化学启航·2026年暑假人教版九年级化学预习手册24《第七单元课题2化石能源的合理利用》预习讲义
2026-08-10
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资源信息
| 学段 | 初中 |
| 学科 | 化学 |
| 教材版本 | 初中化学人教版九年级上册 |
| 年级 | 九年级 |
| 章节 | 课题2 化石能源的合理利用,第七单元 能源的合理利用与开发 |
| 类型 | 教案-讲义 |
| 知识点 | - |
| 使用场景 | 寒暑假-暑假 |
| 学年 | 2026-2027 |
| 地区(省份) | 全国 |
| 地区(市) | - |
| 地区(区县) | - |
| 文件格式 | ZIP |
| 文件大小 | 20.31 MB |
| 发布时间 | 2026-08-10 |
| 更新时间 | 2026-08-10 |
| 作者 | 明珠数理化驿站 |
| 品牌系列 | - |
| 审核时间 | 2026-08-10 |
| 下载链接 | https://m.zxxk.com/soft/59148234.html |
| 价格 | 3.00储值(1储值=1元) |
| 来源 | 学科网 |
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内容正文:
化学启航·2026年暑假人教版九年级化学预习手册24
《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》预习讲义
一.预习目标
(
1.明确煤、石油、天然气三大化石能源均属于不可再生混合物,熟记主要组成元素;掌握甲烷的物理、化学性质,能书写甲烷燃烧方程式;区分煤干馏(化学变化)与石油分馏(物理变化)本质差异;理清化石燃料燃烧产生的SO
2
、氮氧化物、CO
2
对应的酸雨、温室效应等环境问题,建立物质组成决定性质、性质决定用途,化学反应伴随能量转化的基础化学观念。
2.通过对比归纳三大化石能源的成分、加工方式、用途,形成分类归纳思维;依托元素守恒定律分析甲烷燃烧产物检验逻辑;结合燃料充分燃烧条件,辩证分析化石能源的优势与弊端,能够从资源、环境双重角度分析能源使用方案,区分物理变化与化学变化,具备严谨的逻辑推理能力。
3.吃透甲烷燃烧产物检验全套实验步骤、现象、操作细节(点燃前必须验纯);能独立分析实验装置现象,利用干冷烧杯、澄清石灰水分别检验燃烧生成的水与二氧化碳;可以结合生活中家用燃料更替、汽车燃油选择等真实场景,设计节约化石燃料、降低污染的简易方案,掌握气体检验的通用探究思路。
4.认识化石能源储量有限、不可再生的现状,树立节约能源、绿色低碳的生活理念;了解化石燃料带来的环境危机,正视新能源开发的必要性;关注我国能源结构发展,树立可持续发展意识,肩负保护环境、合理利用自然资源的社会责任。
)
二.重点难点
(
(一)重点
1.
三大化石能源的组成、综合利用途径,甲烷的性质、燃烧方程式与产物检验实验;
2.
煤干馏、石油分馏的变化类型判断;
3.
化石燃料燃烧造成的环境问题、促使燃料充分燃烧的两大措施;
4.
合理利用化石能源的具体措施。
(二)难点
1.
精准区分煤干馏(化学变化)与石油分馏(物理变化)的原理差异;
2.
结合元素守恒,完整推导甲烷燃烧产物检验的实验逻辑;
3.
结合污染物来源,分析酸雨、温室效应的形成原因,针对性提出减排措施;
4.
结合社会现状,辩证看待化石能源现阶段不可替代的价值与发展局限。
)
三.自主探究
(一)基础认知:化石能源的起源与分类
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。
化石能源是由古代生物的遗骸经过数百万年乃至上亿年的地质作用,逐渐形成的。
1.煤的形成
2.石油的形成
【归纳填空】
1.三大化石能源分别是____、____、天然气,是远古生物遗骸经过亿万年复杂变化形成,属于____(可再生/不可再生)能源,均属于纯净物还是混合物?____。
2.被称作“工业粮食”的是____,被称作“工业血液”的是____。
【答案】1.煤;石油;不可再生;混合物 2.煤;石油
(二)煤与石油的组成、综合利用
1. 煤
(1)概述:煤是复杂的固态混合物,主要含碳元素,还含有氢、氮、硫、氧等元素,被称为“工业的粮食”,可通过干馏得到焦炭、煤焦油、煤气等多种化工原料。
(2)煤的干馏
将煤隔绝空气加强热,使其发生复杂分解反应的过程,属于化学变化。
煤是由有机物和无机物组成的复杂混合物,主要含碳元素。干馏后会生成多种产物:固态产物为焦炭,可用于金属冶炼、制造电极;液态产物为煤焦油,是重要的化工原料,可提取苯、酚等物质;气态产物为煤气(主要成分为氢气、一氧化碳、甲烷等),可用作燃料或化工原料。
(3)煤的用途广泛,涵盖燃料、工业原料、化工生产等多个领域,具体可分为以下两类:
①直接用途:作为燃料,用于火力发电、工业锅炉燃烧供热、民用取暖做饭等,是传统的能源来源。
②间接用途(综合利用后的深加工):通过干馏、气化、液化等工艺转化为多种化工原料和产品,如干馏得到的焦炭用于高炉炼铁、制造电极,煤焦油用于提取苯、酚类物质来生产染料、农药、医药,煤气用作燃料或合成氨、甲醇的原料;气化生成的水煤气可作为工业燃料或化工原料;液化则可生产汽油、柴油等液体燃料。
煤综合利用的部分产品
2. 石油
(1)概述:石油是由古代海洋或湖泊中的生物遗骸,经漫长地质年代沉积、演化形成的黏稠状液态混合物,主要含碳、氢两种元素(占比97%~98%),还含有少量硫、氮、氧等元素,被誉为“工业的血液”,属于不可再生能源。
石油的物理性质因产地而异,通常呈黑色或深棕色,密度比水小,不溶于水,具有可燃性。其化学成分复杂,包含数千种不同的烃类化合物(烷烃、环烷烃、芳香烃等),需通过加工才能转化为有用产品 。
(2)石油分馏炼制
石油的分馏是利用石油中各组分沸点不同,通过加热汽化、冷凝分离的物理加工过程,属于物理变化,也是石油炼制的基础工艺。
通过分馏,将原油分离为不同用途的馏分,为后续的裂化、裂解等深加工工艺提供原料,最大化利用石油资源,满足交通、工业等领域对燃料和化工原料的需求。
(3)石油的用途
石油的用途覆盖能源供给、化工生产、工业制造等多个领域,是支撑现代社会运转的核心资源之一,具体可分为两大类别:
①直接作为燃料使用
经分馏得到的汽油、柴油、煤油、石油气等,是交通运输(汽车、飞机、轮船)、火力发电、工业供热、民用烹饪取暖的主要能源。重油可作为大型船舶、锅炉的燃料,沥青则用于道路铺设和防水材料生产。
②作为化工原料深加工
石油分馏产物经裂化、裂解等工艺,可生成乙烯、丙烯、苯等基础化工原料,进一步用于生产塑料、合成纤维、合成橡胶、化肥、农药、医药、洗涤剂、涂料等数千种化工产品,广泛应用于日常生活、农业、制造业等领域。
石油综合利用的部分产品
煤的干馏与石油分馏的对比表
加工方式
原料
原理
变化类型
主要产物
煤的干馏
煤
隔绝空气加强热,使煤分解
化学变化
焦炭、煤焦油、煤气
石油的分馏
石油
利用各成分沸点不同,加热分离
物理变化
汽油、柴油、煤油
(三)天然气
1. 存在
有石油的地方就有天然气(主要成分甲烷CH4)。
大庆油田 塔里木盆地油气开发 海上采油
2. 我国是世界上最早利用天然气的国家
明代的《天工开物》记载了我国古代人民利用天然气熬制井盐。
《天工开物》记载的利用天然气熬制井盐示意图(局部)
天然气主要是由碳和氢组成的气态化合物,其中主要的是甲烷(CH4)。其他物理性质:
①通常状况下为无色、无味的气体,
②难溶于水 ,
③比空气轻。
3. 甲烷燃烧实验
(1)观察甲烷的颜色、状态。点燃从导管放出的甲烷,在火焰的上方罩一个冷而干燥的烧杯。稍待片刻,观察杯壁有什么变化。
(2)迅速把烧杯倒过来,并注入少量澄清石灰水,振荡,观察现象。
(3)实验现象与结论
