内容正文:
第七单元 能源的合理利用与开发
课题1 燃料的燃烧
1.下列说法中,正确的是( )。
A.化学反应伴随着能量变化
B.化学反应过程中都会发生放热现象
C.在化学反应中,只有燃烧才能放出热量
D.人类利用的能量都是通过化学反应获得的
【答案】A
2.2008年北京奥运会“祥云”火炬使用的燃料主要是丙烷(C3H8),2022年北京冬奥会“飞扬”火炬使用的燃料主要是氢气。
(1)氢气燃烧的化学方程式为 。
(2)丙烷燃烧的化学方程式为C3H8 + 5O2 + 4H2O。
(3)你认为以上两种燃料中更环保的是 。简述你的理由:
。
【答案】
(2)3CO₂
(3)氢气 氢气燃烧的产物只有水,无污染。丙烷虽较为清洁,但其燃烧产物中的二氧化碳对环境有一定影响
3.请回答下列问题。
(1)消防队员用高压水枪灭火,此措施依据的灭火原理是什么?
(2)用扇子扇煤炉火焰,为什么越扇越旺?用扇子扇蜡烛火焰,为什么一扇就灭?
(3)室内起火时,如果打开门窗,火反而更旺,为什么?
【答案】(1)降低温度。
(2)炉火燃烧放出的热量多,用扇子扇时不能使温度明显降低,但加速空气流动,补充了新鲜的空气,使燃料与周围空气中的氧气接触更充分,所以炉火燃烧更旺。蜡烛燃烧放出热量少,用扇子扇加速空气流动,加快热量散失,使周围温度降至蜡烛的着火点以下,所以蜡烛一扇就灭。
(3)居室是相对密闭的环境,室内着火会消耗大量氧气。若打开门窗,则空气进入而补充氧气,使火燃烧更旺。
4.请综合运用化学及其他学科的知识解释下列成语。
(1)釜底抽薪;
(2)顺风吹火;
(3) 钻木取火。
【答案】(1)通过清除可燃物灭火。
(2)风加速空气流动,补充氧气,所以顺风方向火势更旺。
(3)摩擦生热,当温度升高到木头的着火点时就会发生燃烧。
5.如果发生下列情况,应采用什么方法灭火?请说明理由。
(1)做实验时,不慎碰倒酒精灯,酒精在实验台上燃烧起来;
(2)由于电线老化短路而着火;
(3)炒菜时锅中的油着火;
(4)图书馆内的图书着火。
【答案】(1)用湿抹布盖灭,通过降温和隔绝氧气灭火。
(2)用二氧化碳灭火器或沙土盖灭。因用水可能导致触电,所以电路着火不能用水灭火。
(3)锅盖盖灭,隔绝空气灭火。
(4)用二氧化碳灭火器灭火,没有残留物,利于保护书籍。
6.在西晋史学家陈寿所著的《三国志》中,有“乃取蒙冲斗舰数十艘,实以薪草,膏油灌其中……(黄)盖放诸船,同时发火。时风盛猛,悉延烧岸上营落”的描述。请你找出其中与燃烧条件相关的词句,并加以解释。
【答案】“实以薪草,膏油灌其中”,提供了可燃物;“盖放诸船,同时发火”,这些着火的船只引燃了曹军船只,原理是提高温度达到可燃物的着火点;“时风盛猛,悉延烧岸上营落”,风加速空气流动,补充氧气,使火更旺并扩大燃烧面积。
7.自热食品不使用电、火等方式加热,只需将特制的发热包放在容器底部,然后加适量的凉水即可加热食物。某自热食品的包装中有以下物品:发热包(见下图),塑料袋装的菜包、方便米包和饮用水包,塑料餐具,金属餐盒,纸质使用说明书。
(1)氧化钙是发热包内物质的主要成分之一,在发热时起重要作用。请说明其发热原理,写出相关反应的化学方程式。
(2)阅读上图所示注意事项,结合所学知识,分析并说明提出这些注意事项的必要性。
(3)从多角度综合考虑,分析使用自热食品的利与弊,与同学交流。
【答案】(1)氧化钙与水反应放热 CaO+H₂O=Ca(OH)₂
(2)①用热水与氧化钙反应会使放热过快导致剧烈沸腾和烫伤等。②发热时温度很高,接触会烫伤。有些发热包中有铝粉等金属,可能会有氢气产生,接近明火可能会发生爆炸。③发热过程温度较高,用手接触会烫伤。④氧化钙与水反应生成的氢氧化钙有腐蚀性。⑤湿手接触发热包,水与氧化钙反应放热,可能会被烫伤,生成的氢氧化钙有腐蚀性。
(3)自热食品方便快捷,因避免用火也比较安全。使用自热食品会产生多种废弃物,不够绿色环保(或其他合理答案)。
8.煤炉里煤层上方的蓝色火焰是一氧化碳在燃烧(如右图所示)。请你从化学学科及跨学科角度解释下列问题。
(1)煤炉里的一氧化碳是如何产生的?
(2) 使用煤炉时必须调节进风口,并安装烟囱,为什么?
