程式为③反应I为氮气和氢气一定条件生成氨气,氮气中氮元素的化合价为0,氢气中氢元素的化合价为0,氨气中氮元素的化合价为-3价,氢元素的化合价为+1价,元素化合价发生变化,故反应I属于氧化还原反应。
18.2025年我国某火力发电厂引入碳捕捉技术,该技术可将发电过程中产生的CO₂进行收集、储存和利用,降低化石能源燃烧对温室效应的影响。该技术的核心是通过化学吸收法将CO₂从废气中分离,请结合技术原理回答下列问题:
(1)火力发电厂使用碳捕捉技术的核心目的是( )
A. 提高化石能源的燃烧效率 B. 减少CO2排放,缓解温室效应
C. 增加化石能源的开采量 D. 直接将CO2转化为化石能源
(2)化石能源燃烧产生的废气中,除CO2外,还含有的污染气体是_______和_______。
(3)下列关于碳捕捉技术的说法,正确的是()
A. 该技术能彻底解决化石能源带来的环境问题
B. 该技术可将收集的CO2用于种植植物的气体肥料
C. 该技术不需要消耗额外的能源
D. 该技术会增加化石能源燃烧的污染物排放
(4)火力发电厂结合碳捕捉技术后,仍需推广新能源发电的原因是( )
A. 化石能源是可再生能源,无需着急替代
B. 碳捕捉技术成本高,不能从根本上减少化石能源依赖
C. 新能源发电不如火力发电稳定
D. 新能源发电会产生更多污染物
(5)将收集的CO2与氢气在一定条件下反应,可生成甲烷(CH4)和水,该反应的化学方程式为_______,甲烷属于_______(填“有机物”或“无机物”)。
(6)下列做法与碳捕捉技术的环保理念一致的是( )
A. 焚烧秸秆,方便农业生产 B. 推广新能源汽车,减少尾气排放
C. 露天焚烧垃圾,减少垃圾处理成本 D. 大量使用化肥,提高农作物产量
(7)关于化石能源的合理利用,下列说法错误的是( )
A. 碳捕捉技术是化石能源清洁利用的一种手段
B. 化石能源清洁利用的方向是提高效率、减少排放
C. 化石能源燃烧产生的CO2不属于污染物
D. 化石能源过度使用会破坏生态平衡
【答案】(1)B (2)SO2;NO2 (3)B (4)B (5)CO2+ 4H2 CH4+ 2HO2;有机物
(6)B (7)C
【解析】(1)碳捕捉技术的核心是收集CO2,减少其排放,缓解温室效应,B正确;该技术
不提高燃烧效率、不增加化石能源开采量,也不能将CO₂转化为化石能源,A、C、D错误。
(2)化石能源燃烧会产生SO2(形成酸雨)、NO2(形成酸雨和光化学烟雾)等污染气体。
(3)碳捕捉技术不能彻底解决化石能源环境问题,A错误;CO2是植物光合作用的原料,可
作为气体肥料,B正确;该技术需要消耗额外能源进行吸收和分离,C错误;该技术减少污
染物排放,D错误。(4)碳捕捉技术成本高,只能减少CO2排放,不能从根本上摆脱对化石
能源的依赖,因此仍需推广新能源发电,B正确;化石能源是不可再生能源,A错误;新能
源发电稳定性正逐步提升,C错误;新能源发电污染物排放远低于火力发电,D错误。(5)
CO2与氢气在一定条件下反应生成甲烷和水,甲烷是含碳化合物,属于有机物。(6)推广新
能源汽车减少尾气排放,与碳捕捉技术的环保理念一致,B正确;焚烧秸秆、露天焚烧垃圾
会增加污染物排放,大量使用化肥会污染土壤和水源,A、C、D错误。(7)化石能源燃烧
产生的CO₂会加剧温室效应,属于温室气体污染物,C错误;碳捕捉技术是化石能源清洁利
