魯教版九年級化學上冊《化石燃料的利用》知識梳理例題演練含解析

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1、 古生物的 “遺產(chǎn) ”—化石燃料 【學習目標】 1.了解幾種常見的燃料，認識燃料充分燃燒的重要性。 2.了解化石燃料燃燒對環(huán)境的影響；認識開發(fā)各種新能源和使用清潔燃料的重要性。 3.知道煤和石油綜合利用的一些主要產(chǎn)品。 【要點梳理】 要點一、幾種常見的化石燃料 1.化石燃料 遠古時代的動植物和其他生物遺體在地球內(nèi)部熱量和壓力的作用下，經(jīng)過幾億年的時間而形成的，是不可再生的能源，它們?nèi)紵竽軌蛱峁┠撤N形式的能量（熱能、光能、電能等），其中煤、石油、天然氣是重要的化石燃料。 （ 1）煤是由古代植物遺體埋在地層下，并在地殼中經(jīng)過

2、一系列非常復雜的變化而形成的，是由有機物和無機物所組成的復雜的混合物。煤主要含有碳元素，此外，還含有少量的氫、氮、硫、氧等元素以及無機礦物質(zhì)（主要含有硅、鋁、鈣、鐵等元素）。 （ 2）石油是由古代動植物遺體在地殼中經(jīng)過非常復雜的變化而形成的一種粘稠狀液體，通常顯黑色或深棕色，不溶于水，密度比水的稍小。石油主要含碳、氫兩種元素，同時還含有少量的硫、氧、氮等元素，且隨著產(chǎn)地不同而不同。石油也是混合物，沒有固定的熔點和沸點。 （ 3）天然氣一般是指在地下自然形成的可燃性的氣體，它的主要成分是甲烷。另外沼氣、礦坑氣（瓦斯）等的主要成分也是甲烷。 要點二、化石燃料燃燒對環(huán)境的影響

3、 1.化石燃料燃燒對環(huán)境的影響 （ 1）影響原因：化石燃料燃燒時會產(chǎn)生各種有害氣體、固體廢物等。 （ 2）煤和石油等化石燃料燃燒時污染因素的來源： ①燃料中的一些雜質(zhì)如硫、氮等產(chǎn)生 SO2、 NO2 等氣體；②燃料燃燒不充分，產(chǎn)生一氧化碳、碳氫化合物及碳粒等。 （ 3）主要污染類型及產(chǎn)生污染因素 污染類型 污染因素 溫室效應 燃料中的碳經(jīng)燃燒反應轉(zhuǎn)化為二氧化碳等，這些氣體進入空氣導致空氣中二氧化 碳濃度增大，從而導致全球氣溫升高 熱污染 火力發(fā)電廠發(fā)電剩余的 “余熱 ”被排放到河流、湖泊或海洋中，使局部水域水溫上

4、 升，影響水生物的生存甚至死亡 化石燃料燃燒產(chǎn)生的煙、 CO、 SO2、 NO 2 等污染物被排放到大氣中，不僅影響空 大氣污染 氣的質(zhì)量， 而且氮和硫的氧化物溶解于雨水中形成酸雨。 酸雨不僅影響自然環(huán)境， 而且影響了生態(tài) 2.使用和開發(fā)新的燃料及能源 煤和石油等都是重要的化工原料， 他們?nèi)紵龝r會對空氣造成污染， 所以需要使用和開發(fā)清潔的燃料。 乙醇和氫氣屬于清潔能源。 名稱 化學式 燃燒反應 特點  酒精（乙醇） 氫氣 C2H5OH

5、 H 2 C2H5OH+3O 2 2CO2+3H 2O 2H 2+O2 2H 2O 燃燒產(chǎn)物基本上不污染環(huán)境，可做酒 燃燒產(chǎn)物無污染，是最清潔的燃料 第 1 頁 精燈、火鍋、內(nèi)燃機等的燃料 高粱、玉米和薯類經(jīng)發(fā)酵、蒸餾可制 氫氣可由分解水得到， 目前制取成本高， 貯存困難， 來源 作為燃料暫不能廣泛使用 得酒精，為可再生能源 現(xiàn)代社會對能源的需求越來越大，化學反應提供的能量已經(jīng)不能滿足人類的需求。目前，人們正在 利用和開發(fā)其他新能源，如太陽能、核能、風能、地熱和潮汐能等。這些能

