7.2化石能源的合理利用 课件-2026-2027学年九年级化学人教版上册

该初中化学课件围绕化石能源的合理利用与新能源开发，以“火炬的变迁”为情境导入，通过科普阅读引导学生探究甲烷燃烧产物、可燃冰性质等，从化石能源（煤、石油、天然气）过渡到新能源（氢气、甲醇），搭建知识学习支架。 其亮点在于融合科学探究与实践（如甲烷燃烧实验、氢气制取收集）、化学观念（物质性质决定用途）和科学思维（图表分析甲醇产率），通过任务驱动（破“污染”迷雾、发展新能源）培养学生环保意识与创新能力。学生能提升探究技能，教师可借助情境化素材高效落实核心素养。

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 1 自主研学 任务一 火炬的变迁——解码化石能源的燃烧密码 1.【科普阅读】阅读科普短文，回答有关问题： 点火仪式是重大体育赛事开幕式的重要环节。随着科技的发展，火炬燃料的种类发生了变迁（如图39-1）。 图39-1 2 （1）天然气属于__________（填“可再生”或“不可再生”）能源，是人类常使用的化石能源，下列物质也属于化石能源的是____（填序号）。 A.煤 B.氢气 C.石油 D.甲醇 不可再生 3 （2）天然气的主要成分是甲烷<m></m>，兴趣小组对其燃烧的产物进行探究。#1.3 4 表<m></m>#1.3.1 实验步骤 实验现象 分析与结论 验纯后点燃甲烷 火焰呈____色，放热 甲烷具有________ 火焰上方罩一个冷而干燥的烧杯 烧杯内壁有__________ 甲烷中含有________ 迅速倒转烧杯，注入澄清石灰水，振荡 澄清石灰水________ 甲烷中含有________ 蓝 可燃性 水珠产生 氢元素 变浑浊 碳元素 5 ①写出甲烷在空气中燃烧的化学方程式： _ __________________________________。 ②海底蕴含着丰富的可燃冰资源，其主要成分是甲烷水合物，下列有关可燃冰的说法错误的是___（填序号）。 C A.在高压和低温的条件下形成 B.具有的优点为热值高、储量巨大等 C.大量利用不会加剧温室效应 6 （3）丙烷和甲烷的化学性质相似，则丙烷在空气中燃烧的化学方程式为_ __________________________。 共学精练 任务二 破“污染”迷雾——书写绿色火炬的环保答卷 2.【科普阅读】阅读科普短文，回答有关问题： 火炬燃料变迁的背后是一场能源革命，火炬燃料的选择越来越“低碳”化。“零碳甲醇”作为杭州亚运主火炬燃料，将绿色“低碳”理念融入竞赛场馆的设计和运营。其生产与使用过程如图39-2所示。#1.1 8 图39-2 （1）绿色甲醇属于________（填“可再生”或“不可再生”）能源。图39-2中的<m></m>来源于___________________________________（写一条），由于存在“碳循环”，大气中<m></m>的含量相对稳定，自然界中消耗<m></m>的途径有_____________________________（写一条）。 可再生 化石燃料的燃烧（或汽车尾气排放） 植物的光合作用（合理即可） （2）绿色氢气和二氧化碳在催化剂作用下，生成甲醇<m></m>和一种常见液体，实现二氧化碳的资源化利用，该反应的化学方程式为____________________________。 10 图39-3 （3）在有、无分子筛膜时甲醇的产率随温度的变化如图39-3所示。由图可知，为提高甲醇的产率，合成甲醇应选择的最佳条件为__________________________。 温度为、有分子筛膜 11 （4）化石燃料的不合理使用会对环境带来影响，下列有关说法错误的是___（填序号）。 B A.煤燃烧时会产生<m></m>，推广使用脱硫煤 B.由于<m></m>会造成温室效应，故其属于空气污染物之一 C.煤中含硫元素，燃烧放出<m></m>是引发酸雨的主要原因之一 （5）为践行“低碳”理念，你的做法是__________________________________（写一种）。 乘公共交通工具出行（合理即可） 12 任务三 发展新能源——点亮能源的零碳未来 3.北京冬奥会火炬所使用的燃料氢气，是一种清洁的高能燃料，可以实现零排放。实验室常用图39-4所示装置制取并收集氢气。 13 （1）氢气作为燃料的优势：________________________________________________（写一条）。 原料来源广、热值高、产物为水无污染（合理即可） （2）电解水可制氧气，其原理为_ ___________________（用化学方程式表示，下同），实验室常用锌粒和稀硫酸制取氢气，其原理为___________________________。 （3）采用排水法或向下排空气法收集氢气分别体现的氢气性质为__________、______________。 难溶于水 密度比空气小 14 （4）氢气尚未广泛应用的原因：______________________________________（写一点）。 （5）写出一种其他新能源：____________________。 氢气大量制取和储运成本高（合理即可） 太阳能（合理即可） 15 总结提炼 16 课堂测评 1.下列不属于新能源开发和利用的是( ) D A.太阳能发电 B.氢氧燃料电池 C.核能发电 D.火力发电 2.下列说法错误的是( ) B A.炒菜时油锅中的油不慎着火，可用锅盖盖灭 B.室内着火，应立即打开门窗，让风吹灭火焰 C.新能源的推广利用，节约了化石燃料 D.家用煤气中掺入微量难闻的气体，利于发现煤气泄漏 1 2 3 4 5 17 3.