1、第第七七单元单元 燃料及其利用燃料及其利用 课题课题 2 燃料的合理利用与开发燃料的合理利用与开发 一、一、化学反应中的能量变化化学反应中的能量变化 1化学反应在生成新物质的同时，还伴随着_的变化，通常表现为_的变化。有些反应是_ _的，如物质的燃烧等，称之为_反应；有些反应是_的，如碳与二氧化碳的反应， 称之为_反应。 2人类生活对能量的利用 (1)生活燃料的利用：如做饭、取暖等。 (2)利用燃烧产生的能量：如发电、_、水泥工业、冶金、发射火箭等。 (3)爆炸产生的能量：如_、拆除废旧建筑等。 (4)食物在体内发生化学反应放出热量，可维持体温，供给日常活动所需的能量。 二、二、化学燃料的利用
2、化学燃料的利用 1三大化石燃料是指_、_和_，都是_能源。 2煤和石油 (1)煤是古代植物遗体在地层下经过一系列复杂变化而形成的。煤是一种复杂的_。主要含有_ _元素，还含有_元素和少量的_、_、_元素。 (2)石油是古代动植物遗体在地层下经过非常复杂变化而形成的一种粘稠液体。它是由多种物质组成的混合 物。主要含有_元素，还含有 S、O、N 等元素。 3煤和石油的综合利用 (1)煤的综合利用 煤的综合利用是将煤隔绝空气_，使煤_成许多有用的物质，如_、煤焦 油、煤气等，属于_变化。 煤气的主要成分是_和其他气体等，作为生活燃气，在一些城市被使用，煤气泄 漏易引起煤气中毒。 (2)石油的综合利用
3、 石油的综合利用是将石油加热炼制，利用石油中各成分的_不同，将它们分离，得到不同的产 品，属于_变化。 石油炼制的产品 4天然气 (1)天然气的主要成分是_，也是_的主要成分。 (2)甲烷易燃烧，产生_火焰，放出热量，在其火焰上方罩一个干冷的烧杯，看到的现象是_ _，再将烧杯迅速的倒转过来，注入少量的澄清石灰水，振荡，现象是_，证明 甲烷中一定含有_元素，可能含有_元素。写出甲烷燃烧的化学方程式：_ _。 (3)可燃冰 可燃冰外观像冰，主要含有甲烷水合物(由_分子和_分子组成)，还含有少量的二氧化 碳等气体。 可燃冰具有能量高、_等优点。 可燃冰埋藏于海底的沉积物和陆地冻土的岩石中，如果开采中
4、甲烷气体大量泄漏于大气中，将使_ _更严重。 5使燃料充分燃烧通常考虑两点 一是_； 二是_。 三三、使用燃料对环境的影响使用燃料对环境的影响 1化石燃料燃烧造成的环境问题主要有：全球气候变暖、_、_。 (1)煤中主要含有硫，可形成二氧化硫；石油中含有氮，可形成二氧化氮，二者都能和水反应生成相应的酸 性物质，可形成_。 (2)化石燃料燃烧时，会有不同程度的不完全燃烧的情况，所以会生成_等。 (3)未燃烧的碳氢化合物及碳粒、尘粒排放到空气中形成浮尘。 2燃料燃烧对空气的影响 (1)煤的燃烧对空气的污染 煤燃烧时会排放出_等污染物，这些气体溶于水会形成酸雨，给环境造成危害。 煤燃烧时会产生粉尘，不
5、完全燃烧时还会产生有毒的一氧化碳(CO)气体而污染空气。 (2)汽车用燃料的燃烧对空气的污染 汽车使用的燃料主要是_。 汽车尾气中的有害成分主要是一氧化碳、碳氢化合物、氮的氧化物、含铅化合物和烟尘等。 减少汽车尾气对空气污染的措施： a改进发动机的燃烧方式，使燃料能_。 b使用催化净化装置，使_。 c使用无铅汽油，禁止含铅物质排放。 d加大尾气监测力度，禁止未达到环保标准的汽车上路。 e改用压缩天然气(CNG)或_作燃料，以减少对空气的污染。 (3)乙醇 乙醇俗称_，化学式为 C2H5OH。 乙醇可通过高粱、玉米和薯类等发酵、蒸馏得到，是一种_。 乙醇具有可燃性： C2H5OH+3O2_。 乙