【答案】(1)二氧化碳与碳在高温条件下反应,产生一氧化碳,一氧化碳燃烧产生蓝色火焰。
(2)调节进风口是尽量使氧气充足,安装烟囱是为及时排出废气,防止一氧化碳中毒。
9.选择下列项目,开展查阅资料、实地调查等活动,写出调研报告或设计方案。
(1)了解火灾时的自救方法。
(2)调查学校、商场、住宅等场所配备了哪种灭火器,查看使用说明,了解使用方法和适用范围。
(3)根据自家住宅的特点,设计预防火灾、灭火、逃生和急救的预案。
(4)了解不同可燃物及不同场所发生火灾的灭火方法。
【答案】引导学生提高安全意识,并运用灭火原理、物质性质等理解火灾时的自救方法和各种灭火方法等,常见灭火器简介可参见本单元教学资源。
课题2 化石能源的合理利用
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
【答案】D
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
【答案】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。
【答案】(1)SO₂
(2)我国有不少化石能源的矿藏分布在西部地区,而人口却密集分布在东部地区,所以西气 东输有重要意义(或其他合理答案)。
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。
能源
释放的能量/(kJ·g-1)
释放的二氧化碳/(mg·kJ-1)
乙醇
(生物质能源)
29.7
64
石油
(化石能源)
43.7
73
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) ;
(2) 。
【答案】(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
【答案】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
【答案】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
【答案】B
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
【答案】D
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。
【答案】(1)ab 可燃冰主要分布在海底和冻土层
(2)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,燃烧产物较为清洁。
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: 。
【答案】(1)红磷和水中的白磷均不燃烧,试管中的白磷燃烧 氧气、温度达到可燃物的着火点
(2)防止生成的五氧化二磷逸出污染环境
(3)封存在水中
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”
【答案】(1)煤 天然气 (2)abc
8.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(如右图)。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?
【答案】可能不会有明显放热现象。因为塑料瓶中的氧化钙已经与空气中的水蒸气反应而变质为氢氧化钙。
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?
【答案】图中显示,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,能够减少二氧化碳的排放,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能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、地热能、潮汐能和生物质能等(或其他合理答案)。
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第七单元 能源的合理利用与开发
课题1 燃料的燃烧
1.下列说法中,正确的是( )。
A.化学反应伴随着能量变化
B.化学反应过程中都会发生放热现象
C.在化学反应中,只有燃烧才能放出热量
D.人类利用的能量都是通过化学反应获得的
2.2008年北京奥运会“祥云”火炬使用的燃料主要是丙烷(C3H8),2022年北京冬奥会“飞扬”火炬使用的燃料主要是氢气。
(1)氢气燃烧的化学方程式为 。
(2)丙烷燃烧的化学方程式为C3H8 + 5O2 + 4H2O。
(3)你认为以上两种燃料中更环保的是 。简述你的理由:
。
3.请回答下列问题。
(1)消防队员用高压水枪灭火,此措施依据的灭火原理是什么?
(2)用扇子扇煤炉火焰,为什么越扇越旺?用扇子扇蜡烛火焰,为什么一扇就灭?
(3)室内起火时,如果打开门窗,火反而更旺,为什么?
4.请综合运用化学及其他学科的知识解释下列成语。
(1)釜底抽薪;
(2)顺风吹火;
(3) 钻木取火。
5.如果发生下列情况,应采用什么方法灭火?请说明理由。
(1)做实验时,不慎碰倒酒精灯,酒精在实验台上燃烧起来;
(2)由于电线老化短路而着火;
(3)炒菜时锅中的油着火;
(4)图书馆内的图书着火。
6.在西晋史学家陈寿所著的《三国志》中,有“乃取蒙冲斗舰数十艘,实以薪草,膏油灌其中……(黄)盖放诸船,同时发火。时风盛猛,悉延烧岸上营落”的描述。请你找出其中与燃烧条件相关的词句,并加以解释。
7.自热食品不使用电、火等方式加热,只需将特制的发热包放在容器底部,然后加适量的凉水即可加热食物。某自热食品的包装中有以下物品:发热包(见下图),塑料袋装的菜包、方便米包和饮用水包,塑料餐具,金属餐盒,纸质使用说明书。
(1)氧化钙是发热包内物质的主要成分之一,在发热时起重要作用。请说明其发热原理,写出相关反应的化学方程式。
(2)阅读上图所示注意事项,结合所学知识,分析并说明提出这些注意事项的必要性。
(3)从多角度综合考虑,分析使用自热食品的利与弊,与同学交流。
8.煤炉里煤层上方的蓝色火焰是一氧化碳在燃烧(如右图所示)。请你从化学学科及跨学科角度解释下列问题。
(1)煤炉里的一氧化碳是如何产生的?
(2) 使用煤炉时必须调节进风口,并安装烟囱,为什么?
9.选择下列项目,开展查阅资料、实地调查等活动,写出调研报告或设计方案。
(1)了解火灾时的自救方法。
(2)调查学校、商场、住宅等场所配备了哪种灭火器,查看使用说明,了解使用方法和适用范围。
(3)根据自家住宅的特点,设计预防火灾、灭火、逃生和急救的预案。
(4)了解不同可燃物及不同场所发生火灾的灭火方法。
课题2 化石能源的合理利用
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
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。
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。
能源
释放的能量/(kJ·g-1)
释放的二氧化碳/(mg·kJ-1)
乙醇
(生物质能源)
29.7
64
石油
(化石能源)
43.7
73
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) ;
(2) 。
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
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
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
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。
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: 。
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”
8.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(如右图)。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?
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?
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