7.2化石能源的合理利用讲义--2026-2027学年九年级化学人教版上册

本讲义聚焦初中化学“化石能源的合理利用”核心知识点，系统梳理煤、石油、天然气的组成与综合利用，分析燃烧引发的酸雨、温室效应等环境问题，介绍氢气等新能源的特点及实验探究，构建从化石能源认识到环境影响再到新能源开发的完整知识支架。 资料通过甲烷燃烧验证产物、氢气制取收集等实验设计培养科学探究与实践能力，结合环境措施与新能源开发渗透科学态度与责任，多样化练习题覆盖选择、实验、简答等题型，课中辅助教师教学，课后助力学生回顾强化，有效弥补知识盲点。

第七单元课题2讲解及练习：化石能源的合理利用 一、化石能源的利用 化石能源是古代生物遗骸经过漫长复杂变化形成，属于不可再生能源，三大化石能源：煤、石油、天然气。 （一）煤 1. 物质类别：复杂混合物；主要含碳元素，还含有 H、O、N、S 等元素。 2. 直接作燃料：利用碳和氧气反应放热。煤中含硫、氮元素，燃烧生成、氮氧化物，会造成酸雨。 3. 煤的综合利用（化学变化，煤的干馏：隔绝空气加强热） 隔绝空气加强热分解，得到焦炭、煤焦油、煤气；煤气主要成分、、，用作燃气、化工原料。 （二）石油 1. 物质类别：混合物；原油是开采出来黏稠液体，主要含碳、氢元素。 2. 石油炼制（物理变化，分馏：利用各组分沸点不同分离） 产品：液化石油气、汽油、煤油、柴油、润滑油、石蜡、沥青。 液化石油气：石油化工产品，加压储存钢瓶，易燃易爆，注意安全。 3. 石油综合利用：大分子裂解为小分子，制造塑料、合成纤维、医药、农药等化工产品。 （三）天然气 1. 存在：有石油的地方一般伴生天然气；主要成分甲烷（最简单有机物）。 2. 甲烷物理性质：无色无味气体，密度比空气小，难溶于水。 3. 甲烷燃烧实验【实验 7‑2】 ①点燃甲烷，火焰上方罩干冷烧杯：烧杯内壁有水雾生成，证明生成水； 化学方程式： ②迅速倒转烧杯，加入澄清石灰水振荡：澄清石灰水变浑浊，证明生成。 ⚠️注意：点燃甲烷前一定要验纯，防止爆炸。 4. 沼气：池沼中秸秆、人畜粪便密闭发酵得到，主要成分也是甲烷，可作燃料。 5. 可燃冰：海底、冻土层，高压低温形成甲烷水合物；热值高、储量巨大，属于潜在新能源；不当开采会引发地质灾害、加剧温室效应。我国南海试采可燃冰取得成功。 二、降低化石能源的利用对环境的影响 （一）化石燃料燃烧带来的环境问题 1. 酸雨：煤燃烧释放、氮氧化物，溶于雨水形成酸雨，腐蚀建筑、破坏植被。 2. 汽车尾气：、未燃烧碳氢化合物、氮氧化物、烟尘，污染空气。 3. 温室效应加剧：大量燃烧化石燃料排放大量，全球气候变暖。 （二）减少污染的措施 1. 改善燃料质量：推广脱硫煤；天然气替代煤。 2. 改进技术：汽车发动机优化、尾气催化净化装置；推广电动汽车。 三、新能源：氢气、太阳能、风能、地热能、潮汐能、核能、生物质能 （一）氢气 —— 最理想的清洁高能燃料 1. 优点：①热值高；②燃烧产物只有，无污染；③原料水来源广。 反应： 2. 实验室制取氢气：锌粒和稀硫酸 收集方法：排水法、向下排空气法（氢气密度远小于空气，难溶于水） 3. 未大规模普及的原因：制取成本高、储存运输困难。 （二）其他新能源 太阳能、风能、地热能、潮汐能、核能、生物质能（植物、动物、微生物、废弃物）。我国能源消费结构变化：煤炭占比逐年下降，天然气、其他清洁能源占比上升，向清洁低碳转型。 四、本课题小结 1. 化石燃料（煤、石油、天然气）属于不可再生资源，不只是做燃料，还可以综合利用生产化工产品。 2. 化石燃料燃烧带来空气污染、酸雨、温室效应；通过技术改进降低危害。 3. 积极开发氢能、太阳能等新能源，节约化石能源，实现碳中和、碳达峰。 针对性练习题 一、选择题 1. 下列不属于化石能源的是（ ） A. 煤 B. 石油 C. 氢气 D. 天然气 2. 关于煤的说法，错误的是（ ） A. 煤是混合物 B. 煤主要含碳元素 C. 煤干馏属于物理变化 D. 