6、源的利用，不但可以部分解決化石能源面臨耗盡的問題，還可以減少對環(huán)境的污染。 【要點詮釋】 對于酸雨的認識要注意： 不是 “只要有二氧化硫、 二氧化氮排放就會形成酸雨 ”，實際上酸雨是二氧化硫、 二氧化氮在空氣中和雨水作用而形成的，對酸雨的界定是 pH 要小于 5.6。 要點三、化石燃料的綜合利用 （ 1）煤是我國主要的化石能源，被稱為“工業(yè)的糧食 ”。煤的綜合利用主要有煤的汽化和煤的焦化。 ①煤的汽化： 煤在氧氣不足的條件下發(fā)生不完全燃燒， 轉(zhuǎn)化為煤氣， 又可作化工原料。 主要產(chǎn)品有 CO、 CH 4、 H2 等。

7、 ②煤的焦化：也稱煤的干餾，是在隔絕空氣的條件下加強熱，使組成煤的物質(zhì)發(fā)生分解反應。 主要產(chǎn)品及用途： 焦炭用于金屬冶煉、 電極材料（占 70％～ 80％）等；煤焦油是重要的化工原料 （占 2％～ 5％）；焦爐氣主要含有 CO、CO2、H 2 等，可作燃料，又是重要的化工原料（占 10％～ 20％）。 （ 2）石油是復雜的混合物。通過給石油加熱，由于組成石油的各物質(zhì)的沸點不同，它們就會被先后蒸餾出來，從而得到分離。 石油被稱為 “工業(yè)的血液 ”。石油煉制的產(chǎn)品主要有：汽油、煤油和柴油。液化石油氣的主要成分是丙烷、丁烷、丙烯和丁烯。這些物質(zhì)都是人們?nèi)粘Ｉ?、?/p>

8、產(chǎn)和交通運輸中的常用燃料。 3.化石燃料燃燒 （ 1）化石燃料通過燃燒以熱能的形式給人們提供能量。 （ 2）化石燃料燃燒過程是化石燃料中的化學能轉(zhuǎn)化為熱能的過程。 （ 3）化石燃料燃燒的主要產(chǎn)物是二氧化碳和水。 人類通過化學反應獲得的能量大多來自于化石燃料，而化石燃料的資源是有限的。因此控制燃燒反 應，使燃料充分燃燒，對于節(jié)約能源非常重要。 【要點詮釋】 1.煤、石油和天然氣等化石燃料是不可再生的資源，面臨被耗盡的危險，應合理開采、綜合利用并節(jié)約 使用。使燃料充分燃燒，對于節(jié)約能源、減少環(huán)境污染非常重要。 2.使燃料充分燃燒通常考慮兩

9、點：一是燃燒時要有足夠多的空氣（或氧氣）；二是燃料和空氣（或氧氣）要有足夠大的接觸面積。如果空氣（或氧氣）不足或跟燃料接觸面積太小，燃料就會不完全燃燒，不僅使產(chǎn)生的熱量減少，浪費燃料，而且還會產(chǎn)生大量的一氧化碳等有害氣體污染空氣。 【典型例題】 類型一、考查燃料 1.天然氣是城市居民日常生活中一種重要的燃料。 （ 1）天然氣的主要成分是 __________，其燃燒的化學方程式為 。 （ 2）天然氣在第一次通過管道輸送到用戶時，必須先將管道內(nèi)注滿氮氣。填充氮氣的目的是 。 （ 3）天然氣本身是一種無色無味的氣體，但在使用時常在天然氣中加入少量有特殊氣

