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课题2 燃料的合理利用和开发
人教版·九年级·上册
【学习目标】
1、认识煤、石油、天然气三大化石能源;知道其重要用途;
2、知道化石燃料燃烧对环境的影响,培养学生的环保意识;
3、了解使用和开发清洁能源的重要性;
4、初步了解化学反应中的能量变化;
化学用语天天练
一、用化学方程式表示碳和碳的化合物之间的转化关系:
1、木炭燃烧:
2C + O2 2CO
点燃
C + O2 CO2
点燃
2、碳与二氧化碳在高温下反应:
C + CO2 2CO
高温
3、碳与氧化铜在高温下反应:
C+2CuO 2Cu+ CO2↑
高温
4、实验室制取二氧化碳:
CaCO3+2HCl CaCl2+H2O+ CO2↑
5、工业制取二氧化碳:
CaCO3 CaO+ CO2↑
高温
2CO+O2 2CO2
点燃
CO+CuO Cu+CO2
△
6、二氧化碳和水反应:
CO2+H2O H2CO3
7、碳酸分解:
H2CO3 H2O+ CO2↑
8、二氧化碳与澄清石灰水反应:
Ca(OH)2+CO2 CaCO3↓+H2O
9、一氧化碳燃烧:
10、一氧化碳与与氧化铜反应:
【实验】生石灰与水反应
H2O
在一个烧杯中放几块生石灰,再加少量水。用手轻触烧杯外壁。
【现象】
②放出大量热量。
【原理】
CaO + H2O =Ca(OH)2
①生石灰由块状固体渐渐变
为粉末状固体;
【用途】
生石灰常用作食品干燥剂。
一、化学变化中的能量变化
1、化学反应不但有新物质生成,还伴随着能量变化,通常表现为 的变化;
热量
2、化学反应从能量变化分为:
放热反应:
吸热反应:
燃烧、缓慢氧化
CaO与H2O
需要加热、高温的反应
二、化石燃料的利用
化石燃料
煤
石油
天然气
不可再生能源
1、煤
煤
煤是古代植物经过一系列化学变化形成的复杂的混合物,主要含有碳元素和少量的硫等元素
主要含H2、CH4、CO
煤气
煤
高温
隔绝空气
焦炭
主要含C
煤焦油
主要含苯、二甲苯等;
煤的干馏,属于化学变化。
石油
石油
煤是古代动物遗体经过一系列化学变化形成的复杂的混合物,主要含有碳元素和氢元素。
分馏
沸点不同
石油分馏,属于物理变化。
汽油、柴油、煤油等
沥青等
液化石油气等
2、石油
3、天然气
(1)天然气:主要成分是 ,
化学式为 。
资料:沼气、瓦斯、可燃冰的主要成分也是CH4
(2)甲烷的物理性质:甲烷是一种无色、无味的气体,难溶于水,密度比空气的小。
图中收集沼气的方法是排水集气法。
甲烷
CH4
(3)甲烷的化学性质:具有可燃性。
【实验现象】
① 甲烷的燃烧时发出蓝色火焰;
② 放出大量热。
【化学方程式】
【用途】甲烷具有 ,常用作 。
可燃性
燃料
资料:与H2、CO一样,点燃前一定检验甲烷的纯度,否则可能会发生爆炸。
4、合理利用和开发化石能源
节约能源的通常做法是: 。
提供充足的O2
增大与O2的接触面积
使燃料充分燃烧
使燃料充分燃烧的方法
鼓风机
三、使用化石对环境的影响
燃料中的一些杂质如硫等燃烧时,产生SO2,导致酸雨;
燃料燃烧不充分,产生CO;
未燃烧的碳氢化合物及碳粒等排放到空气中。
尾气量CO2导致温室效应
危害
如何减少对空气污染?