煤燃烧可能生成二氧化硫，引发酸雨 3. 石油分馏可以得到多种产品，石油分馏的原理是（ ） A. 各组分熔点不同 B. 各组分沸点不同 C. 各组分密度不同 D. 各组分溶解性不同 4. 天然气的最主要成分是（ ） A. 一氧化碳 B. 甲烷 C. 氢气 D. 乙醇 5. 点燃甲烷前，必须进行的操作是（ ） A. 观察颜色 B. 检验纯度 C. 闻气味 D. 加水溶解 6. 下列物质燃烧后，产物只有水的是（ ） A. B. C. 煤 D. 汽油 7. 实验室制取氢气的药品是（ ） A. 铜和稀硫酸 B. 锌和稀硫酸 C. 锌和稀盐酸 D. 铁和浓硫酸 8. 氢气可以用向下排空气法收集，是因为氢气（ ） A. 难溶于水 B. 密度比空气小 C. 无色无味 D. 具有可燃性 9. 造成酸雨的主要气体是（ ） A. B. 、氮氧化物 C. D. 水蒸气 10. 可燃冰的主要成分是（ ） A. 甲烷水合物 B. 冰 C. 氢气 D. 乙醇 11. 下列属于新能源的是（ ） A. 煤 B. 石油 C. 太阳能 D. 天然气 12. 下列关于化石能源叙述正确的是（ ） A. 化石能源是可再生能源 B. 石油炼制只能得到燃料，不能做化工原料 C. 天然气燃烧几乎不产生二氧化硫 D. 煤、石油、天然气都是纯净物 13. 从环境保护角度，最理想的燃料是（ ） A. 氢气 B. 汽油 C. 天然气 D. 酒精 14. 煤气（煤干馏产物）的成分不含下面哪一种（ ） A. B. C. D. 15. 下列措施不利于降低化石燃料对环境污染的是（ ） A. 使用脱硫煤 B. 汽车加装尾气催化净化装置 C. 大量直接焚烧煤炭 D. 推广电动汽车 二、填空题 16. 三大化石燃料分别是____________、__________、__________，它们都属于____________（填 “可再生” 或 “不可再生”）能源。 17. 甲烷燃烧的化学方程式：__________________________________________________；现象：产生_____________色火焰；罩干冷烧杯，烧杯内壁看到____________；倒入澄清石灰水，石灰水_____________。 18. 实验室制氢气化学方程式：__________________________________________________；收集氢气可以选择____________法或者____________法。 19. 氢气作为理想燃料的优点：①________________________；②________________________；③________________________；暂时不能广泛使用的两点原因________________________、________________________。 20. 煤的干馏是____________变化；石油分馏是______________变化（填 “物理” 或 “化学”）。 21. 化石燃料大量燃烧，排放大量____________，加剧温室效应；煤燃烧释放二氧化硫、氮氧化物会形成____________。 22. 沼气和可燃冰的有效主要成分都是____________；沼气是秸秆人畜粪便密闭______________得到。 23. 写出三种新能源：____________、_____________、____________。 三、实验题 24. 如图是甲烷燃烧实验： （1）点燃甲烷，火焰上方罩干冷烧杯，观察现象________________________，证明生成物含有______________元素； （2）翻转烧杯，加入澄清石灰水，现象________________________，证明含有______________元素； （3）点燃可燃性气体前，一定要____________，防止发生爆炸。 25. 