7.2化石能源的合理利用（2）导学案--2026-2027学年九年级化学人教版上册

该初中化学导学案聚焦化石能源合理利用，涵盖燃烧环境危害、污染防治措施、氢能源及新能源开发等核心知识点。通过家庭燃料、汽车尾气等生活情境导入，引导学生从化石能源应用过渡到环境问题及解决措施，搭建连贯的学习支架。 这份导学案以问题引导探究，结合表格梳理污染措施、新能源项目等内容，培养科学思维。实验室制取氢气实验设计强化科学探究与实践，习题融入“双碳”目标、区域能源案例，渗透科学态度与责任，助力学生形成化学观念，提升解决实际问题能力。

九年级化学（新人教版上册）导学案 第七单元 能源的合理利用与开发 课题二 化石能源的合理利用 第二课时 姓名： 班级： 日期： ▎ 学习目标 1. 了解化石燃料燃烧对环境造成的危害（酸雨、温室效应、汽车尾气污染） 2. 掌握减少化石燃料燃烧污染的措施和方法 3. 认识氢能源等新能源的优点及开发利用现状 4. 了解我国能源消费结构的变化趋势和清洁能源开发 ▎ 课前预习 一、化石燃料燃烧的环境问题 1. 煤燃烧时产生的空气污染物主要有：_______________________________ 等，这些气体或其在空气中反应后的生成物溶于雨水会形成______。 2. 汽车尾气中的主要污染物有：_________________________________________ 等。 3. 大量化石能源燃烧释放的______会导致____________加剧，引起全球变暖。 二、氢能源 4. 氢气作为能源的三大优点是：_______________________、______、______。 5. 氢气暂时还不能广泛使用的原因是：________________________________。 6. 实验室制取氢气的原理（化学方程式）：_______________________________ 。 三、新能源 7. 请列举你知道的新能源（至少写3种）：______、______、______。 ▎ 探究新知 探究一：化石燃料燃烧造成空气污染的原因 【问题情境】你家做饭用什么燃料？汽车经过时你有什么感觉？化石能源在造福人类同时，也带来了环境问题。 1.煤燃烧产生的污染物 煤燃烧时会产生______、______等污染物，这些气体溶于雨水会形成酸雨。 2.酸雨的形成过程 请写出下列化学方程式： ① 硫酸型酸雨：SO₂与H₂O反应：SO₂＋H₂O＝H₂SO₃ 亚硫酸被氧气氧化：2H₂SO₃＋O₂＝2H₂SO₄ ② 硝酸型酸雨：NO与O₂反应：2NO＋O₂＝2NO₂ NO₂遇到水：3NO₂＋H₂O＝2HNO₃＋NO 3.酸雨的危害 ① 使水质______，毒害鱼类和水生生物 ② 使______酸化，破坏农田，损害农作物和森林 ③ ______建筑物、金属制品和名胜古迹 4.汽车尾气的污染 汽车使用的汽油或柴油燃烧时产生______、______、______和______等，随尾气排放到空气中造成污染。 5.温室效应 大量化石能源燃烧释放的______会引起温室效应加剧，导致全球变暖。 探究二：减少污染的措施 【问题引导】如何降低化石能源的利用对环境的影响？ 措施 具体内容 举例/说明 措施一 提高燃料质量和改进使用技术 马自达创驰蓝天技术，热效率高达50% 措施二 使用脱硫煤，用天然气代替煤 我国大力推广脱硫煤 措施三 改进汽车发动机燃烧方式，使用催化净化装置，加大尾气检测力度，推广使用电动汽车。 探究三：氢能源 【问题引导】氢气作为能源已应用于航天、交通等领域。它有哪些优点？为什么还不能广泛使用？ 优点 说明 补充信息 来源广泛 工业上通过电解水或以化石能源为原料制取 电解水： 燃烧值高 完全燃烧放热约为同质量甲烷的2倍或汽油的3倍 氢气无毒 无污染 燃烧产物是水，不污染空气，不排放CO₂ 最理想的清洁高能燃料 【实验室制取H2】 1、 化学试剂：锌粒与稀硫酸。 2、 反应原理：Zn + H2SO4 = _______+_______ 。 3、 实验装置 发生装置：固液常温型（反应物状态为液态和固态，反应条件为常温）。 收集装置：排水法（______溶于水），______排空气法（密度比空气_____）。 