6、醇被用作_等的燃料。 四、四、能源的利用和开发能源的利用和开发 1氢气 (1)氢气是自然界中密度_的气体，本身_。 (2)氢气是最清洁、最理想的燃料：原材料资源丰富；放热量多；产物无污染。 (3)有可燃性：_。点燃氢气之前要_。 (4)有还原性：_。用于冶炼金属。 (5)电解水可得到氢气：_，但耗用电能。 (6)不能广泛使用的原因：制取氢气_。 (7)氢气的实验室制法 原理：_。 实验装置 2正在利用和待开发的新能源有：_、_、_、潮汐能、生物质能、核能等，这 些能源既能解决化石能源面临耗尽之危，又可减少对环境的污染。 一、1能量 热量 放出热量 放热 吸收能量 吸热 2(2)烧制陶瓷 (3)
7、开山炸石 二、1煤 石油 天然气 不可再生 2(1)混合物 碳 氢 氮、硫、氧 (2)碳和氢 3(1)加强热 分解 焦炭 化学 氢气、甲烷、一氧化碳 (2)沸点 物理 4(1)甲烷 沼气 (2)蓝色 有水珠生成 澄清石灰水变浑浊 碳、氢 氧 CH4+2O2CO2+2H2O (3)甲烷 水 燃烧值大 温室效应 5燃烧时要有足够的空气 燃料与空气要有足够大的接触面积 三、1酸雨、大气污染 (1)酸雨 (2)一氧化碳 2(1)二氧化硫(SO2)、二氧化氮(NO2) (2)汽油和柴油 a充分燃烧 b有害气体转化为无害气体 e液化石油气(LPG) (3)酒精 可再生的清洁能源 2CO2+3H2O 酒精灯
8、、内燃机 四、1(1)最小 无毒 (3)2H2+O22H2O 验纯 (4)H2+CuOCu+ H2O (5)2 H2O2H2+ O2 (6)成本太高且贮存困难 (7)Zn+H2SO4ZnSO4+H2 2太阳能、风能、地热能 常见的环境问题常见的环境问题 1温室效应温室效应 由二氧化碳含量过多引起，主要是因为随着经济社会的发展，对能源的需求猛增，而化石燃料燃烧时生成 大量的二氧化碳，二氧化碳是种温室气体，含量升高使地球表面温度升高，从而导致一系列环境问题。 2臭氧空洞臭氧空洞 由飞机的尾气、氟里昂的排放而引起的臭氧层破坏。 3酸雨酸雨 由化石燃料的大量燃烧产生的大量二氧化硫、二氧化氮引起。 (1
9、)酸雨形成的反应原理：SO2+H2OH2SO3，2H2SO3+O22H2SO4。 (2)酸性气体的来源：含硫煤的燃烧、工厂废气、汽车尾气等排放的氮、硫的氧化物。 (3)酸雨的危害 腐蚀大理石建筑、钢铁制品； 污染江河湖海，使土壤酸化； 影响水中动植物生长，破坏森林、农作物的生长； 直接危害人体健康，甚至使人死亡。 (4)酸雨的防治 工厂废气处理后排放； 减少含硫煤的使用或使用脱硫煤； 改善汽车用燃料(如压缩天然气 CNG 和液化石油气 LPG)； 改进发动机的燃烧方式，以使汽油能够充分燃烧； 使用催化净化装置，使有害气体转化为无害物质； 使用无铅汽油，禁止含铅物质排放； 减少煤、石油等化石燃料
10、的燃烧，大力开发使用新燃料、新能源。 4空气污染空气污染 (1)造成空气污染的物质：有害气体(一氧化碳、二氧化氮、二氧化硫)和烟尘。 (2)污染来源：空气中的有害物质来自化石燃料的燃烧，石油化工厂排放的废气及汽车排放的尾气。 (3)被污染的空气带来的危害：损害人体健康，影响农作物生长，破坏生态平衡。 (4)防止空气污染的措施：加强大气质量监测，改善环境状态，植树造林，使用清洁能源。 (5)目前空气污染指数包括：一氧化碳、二氧化氮、二氧化硫、可吸入颗粒物、臭氧。 典例典例 1 (2019广州)煤和燃油的燃烧是造成空气污染的重要原因，下列排放物能形成酸雨的是 ASO2、NO2 BCO、CO2 C烟
11、尘 D未充分燃烧的汽油 【解析】A、形成酸雨的主要气体是二氧化硫、二氧化氮，故选项正确；B、形成酸雨的主要气体是二氧化 硫、二氧化氮，不是一氧化碳、二氧化碳，故选项错误；C、形成酸雨的主要气体是二氧化硫、二氧化氮， 不是烟尘，故选项错误；D、形成酸雨的主要气体是二氧化硫、二氧化氮，不是未充分燃烧的汽油，故选项 错误。故选 A。 【答案】A 典例典例 2 (2019呼和浩特)为建设“美丽中国”下列说法中错误的是 A电动汽车替代燃油汽车可减少大气污染 B工业废水直接灌溉农田可节约用水 C推广使用太阳能、风能，有利于缓解“温室效应” D新型化学电池取代干电池可减少重金属污染 【解析】A、电动汽车替代