10、味的乙硫醇。 加入乙硫醇的作用是 ________________________________________ 。 【答案】 （ 1） CH 4（或甲烷） CH4+2O2 CO2+2H 2O （2）排盡管道內(nèi)的空氣，防止甲烷與空氣混合點火時發(fā)生爆炸 第 2 頁 （3）提醒人們及早發(fā)現(xiàn)天然氣泄漏，防止爆炸事故的發(fā)生 【解析 】天然氣的主要成分是甲烷，其燃燒生成二氧化碳和水，與空氣混合燃燒可能發(fā)生爆炸。在第一次通過管道輸送到用戶時，將管道內(nèi)注滿氮氣，可以排除管內(nèi)的空氣，防止遇到明火發(fā)生爆炸；天然氣本身是一種無色無味的

11、氣體，使用時在天然氣中加入少量有特殊氣味的乙硫醇可以使人們及早發(fā)現(xiàn)泄漏，防止爆炸事故的發(fā)生。 【總結(jié)升華】 天然氣中的甲烷具有可燃性，與空氣混合燃燒可能發(fā)生爆炸，且無色無味不容易被人們發(fā)覺，使用時一定注意安全。 2.“減少污染、凈化空氣，還我一片藍天”，已成為市民共同的心聲。 （ 1）潔凈的空氣中含量較多的氣體有氧氣和 （填化學式） ； （ 2）汽車燃料燃燒不充分時，會產(chǎn)生炭粒和有毒的 （填化學式）氣體，污染空氣； （ 3）汽車使用壓縮天然氣（ CNG ）作燃料，會減少對空氣的污染。天然氣所含主要成分的化學式 是 。壓縮天然氣（ CNG ）

12、加氣站必須懸掛 ，因為 。 【思路點撥】 本題考查減少環(huán)境污染的相關化學知識。了解空氣的組成、汽車尾氣的排放、天然氣的成 分及記住常見物質(zhì)的化學式是解題的關鍵。 【答案】（ 1） N2 （ 2） CO （ 3）CH 4 加氣站空氣中含有天然氣，遇到明火，可能會爆炸 【解析 】空氣中含量較多的是氧氣和氮氣；汽車燃料燃燒不充分會產(chǎn)生炭粒和一氧化碳等污染環(huán)境；天燃氣的主要成分是甲烷；壓縮天然氣加氣站必須禁止煙火，以防引燃加氣站中空氣里的天然氣，發(fā)生爆炸。 【總結(jié)升華】 可燃性氣體在點燃前，都必須驗純，以防發(fā)生爆炸。 舉一反三： 【

13、變式 1】下列關于煤、石油和天然氣的說法錯誤的是（ ） A ．在地球上的蘊藏量都是有限的 B．都是可再生能源 C．都屬于混合物 D．完全燃燒時都有二氧化碳生成 【答案】 B 【變式 2】乙醇汽油的使用，可以緩解石油危機。所謂乙醇汽油是在汽油中加入適量乙醇混合而成的一種燃料。 (1) 乙醇汽油屬于 _________( 選填： “純凈物 ”或 “混合物 ”)。 (2) 從環(huán)境保護的角度看，下列燃料中最理想的是 ___________ ( 填寫字母編號 )。 A ．氫氣 B．煤 C．乙醇汽油 D．煤氣 (主要含 CO) 【答案】 (1) 混合物

14、 (2)A 類型二、使用燃料對環(huán)境的影響及新能源 3.化石燃料燃燒產(chǎn)生大量 CO2。大氣中 CO2含量過高會導致溫室效應等環(huán)境問題。 （ 1）天然氣（主要成分為 CH4）完全燃燒的化學方程式是 。 （ 2）從下表數(shù)據(jù)分析，與煤相比，用天然氣做燃料的優(yōu)點是 。 1 g 物質(zhì)完全燃燒產(chǎn)生 CO2 的質(zhì)量 1 g 物質(zhì)完全燃燒放出的熱量 CH 4 2.75 g 56 kJ C 3.67g 3.2kJ 【思路點撥】 認真閱讀， 提煉題目所給信息， 了解天然氣的成分及化學方程式的書寫步驟是解題的關鍵。 【答案】（ 1） CH