【工业制取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. 电解水原理： 2. 以化石能源为原料制取氢气 【填一填】 氢气暂时不能广泛使用的原因： 。 探究四：开发新能源 【问题引导】随着能源消耗增长，化石能源面临枯竭。开发和利用新能源成为迫切需求。 新能源 典型项目 意义/数据 太阳能 浙江温州滩涂光伏发电项目 每年节约标煤23.52万吨，减少CO₂排放64.8万吨 风能 广东阳江海上风电场 总装机170万千瓦，269台机组 核能 福建福清“华龙一号” 每年发电近100亿度，减少CO₂排放816万吨 地热能 羊易地热电站 我国海拔最高地热电站，累计发电超5亿千瓦时 潮汐能 江厦潮汐能电站 我国最大潮汐发电站，年发电约700万千瓦时 生物质能 长青生物质能源公司 2023年发电量：37.81亿千瓦时 【拓展了解】西气东输工程 西起塔里木盆地轮南，东至上海，全长4200千米，覆盖9个省区。每年可少烧燃煤1200万吨，减少CO₂排放2亿吨。 ▎ 课堂练习 1． “十五五”规划建议提出，加快经济社会发展全面绿色转型，建设美丽中国。下列说法不符合绿色发展理念的是 A．农作物秸秆就地焚烧 B．提倡使用新能源汽车 C．污水处理达标后排放 D．采用太阳能路灯照明 2．2026年海南全力打造绿色低碳自贸港，下列做法可取的是 A．大量使用化石燃料 B．露天焚烧垃圾 C．提倡使用一次性筷子 D．发展海上风力发电 3．为了践行双碳引领绿色转型的理念，开发和利用新能源势在必行。下列不属于新能源的开发和利用的是 A．火力发电 B．风能发电 C．潮汐能发电 D．太阳能发电 4．三峡等水力工程的建设应用既可以实现防洪，又可以获得“绿能”。三峡等水利工程的建设应用有助于减少   ①化石燃料的使用   ②温室效应   ③空气清新   ④固体颗粒物的排放   ⑤氮氧化物的排放   ⑥实现“蓝天白云” A．①②③④⑤⑥ B．①②③④⑤ C．③⑥ D．①②④⑤ 5．化学小组调查发现，家用燃料经历了柴草→蜂窝煤→液化石油气→天然气的变迁，电能、太阳能逐步普及应用。其中最环保的能源是 A．蜂窝煤 B．液化石油气 C．天然气 D．太阳能 6．某能源发电产生能量巨大、稳定，但存在安全与废料问题，该能源是 A．核能 B．太阳能 C．水能 D．风能 7．中东石油出口受阻促使各国开发新能源。下列能源利用方式最符合绿色低碳理念的是 A．大量燃烧石油发电 B．推广太阳能光伏发电 C．露天焚烧秸秆供热 D．直接使用原煤取暖 8．绿色能源助力新质生产力的发展。下列不属于绿色能源的是 A．太阳能 B．氢能 C．石油 D．潮汐能 9．氢气是未来最理想的能源之一。下列有关氢气的说法不正确的是 A．氢气燃烧产物只有水，无污染 B．点燃氢气前必须检验纯度 C．氢气与氧气混合点燃一定会爆炸 D．氢气密度比空气小，可填充探空气球 10．“嫦娥六号”探测器的发射火箭用到了无污染的高能燃料。该燃料最有可能是 A．液氢 B．液氧 C．煤炭 D．石油 11．如图是实验室制取氢气的实验装置，经小组同学讨论，认为该实验难以达到实验目的，理由是 A．使用的试剂不反应 B．试管①铁夹的位置靠上 C．试管②管口的方向向下 D．试管②中导管伸入过短 12．下列能源属于可再生清洁能源的是 A．煤 B．石油 C．风能 D．天然气 13．为服务国家“双碳”目标，河南省近些年积极布局绿色能源产业。下列能源项目中，属于不可再生能源开发利用的是 A．南阳油田开采页岩气 B．豫西山区建设风力发电场 C．黄河流域铺设水面光伏 D．周口农村推广沼气工程 14．人类的发展史可以看作是一部能源开发史。 (1)“伐薪烧炭南山中”的“烧炭”过程发生的是______（填“物理”或“化学”）变化，利用木炭取暖要注意适当通风，防止_______气体使人中毒。 (2)“西气东输”输送的是天然气，从组成的角度分析，利用天然气代替煤燃烧可以减轻酸雨产生的原因是________________________。电能是日常生活中最方便使用的能源，除了火力发电外，请另写出一种发电形式________。 (3)氢能源被认为是理想的清洁高能燃料，已经应用于航天、交通等领域，这里的“清洁”表现在_____________________。 (4)科学家设计出一套科学低成本的生产氢气方式，如上图所示，太阳能电池实现了太阳能到_____能的转化。从分子的角度分析，将氢气压缩可以装入储氢罐体现了__________________。 15．随着我国“资源节约型”与“环境友好型”社会的建设，家用燃料的变迁改变着人们的生活。某校化学兴趣小组带着极大的兴趣对家用燃料的变迁、合理使用燃料及对未来燃料的展望展开了项目式学习。 任务一：调查家用燃料的变迁 【调查研究】同学们通过走访与调查了解到当地燃料的变迁主要经历了以下几个阶段：木材  →  煤  → 煤气(主要成分为CO、H2)  →  天然气 【分析交流】 (1)从是否可再生的角度分析，煤属于________ 能源。 (2)为了及时发现煤气泄漏，常在煤气中加入少具有特殊气味的乙硫醇。从微观角度分析，煤气泄漏时能闻到特殊气味的原因：______。 【查阅资料】常用燃料汇总： 燃料 调控 组成及主要成分 热值 木材 需要频繁地添加木材 碳、氢、氧等元素 约1.2×107J/kg 煤 需提前点燃，过程复杂 碳、氢、硫、氮等元素 约2.9×107J/kg 煤气 随用随开 一氧化碳和氢气 约1.7×107J/m3 天然气 随用随开 甲烷 约8.4×107J/m3 【交流讨论】 (3)试推测家用煤气或天然气代替煤的原因： _________(写出2点即可)，煤气和天然气的安全使用注意事项有_________(写出1个即可)。 任务二：了解如何合理使用燃料 (4)柴火灶的内部结构如图所示。 ①从燃烧条件分析，木柴属于______。 ②柴火灶中通风口的作用是________ 。 ③下列关于柴火灶中烟囱的说法正确的是____(填字母序号)。 a.排走烟气，改善燃烧条件 b.若排烟口中出现浓黑烟，则说明燃烧不充分 c.烟囱建高就可以消除污染 (5)20世纪80年代前后，居民家中主要采用蜂窝煤做燃料，将煤块制成蜂窝煤的目的是_________。 (6)日常生活中，有时做饭时燃气灶的火焰呈现黄色或橙色，锅底出现黑色物质，此时需要进行的调整是______(填字母序号) A．调大进风(空气)口 B．调小进风(空气)口 C．调大进风(燃气)口 D．调小进风(燃气)口 任务三：对未来燃料的展望 当前我国氢能按照如图规划发展： (7)氢气是理想的清洁燃料，写出氢气燃烧的化学方程式：_________；目前，氢能未能广泛应用的原因是________ 。 (8)利用反应：C（红热）+H2O（蒸汽）CO+H2 ，制得的氢气属于____(填“灰氢”“蓝氢”或“绿氢”)。 参考答案 课前预习 1. 二氧化硫（SO₂）、氫的氧化物（NOx）；酸雨 2. 一氧化碳（CO）、未燃烧的碳氢化合物、氫的氧化物（NOx）、烟尘 3. 二氧化碳（CO₂）；温室效应 4. 来源广泛；燃烧值高（热值高）；无污染（产物是水） 5. 氢气大量制取和储运成本较高 6. Zn＋H₂SO₄＝ZnSO₄＋H₂↑ 7. 太阳能、风能、核能、地热能、潮汛能、生物质能（任写3种即可） 探究新知 探究一：化石燃料燃烧造成空气污染的原因 1. 二氧化硫 二氧化氮 3.酸化 土壤 腐蚀 4.一氧化碳（或CO） 未燃烧的碳氢化合物 氮的氧化物（或NOₓ） 烟尘​ 5.二氧化碳（或CO₂） 探究三：氢能源 【实验室制取H2】 反应原理：Zn + H2SO4 = ZnSO4+H2↑ 。 不易 向下 小 【填一填】 氢气暂时不能广泛使用的原因：氢气大量制取和储运成本较高。 课堂练习 1-13 ADADD ABCCA DCA 14.(1) 化学　CO (2) 甲烷不含硫元素，燃烧不产生 SO₂ 　水力发电（合理即可） (3) 燃烧后生成水，无污染 (4) 电　分子间有间隔，气体分子间隔较大 15.(1)不可再生 (2)分子在不断运动 (3) 煤气或天然气燃烧易调控　注意通风 (4) 可燃物　为燃烧提供充足的氧气　ab (5)增大煤与氧气的接触面积，使燃烧更充分 (6)AD (7) 　氢气大量制取和储运成本较高 (8)灰氢 第 页 学科网（北京）股份有限公司 $