内容正文:
5.4 化石燃料(第二课时)讲义
科粤版 · 初中化学 · 九年级上册 · 第五单元 燃料与二氧化碳
一、知识清单
1.煤被称为“工业的粮食”,主要含有碳元素,还含有少量氢、氮、硫、氧等元素以及无机矿物质,是复杂的混合物。
2.把煤隔绝空气加强热使其分解的过程叫做煤的干馏(焦化),得到焦炭、煤焦油和焦炉煤气,有新物质生成,属于化学变化。
3.石油被称为“工业的血液”,主要含有碳和氢两种元素,是多种碳氢化合物组成的混合物,没有固定的熔点和沸点。
4.利用石油中各组分沸点的不同逐一分离的方法叫做石油的分馏,得到石油气、汽油、煤油、柴油、润滑油、沥青等,属于物理变化。
5.天然气的主要成分是甲烷,它是无色、无味、难溶于水、密度比空气小的气体,是较清洁的化石燃料。
6.化石燃料燃烧会产生二氧化碳(引起温室效应)、二氧化硫和氮氧化物(形成酸雨)以及烟尘等,污染环境。
7.化石燃料是古代生物遗骸经过漫长年代形成的不可再生能源,应合理利用、节约使用,并积极开发新能源。
二、四维核心素养
化学观念
认识煤、石油、天然气都是复杂混合物且为不可再生资源,建立物质组成、性质与用途相联系的基本观念。
科学思维
通过对比煤的干馏与石油的分馏,运用比较、归纳的方法区分物理变化与化学变化,发展逻辑推理能力。
科学探究
通过查阅资料与讨论交流,认识化石燃料燃烧对环境的影响,能提出合理使用燃料与开发新能源的初步设想。
科学态度与责任
认识化石燃料在生产生活中的重要作用,树立节约能源、保护环境、可持续发展的绿色化学意识。
三、重难点
重点:煤的干馏与石油的分馏原理及其主要产品;化石燃料燃烧对环境的影响;节约能源与开发新能源的意义。
难点:从是否有新物质生成的角度区分煤的干馏(化学变化)与石油的分馏(物理变化)的本质;辩证认识化石燃料的利与弊。
四、课堂练习
板块一 煤的综合利用
【知识点梳理】煤是古代植物遗体经过复杂变化形成的,被称为“工业的粮食”,主要含碳元素,还含少量氢、氮、硫、氧等元素及无机矿物质,是复杂混合物。把煤隔绝空气加强热使其分解的过程叫做煤的干馏(焦化)。干馏得到焦炭、煤焦油和焦炉煤气:焦炭主要用于冶炼金属;煤焦油是多种有机物组成的黏稠液体,可制取炸药、染料、医药、农药、塑料等;焦炉煤气的主要成分是氢气、甲烷和一氧化碳等,是较清洁的气体燃料。干馏过程中有新物质生成,属于化学变化。
1.下列关于煤的叙述中,正确的是( )
A.煤是纯净物 B.煤主要含有碳元素 C.煤是取之不尽、用之不竭的 D.煤直接燃烧不会对环境造成任何影响
2.把煤隔绝空气加强热,使其分解成焦炭、煤焦油和焦炉煤气等物质的过程叫做( )
A.石油分馏 B.煤的干馏 C.煤的燃烧 D.煤的破碎
3.煤的干馏属于( )
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.下列产品中,不属于煤干馏产物的是( )
A.焦炭 B.煤焦油 C.焦炉煤气 D.汽油
5.焦炭在工业上的主要用途是( )
A.冶炼金属 B.作汽车燃料 C.制取食盐 D.制取塑料薄膜
6.填空:煤被称为“工业的______”;煤干馏得到的三种主要产品是______、______和______;该过程属于______变化。
7.简答:为什么说“把煤仅仅当作燃料直接烧掉,是对资源的极大浪费”?请结合煤干馏的产品加以说明。
板块二 石油的综合利用
【知识点梳理】石油是古代动植物遗体在地壳中经过复杂变化形成的黏稠状液体,被称为“工业的血液”,主要含碳和氢两种元素,是多种碳氢化合物组成的混合物,没有固定的熔点和沸点。利用石油中各组分沸点的不同把它们先后分离出来的方法叫做石油的分馏,按沸点由低到高依次得到石油气、汽油、煤油、柴油、润滑油、石蜡和沥青等。分馏过程中没有新物质生成,属于物理变化。在石油化工生产中,把相对分子质量较大的长链烃断裂成较小分子的过程叫做裂化;在更高温度下使长链烃断裂成乙烯、丙烯等小分子的过程叫做裂解,裂化和裂解都属于化学变化。
