2022-2023学年人教版九年级化学上册 7.2燃料的合理利用与开发 导学案(有答案)

7.2燃料的合理利用与开发
【课时目标】
1.知道物质发生化学变化时伴随着能量变化，既有放热反应，也有吸热反应；认识通过化学反应实现能量转化的重要性。
2.知道化石能源的用途；知道石油是由多种成分组成的混合物，了解通过石油的炼制可以得到液化石油气、汽油、柴油等产品；认识化石能源是人类重要的自然资源，对人类生活起着重要作用。
3.了解化石燃料的不可再生性，燃料充分燃烧的重要性，以及化石燃料燃烧对环境的影响。认识合理利用和开发能源、节约使用化石燃料的重要性；树立环境保护意识。
重点：1.化学反应中的能量变化；2.化石燃料的形成、特点与利用；3.燃料燃烧对环境的影响。
难点：1.化学反应中的能量变化；2.煤、石油、天然气的成分、来源、性质等；3.新能源的开发和利用。
【学习活动】
任务一 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。
(1)放热现象，如_________的反应；
(2)吸热现象，如_________的反应。
2.下列有关化学反应与能量的说法正确的是( )
A.化学反应伴随着能量变化
B.化学反应过程中都会发生吸热现象
C.在化学反应中只有燃烧反应才能放出热量
D.人类利用的能量都是通过化学反应获得的
3.下列活动不是通过化学反应提供能量的是( )
A.水力发电 B.发射航天飞机
C.汽油燃烧驱动汽车 D.电池放电
4.下列化学变化中吸收热量的是( )
A.高温煅烧石灰石 B.红磷在氧气中的燃烧
C.镁与盐酸的反应 D.生石灰与水反应
【变式1】1839年虎门销烟采用的方法是：在海边挖池，放入烟土，引入海水浸泡，投入石灰，石灰遇水沸腾，烟土溶解。该过程发生的反应有CaO+H2O=Ca(OH)2。下列说法不正确的是( )
A.该反应属于化合反应 B.该反应会放出热量
C.由此反应推测氧化钙可干燥氯化氢气体 D.此反应可制备氢氧化钙
任务二 化石燃料的利用
5.三大化石燃料。
(1)煤：是复杂的混合物，主要含有_________元素，将煤隔绝空气加强热，可以得到_________、_________等。
(2)石油：主要含有_________、_________两种元素。利用各成分的_________不同，将它们分离，可得到溶剂油、汽油、煤油、柴油等。
(3)天然气：①天然气的主要成分是_________；②甲烷易燃烧，燃烧时产生_________色火焰，放出热量，反应的化学方程式是_________。
6.家用燃料使用的发展历程(括号内表示燃料主要成分)如下图所示。
下列有关说法错误的是( )
A.燃料燃烧时均放出热量 B.煤、石油、天然气都属于化石燃料
C.管道煤气有毒 D.丁烷中碳、氢元素的质量比为4∶10
7.可燃冰被认为是21世纪的一种高效清洁能源。我国的可燃冰开采技术处于世界先进水平。可燃冰主要含有( )
A.氢气 B.一氧化碳 C.甲烷水合物 D.酒精
8.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，可适当节石油资源，并在一定程度上减少汽车尾气的污染。写出乙醇充分燃烧的化学方程式_______。
【变式2】有三瓶无色无味的气体X、Y、Z，它们分别是甲烷、氢气、一氧化碳中的一种，分别点燃三种气体，用干燥的冷烧杯罩在火焰上方，只有X和Z火焰上方的烧杯内壁有水滴出现，燃烧后分别向烧杯中注入少量澄清的石灰水，振荡，只有Y和Z的烧杯内石灰水变浑浊。则X、Y、Z分别是
A.H2 CO CH4 B.CH4 CO H2 C.CO CH4 H2 D.CO H2 CH4
任务三 使用燃料对环境的影响