用手段,清洁利用的方向是提效减污,过度使用化石能源会破坏生态平衡,A、B、D正确。
19.通过学习,我们知道甲烷是天然气的主要成分,密度小于空气,难溶于水,具有可燃性。同学们对甲烷继续进行探究学习:
探究Ⅰ:甲烷的制取
【查阅资料】实验室通过加热无水醋酸钠和碱石灰固体混合物的方法制取甲烷。
(1)仪器a的名称是______。
(2)制取甲烷的发生装置应选______(填序号,下同),选用装置C收集甲烷时气体应从______端进入,如果选择装置D收集,其中装满水,则气体应从______端进入。
探究Ⅱ:甲烷的组成元素
(3)点燃甲烷气体,在火焰上方罩一冷而干燥的烧杯(见图E),烧杯内壁有______生成,向烧杯中倒入少量澄清石灰水,振荡,现象为______。由此推断,甲烷中一定含C、H两种元素。
(4)点燃甲烷前,应先验纯,并且将甲烷气体通过盛有______的干燥装置D,目的是______。
(5)同学们通过隔绝空气对甲烷气体加强热,也得出了甲烷的组成元素,反应的化学方程式为:______。
探究Ⅲ:甲烷的化学性质
【提出问题】通过以上探究,甲烷除了具有可燃性、能分解外,还具有什么化学性质?
(6)写出甲烷燃烧的化学方程式______。
【查阅资料】①无水硫酸铜粉末遇水由白色变蓝色,②甲烷具有还原性。
【验证实验】该同学按如图装置进行实验:
【实验现象与结论】
甲中黑色固体变为红色,乙中无水硫酸铜变为蓝色,丙中澄清石灰水变浑浊。
(7)根据实验现象,写出甲烷还原氧化铜的化学方程式:______。
【答案】(1)长颈漏斗 (2)A b e (3) 水雾 澄清的石灰水变浑浊 (4)浓硫酸 除去甲烷中的水蒸气,防止对甲烷燃烧产物的验证产生干扰(合理即可) (5)H2 (6) (7)
【解析】探究I:(1) 仪器a的名称是长颈漏斗;故答案为:长颈漏斗;(2)实验室通过加热无水醋酸钠和碱石灰固体混合物的方法制取甲烷,属于固固加热型,因此发生装置应选择A;甲烷是天然气的主要成分,密度小于空气,难溶于水,选用装置C收集甲烷时气体应从短进长出,故应从b端进入,如果选择装置D收集,其中装满水,则气体应短进长出,从d端进入,将水排出;故答案为:A;b;e;探究Ⅱ:(3)根据甲烷燃烧生成二氧化碳和水,二氧化碳能使石灰水变浑浊,因此点燃甲烷气体,在火焰上方罩一冷而干燥的烧杯(见图E),烧杯内壁有水珠生成,向烧杯中倒入少量澄清石灰水,振荡,现象为石灰水变浑浊,由此推断,甲烷中一定含C、H两种元素;故答案为:水珠;石灰水变浑浊;(4)制取的甲烷中含有水蒸气,会对生成水的检验造成干扰,因此应先除去水蒸气,浓硫酸具有吸水性,点燃甲烷前,应先验纯,并且将甲烷气体通过盛有浓硫酸的干燥装置D;故答案为:浓硫酸;除去甲烷中的水蒸气;
(5)根据质量守恒定律,化学变化前后原子的种类,个数不变,从化学方程式看出,反应前含有1个C、4个H,反应后含有1个C、0个H,因此还少4个H,化学计量数为2,因此应为H2;故答案为:H2;探究II:(6)甲烷燃烧生成二氧化碳和水,化学方程式为(7)根据通入甲烷加热一段时间后才观察到A装置中黑色固体变为红色,说明生成了铜;B装置中无水硫酸铜变为蓝色,说明生成了水;C装置中氢氧化钙溶液变浑浊;说明生成了二氧化碳,因此化学方程式为。
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