8.石油被称为“工业的血液”,下列有关石油的说法正确的是( )
A.石油是一种纯净物 B.石油是一种化工产品 C.石油分馏可得到汽油、煤油等多种产品 D.石油分馏过程属于化学变化
9.石油分馏所依据的原理是( )
A.石油中各组分的密度不同 B.石油中各组分的沸点不同 C.石油中各组分的颜色不同 D.石油中各组分的熔点不同
10.下列变化中,属于物理变化的是( )
A.煤的干馏 B.石油的分馏 C.石油的裂解 D.石油的裂化
11.石油分馏得到的下列产品中,沸点最高的是( )
A.汽油 B.煤油 C.柴油 D.沥青
12.下列关于石油的叙述中,不正确的是( )
A.石油主要含有碳、氢两种元素 B.石油是多种碳氢化合物组成的混合物 C.石油分馏得到的各馏分仍然是混合物 D.石油是取之不尽的,可以任意开采
13.填空:石油主要含有______和______两种元素;石油分馏是利用各组分______的不同把它们逐一分离;该过程属于______变化。
14.简答:有人说“石油分馏得到的汽油、煤油等产品都是纯净物”,你认为这种说法对吗?为什么?
板块三 天然气与合理使用
【知识点梳理】天然气的主要成分是甲烷。甲烷是无色、无味的气体,难溶于水,密度比空气小,燃烧时发出蓝色火焰,生成二氧化碳和水,同时放出大量的热。与煤和石油相比,天然气燃烧较充分,产生的烟尘、二氧化硫等污染物较少,是一种较清洁的化石燃料。由于天然气本身无色无味,为便于及早发现泄漏,常在其中加入少量有特殊气味的物质。使用燃气时要注意通风,若发现泄漏应立即关闭阀门、打开门窗通风,切不可开灯、点火或在现场打电话。
15.天然气的主要成分是( )
A.一氧化碳 B.氢气 C.甲烷 D.二氧化碳
16.下列关于甲烷物理性质的叙述中,正确的是( )
A.甲烷是一种有刺激性气味的气体 B.甲烷难溶于水 C.甲烷的密度比空气大 D.甲烷是一种黄绿色气体
17.与煤相比,天然气作为燃料的突出优点是( )
A.开采更加容易 B.燃烧较充分、产生的污染物较少 C.可以直接从空气中分离获得 D.是取之不尽的可再生能源
18.在家用天然气中常加入少量有特殊气味的物质,其目的是( )
A.改善燃烧性能 B.便于及早发现燃气是否泄漏 C.提高火焰温度 D.增加天然气的颜色
19.若发现家中天然气泄漏,下列做法正确的是( )
A.立即打开电灯查找漏气部位 B.迅速打开门窗通风,并关闭燃气阀门 C.在现场打电话通知燃气公司 D.点火检查漏点
20.填空:天然气的主要成分是______;它是一种无色、无味的气体,______溶于水,密度比空气______;与煤相比,天然气是一种较______的燃料。
板块四 化石燃料燃烧对环境的影响
【知识点梳理】煤、石油等化石燃料燃烧时放出大量的热,为人类生产生活提供能量,同时也会对环境造成不良影响。化石燃料燃烧会生成二氧化碳,使大气中二氧化碳含量逐年升高,引起温室效应,导致全球气候变暖。煤中含有少量硫元素,燃烧后会生成二氧化硫;汽车尾气中还含有氮氧化物等,这些气体溶于雨水会形成酸雨,酸雨会腐蚀建筑物、毁坏森林、使土壤和水体酸化。燃料燃烧不充分还会产生一氧化碳,并排放出烟尘,污染空气、影响人体健康。此外,化石燃料的开采还可能造成土地塌陷和水资源污染。
21.大气中二氧化碳含量逐年升高,会引起的环境问题是( )
A.白色污染 B.温室效应 C.酸雨 D.臭氧空洞
22.煤中含有少量硫元素,燃烧后生成的主要污染气体是( )
A.二氧化碳 B.二氧化硫 C.氧气 D.氮气
23.下列气体中,溶于雨水能形成酸雨的是( )
A.氮气 B.氧气 C.二氧化硫和氮氧化物 D.二氧化碳
24.酸雨对环境造成的危害不包括( )
A.腐蚀建筑物 B.毁坏森林 C.使土壤和水体酸化 D.使农作物产量持续提高
25.汽车尾气中含有的主要污染物是( )