15、4+2O2 CO2+2H 2 O 第 3 頁 （ 2）熱值高，產(chǎn)生的二氧化碳少，對環(huán)境的影響小 【解析 】天然氣燃燒與煤比較具有放熱多、產(chǎn)生二氧化碳少、不產(chǎn)生二氧化硫氣體等優(yōu)點。 【總結(jié)升華】 比較兩種燃料的優(yōu)缺點，從以下幾方面考慮：是否產(chǎn)生有害氣體，產(chǎn)生二氧化碳多少，燃燒是否充分，相同質(zhì)量放熱多少等。 4.隨著全球能源使用量的增長，化石能源將日益枯竭。開發(fā)和利用新能源變得更為迫切，下列能源 屬于新能源的是（ ） ①太陽能 ②煤 ③風能 ④天然氣 ⑤地熱能 A ．①②③ B．③④⑤ C ．①③⑤ D ．①③④

16、 【思路點撥】 根據(jù)能源的種類進行分析，新能源是指無污染、可以持續(xù)利用的能源，包括太陽能、風能、 核能、地熱能、潮汐能等。 【答案】 C 【解析 】人們正在利用和開發(fā)的新能源有太陽能、核能、風能、地熱能、潮汐能、生物質(zhì)能等，①太陽 能、③風能、⑤地熱能均屬于新能源，②煤、④天然氣屬于化石燃料。故選 C。 【總結(jié)升華】 新能源是中考的熱點，了解常見的新能源范疇、種類是正確解答本題的關鍵。 舉一反三： 【變式】下列敘述正確的是（ ） A ．石油是一種化工產(chǎn)品 B．大量使用化石燃料會造成大氣污染，因此應該停止化石燃料的開采和利用 C．人

17、類需要的能量都是由化學反應產(chǎn)生的 D．目前沒有大量使用氫能源，是由于氫氣的制取成本高、貯存困難 【答案】 D 【解析 】石油是一種化工原料而不是化工產(chǎn)品， A 錯誤；人類目前所消耗的燃料主要來自化石燃料，不 可能立即停止化石燃料的開采和利用，但可開發(fā)和利用其他能源，如太陽能、風能、地熱能等， B 錯誤；人類需要的能量大部分是由化學反應產(chǎn)生的，但近年來人類開發(fā)和利用的太陽能、風能等就不是由化學 反應產(chǎn)生的， C 錯誤；氫氣的制取成本高，氣體貯存困難，這些都是制約氫能源大量使用的重要原因， D 正確。 類型三、化學燃料的綜合利用 5.科學合理

18、地使用燃料，可有效地防止環(huán)境污染。下列關于燃料與燃燒的說法錯誤的是（ ） A ．石油分解后可得到汽油、煤油、柴油等一系列產(chǎn)品 B．把煤加工成蜂窩煤可使之燃燒更加充分 C．天然氣是比煤、石油更加清潔的化石燃料 D．汽油中加入適量的乙醇可減少汽車尾氣的污染 【思路點撥】 此題綜合考查了燃料的使用、燃燒的條件及其燃燒產(chǎn)物對環(huán)境的影響，化石燃料石油的提煉等一系列問題。 【答案】 A 【解析】 A ．石油分餾后可得到汽油、煤油、柴油等一系列產(chǎn)品；從石油里提煉柴油、汽油、煤油的過 程叫石油分餾，屬于物理變化。因為它是根據(jù)不同的烯烴的沸點不同，然后蒸餾讓它們分

19、離開來。 而不是分解，分解屬于化學變化； B ．把煤加工成蜂窩煤，增大了煤與氧氣的接觸面積，故可使之燃燒更 加充分； C．由于天然氣主要成分是甲烷，燃燒產(chǎn)物是二氧化碳和水，而煤、石油中含有硫、磷等物質(zhì)， 故天然氣是比煤、石油更加清潔的化石燃料； D．汽油中加入適量的乙醇，因為乙醇燃燒后的產(chǎn)物是二氧化碳和水，故可減少汽車尾氣的污染。 【總結(jié)升華】 解答時需要綜合考慮試題所涉及的信息，借助排除法即可選出正確的答案。 第 4 頁 【變式】將煤隔絕空氣加強熱，能獲得的物質(zhì)是（ ） A ．汽油 B ．柴油 C．煤焦油 D ．煤油 【答案】 C 第 5 頁