①甲烷是无色、无味的气体(通常状况下)。
②点燃甲烷后,在火焰上方罩冷而干燥的烧杯,烧杯内壁出现水雾(水珠),说明甲烷燃烧生成了水(H2O)。
③迅速把烧杯倒过来,注入少量澄清石灰水并振荡,澄清石灰水变浑浊,说明甲烷燃烧生成了二氧化碳(CO2)。
化学方程式
CH4+ 2O2 CO2+ 2H2O
【归纳】甲烷的化学性质(可燃性)
甲烷的化学性质总体稳定,在常温下不易与强酸、强碱、强氧化剂(如高锰酸钾)发生反应,在点燃条件下能与氧气反应,完全燃烧生成二氧化碳和水,放出大量热。
若氧气不足会发生不完全燃烧,生成一氧化碳和水。
注意:在点燃甲烷前要检验纯度。
4.甲烷的综合利用
甲烷是天然气、沼气的主要成分,可直接用于民用燃气(做饭、供暖)和工业燃料(发电、烧制陶瓷/玻璃),燃烧产物污染小,属于优质低碳燃料。
如图是沼气池的工作与应用示意图,沼中产生的沼气的主要成分是 甲烷。把秸秆、杂草、 人畜粪便等废弃物放在密闭 的沼气池中发酵,就会产生 沼气,可用作燃料。
(四)化石燃料燃烧带来的环境问题及解决措施
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。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.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。
2.化石燃料燃烧对空气的影响
3.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:
【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。
【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。
【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”。
【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。
【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。
4.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。
(3)防治:
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。
5.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。
(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.可燃冰
分布于深海沉积物中,由甲烷与水在高压低温条件下形成的类冰状的结晶物质。主要成分是甲烷水合物,具有热值高、储量巨大等优点,有望成为未来新能源。
(1)优点:储蓄量大,且一体积可燃冰可储载100~200倍体积的甲烷气体。
(2)缺点:开采技术不成熟。如果开发和利用不当,有可能引发地质灾害和温室效应加剧等问题。
2017年,我国在南海神狐海域进行的可燃冰试采获得成功,创造了产气时长和产气总量的世界纪录。整个试采过程未对周边大气和海洋环境造成影响。这是世界上首次对粉砂质甲烷水合物的开采试验,对保障能源安全、优化能源结构具有重要意义。
3.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。
四.经典例题
例1.(2026·盐城响水县二模)下列物质不属于化石能源的是( )
A. 煤 B. 石油 C. 天然气 D. 氢气
【答案】:D
【解析】:三大化石燃料为煤、石油、天然气,属于远古生物遗骸经漫长地质变化形成,不可再生;氢气依靠人工制取,不属于化石能源。
例2.(2025江宁区期末)石油分馏制取汽油、煤油的过程,变化类型判断正确的是( )
A. 化学变化,生成新物质 B. 物理变化,利用各组分沸点不同分离
C. 化学变化,发生分解反应 D. 物理变化,利用密度差异分层
【答案】:B
【解析】:石油分馏仅依靠各成分沸点不同进行分离,无新物质生成,属于物理变化。
例3.(2026·泰州泰兴市一模)煤的干馏可获得焦炭、煤焦油、煤气,该过程属于化学变化,根本原因是( )
A. 物质状态发生改变 B. 有全新物质生成 C. 煤的颗粒大小改变 D. 质量发生变化
【答案】:B
【解析】:化学变化的判定依据是有新物质生成,煤隔绝空气加强热的干馏产生多种新物质,属于化学变化。
例4.(2025·镇江丹阳市期末)天然气主要成分为甲烷,点燃甲烷前必须进行的操作是( )
A. 干燥气体 B. 检验纯度 C. 过滤除杂 D. 加压储存
【答案】:B
【解析】:可燃性气体与空气混合达到爆炸极限,点燃极易爆炸,因此点燃前必须验纯。
例5.(2026·苏州昆山市一模)燃煤产生能够形成酸雨的主要污染物是( )
A. CO2 B. SO2 C. N2 D. H2O
【答案】:B
【解析】:煤中含硫元素,燃烧生成二氧化硫,二氧化硫溶于雨水形成酸性物质,诱发酸雨;二氧化碳造成温室效应。
例6.(2025·宿迁宿豫区期中)促使化石燃料充分燃烧,不需要的条件是( )
A. 充足的氧气 B. 燃料与空气充分接触
C. 极高的温度 D. 粉碎固体燃料增大接触面积
【答案】:C
【解析】:燃料充分燃烧两大条件:足量氧气、足够大接触面积,温度不是必要条件。
例7.2026年我国多地推进“化石能源清洁化利用”工程,下列化石能源清洁利用的措施中,主要针对煤的是( )
A. 石油分馏制航空煤油 B. 将煤制成蜂窝煤增大燃烧面积
C. 煤的干馏制焦炭、煤气 D. 天然气脱硫减少SO2排放
【答案】:C
【解析】:煤的干馏是将煤隔绝空气加强热,得到焦炭、煤气等多种产品,属于煤的综合利用和清洁化处理;A是石油的加工,B仅提升燃烧效率,D是天然气的处理,均与煤无关。
例8.古诗词“爝火燃回春浩浩,洪炉照破夜沉沉”描述的是煤炭燃烧的景象,下列关于煤的说法正确的是()
A. 煤属于可再生能源 B. 煤燃烧只生成CO2
C. 煤是复杂的混合物 D. 煤的主要成分是甲烷
【答案】:C
【解析】:煤是古代植物遗骸形成的化石能源,属于不可再生能源,是由多种物质组成的复杂混合物;煤燃烧会生成CO2、CO、SO2等,主要成分不是甲烷(天然气主要成分是甲烷)。
例9.“煮豆燃豆萁,豆在釜中泣”,豆萁属于生物质能,与化石能源相比,下列说法错误的是( )
A. 化石能源是不可再生的
B. 生物质能来源于太阳能,化石能源也间接来源于太阳能
C. 化石能源燃烧污染比生物质能更严重
D. 化石能源和生物质能均属于纯净物
【答案】:D
【解析】:化石能源(煤、石油、天然气)和生物质能(豆萁等)均由多种物质组成,属于混合物;A、B、C说法均正确。
例10.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11.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12.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13.(2026·盐城盐都区一模)
(1)天然气主要成分甲烷化学式为____,甲烷完全燃烧生成物为____和二氧化碳;(双空)
(2)干冷烧杯罩在火焰上方,内壁出现水雾,证明燃烧产物含有________;
(3)向烧杯内倒入澄清石灰水,现象为________________;
(4)依据质量守恒定律,甲烷中一定含有的元素是( )
A. 碳、氧 B. 碳、氢 C. 氢、氧
(5)下列关于甲烷说法错误的是( )
A. 极难溶于水 B. 密度小于空气 C. 属于纯净的化石能源