12、燃油汽车可减少化石燃料的使用，减少大气污染，故 A 正确；B、工业废水直接 灌溉农田会造成污染，故 B 错误；C、推广使用太阳能、风能，可减少化石燃料的使用，减少二氧化碳的排 放，有利于缓解“温室效应”，故 C 正确；D、新型化学电池取代干电池，可减少重金属污染，故 D 正确。 故选 B。 【答案】B 1从环境保护的角度考虑，下列燃料中最理想的是 A天然气 B氢气 C酒精 D乙醇汽油 2下列说法正确的是 A石油是一种混合物 B可燃冰是可再生能源 C煤燃烧时只生成二氧化碳 D“西气东输”的“气”是指氢气 3(2019江西)属于新能源的是 A煤 B石油 C天然气 D氢气 4(2019南通)乙烯(C
13、2H4)是重要的石油化工产品。乙烯属于 A盐 B碱 C氧化物 D有机物 5(2019株洲)将石油加热炼制，不可能得到的产品是 A煤焦油 B润滑油 C柴油 D煤油 6(2019河北)下列措施不利于“坚决打好蓝天保卫战”的是 A禁止露天焚烧秸秆 B发展燃煤火力发电 C推广新能源公交车 D限制燃放烟花爆竹 7下列变化属于化学变化的是 A石油分离出汽油、航空煤油和柴油等 B煤焦化产生焦炭、煤焦油、焦炉气等 C工业上分离空气制取氧气、氮气 D过滤法除去水中的杂质 8(2019青岛)下列关于能源的说法不正确的是 A氢气是 21 世纪的理想能源 B科技发展可促进能源的开发利用 C煤、石油和天然气都属于可再生
14、能源 D能源结构向多元、清洁和低碳方向转型 9(2019海南)实验用如图所示的方法制取氢气并测量生成氢气的体积。下列有关说法正确的是 A仪器 a 的名称为长颈漏斗 B烧瓶中的物质一定是锌与稀硫酸 C该收集方法为向下排空气法 D该装置还可用于制取氧气 10(2019淮安)“化学链燃烧”技术是目前能源领域研究的热点之一。氧化镍(NiO)作载氧体的“化学链燃烧” 过程如图所示： 相比直接燃烧甲烷，对该技术的评价错误的是 A能量损耗少、利用率高 B较安全，减少爆炸风险 C消耗等质量甲烷，参加反应氧气较少 D有利于分离和回收较纯净的二氧化碳 11(2019襄阳)2019 年 5 月 17 日，80 t
15、液氧甲烷发动机-“天鹊”20s 试车在浙江湖州圆满成功。液氧甲烷 发动机是以液氧为氧化剂，甲烷为燃料的液体火箭发动机。请写出液氧甲烷发动机中发生反应的化学 方程式_。 12(2019辽阳)化学使人类能够物尽其用，如图是石油综合利用的示意图。 (1)将石油加热炼制，利用石油中各成分的_不同，将它们分离可得到不同产品。 (2)城镇家庭经常用罐装液化石油气做燃料，烹调食物时观察到燃气灶的火焰呈现黄色，锅底出现黑色， 需要将灶具的进风口调大，目的是_。烹调结束，关闭燃气灶阀门利 用的灭火原理是_。 (3)在汽油中加入适量乙醇作为汽车燃料，可适当节省石油资源，并在一定程度上减少汽车尾气的污染。 写出乙醇
16、充分燃烧的化学方程式_。 1 【答案】B 【解析】A、天然气燃烧会产生二氧化碳，二氧化碳排放过多会加剧温室效应，不符合题意；B、氢气燃 烧生成水，对环境没有污染，是最理想的燃料，符合题意；C、酒精燃烧产生二氧化碳和水，二氧化碳 排放过多会加剧温室效应，不符合题意；D、酒精燃烧产生二氧化碳和水，二氧化碳排放过多会加剧温 室效应，汽油燃烧除了生成二氧化碳外、 还会一氧化碳、 碳氢化合物、氮氧化物和微粒 PM2.5 等污染物， 不符合题意。故选 B。 2 【答案】A 【解析】A、石油是由多种物质组成，是混合物，正确；B、可燃冰是由天然气和水在低温高压条件下形 成的冰状固体，天然气不可再生，故可燃冰是