9.使用燃料对环境的影响：(1)煤的燃烧：煤燃烧时会排放_________、_________等污染物。这些气体或气体在空气中反应后的生成物溶于雨水，会形成_________。
(2)汽车尾气：主要污染物包括_________、未燃烧的碳氢化合物、_________、含铅化合物和_________等。
10.下列环境问题中，与煤燃烧无关的是( )
A.臭氧空洞 B.酸雨 C.雾霾 D.温室效应
11.坚持“人与自然和谐共生”是新时代中国特色社会主义的基本方略之一，让“山更，水更清，空气更清新”是我们共同的追求。
(1)“山更绿”离不开绿色植物。
①植物的光合作用需要吸收空气中的水和_________，可有效减缓温室效应。②酸雨不利于植物生长。煤燃烧产生的_________进入大气层可形成“硫酸型”酸雨。
(2)“空气更清新”需要监测、防止大气污染。目前未计入空气污染指数监测项目的有_________ (填序号)。
a.一氧化碳 b.二氧化硫 c.可吸入颗粒物 d.稀有气体
12.从源头上减少和消除污染是“绿色化学”的重要理念。工业燃煤会产生大气污染物SO2，为减少SO2的排放，煤燃烧时加入生石灰进行“固硫”。
（1）化石燃料包括煤、_______________和天然气。
（2）SO2造成的环境污染问题主要是__________________。
（3）煤燃烧时需不断鼓入空气，“固硫”最终生成CaSO4。“固硫”的化学方程式是____________。
【变式3】某火力发电厂用石灰石吸收废气中的SO2，部分流程如图。下列说法错误的是( )
A.该流程能减少酸雨的形成 B.饱和食盐水中的NaCl没有参与反应
C.用CO2制取 NaHCO3，符合低碳理念 D.用CaSO4和煤灰制水泥，实现废物再利用
任务四 能源的利用和开发
13.能源的利用和开发。(1)乙醇：俗称_________，其化学式为_________，属于_________ (选填“可再生”或“不可再生”)能源，燃烧的化学方程式为_________。(2)氢气作燃料的优点：氢气本身无毒，完全燃烧放出的热量约为同质量甲烷的两倍多，且燃烧后的产物是_________，不污染环境。(3)新能源：目前，正在利用和开发的其他能源有_________、核能、_________、地热能等。
14.从环保的角度考虑，下列燃料中最理想的是( )
A.煤 B酒精 C.氢气 D.天然气
15.不属于新能源开发和利用的是( )
A.火力发电 B.风力发电 C.氢燃料客车 D.太阳能电池路灯
16.随着人类对能源的需求日益增长，开发和利用新能源成为越来越迫切的需求。请回答：
（1）目前，人类使用的燃料大多来自化石燃料，如______、石油和天然气，它们属于___（填“可再生”或“不可再生”）能源。
（2）目前，我国的一些地区正在使用乙醇汽油（在汽油中加入适量乙醇）作为汽车燃料，这样做的优点有_____（填字母序号）。
A.可适当节省石油资源 B.在一定程度上减少汽车尾气的污染
（3）为缓解全球性能源危机，人们正积极开发利用新能源，请列举出一种新能源______。
【变式4】如右图所示，科学家提出一种最经济最理想的获得氢能源的循环体系，下列说法不正确的是（ ）
A.氢气作燃料的优点是燃烧热值高，产物无污染
B.在此循环中发生了反应：2H2O通电2H2↑+O2↑
C.燃料电池可以将化学能转化为电能
D.光照条件下分解水，急待解决的问题是寻找合适的催化剂
【课后作业】
1.化学反应不仅生成了新物质，还伴随着能量变化。下列事例中通过化学反应提供能量的是( )
A.灯泡发光 B.风力发电 C.太阳能供热 D.蓄电池放电
2.下列关于能源的说法正确的是（ ）
A.煤、石油、天然气属于可再生能源
B.煤、石油、天然气属于一次能源
C.风能、水能、地热能属于不可再生能源
D.风能、水能、地热能属于二次能源
3.燃料是人类社会重要的能源，下列说法不正确的是（ ）