【答案】:(1)CH4;水 (2)水(H2O) (3)澄清石灰水变浑浊 (4)B (5)C
【解析】:(1)甲烷燃烧方程式CH4+ 2O2 CO2+ 2H2O(5)天然气属于混合物,甲烷是其中主要成分。
例14.(2025·无锡惠山区期末)
(1)被称作“工业粮食”的化石燃料是____,被称为“工业血液”的是____;(双空)
(2)化石燃料均属于____(填可再生/不可再生)能源;
(3)燃料不完全燃烧会产生有毒气体________,造成空气污染;
(4)下列措施不能缓解温室效应的是( )
A. 植树造林 B. 大量燃煤发电 C. 开发太阳能
(5)煤综合利用的加工方式是( )
A. 分馏 B. 干馏 C. 蒸馏
【答案】:(1)煤;石油 (2)不可再生 (3)一氧化碳(CO) (4)B (5)B
【解析】:大量燃煤会释放大量二氧化碳,加剧温室效应;干馏是煤的加工方式,分馏应用于石油。
例15.2025年10月,中国科学院团队研发的“痕量卤素调控费托合成技术”实现重大突破,可将煤转化过程中CO2副产率降至1%以下,助力化石能源低碳利用。结合该技术及化石能源相关知识,回答下列问题:
(1)煤属于______(填“可再生”或“不可再生”)能源,其主要成分是______元素(填元素名称)。
(2)该技术中,卤素化合物(如溴甲烷)的作用类似“电子开关”,阻断CO2生成路径,下列关于该过程的说法正确的是( )
A. 属于物理变化 B. 有新物质生成
C. 催化剂性质保持不变 D. 碳元素化合价未改变
(3)国家能源集团计划2026年改造煤制油装置,利用该技术年减碳1200万吨,煤制油过程中发生的变化属于( )
A. 物理变化 B. 化学变化
C. 既有物理变化又有化学变化 D. 无法判断
(4)煤燃烧时若氧气不足,会生成有毒气体______(填化学式),该技术能减少此类污染物的关键原因是______(填“促进充分燃烧”或“阻断反应路径”)。
(5)下列关于化石能源低碳利用的说法错误的是( )
A. 可减少温室气体排放 B. 能提高能源利用效率
C. 完全消除化石能源污染 D. 符合“双碳”发展目标
(6)该技术将煤转化为高附加值烯烃,烯烃可用于制造塑料,下列不属于石油化工产品的是( )
A. 汽油 B. 石蜡 C. 焦炭 D. 合成纤维
【答案】(1) 不可再生;碳 (2) B (3) B (4) CO;促进充分燃烧
(5) C (6) C
【解析】(1) 煤是古代植物经漫长地质作用形成的化石能源,属于不可再生能源,主要成分是碳元素。(2)该技术通过卤素化合物调控反应路径,有新物质烯烃生成,属于化学变化,A错误、B正确;催化剂在反应前后化学性质不变,物理性质可能改变,C错误;反应中碳元素转化为烯烃,化合价发生变化,D错误。(3)煤制油是将煤通过化学反应转化为液态燃料,有新物质生成,属于化学变化。(4)煤不充分燃烧生成一氧化碳(CO),该技术提升燃烧效率,促进燃料充分燃烧,减少有毒气体生成。(5)化石能源低碳利用能减少污染和温室气体排放,提高能源利用率,符合“双碳”目标,但无法完全消除污染,C错误。(6)焦炭是煤干馏的产物,汽油、石蜡是石油分馏产物,合成纤维是石油化工衍生品,故选C。
例16.2026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。
五.夯实基础
(一)选择题
1.(2025·扬州广陵区期末)下列关于化石能源分类说法正确的是( )
A. 煤是纯净物 B. 石油属于混合物 C. 天然气属于单质 D. 可燃冰属于可再生能源
【答案】:B
【解析】:煤、石油、天然气、可燃冰全部由多种物质组成,均为混合物,可燃冰同样属于不可再生能源。
2.(2026·徐州云龙区一模)家用燃气灶火焰发黄、锅底积炭,处理方案正确的是( )
A. 调小进气口 B. 调大进风口 C. 关闭门窗 D. 减小燃气输出
【答案】:B
【解析】:火焰发黄、产生炭黑代表氧气不足,燃气不完全燃烧,调大进风口增加空气供给,实现充分燃烧。
3.(2025·淮安清江浦区期中)下列变化中,属于物理变化的是( )
A. 煤干馏制焦炭 B. 石油分馏制柴油 C. 甲烷燃烧 D. 煤炭气化制取煤气
【答案】:B
【解析】:石油分馏无新物质生成,属于物理变化;煤干馏、气化、甲烷燃烧均有新物质,属于化学变化。
4.(2026·常州武进区二模)酸雨带来的危害不包含( )
A. 腐蚀大理石雕像 B. 酸化土壤 C. 促进植物快速生长 D. 污染河流、杀死水生生物
【答案】:C
【解析】:酸雨会破坏植被、酸化土壤,不利于植物正常生长。
5.(2025·南通通州区期末)将煤炭加工成蜂窝煤的主要目的是( )
A. 降低着火点 B. 增大与空气接触面积,充分燃烧
C. 变为纯净物 D. 减少可燃物质量
【答案】:B
【解析】:着火点是物质固有属性无法改变;蜂窝煤孔洞可以流通空气,增大接触面积。
6.(2026·南京建邺区一模)下列燃料中,相对最清洁的化石燃料是( )
A. 煤炭 B. 天然气 C. 重油 D. 液化石油气
【答案】:B
【解析】:天然气主要成分为甲烷,燃烧几乎不含硫、氮污染物,相较于煤炭、重油污染更小。
7.(2025·泰州姜堰区期中)下列做法不利于化石能源合理利用的是( )
A. 废旧煤炭随意丢弃 B. 对煤炭进行脱硫处理
C. 研发煤的液化技术 D. 汽车尾气加装净化装置
【答案】:A
【解析】:随意丢弃煤炭造成资源浪费,还会污染水土,不符合合理利用原则。
8.(2026·连云港赣榆区一模)可燃冰储存于深海冻土,其主要成分是( )
A. 一氧化碳水合物 B. 甲烷水合物 C. 氢气 D. 乙醇
【答案】:B
【解析】:可燃冰是甲烷分子包裹水分子形成的甲烷水合物。
9.“千锤万凿出深山,烈火焚烧若等闲”描述的是石灰石煅烧,而化石能源燃烧也会涉及能量变化,下列关于化石能源燃烧的能量转化说法正确的是( )
A. 化学能转化为热能和光能 B. 热能转化为化学能
C. 机械能转化为化学能 D. 光能转化为化学能
【答案】:A
【解析】:化石能源燃烧是将储存的化学能转化为热能和光能,这是化学反应中能量转化的常见形式。
10.古诗词“炉火照天地,红星乱紫烟”描绘了金属冶炼的场景,冶炼中常使用煤作为燃料,煤燃烧时需满足的条件不包括( )
A. 达到煤的着火点 B. 有氧气(或空气)接触
C. 煤是可燃物 D. 加入催化剂
【答案】:D
【解析】:燃烧的三个条件是:可燃物、与氧气(空气)接触、温度达到着火点,催化剂不是燃烧的必要条件。
11.“春蚕到死丝方尽,蜡炬成灰泪始干”中蜡烛燃烧属于化学变化,与石油炼制的产品有关,下列石油产品中可制作蜡烛的是( )
A. 汽油 B. 石蜡 C. 煤油 D. 柴油
【答案】:B
【解析】:石蜡是石油分馏的产物之一,可用于制作蜡烛;汽油、煤油、柴油主要用作燃料。
12.科学合理地使用燃料,可有效地防治环境污染。下列关于燃料与燃烧的说法错误的是( )
A.石油分解后可得到汽油、煤油、柴油等一系列产品
B.把煤加工成蜂窝煤可使之燃烧更加充分
C.天然气是比煤、石油更加清洁的化石燃料
D.汽油中加入适量的乙醇可减少汽车尾气的污染
【答案】A
【解析】A、石油分解后可得到汽油.煤油.柴油等一系列产品;从石油里提炼柴油、汽油、煤油的过程叫石油分馏,属于物理变化.因为它是根据不同的烯烃的沸点不同,然后蒸馏让它们分离开来.而不是分解,分解属于化学变化;B、把煤加工成蜂窝煤,增大了煤与氧气的接触面积,故可使之燃烧更加充分;C、由于天然气主要成分是甲烷,燃烧产物是二氧化碳和水,而煤、石油中含有硫、磷等物质,故天然气是比煤、石油更加清洁的化石燃料;D、汽油中加入适量的乙醇,因为乙醇燃烧后的产物是二氧化碳和水,故可减少汽车尾气的污染.故选A
13.2026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)。