A.氢气和氧气 B.一氧化碳、氮氧化物和烟尘等 C.水蒸气和二氧化碳 D.氮气和稀有气体
26.下列做法中,不利于减少化石燃料燃烧对空气污染的是( )
A.推广使用天然气代替煤炭 B.给汽车安装尾气净化装置 C.把工厂烟囱加高,废气直接排到高空 D.开发使用太阳能、风能等清洁能源
27.填空:大量燃烧化石燃料会使大气中______含量升高,引起______效应;煤中的硫燃烧后生成______,它溶于雨水会形成______。
28.简答:请你写出三条减少化石燃料燃烧对空气造成污染的合理化建议。
板块五 节约能源与开发新能源
【知识点梳理】煤、石油、天然气等化石燃料都是古代生物遗体经过漫长年代形成的,在短期内无法再生,属于不可再生能源,储量是有限的。因此,一方面要合理使用和节约化石燃料,使燃料充分燃烧,提高燃料的利用效率;另一方面要大力开发和利用太阳能、风能、水能、核能、氢能等清洁能源,逐步改善能源结构。我国提出碳达峰、碳中和目标,就是要减少二氧化碳排放,保护生态环境,实现经济社会的可持续发展。作为中学生,应从身边小事做起,节约用电、节约用纸、绿色出行、爱护花草树木,践行低碳生活。
29.下列能源中,属于不可再生能源的是( )
A.太阳能 B.风能 C.煤 D.水能
30.下列能源中,属于清洁能源(新能源)的是( )
A.煤炭 B.石油 C.太阳能 D.天然气
31.使燃料充分燃烧,通常需要考虑的因素是( )
A.燃烧时要有足够多的空气,燃料与空气要有足够大的接触面积 B.燃料的颜色要鲜艳 C.燃烧地点要在室内 D.燃料的价格要便宜
32.下列做法中,不符合“低碳生活”理念的是( )
A.随手关灯,节约用电 B.出行尽量乘坐公共交通工具 C.纸张双面使用 D.经常使用一次性木筷和塑料袋
33.填空:化石燃料属于______再生能源;为保护环境,要大力开发太阳能、风能、______等清洁能源;我国提出的“双碳”目标是指______和______。
34.简答:为什么说化石燃料既是重要的能源,又是宝贵的化工原料?请结合本课所学谈谈你的认识。
五、参考答案
1.B
2.B
3.B
4.D
5.A
6.粮食;焦炭;煤焦油;焦炉煤气;化学
7.煤干馏可以得到焦炭、煤焦油和焦炉煤气等多种产品,焦炭用于冶炼金属,煤焦油可制取炸药、染料、医药、农药、塑料等多种化工产品,焦炉煤气可作气体燃料和化工原料。如果把煤直接当作燃料烧掉,不仅浪费了这些宝贵的化工原料,还会产生大量烟尘和有害气体污染环境,因此说这是对资源的极大浪费。
8.C
9.B
10.B
11.D
12.D
13.碳;氢;沸点;物理
14.这种说法不对。石油是由多种碳氢化合物组成的混合物,分馏只是利用各组分沸点不同把它们分开,并没有生成新物质,得到的汽油、煤油等馏分仍然是由多种碳氢化合物组成的混合物,而不是纯净物。
15.C
16.B
17.B
18.B
19.B
20.甲烷;难;小;清洁
21.B
22.B
23.C
24.D
25.B
26.C
27.二氧化碳;温室;二氧化硫;酸雨
28.示例:①推广使用天然气等较清洁的燃料代替煤炭;②给汽车安装尾气净化装置,推广新能源汽车;③工厂废气处理达标后再排放;④开发利用太阳能、风能等清洁能源;⑤植树造林,增大绿化面积。(答出三条即可)
29.C
30.C
31.A
32.D
33.不可;氢能(或水能、核能等);碳达峰;碳中和
34.煤的干馏得到焦炭、煤焦油、焦炉煤气,石油的分馏、裂化、裂解得到汽油、煤油、柴油以及乙烯、丙烯等基础化工原料,这些产品广泛用于制取塑料、合成纤维、合成橡胶、医药、农药、染料等。可见化石燃料燃烧时能为人类提供能量,是重要能源;经过加工后又能获得多种化工原料,用于制造各种产品,因此说它既是重要能源,又是宝贵的化工原料。同时化石燃料储量有限、不可再生,更应合理利用、节约使用。
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