下列关于氢气的说法中，正确的是( ) C A.氢气和天然气一样，都属于可再生能源 B.氢气可以通过电解水的方法制取，且此过程不需要消耗能量 C.氢气是一种清洁能源，其燃烧产物只有水 D.氢气极易溶于水，所以储存和运输非常方便 1 2 3 4 5 18 4.在探究甲烷的元素组成时，做了如图39-5所示的两个实验。下列说法错误的是( ) 图39-5 1 2 3 4 5 19 A.点燃甲烷前，要先检验其纯度 B.甲烷燃烧时火焰呈蓝色 C.由实验可得出甲烷中含有氧元素 D.两个实验验证不同的生成物 √ 1 2 3 4 5 20 5.可燃冰（主要成分是甲烷水合物）是一种高效清洁能源，下列关于可燃冰的说法错误的是( ) D A.属于混合物 B.若开采不当，将造成严重的温室效应 C.燃烧时放出热量 D.其外观像冰，且与冰的组成完全相同 1 2 3 4 5 21 易错特训 1.燃烧是人类最早利用的化学变化之一，下列有关说法正确的是( ) B A.可燃性气体在空气中的含量越高，爆炸的可能性就越大 B.未燃烧的碳氢化合物及炭粒、尘粒等排放到空气中会形成浮尘 C.做饭时，燃气灶火焰呈现黄色或橙色，锅底出现黑色，此时应减小灶具的进风口 D.甲烷和乙醇燃烧产物均为水和<m></m>，说明二者均为碳、氢两种元素组成的化合物 1 2 3 4 5 6 7 22 2.催化固碳是二氧化碳和氢气在催化剂作用下反应，生成可做燃料的甲醇<m></m>。某学习小组探究温度、压强对甲醇产率的影响，实验结果如图39-1所示。下列说法错误的是( ) 图39-1 1 2 3 4 5 6 7 23 A.温度为<m></m>时甲醇产率最高 B.压强越大，甲醇的产率越高 C.实际生产中为提高甲醇产率，压强越大越好 D.调控化学反应条件，可以利用化学反应为人类造福 √ 1 2 3 4 5 6 7 24 图39-2 3.氢氧燃料电池被认为是未来替代化石能源的重要技术之一，其工作原理如图39-2所示。下列有关说法错误的是( ) A A.氢氧燃料电池中发生的反应与电解水相同 B.氢氧燃料电池工作时一定遵守质量守恒定律 C.氢氧燃料电池工作时将化学能转化为电能 D.氢气制取成本高且贮存困难，是目前推广的主要障碍 1 2 3 4 5 6 7 25 4.通过如图39-3所示实验得出的结论中正确的是( ) 图39-3 1 2 3 4 5 6 7 26 A.图1所示实验既说明甲烷具有可燃性，又说明甲烷中含有碳、氢两种元素 B.图2所示实验既说明<m></m>密度比空气大，又说明二氧化碳不能燃烧也不支持燃烧 C.图3所示实验既说明电解水生成氢气和氧气，又说明水是由氢气和氧气组成的 D.图4所示实验既可探究可燃物的燃烧条件，又说明红磷是可燃物 √ 1 2 3 4 5 6 7 27 5.液氢、煤油（含C、<m></m>元素）、甲烷均可用作神舟飞船运载火箭的燃料，下列有关说法错误的是( ) B A.液氢是高能燃料，燃烧后的产物无污染 B.液氢和煤油完全燃烧的反应都是化合反应 C.甲烷充分燃烧生成物为<m></m>和<m></m>，因此甲烷是一种清洁燃料 D.飞船进入轨道后主要利用太阳能发电维持工作 1 2 3 4 5 6 7 28 进阶突破 6.（7分）氢气的制取与储存是氢能源利用领域的研究热点。 （1）用电解水的方法制取氢气的化学方程式是 _ ______________________。 1 2 3 4 5 6 7 29 （2）工业上煅烧黄铁矿会产生大气污染物<m></m>，可通过图39-4所示工艺流程制取氢气。 图39-4 1 2 3 4 5 6 7 30 ①<m></m>进入膜反应器中发生的化学反应属于__________（填基本反应类型）。 ②该生产流程中可循环利用的物质是________（写物质名称）。 ③该生产流程的优点是不仅可制得氢气和副产品______，还可以______________。 分解反应 碘单质 硫酸 防止环境污染 1 2 3 4 5 6 7 31 图39-5 （3）太阳能发电厂还可以用富余电力电解水制氢，电极上微观粒子的变化情况如图39-5所示。则B电极表面生成<m></m>的微观过程可描述为________________________________________________________________。 1个氢离子得到1个电子形成1个氢原子，2个氢原子结合生成1个氢分子 1 2 3 4 5 6 7 32 7.（4分）全球“双碳”目标提出，氨作为氢的载体，正在由肥料走向燃料。 （1）氨气在空气中无法燃烧，在氧气中却能燃烧，生成氮气和一种常见液体，说明氨气燃烧与__________有关，其燃烧的化学方程式为_ _________________________。 氧气浓度 1 2 3 4 5 6 7 33 （2）氨气、氢气都属于清洁能源，其性质对比参数如表<m></m>所示。 表<m></m> 性质参数 氢气 氨气 颜色、气味 无色、无臭 无色、刺激性 沸点/<m></m> <m></m> <m></m> 爆炸极限/% <m></m> <m></m> 水中溶解度 难溶于水 极易溶于水 1 2 3 4 5 6 7 34 对比参数分析，你认为氨气替代氢气成为理想燃料的理由有： __________________________________________________________________________________________________________________________________ （写一点即可）。 氨气沸点高易液化便于运输储存，氨气爆炸极限范围小更安全（或氨气具有刺激性气味便于及时察觉氨气泄漏，氨气极易溶于水便于泄漏时处理） 1 2 3 4 5 6 7 35 $