14.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)。
15.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)。
(二)非选择题
16.我们家庭厨房的热源一般都是天然气,安全合理使用天然气很重要。
(1)天然气的主要成分是_____(填化学式)。
(2)天然气泄漏报警器应安装在天然气灶的_______(填“上方”或“下方”)。
(3)天然气燃烧不充分时火焰就会显黄色或有黑烟,这时可调大天然气灶_______(填“空气”或“天然气”)进入量,或调小另一气体的进入量。
(4)使用天然气后,关闭天然气阀门的灭火原理是_______。
【答案】(1)CH4 (2)上方 (3)空气 (4)隔离可燃物
【解析】(1)天然气的主要成分为甲烷,化学式为CH4。(2)甲烷的密度小于空气,则天然气泄漏报警器应安装在天然气灶的上方。(3)天然气燃烧不充分时,应调大空气的进气量。(4)关闭天然气阀门,隔离了可燃物,从而达到灭火的目的。
17.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。
18.2026年我市推进“光伏+校园”建设,某中学建成分布式光伏项目,同时优化校园化石能源使用方案,开展“节能低碳”主题实践活动。结合校园生活和化学知识,回答问题:
(1) 校园食堂使用天然气做饭,天然气属于___(填“化石能源”或“新能源”),其主要成分甲烷的物理性质是______(答一点即可,如状态、溶解性等)。
(2) 同学们在实验室模拟甲烷燃烧实验,检验燃烧产物中含有水的方法是______,该实验现象说明甲烷中含有______元素。
(3) 若校园内天然气发生泄漏,下列应急处理措施正确的是( )
A. 立即打开排气扇通风 B. 关闭阀门并开窗通风
C. 在泄漏区域点燃蜡烛查找漏点 D. 迅速打开电灯检查
(4) 校园锅炉原使用原煤供暖,现改为脱硫煤并安装除尘设备,脱硫的目的是减少______(填化学式)排放,防止酸雨形成,该过程发生的变化属于( )
A. 物理变化 B. 化学变化 C. 能量转化 D. 状态改变
(5) 分布式光伏项目年发电量达260万度,可替代标准煤8000吨,煤燃烧时将______能转化为热能,替代燃煤发电的优点是______(答一点即可)。
(6) 实验室进行“化石能源燃烧条件”探究实验,下列操作能验证“温度达到着火点”是燃烧条件的是( )
A. 分别点燃煤块和煤粉 B. 点燃煤块后隔绝氧气
C. 常温下将煤块放在空气中,加热后点燃 D. 比较煤块在空气和氧气中的燃烧剧烈程度
(7) 学校开展“节约化石能源”活动,下列做法不合理的是( )
A. 教室人走灯灭 B. 空调温度夏季调至26℃以上
C. 用一次性餐具替代可重复使用餐具 D. 步行或骑行替代私家车通勤
(8) 同学们整理化石能源相关知识点,下列说法正确的是( )
A. 石油是纯净物 B. 煤的干馏属于物理变化
C. 天然气泄漏时会闻到刺激性气味 D. 化石能源燃烧均会产生CO2
【答案】(1) .化石能源;无色无味(或难溶于水、密度比空气小等合理答案)(2). 在火焰上方罩干冷烧杯,观察内壁是否有水雾;氢(或H) (3). B (4). SO₂;B (5). 化学;污染小(或节约化石能源等合理答案) (6). C (7). C (8). D
【解析】(1)天然气属于化石能源,甲烷是无色无味、难溶于水、密度比空气小的气体(任答一点物理性质即可)。(2)检验甲烷燃烧生成的水,可在火焰上方罩干冷烧杯,内壁出现水雾即证明有水生成;根据质量守恒定律,反应前后元素种类不变,说明甲烷中含氢元素。(3)天然气泄漏时,关闭阀门切断气源、开窗通风降低浓度是安全措施,B正确;A、C、D会产生电火花或明火,可能引燃泄漏气体引发爆炸。(4)煤中含硫元素,燃烧生成SO2,脱硫通过化学反应去除硫元素,属于化学变化,故选B。(5)煤燃烧是化学能转化为热能的过程;光伏发电替代燃煤,可减少污染物排放、节约化石能源(任答一点即可)。(6)常温下煤块不燃烧,加热后达到着火点能燃烧,可验证“温度达到着火点”是燃烧条件,C正确;A验证接触面积影响燃烧,B验证氧气是燃烧条件,D验证氧气浓度影响燃烧剧烈程度。
(7)使用一次性餐具会增加资源消耗,与节约化石能源无关,C不合理;A、B、D均能减少能源消耗。(8)化石能源(煤、石油、天然气)燃烧均会产生CO₂,D正确;石油是混合物,A错误;煤的干馏是化学变化,B错误;甲烷无味,天然气泄漏时闻到的气味是人工添加。
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.巩固训练
(一)选择题
1.(2026·盐城亭湖区一模)关于化石能源不可再生的原因,说法正确的是( )
A. 储量无限 B. 形成周期需要亿万年,短时间无法再生
C. 可以通过化学反应快速合成 D. 可以依靠农作物快速制取
【答案】:B
【解析】:化石燃料由远古动植物遗骸经上亿年地质作用形成,人类周期内无法再生。
2.(2025·扬州宝应县期末)煤气的主要成分不包含( )
A. H2 B.CH4 C. CO D.CO2
【答案】:D
【解析】:煤干馏得到煤气成分为氢气、甲烷、一氧化碳,不含二氧化碳。
3.(2026·镇江润州区二模)二氧化碳过量排放带来的主要环境问题是( )
A. 酸雨 B. 温室效应 C. 臭氧层空洞 D. 白色污染
【答案】:B
【解析】:二氧化硫、氮氧化物造成酸雨;氟利昂破坏臭氧层;塑料废弃物造成白色污染。
4.(2025·宿迁沭阳县期中)下列说法正确的是( )
A. 石油是化工产品 B. 石油是重要化工原料
C. 石油分馏属于化学反应 D. 石油中只含有碳元素
【答案】:B
【解析】:石油是天然存在的化工原料,并非人工合成的化工产品;主要含碳、氢元素,分馏是物理变化。
5.(2026·南通崇川区三模)燃料充分燃烧的意义,错误的是( )
A. 节约化石资源 B. 减少一氧化碳排放
C. 提高燃料利用率 D. 提升可燃物着火点
【答案】:D
【解析】:着火点固定不变,不受燃烧充分程度影响。
6.(2025·徐州铜山区期末)夜间发现家中天然气泄漏,正确操作是( )
A. 开灯检查泄漏点 B. 关闭阀门,开窗通风
C. 打开排风扇排风 D. 在室内拨打电话求助
【答案】:B
【解析】:开关电器、拨打电话会产生电火花,极易引燃泄漏燃气发生爆炸。
7.(2026·淮安淮安区二模)煤中含有的氮元素燃烧后转化的污染物是( )
A. 氮氧化物 B. 氨气 C. 氮气 D. 硝酸
【答案】:A
【解析】:氮元素燃烧生成氮氧化物,溶于雨水同样可以形成酸雨。
8.(2025·无锡江阴市期末)下列物质属于纯净物的是( )
A. 天然气 B. 甲烷 C. 石油 D. 煤焦油
【答案】:B
【解析】:甲烷有固定化学式CH4,属于纯净物,其余均为多种物质组成的混合物。
9.(2026·泰州兴化市二模)下列不属于煤的综合利用方式的是( )
A. 干馏 B. 气化 C. 液化 D. 分馏
【答案】:D
【解析】:分馏是石油的加工手段,煤的综合利用包含干馏、气化、液化。
10.(2025·盐城东台市期末)等质量的甲烷与煤炭充分燃烧,甲烷的优势是( )
A. 燃烧放热更少 B. 几乎无硫、氮污染物
C. 属于可再生能源 D. 储存难度更大
【答案】:B
【解析】:甲烷依旧属于不可再生化石能源,含杂质极少,污染物排放量远低于煤炭。
11.(2026·常州金坛区一模)下列举措能够实现化石能源合理利用的是( )
A. 无节制开采煤炭 B. 关停全部燃煤企业
C. 提高燃料利用率,开发替代能源 D. 只使用化石能源
【答案】:C
【解析】:无节制开采浪费资源,现阶段无法彻底关停全部燃煤企业,需要合理调控、多元发展能源结构。
12.(2025·南京浦口区期末)液化石油气来源于石油,储存钢瓶张贴的标志是( )