实验室制取氢气 （1）药品：锌粒与稀硫酸；反应方程式__________________________。 （2）收集氢气，能用排水法，说明氢气________________________。 （3）氢气验纯：收集一小试管氢气，靠近火焰，如果发出尖锐爆鸣声说明氢气____________；声音很小，说明氢气____________。 26. 化石燃料燃烧带来环境问题，请回答： （1）酸雨的危害写 1 条：____________________； （2）写出一条减少汽车尾气污染措施： _________________。 四、简答分析题 27. 为什么化石能源被称为不可再生能源？ 28. 石油分馏和煤干馏，变化本质一样吗？简单说明理由。 29. 可燃冰优点是什么？开采不当会带来什么风险？ 30. 结合我国能源消费结构变化，说一说为什么要开发新能源？ 五、计算与信息分析题 31. 信息：乙醇属于生物质能源；石油属于化石能源 能源 释放的能量 释放 乙醇 29.7 64 石油 43.7 73 根据表格，分别写出乙醇、石油能源的一条优势。 （1）乙醇：__________________________________________________ （2）石油：__________________________________________________ 32. 1kg 天然气、1kg 煤完全燃烧，煤产生更多，所以____________更容易形成酸雨；______________相对更加清洁。 33. 我国西气东输工程，把西部天然气输送东部，请简单说西气东输意义（写 2 点）。 34. 判断题，对打√，错打 × （1）煤、石油、天然气全部只能用来燃烧供热（ ） （2）氢气燃烧产物只有水，没有污染（ ） （3）石油是纯净物，可以直接作燃料不用加工（ ） （4）可燃冰属于未来新能源（ ） （5）煤隔绝空气加强热，得到焦炭煤焦油煤气，属于化学变化（ ） 参考答案 一、选择题 1.C 2.C 3.B 4.B 5.B 6.A 7.B 8.B 9.B 10.A 11.C 12.C 13.A 14.D 15.C 二、填空题 16. 煤、石油、天然气；不可再生 17. ；蓝；水雾；变浑浊 18. ；排水；向下排空气 19. 燃烧产物只有水，无污染；热值高；制取原料水来源广泛；制取成本高；储存、运输困难 20. 化学；物理 21. ；酸雨 22. 甲烷（）；发酵 23. 太阳能、风能、地热能（核能、潮汐能、生物质能，任选其三即可） 三、实验题 24.（1）烧杯内壁出现无色水雾；氢（H） （2）澄清石灰水变浑浊；碳（C） （3）检验气体纯度（验纯） 25.（1） （2）难溶于水，且不与水反应 （3）不纯；纯净 26.（1）腐蚀大理石建筑（或酸化土壤、破坏植被、污染河流等，任写一条） （2）汽车加装尾气催化净化装置（或推广电动汽车、使用清洁燃料等，任写一条） 四、简答分析题 27. 化石能源由远古动植物遗骸经过漫长复杂的地质变化形成，形成周期长达数百万年，在人类可利用的时间范围内无法再生。 28. 本质不一样。石油分馏是利用各组分沸点不同分离物质，无新物质生成，属于物理变化；煤的干馏是隔绝空气加强热，生成新物质，属于化学变化。 29. 优点：热值高、储量巨大，是优质潜在能源。 风险：不当开采易引发海底地质灾害，造成塌陷；甲烷泄漏会加剧温室效应。 30. 化石能源属于不可再生能源，储量有限终将枯竭；燃烧化石能源会产生多种污染物，引发酸雨、温室效应等环境问题；开发清洁新能源，可优化能源结构，减少污染，助力低碳环保发展。 五、计算与信息分析题 31.（1）单位能量释放的二氧化碳更少，低碳环保，为可再生能源 （2）单位质量释放能量高，热值大 32. 煤；天然气 33. ①缓解东部地区能源短缺的问题；②优化东部地区能源结构，减少煤炭使用，改善空气质量，减轻环境污染。 34.（1）×（2）√（3）×（4）√（5）√ ( 1 ) 学科网（北京）股份有限公司 $