17、不可再生能源，错误；C、煤的主要成分是碳、氢元素组 成的化合物，燃烧时主要生成物有二氧化碳、水，错误；D、“西气东输”的“气”是指天然气，错误。故 选 A。 3 【答案】D 【解析】人们正在利用和开发的新能源有太阳能、核能、风能、地热能、潮汐能、生物质能等。A、煤属 于化石燃料，不属于新能源，故选项错误；B、石油属于化石燃料，不属于新能源，故选项错误；C、天 然气属于化石燃料，不属于新能源，故选项错误；D、氢气是清洁、无污染的新能源，故选项正确。故 选 D。 4 【答案】D 【解析】由化学式可知，乙烯由碳元素与氢元素组成，是一种碳氢化合物，属于有机物，故选 D。 5 【答案】A 【解析】石油属
18、于混合物，它是由汽油、煤油、柴油、润滑油、机油等沸点不同物质混合而成的，石油 通过分馏即可得到上述物质。将煤隔绝空气加强热，可生成焦炭、煤焦油、煤气、焦炉气等产物，煤气、 煤焦油、焦炉气均属于煤加工的产品。故选 A。 6 【答案】B 【解析】A、就地焚烧秸秆会产生大量的烟尘，造成空气污染，禁止露天焚烧秸秆，有利于“坚决打好蓝 天保卫战”；B、燃煤火力发电产生大量的空气的污染物，所以发展燃煤火力发电不利于“坚决打好蓝天保 卫战”；C、新能源公交车不污染环境，所以推广新能源公交车，利于“坚决打好蓝天保卫战”；D、燃放 烟花爆竹能产生空气污染物，所以限制燃放烟花爆竹，可减少空气污染，故利于“坚决打好
19、蓝天保卫战”。 故选 B。 7 【答案】B 【解析】A、石油分离出汽油、航空煤油和柴油是利用石油中各成分沸点的不同通过蒸馏得到各成分，是 物理变化，不符合题意；B、煤焦化产生焦炭、煤焦油、焦炉气等多种新物质，是化学变化，符合题意； C、工业上分离空气制取氧气、氮气，是先将空气液化，再利用氧气和氮气沸点的不同使之先后蒸发出来 加以分离，是物理变化，不符合题意；D、过滤是简单的固液分离的方法，物理变化，不符合题意。故 选 B。 8 【答案】C 【解析】A、氢气燃烧生成水，无污染，则氢气是 21 世纪的理想能源，故 A 正确；B、科技发展可促进 能源的开发利用，故 B 正确；C、煤、石油和天然气都属
20、于不可再生能源，故 C 不正确；D、能源结构 向多元、清洁和低碳方向转型，故 D 正确。故选 C。 9 【答案】D 【解析】A、仪器 a 的名称是分液漏斗，故选项说法错误；B、烧瓶中的物质不一定是锌与稀硫酸，也可 能是稀盐酸，故选项说法错误；C、该收集方法为排水法，故选项说法错误；D、图中发生装置为固液常 温型，收集方法为排水法，用过氧化氢溶液制取氧气属于固液常温型，氧气进而用排水法收集，该装置 还可用于制取氧气，故选项说法正确。故选 D。 10 【答案】C 【解析】A、氧化镍作为载氧体，使氧气的浓度比空气中氧气的浓度大，甲烷燃烧迅速，能量损耗少、 利用率高，故 A 正确；B、氧气没有和甲烷直
21、接接触，没有形成混合气体不会发生爆炸，故 B 正确；C、 根据质量守恒定律可知，消耗等质量甲烷，生成的二氧化碳和水的质量不变，参加反应的氧气的质量 也不变，故 C 错误；D、反应生成的气体冷却后，水变成液体，剩下的气体主要是二氧化碳，故 D 正 确。故选 C。 11 【答案】CH4+2O2CO2+2H2O 【解析】反应物是甲烷和氧气，生成物是水和二氧化碳，条件是点燃，化学方程式为： CH4+2O2CO2+2H2O。 12 【答案】(1)沸点 (2)提供充足的空气，使其充分燃烧 清除可燃物 (3)C2H5OH+3O22CO2+3H2O 【解析】(1)将石油加热炼制，利用石油中各成分的沸点不同，将它们分离可得到不同产品。(2)城镇家庭 经常用罐装液化石油气做燃料，烹调食物时观察到燃气灶的火焰呈现黄色，锅底出现黑色，这是空气 不足造成的，需要将灶具的进风口调大，目的是提供充足的空气，使其充分燃烧。烹调结束，关闭燃 气灶阀门利用的灭火原理是清除可燃物。(3)乙醇与氧气在点燃的条件下反应生成二氧化碳和水，反应 的化学方程式为 C2H5OH+3O22CO2+3H2O。