A. 腐蚀品 B. 易燃气体 C. 有毒品 D. 爆炸品
【答案】:B
【解析】:液化石油气具有可燃性,属于易燃气体。
13.燃气发电过程中涉及到的主要化学反应为甲烷的燃烧,其微观示意图如图所示。下列有关说法不正确的是( )
A.为使甲烷完全燃烧应提供适当过量的空气
B.甲烷燃烧需要点燃,说明甲烷燃烧是吸收热量的反应
C.图示可知该反应前后分子个数没有变化
D.图示可知化学反应中原子的种类没有发生变化
【答案】B
【解析】A、燃烧需要氧气,为使甲烷完全燃烧应提供适当过量的空气,A正确;B、燃烧可以通过点燃来达到可燃物着火点温度,燃烧属于放热反应,B错误;C、由图示可知该反应前后分子总个数都为3,没有变化 ,C正确;D、图示可知该反应有新分子生成属于化学反应,原子的种类没有发生变化,D正确;故选B。
14.建构模型是重要的化学学习方法,下列有关模型正确的( )
A.能源分类模型 B.空气组成模型 C.燃烧条件模型 D.元素分类模型
【答案】B
【解析】A、化石燃料是古代生物遗体在特定地质条件下形成的,可作燃料和化工原料的沉积矿产,包括煤、石油、天然气等,氢能、核能属于新能源,故选项说法错误;B、空气的成分按体积计算,大约是:氮气占78%、氧气占21%,其它气体占1%,故选项说法正确; C、燃烧需要同时满足三个条件:①可燃物、②氧气或空气、③温度要达到着火,故选项说法错误; D、元素的简单分类是一般将元素分为三类:金属元素、非金属元素、稀有气体元素,故选项说法错误。故选B。
15.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。
(二)非选择题
16、液化石油气是家庭常用燃料之一,主要成分是丙烷(C3H8)和丁烷(C4H10),密度比空气大。它为我们的生活带来了便利,但使用不当,又会产生危险。2021年9月,某市发生一起燃气爆炸事故,经调查系室内液化石油气管道在穿楼板处腐蚀,发生石油气泄漏,遇明火产生爆炸。
(1)液化石油气是 加热炼制的产品,写出丁烷在氧气中充分燃烧的化学方程式 。
(2)安装燃气报警器可以及时发现燃气泄漏。结合液化石油气的成分和密度,可知图中
(填“a”或“b”)位置的安装是正确的;如果发现燃气泄漏,首先要关闭阀门,然后开窗通风,主要是为了 。
(3)分析此次液化石油气发生爆炸的原因 。
【答案】(1)石油; 2C4H10+13O28CO2+10H2O;(2)b;降低可燃物浓度,防止发生爆炸;(3)在有限的空间内,石油气与氧气充分接触,达到爆炸极限(一定浓度),遇明火发生急剧燃烧,短时间内放出大量的热,使气体体积迅速影胀,发生爆炸。
【解析】(1)液化石油气是石油加热炼制的产品,丁烷和氧气在点燃的条件下生成水和二氧化碳,化学方程式2C4H10+13O28CO2+10H2O; (2)液化石油气的密度比空气大,可知图中b位置的安装是正确的;如果发现燃气泄漏,首先要关闭阀门,然后开窗通风,主要是为了降低可燃物浓度,防止发生爆炸;(3)分析此次液化石油气发生爆炸的原因是:在有限的空间内,石油气与氧气充分接触,达到爆炸极限(一定浓度),遇明火发生急剧燃烧,短时间内放出大量的热,使气体体积迅速影胀,发生爆炸。
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。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.燃料的燃烧是CO2的重要来源,家用燃料经历了如下图的变迁:
I.天然气是重要的能源,其主要成分是甲烷(CH4)。
(1)天然气属于______(填“可再生”或“不可再生”)能源。CH4完全燃烧的化学方程式是_______。
(2)室温下,充分燃烧1g天然气和1g煤,产生的CO2、SO2及热量的对比如下图所示。据下图分析,与煤相比,用天然气作燃料的优点有_________。
Ⅱ.“碳中和”的实现
“碳中和”是指一定时间内CO2的排放量与吸收量基本相当。CO2的捕集、利用是实现“碳中和”的重要途径。我国力争在2060年前实现“碳中和”,体现了中国对解决气候问题的大国担当。利用含水层封存CO2被认为是一种有效的手段,含水层是在多孔岩石中含有盐水的地质构造,CO2可以被压至200﹣800千克/立方米的密度,泵入岩石中进行封存;也可以循环利用CO2制造合成燃料、尿素、甲醇等物质。请结合信息,完成下列问题。
(3)资料中“碳中和”的“碳”指的是______(填“碳元素”“碳单质”或“二氧化碳”)。实现“碳中和”有利于缓解的环境问题是______。
(4)CO2被泵入含水层后所得到的液体能使紫色石蕊试液变红,这一现象的原因是_________(用化学方程式表示)。
(5)清华大学研究人员成功研制出一种纳米纤维催化剂,可将二氧化碳转化成液体燃料甲醇(CH3OH),其微观示意图如下图:
若有3kg甲物质参与反应,最多可以转化二氧化碳的质量为多少?(写出计算过程)
【答案】(1) 不可再生 (2)充分燃烧等质量的煤和天然气,天然气产生的热量较高,产生的CO2和SO2较少 (3) 二氧化碳 温室效应(4) (5)根据质量守恒定律,化学反应前后,原子的种类和数目不变,反应物中含C、H、O的个数分别是1、6、2,生成物中含C、H、O的个数分别是1、4、1,故生成物中还应含2个H、1个O,故丁为水,该反应的化学方程式为:
解:设最多可以转化二氧化碳的质量为x
44 6
X 3kg
x=22kg
答:最多可以转化二氧化碳的质量为22kg
【解析】(1)天然气属于化石燃料,短期内不能再生,属于不可再生能源;甲烷燃烧生成二氧化碳和水,该反应的化学方程式为:;(2)由图可知,与煤相比,用天然气作燃料的优点有:充分燃烧等质量的煤和天然气,天然气产生的热量较高,产生的CO2和SO2较少;(3)资料中“碳中和”的“碳”指的是二氧化碳;
实现“碳中和”,可以减少二氧化碳的含量,有利于缓解温室效应;(4)二氧化碳能与水反应生成碳酸,碳酸显酸性,能使紫色石蕊试液变红,该反应的化学方程式为:;(5)见答案。
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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化学启航·2026年暑假人教版九年级化学预习手册24
《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》预习讲义
一.预习目标
(
1.明确煤、石油、天然气三大化石能源均属于不可再生混合物,熟记主要组成元素;掌握甲烷的物理、化学性质,能书写甲烷燃烧方程式;区分煤干馏(化学变化)与石油分馏(物理变化)本质差异;理清化石燃料燃烧产生的SO
2
、氮氧化物、CO
2
对应的酸雨、温室效应等环境问题,建立物质组成决定性质、性质决定用途,化学反应伴随能量转化的基础化学观念。
2.通过对比归纳三大化石能源的成分、加工方式、用途,形成分类归纳思维;依托元素守恒定律分析甲烷燃烧产物检验逻辑;结合燃料充分燃烧条件,辩证分析化石能源的优势与弊端,能够从资源、环境双重角度分析能源使用方案,区分物理变化与化学变化,具备严谨的逻辑推理能力。
3.吃透甲烷燃烧产物检验全套实验步骤、现象、操作细节(点燃前必须验纯);能独立分析实验装置现象,利用干冷烧杯、澄清石灰水分别检验燃烧生成的水与二氧化碳;可以结合生活中家用燃料更替、汽车燃油选择等真实场景,设计节约化石燃料、降低污染的简易方案,掌握气体检验的通用探究思路。
4.认识化石能源储量有限、不可再生的现状,树立节约能源、绿色低碳的生活理念;了解化石燃料带来的环境危机,正视新能源开发的必要性;关注我国能源结构发展,树立可持续发展意识,肩负保护环境、合理利用自然资源的社会责任。
)
二.重点难点
(
(一)重点
1.
