11（九上）第7单元 课题2 化石能源的合理利用（含答案）（导学案4）

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课 题 2   化 石 能 源 的 合 理  利用
素养目标
1．能列举生活中常见的能源及其应用。
2．结合实例，从物质及其变化的视角，认识资源的综合利用与新能源的开发。
3．知道能源利用可能会对环境产生影响，树立环保意识。


任务一　煤和石油

种类	煤	石油
组成	主要含有________元素	主要含有________元素
加工	将煤隔绝空气加强热分解或煤与其他物质反应，可得到______、煤焦油、______等	加热并使用催化剂炼制，再利用各成分的________不同进行分离，可得到液化石油气、汽油等多种燃料和化工原料
共同点	都是混合物，都属于________能源

拓展延伸　　煤的干馏和石油分馏
煤隔绝空气加强热分解的过程叫作煤的干馏，煤干馏过程中有新物质生成，属于化学变化；石油分馏得到不同的产品是利用石油中各成分的沸点不同，此过程中没有新物质生成，属于物理变化。
任务二　天然气
天然气主要含有由碳和氢组成的气态碳氢化合物，其中最主要的成分是甲烷。
1．甲烷的物理性质

颜色	气味	状态	密度	水溶性
________	________	________	比空气________	________于水

2．甲烷的燃烧


3．“可燃冰”
海底埋藏着大量“可燃冰”，可燃冰是在高压和低温条件下形成的，主要成分是________水合物，具有热值高、储量巨大等优点，有望成为未来新能源。

2023四川广安中考节选化学在保证人类生存并不断提高生活质量方面起着重要的作用。利用化学综合应用自然资源和保护环境，使人类生活变得更加美好。
(1)煤和石油是目前使用较多的两种能源，下列有关它们的说法不正确的是____________(填序号)。
A．煤和石油都是混合物　　　　　　　　
B．煤和石油综合利用的产品都有医药、炸药等
C．煤和石油都是不可再生能源  
D．煤和石油的燃烧对环境都有害，应禁止使用
归纳总结　　　能源的分类情况
①按能否再生分类，可分为可再生能源(乙醇、氢气等)、不可再生能源(化石燃料、可燃冰等)；
②按自然界中的产生形式分类，可分为一级能源(化石燃料、太阳能等)和二级能源(氢气、一氧化碳等)；
③按照对环境的影响程度分类，可分为清洁型能源(风能等)、污染型能源(煤炭等)；等等。
任务三　使用化石能源对环境的影响

化石能源的利用对环境的影响	煤燃烧时产生____________、____________等污染物，会形成酸雨
	汽车使用的汽油或柴油燃烧时产生的________、未燃烧的碳氢化合物、氮的氧化物和烟尘等，造成空气污染
	大量化石能源燃烧释放的________会引起温室效应加剧，导致全球变暖
防治措施	推广使用脱硫煤，使用清洁能源等
	改进汽车发动机的燃烧方式，使用催化净化装置，加大尾气检测力度，推广使用电动汽车

2024秦皇岛期末新中国成立以来，家庭燃料主要经历了以下几个阶段：上世纪50～60年代多数家庭以柴草为燃料，60～70年代以燃煤为主，70～90年代液化石油气和管道煤气成为家庭的主要燃料，发展至今几乎家家户户都通入了天然气。请回答下列问题。
(1)燃煤会产生大量的烟尘和二氧化碳，大量的二氧化碳能产生________效应。
(2)充分燃烧天然气和煤各1 kg产生CO2和SO2的质量如图1、2所示。分析图可知，推广“利用天然气代替煤作家庭燃料”的科学依据是____________________________。


(3)为防止燃气泄漏造成危险，使用天然气的家庭“将报警器安装位置确定在燃气灶附近墙壁的上方”，这是基于天然气具有________________的性质。
任务四　能源的开发和利用

• 氢能源
  

优点	本身无毒，燃烧放出的热量_________,燃烧产物为 _________,不会污染空气
实验室制备氢气	试剂	锌粒和稀硫酸
	反应原理	____________________________________
	收集方法	_________ (密度比空气小)或排水法(难溶于水)
需解决问题	大量制取和储运成本较高

2．其他新能源
________、________、地热能、潮汐能、核能和生物质能等。

2023广东广州中考液氢、煤油(含C、H元素)、液氧可用作神舟飞船运载火箭的推进剂，下列说法不正确的是(　　)
A．火箭发射时仅靠空气不足以使燃料充分燃烧
B．液氢和煤油完全燃烧的反应都是化合反应
C．液氢是高能燃料且燃烧后的产物无污染
D．飞船进入轨道后主要利用太阳能维持工作
变式2023贵州中考2023年3月，我国首次实现“固态氢能”发电并网，“绿电”与“绿氢”转化的示意图如图所示。


(1)将光伏、风力发出的电用于电解水制氢。电解水的化学方程式为____________________，从宏观视角看，水由________________组成；从微观视角分析电解水反应的实质是________________________________。
(2)电解水过程可将电能转化为________能。
(3)固态合金储氢装置中释放出氢气，将氢气高压加注到新能源汽车中。高压加注压缩时氢分子间的间隔变________(填“大“或“小”)。
(4)氢气作燃料的优点是________________。
课题2 化石能源的合理利用
任务一　煤和石油
碳；碳、氢；焦炭；煤气；沸点；不可再生
任务二　天然气
1．无色；无味；气体；小；难溶
3．甲烷
例1　(1)D　(2)8
点拨：(1)煤和石油都是由多种成分组成的物质，均属于混合物，A正确；煤和石油综合利用的产品都有医药、炸药等，B正确；煤和石油需要经历较长的时间才能形成，都是不可再生能源，C正确；煤和石油的燃烧会产生对环境有危害的物质，但目前人类的生产、生活都离不开这两种能源，只能合理使用，不能禁止使用，D错误。(2)根据质量守恒定律可知，反应前后原子的种类和数目保持不变，由氧原子守恒得x＋4＝2＋10，x＝8，即CH4·xH2O中x的值为8。
任务三　使用化石能源对环境的影响
二氧化硫；氮氧化物；一氧化碳；二氧化碳
例2　(1)温室　(2)可以减少二氧化硫的排放　(3)密度比空气小
点拨：(3)“将报警器安装位置确定在燃气灶附近墙壁的上方”，说明天然气具有密度比空气小的性质。
任务四　能源的开发和利用
1．高；水；Zn＋H2SO4===ZnSO4＋H2↑；向下排空气法
2．太阳能；风能
例3　B　点拨：空气中氧气的体积分数约为21%，不足以使燃料充分燃烧，所以需要液氧作为助燃剂，A正确；煤油含有碳、氢元素，在氧气中完全燃烧生成二氧化碳和水，不是化合反应，B错误；液氢燃烧放出大量的热，是高能燃料，燃烧后的产物是水，对环境无污染，C正确；飞船进入轨道后主要利用太阳能电池板将太阳能转化为电能维持工作，D正确。
点拨：(3)分子间有间隔，高压加注压缩时，气体受压，氢分子间的间隔变小。(4)获取氢气的最佳途径是利用太阳能使水分解生成H2，原料丰富；氢气燃烧的热值高；氢气的燃烧产物是水，不污染环境。