资料:乙醇汽油是汽油和乙醇的混合物。
应对措施
使燃料充分燃烧,减少CO的产生
采取燃煤脱硫技术,减少SO2的产生
使用乙醇汽油;既节约石油资源,又可适当减少汽车尾气的排放。
酒精
酒精属于绿色能源,可再生;
四、能源的利用和开发
1、乙醇,俗名为 ,
化学式为 。
C2H5OH
2、酒精具有可燃性,燃烧的化学方程式为:
3、酒精具有可燃性,常用作 。
燃料
2.氢气(H2)
(1)氢气的物理性质
① H2是无色、无味的气体
② H2是难溶于水
③ H2密度比空气小
资料:由于H2可以燃烧,氢气球遇明火会发生爆炸。所以现在常用氦气代替H2填充气球。
(2)氢气的化学性质
氢气具有 ;
可燃性
H2燃烧火焰呈淡蓝色,
杯壁上有小水珠。
燃料
(3)H2的用途:
H2有可燃性,常用作 。
资料:H2是一种新型、高能燃料,具有来源广、热值大、污染小的优点。
② H2燃烧的化学方程式为:
Zn+H2SO4=ZnSO4+H2↑
① 工业制法:
② 实验室制法:
(4)氢气的制法
向下排空气法
排水法
( )1.车用乙醇汽油的使用,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。装运乙醇的包装箱应贴的图标是:
C
巩固练习
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( )2.下列不属于化石能源的是:
A.煤 B.石油 C.天然气 D.乙醇
D
( )3、乙醇汽油的使用可以缓解石油危机。从甜菜或甘蔗中提取的蔗糖可以通过发酵产生乙醇。下列过程不涉及化学变化的是:
A.甜菜的生长 B. 蔗糖的发酵
C.乙醇的蒸馏 D.乙醇的燃烧
B
( )4.能源危机促进了对可再生能源的研究。下列属于可再生能源的是:
A.太阳能 B.煤 C.石油 D.天然气
A
( )5.家庭用煤经过从“煤球”到“蜂窝煤”的变化,其目的是:
A.增大可燃物的热值
B.提高可燃物的着火点
C.提高空气中氧气的含量
D.增大可燃物与空气的接触面积
D
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( )6.某气体可能含有H2、CO、CH4中的一种或两种。在空气中点燃该气体,用干燥玻璃片放在火焰上方,干燥玻璃片上有水雾,用另一个蘸有石灰水的烧杯罩在火焰上方,石灰水不变浑浊。根据上述实验判断,该气体成分可能是:
A.CO B.H2和CO
C.CH4 D.H2
D
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( )7、下列制备氢气的方法中,最佳的是:
C
A. 实验室制氢气:
B.焦炭与水蒸气反应:
C.太阳光分解水:
D.电解水:
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( )8、下列有关天然气的认识不正确的是:
A.天然气是一种比较清洁的化石燃料
B.使用天然气可以防止温室效应
C.天然气在空气中燃烧的火焰为蓝色
D.天然气的主要成分是甲烷
B
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( )9.下列化学变化中吸收热量的是:
A.碳与二氧化碳的反应 B.红磷在氧气中的燃烧
C.锌和稀硫酸的反应 D.生石灰与水反应
A
( )10.以天然气为燃料的汽车已经在许多城市投入使用。天然气的主要成分是:
A.CH4 B.CO2
C.H2 D.CO
A
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11.将下列物质按要求填入相应的空格中(填序号)。
①煤 ②石油 ③天然气 ④氢气 ⑤一氧化碳
⑥二氧化碳 ⑦乙醇
(1)属于混合物的是 ;
①②③
①②③
⑥
④⑤⑦
③④⑤
⑦
(2)属于化石燃料的是 ;
(3)能造成温室效应的是 ;
(4)燃烧产物对空气无污染的是 ;
(5)点燃之前必须检验纯度的是 ;
(6)能用粮食发酵制取的是 。
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12.已知A、B、C、D、E五种物质之间存在以下的转化关系。其中A、C两种物质的组成元素相同,且常温下为液体,E是天然气的主要成分。
(1)写出A→B+C的化学方程式: 。
2H2O2 2H2O+ O2↑
MnO2
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(2)写出E物质完全燃烧的化学方程式:
。
(3)写出D物质的一种用途: 。
灭火
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13.我市正在逐步将管道煤气由石油液化气(主要成分是丁烷)改为天然气,小明家要进行灶具和燃气泄漏报警器的调整,请填空:
(1)丁烷燃烧的化学方程式为:
2C4H10+13O2 8CO2+10H2O,
天然气的主要成分是CH4,请写出天然气主要成分燃烧的
化学方程式: ;
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(2)若相同条件下,气体体积比等于分子个数比。改为天然气后,同体积燃料燃烧消耗空气的体积将 (填“增大”或“减小”),则灶具的调整方法是减小 (填“燃料”或“空气”)的进气量。
减小
空气
2C4H10+13O2 8CO2+10H2O
丁烷燃烧:
天然气燃烧:
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14.乙醇汽油就是在汽油中加入适量的乙醇(C2H5OH)。
(1)下列关于乙醇汽油的说法错误的是 。
A.乙醇汽油属于化合物
B.乙醇属于不可再生资源
C.使用乙醇汽油可减少大气污染
D.使用乙醇汽油可节省石油资源
AB
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(2)工业上利用石油中各成分的沸点不同,分离制备汽油、煤油等产品,属于 (填“物理”或“化学”)变化。
(3)汽油和乙醇完全燃烧后的产物相同,则汽油中一定含有
和 (填元素符号)。
(4)汽车尾气中含有CO、NO,一种新型的催化剂能使二者发生反应,生成两种常见的无毒气体,分别是 和
(填化学式)。
物理
C
H
N2
CO2
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