三大化石能源的组成、综合利用途径,甲烷的性质、燃烧方程式与产物检验实验;
2.
煤干馏、石油分馏的变化类型判断;
3.
化石燃料燃烧造成的环境问题、促使燃料充分燃烧的两大措施;
4.
合理利用化石能源的具体措施。
(二)难点
1.
精准区分煤干馏(化学变化)与石油分馏(物理变化)的原理差异;
2.
结合元素守恒,完整推导甲烷燃烧产物检验的实验逻辑;
3.
结合污染物来源,分析酸雨、温室效应的形成原因,针对性提出减排措施;
4.
结合社会现状,辩证看待化石能源现阶段不可替代的价值与发展局限。
)
三.自主探究
(一)基础认知:化石能源的起源与分类
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。
化石能源是由古代生物的遗骸经过数百万年乃至上亿年的地质作用,逐渐形成的。
1.煤的形成
2.石油的形成
【归纳填空】
1.三大化石能源分别是____、____、天然气,是远古生物遗骸经过亿万年复杂变化形成,属于____(可再生/不可再生)能源,均属于纯净物还是混合物?____。
2.被称作“工业粮食”的是____,被称作“工业血液”的是____。
(二)煤与石油的组成、综合利用
1. 煤
(1)概述:煤是复杂的固态混合物,主要含碳元素,还含有氢、氮、硫、氧等元素,被称为“工业的粮食”,可通过干馏得到焦炭、煤焦油、煤气等多种化工原料。
(2)煤的干馏
将煤隔绝空气加强热,使其发生复杂分解反应的过程,属于化学变化。
煤是由有机物和无机物组成的复杂混合物,主要含碳元素。干馏后会生成多种产物:固态产物为焦炭,可用于金属冶炼、制造电极;液态产物为煤焦油,是重要的化工原料,可提取苯、酚等物质;气态产物为煤气(主要成分为氢气、一氧化碳、甲烷等),可用作燃料或化工原料。
(3)煤的用途广泛,涵盖燃料、工业原料、化工生产等多个领域,具体可分为以下两类:
①直接用途:作为燃料,用于火力发电、工业锅炉燃烧供热、民用取暖做饭等,是传统的能源来源。
②间接用途(综合利用后的深加工):通过干馏、气化、液化等工艺转化为多种化工原料和产品,如干馏得到的焦炭用于高炉炼铁、制造电极,煤焦油用于提取苯、酚类物质来生产染料、农药、医药,煤气用作燃料或合成氨、甲醇的原料;气化生成的水煤气可作为工业燃料或化工原料;液化则可生产汽油、柴油等液体燃料。
煤综合利用的部分产品
2. 石油
(1)概述:石油是由古代海洋或湖泊中的生物遗骸,经漫长地质年代沉积、演化形成的黏稠状液态混合物,主要含碳、氢两种元素(占比97%~98%),还含有少量硫、氮、氧等元素,被誉为“工业的血液”,属于不可再生能源。
石油的物理性质因产地而异,通常呈黑色或深棕色,密度比水小,不溶于水,具有可燃性。其化学成分复杂,包含数千种不同的烃类化合物(烷烃、环烷烃、芳香烃等),需通过加工才能转化为有用产品 。
(2)石油分馏炼制
石油的分馏是利用石油中各组分沸点不同,通过加热汽化、冷凝分离的物理加工过程,属于物理变化,也是石油炼制的基础工艺。
通过分馏,将原油分离为不同用途的馏分,为后续的裂化、裂解等深加工工艺提供原料,最大化利用石油资源,满足交通、工业等领域对燃料和化工原料的需求。
(3)石油的用途
石油的用途覆盖能源供给、化工生产、工业制造等多个领域,是支撑现代社会运转的核心资源之一,具体可分为两大类别:
①直接作为燃料使用
经分馏得到的汽油、柴油、煤油、石油气等,是交通运输(汽车、飞机、轮船)、火力发电、工业供热、民用烹饪取暖的主要能源。重油可作为大型船舶、锅炉的燃料,沥青则用于道路铺设和防水材料生产。
②作为化工原料深加工
石油分馏产物经裂化、裂解等工艺,可生成乙烯、丙烯、苯等基础化工原料,进一步用于生产塑料、合成纤维、合成橡胶、化肥、农药、医药、洗涤剂、涂料等数千种化工产品,广泛应用于日常生活、农业、制造业等领域。
石油综合利用的部分产品
煤的干馏与石油分馏的对比表
加工方式
原料
原理
变化类型
主要产物
煤的干馏
煤
隔绝空气加强热,使煤分解
化学变化
焦炭、煤焦油、煤气
石油的分馏
石油
利用各成分沸点不同,加热分离
物理变化
汽油、柴油、煤油
(三)天然气
1. 存在
有石油的地方就有天然气(主要成分甲烷CH4)。
大庆油田 塔里木盆地油气开发 海上采油
2. 我国是世界上最早利用天然气的国家
明代的《天工开物》记载了我国古代人民利用天然气熬制井盐。
《天工开物》记载的利用天然气熬制井盐示意图(局部)
天然气主要是由碳和氢组成的气态化合物,其中主要的是甲烷(CH4)。其他物理性质:
①通常状况下为无色、无味的气体,
②难溶于水 ,
③比空气轻。
3. 甲烷燃烧实验
(1)观察甲烷的颜色、状态。点燃从导管放出的甲烷,在火焰的上方罩一个冷而干燥的烧杯。稍待片刻,观察杯壁有什么变化。
(2)迅速把烧杯倒过来,并注入少量澄清石灰水,振荡,观察现象。
(3)实验现象与结论
①甲烷是无色、无味的气体(通常状况下)。
②点燃甲烷后,在火焰上方罩冷而干燥的烧杯,烧杯内壁出现水雾(水珠),说明甲烷燃烧生成了水(H2O)。
③迅速把烧杯倒过来,注入少量澄清石灰水并振荡,澄清石灰水变浑浊,说明甲烷燃烧生成了二氧化碳(CO2)。
化学方程式
CH4+ 2O2 CO2+ 2H2O
【归纳】甲烷的化学性质(可燃性)
甲烷的化学性质总体稳定,在常温下不易与强酸、强碱、强氧化剂(如高锰酸钾)发生反应,在点燃条件下能与氧气反应,完全燃烧生成二氧化碳和水,放出大量热。
若氧气不足会发生不完全燃烧,生成一氧化碳和水。
注意:在点燃甲烷前要检验纯度。
4.甲烷的综合利用
甲烷是天然气、沼气的主要成分,可直接用于民用燃气(做饭、供暖)和工业燃料(发电、烧制陶瓷/玻璃),燃烧产物污染小,属于优质低碳燃料。
如图是沼气池的工作与应用示意图,沼中产生的沼气的主要成分是 甲烷。把秸秆、杂草、 人畜粪便等废弃物放在密闭 的沼气池中发酵,就会产生 沼气,可用作燃料。
(四)化石燃料燃烧带来的环境问题及解决措施
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。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.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。
2.化石燃料燃烧对空气的影响
3.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:
【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。
【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。
【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”。
【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。
【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。
4.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。
(3)防治:
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。
5.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。
(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.可燃冰
分布于深海沉积物中,由甲烷与水在高压低温条件下形成的类冰状的结晶物质。主要成分是甲烷水合物,具有热值高、储量巨大等优点,有望成为未来新能源。
(1)优点:储蓄量大,且一体积可燃冰可储载100~200倍体积的甲烷气体。
(2)缺点:开采技术不成熟。如果开发和利用不当,有可能引发地质灾害和温室效应加剧等问题。
2017年,我国在南海神狐海域进行的可燃冰试采获得成功,创造了产气时长和产气总量的世界纪录。整个试采过程未对周边大气和海洋环境造成影响。这是世界上首次对粉砂质甲烷水合物的开采试验,对保障能源安全、优化能源结构具有重要意义。
3.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。
四.经典例题
例1.(2026·盐城响水县二模)下列物质不属于化石能源的是( )
A. 煤 B. 石油 C. 天然气 D. 氢气
例2.(2025江宁区期末)石油分馏制取汽油、煤油的过程,变化类型判断正确的是( )
A. 化学变化,生成新物质 B. 物理变化,利用各组分沸点不同分离
C. 化学变化,发生分解反应 D. 物理变化,利用密度差异分层
例3.(2026·泰州泰兴市一模)煤的干馏可获得焦炭、煤焦油、煤气,该过程属于化学变化,根本原因是( )
A. 物质状态发生改变 B. 有全新物质生成 C. 煤的颗粒大小改变 D. 质量发生变化
例4.(2025·镇江丹阳市期末)天然气主要成分为甲烷,点燃甲烷前必须进行的操作是( )
A. 干燥气体 B. 检验纯度 C. 过滤除杂 D. 加压储存
例5.(2026·苏州昆山市一模)燃煤产生能够形成酸雨的主要污染物是( )
A. CO2 B. SO2 C. N2 D. H2O
例6.(2025·宿迁宿豫区期中)促使化石燃料充分燃烧,不需要的条件是( )
A. 充足的氧气 B. 燃料与空气充分接触
C. 极高的温度 D. 粉碎固体燃料增大接触面积
例7.2026年我国多地推进“化石能源清洁化利用”工程,下列化石能源清洁利用的措施中,主要针对煤的是( )
A. 石油分馏制航空煤油 B. 将煤制成蜂窝煤增大燃烧面积
C. 煤的干馏制焦炭、煤气 D. 天然气脱硫减少SO2排放
例8.古诗词“爝火燃回春浩浩,洪炉照破夜沉沉”描述的是煤炭燃烧的景象,下列关于煤的说法正确的是()
A. 煤属于可再生能源 B. 煤燃烧只生成CO2
C. 煤是复杂的混合物 D. 煤的主要成分是甲烷
例9.“煮豆燃豆萁,豆在釜中泣”,豆萁属于生物质能,与化石能源相比,下列说法错误的是( )
A. 化石能源是不可再生的
B. 生物质能来源于太阳能,化石能源也间接来源于太阳能
C. 化石能源燃烧污染比生物质能更严重
D. 化石能源和生物质能均属于纯净物
例10.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11.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12.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13.(2026·盐城盐都区一模)
(1)天然气主要成分甲烷化学式为____,甲烷完全燃烧生成物为____和二氧化碳;(双空)
(2)干冷烧杯罩在火焰上方,内壁出现水雾,证明燃烧产物含有________;
(3)向烧杯内倒入澄清石灰水,现象为________________;
(4)依据质量守恒定律,甲烷中一定含有的元素是( )
A. 碳、氧 B. 碳、氢 C. 氢、氧
(5)下列关于甲烷说法错误的是( )
A. 极难溶于水 B. 密度小于空气 C. 属于纯净的化石能源
例14.(2025·无锡惠山区期末)
(1)被称作“工业粮食”的化石燃料是____,被称为“工业血液”的是____;(双空)
(2)化石燃料均属于____(填可再生/不可再生)能源;
(3)燃料不完全燃烧会产生有毒气体________,造成空气污染;
(4)下列措施不能缓解温室效应的是( )
A. 植树造林 B. 大量燃煤发电 C. 开发太阳能
(5)煤综合利用的加工方式是( )
A. 分馏 B. 干馏 C. 蒸馏
例15.2025年10月,中国科学院团队研发的“痕量卤素调控费托合成技术”实现重大突破,可将煤转化过程中CO2副产率降至1%以下,助力化石能源低碳利用。结合该技术及化石能源相关知识,回答下列问题:
(1)煤属于______(填“可再生”或“不可再生”)能源,其主要成分是______元素(填元素名称)。
(2)该技术中,卤素化合物(如溴甲烷)的作用类似“电子开关”,阻断CO2生成路径,下列关于该过程的说法正确的是( )
A. 属于物理变化 B. 有新物质生成
C. 催化剂性质保持不变 D. 碳元素化合价未改变
(3)国家能源集团计划2026年改造煤制油装置,利用该技术年减碳1200万吨,煤制油过程中发生的变化属于( )
A. 物理变化 B. 化学变化
C. 既有物理变化又有化学变化 D. 无法判断
(4)煤燃烧时若氧气不足,会生成有毒气体______(填化学式),该技术能减少此类污染物的关键原因是______(填“促进充分燃烧”或“阻断反应路径”)。
(5)下列关于化石能源低碳利用的说法错误的是( )
A. 可减少温室气体排放 B. 能提高能源利用效率
C. 完全消除化石能源污染 D. 符合“双碳”发展目标
(6)该技术将煤转化为高附加值烯烃,烯烃可用于制造塑料,下列不属于石油化工产品的是( )
A. 汽油 B. 石蜡 C. 焦炭 D. 合成纤维
例16.2026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
五.夯实基础
(一)选择题
1.(2025·扬州广陵区期末)下列关于化石能源分类说法正确的是( )
A. 煤是纯净物 B. 石油属于混合物 C. 天然气属于单质 D. 可燃冰属于可再生能源
2.(2026·徐州云龙区一模)家用燃气灶火焰发黄、锅底积炭,处理方案正确的是( )
A. 调小进气口 B. 调大进风口 C. 关闭门窗 D. 减小燃气输出
3.(2025·淮安清江浦区期中)下列变化中,属于物理变化的是( )
A. 煤干馏制焦炭 B. 石油分馏制柴油 C. 甲烷燃烧 D. 煤炭气化制取煤气
4.(2026·常州武进区二模)酸雨带来的危害不包含( )
A. 腐蚀大理石雕像 B. 酸化土壤 C. 促进植物快速生长 D. 污染河流、杀死水生生物
5.(2025·南通通州区期末)将煤炭加工成蜂窝煤的主要目的是( )
A. 降低着火点 B. 增大与空气接触面积,充分燃烧
C. 变为纯净物 D. 减少可燃物质量
6.(2026·南京建邺区一模)下列燃料中,相对最清洁的化石燃料是( )
A. 煤炭 B. 天然气 C. 重油 D. 液化石油气
7.(2025·泰州姜堰区期中)下列做法不利于化石能源合理利用的是( )
A. 废旧煤炭随意丢弃 B. 对煤炭进行脱硫处理
C. 研发煤的液化技术 D. 汽车尾气加装净化装置
8.(2026·连云港赣榆区一模)可燃冰储存于深海冻土,其主要成分是( )
A. 一氧化碳水合物 B. 甲烷水合物 C. 氢气 D. 乙醇
9.“千锤万凿出深山,烈火焚烧若等闲”描述的是石灰石煅烧,而化石能源燃烧也会涉及能量变化,下列关于化石能源燃烧的能量转化说法正确的是( )
A. 化学能转化为热能和光能 B. 热能转化为化学能
C. 机械能转化为化学能 D. 光能转化为化学能
10.古诗词“炉火照天地,红星乱紫烟”描绘了金属冶炼的场景,冶炼中常使用煤作为燃料,煤燃烧时需满足的条件不包括( )
A. 达到煤的着火点 B. 有氧气(或空气)接触
C. 煤是可燃物 D. 加入催化剂
11.“春蚕到死丝方尽,蜡炬成灰泪始干”中蜡烛燃烧属于化学变化,与石油炼制的产品有关,下列石油产品中可制作蜡烛的是( )
A. 汽油 B. 石蜡 C. 煤油 D. 柴油
12.科学合理地使用燃料,可有效地防治环境污染。下列关于燃料与燃烧的说法错误的是( )
A.石油分解后可得到汽油、煤油、柴油等一系列产品
B.把煤加工成蜂窝煤可使之燃烧更加充分
C.天然气是比煤、石油更加清洁的化石燃料
D.汽油中加入适量的乙醇可减少汽车尾气的污染
13.2026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
14.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
15.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
(二)非选择题
16.我们家庭厨房的热源一般都是天然气,安全合理使用天然气很重要。
(1)天然气的主要成分是_____(填化学式)。
(2)天然气泄漏报警器应安装在天然气灶的_______(填“上方”或“下方”)。
(3)天然气燃烧不充分时火焰就会显黄色或有黑烟,这时可调大天然气灶_______(填“空气”或“天然气”)进入量,或调小另一气体的进入量。
(4)使用天然气后,关闭天然气阀门的灭火原理是_______。
17.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。
18.2026年我市推进“光伏+校园”建设,某中学建成分布式光伏项目,同时优化校园化石能源使用方案,开展“节能低碳”主题实践活动。结合校园生活和化学知识,回答问题:
(1) 校园食堂使用天然气做饭,天然气属于___(填“化石能源”或“新能源”),其主要成分甲烷的物理性质是______(答一点即可,如状态、溶解性等)。
(2) 同学们在实验室模拟甲烷燃烧实验,检验燃烧产物中含有水的方法是______,该实验现象说明甲烷中含有______元素。
(3) 若校园内天然气发生泄漏,下列应急处理措施正确的是( )
A. 立即打开排气扇通风 B. 关闭阀门并开窗通风
C. 在泄漏区域点燃蜡烛查找漏点 D. 迅速打开电灯检查
(4) 校园锅炉原使用原煤供暖,现改为脱硫煤并安装除尘设备,脱硫的目的是减少______(填化学式)排放,防止酸雨形成,该过程发生的变化属于( )
A. 物理变化 B. 化学变化 C. 能量转化 D. 状态改变
(5) 分布式光伏项目年发电量达260万度,可替代标准煤8000吨,煤燃烧时将______能转化为热能,替代燃煤发电的优点是______(答一点即可)。
(6) 实验室进行“化石能源燃烧条件”探究实验,下列操作能验证“温度达到着火点”是燃烧条件的是( )
A. 分别点燃煤块和煤粉 B. 点燃煤块后隔绝氧气
C. 常温下将煤块放在空气中,加热后点燃 D. 比较煤块在空气和氧气中的燃烧剧烈程度
(7) 学校开展“节约化石能源”活动,下列做法不合理的是( )
A. 教室人走灯灭 B. 空调温度夏季调至26℃以上
C. 用一次性餐具替代可重复使用餐具 D. 步行或骑行替代私家车通勤
(8) 同学们整理化石能源相关知识点,下列说法正确的是( )
A. 石油是纯净物 B. 煤的干馏属于物理变化
C. 天然气泄漏时会闻到刺激性气味 D. 化石能源燃烧均会产生CO2
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.巩固训练
(一)选择题
1.(2026·盐城亭湖区一模)关于化石能源不可再生的原因,说法正确的是( )
A. 储量无限 B. 形成周期需要亿万年,短时间无法再生
C. 可以通过化学反应快速合成 D. 可以依靠农作物快速制取
2.(2025·扬州宝应县期末)煤气的主要成分不包含( )
A. H2 B.CH4 C. CO D.CO2
3.(2026·镇江润州区二模)二氧化碳过量排放带来的主要环境问题是( )
A. 酸雨 B. 温室效应 C. 臭氧层空洞 D. 白色污染
4.(2025·宿迁沭阳县期中)下列说法正确的是( )
A. 石油是化工产品 B. 石油是重要化工原料
C. 石油分馏属于化学反应 D. 石油中只含有碳元素
5.(2026·南通崇川区三模)燃料充分燃烧的意义,错误的是( )
A. 节约化石资源 B. 减少一氧化碳排放
C. 提高燃料利用率 D. 提升可燃物着火点
6.(2025·徐州铜山区期末)夜间发现家中天然气泄漏,正确操作是( )
A. 开灯检查泄漏点 B. 关闭阀门,开窗通风
C. 打开排风扇排风 D. 在室内拨打电话求助
7.(2026·淮安淮安区二模)煤中含有的氮元素燃烧后转化的污染物是( )
A. 氮氧化物 B. 氨气 C. 氮气 D. 硝酸
8.(2025·无锡江阴市期末)下列物质属于纯净物的是( )
A. 天然气 B. 甲烷 C. 石油 D. 煤焦油
9.(2026·泰州兴化市二模)下列不属于煤的综合利用方式的是( )
A. 干馏 B. 气化 C. 液化 D. 分馏
10.(2025·盐城东台市期末)等质量的甲烷与煤炭充分燃烧,甲烷的优势是( )
A. 燃烧放热更少 B. 几乎无硫、氮污染物
C. 属于可再生能源 D. 储存难度更大
11.(2026·常州金坛区一模)下列举措能够实现化石能源合理利用的是( )
A. 无节制开采煤炭 B. 关停全部燃煤企业
C. 提高燃料利用率,开发替代能源 D. 只使用化石能源
12.(2025·南京浦口区期末)液化石油气来源于石油,储存钢瓶张贴的标志是( )
A. 腐蚀品 B. 易燃气体 C. 有毒品 D. 爆炸品
13.燃气发电过程中涉及到的主要化学反应为甲烷的燃烧,其微观示意图如图所示。下列有关说法不正确的是( )
A.为使甲烷完全燃烧应提供适当过量的空气
B.甲烷燃烧需要点燃,说明甲烷燃烧是吸收热量的反应
C.图示可知该反应前后分子个数没有变化
D.图示可知化学反应中原子的种类没有发生变化
14.建构模型是重要的化学学习方法,下列有关模型正确的( )
A.能源分类模型 B.空气组成模型 C.燃烧条件模型 D.元素分类模型
15.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
(三)解答题
16、液化石油气是家庭常用燃料之一,主要成分是丙烷(C3H8)和丁烷(C4H10),密度比空气大。它为我们的生活带来了便利,但使用不当,又会产生危险。2021年9月,某市发生一起燃气爆炸事故,经调查系室内液化石油气管道在穿楼板处腐蚀,发生石油气泄漏,遇明火产生爆炸。
(1)液化石油气是 加热炼制的产品,写出丁烷在氧气中充分燃烧的化学方程式
。
(2)安装燃气报警器可以及时发现燃气泄漏。结合液化石油气的成分和密度,可知图中
(填“a”或“b”)位置的安装是正确的;如果发现燃气泄漏,首先要关闭阀门,然后开窗通风,主要是为了 。
(3)分析此次液化石油气发生爆炸的原因 。
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。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.燃料的燃烧是CO2的重要来源,家用燃料经历了如下图的变迁:
I.天然气是重要的能源,其主要成分是甲烷(CH4)。
(1)天然气属于______(填“可再生”或“不可再生”)能源。CH4完全燃烧的化学方程式是_______。
(2)室温下,充分燃烧1g天然气和1g煤,产生的CO2、SO2及热量的对比如下图所示。据下图分析,与煤相比,用天然气作燃料的优点有_________。
Ⅱ.“碳中和”的实现
“碳中和”是指一定时间内CO2的排放量与吸收量基本相当。CO2的捕集、利用是实现“碳中和”的重要途径。我国力争在2060年前实现“碳中和”,体现了中国对解决气候问题的大国担当。利用含水层封存CO2被认为是一种有效的手段,含水层是在多孔岩石中含有盐水的地质构造,CO2可以被压至200﹣800千克/立方米的密度,泵入岩石中进行封存;也可以循环利用CO2制造合成燃料、尿素、甲醇等物质。请结合信息,完成下列问题。
(3)资料中“碳中和”的“碳”指的是______(填“碳元素”“碳单质”或“二氧化碳”)。实现“碳中和”有利于缓解的环境问题是______。
(4)CO2被泵入含水层后所得到的液体能使紫色石蕊试液变红,这一现象的原因是_________(用化学方程式表示)。
(5)清华大学研究人员成功研制出一种纳米纤维催化剂,可将二氧化碳转化成液体燃料甲醇(CH3OH),其微观示意图如下图:
若有3kg甲物质参与反应,最多可以转化二氧化碳的质量为多少?(写出计算过程)
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:______。。
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