A.煤的燃烧可能造成酸雨的原因是排放大量CO2
B.石油炼制可得到石油气、汽油、煤油等产品
C.汽车燃料改用压缩天然气可减少对空气的污染
D.乙醇（C2H5OH）在空气中完全燃烧只生成二氧化碳和水
4.下列有关环境和能源的说法错误的是（ ）
A.天然气是比较清洁的化石燃料
B.酸雨对农作物、桥梁、建筑物等有破坏作用
C.由于新能源开发，可以无节制地使用石油资源
D.生活中常用的汽油、煤油、柴油都是石油产品
5.页岩气是指蕴藏于页岩层中的天然气，是一种新开发的能源。下列说法错误的是（ ）
A.页岩气的主要成分是甲烷
B.页岩气是不可再生能源
C.其完全燃烧的化学方程式为：2CH4+3O22CO+4H2O
D.页岩气燃烧放出热量
6.化石燃料在人类社会的发展中占据重要地位。
（1）化石燃料包括煤、石油和__________，它们是____________（填“可”或“不可”）再生能源。
（2）将石油加热炼制，可得到不同的产品，其中用作汽车燃料的产品之一是______________。
（3）煤燃烧排放的___________溶于雨水，会形成酸雨。新能源的应用可有效缓解该问题，目前人类正在开发和利用的一种新能源是___________。
7.能源、环境和安全已成为人类日益关注的问题。请回答下列问题。
（1）目前世界上多数国家利用的能量主要来自煤、石油和_______等化石燃料的燃烧。
（2）科技发展可促进新能源的开发利用。下列能源不属于新能源的是___（选填字母序号）。
A.煤 B.地热能 C.太阳能 D.核能
（3）2020年6月23日，北斗三号最后一颗全球组网卫星发射成功。此次卫星发射用的火箭推进剂为液氢和液氧，其反应产物无污染。写出氢气在氧气中燃烧的化学方程式______。
（4）燃料的充分燃烧对于节约能源、减少环境污染非常重要。汽车化油器将汽油喷成雾状进入内燃机气缸，使汽油充分燃烧。这是通过_______的方法使汽油充分燃烧。
（5）加油站、化工厂、面粉厂等场所的空气中含有较多可燃性气体或粉尘，因此这些场所一定要严禁烟火，防止发生_________。
8.应用化学知识“身边的化学”——体验“家庭燃料的变迁”
【文献资料】①天然气和煤都是___________（选填“可再生”或“不可再生”）能源；天然气的主要成分是_______（填化学式）。
②我国近50年来家庭燃料变迁：煤或木柴→液化石油气或管道煤气→天然气
③CO2能产生___________效应，SO2易导致酸雨。
④充分燃烧天然气和煤各1kg产生CO2和SO2的质量如图所示。
【证据推理】各级政府推广“利用天然气代替煤作家庭燃料”，分析文献资料可知实施该项举措的科学依据是_________________。
【联系实际】为防止燃气泄漏造成危险，使用天然气的家庭“将报警器安裝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。
【反思拓展】保护生态环境是建设“人类命运共同体”的重要组成部分，我国科学家正在利用和开发H2等新能源，在一定程度上减少对环境的污染。请再列举一例可利用的新能源：______________。
【评价与反思】___________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________.
参考答案
【学习活动】1.能量 (1)生石灰与水(合理即可) (2)碳与二氧化碳(合理即可) 2.A 3.A 4.A 【变式1】C 5.(1)碳 焦炭 煤焦油 煤气 (2)碳 氢 沸点 (3)①甲烷(或CH4) ②蓝 CH4+2O2CO2+2H2O 6.D 7.C 8.（1）沸点 （2）提供充足的空气，使其充分燃烧（合理即可） 清除可燃物 （3）C2H5OH+3O22CO2+3H2O 【变式2】A 9.(1)二氧化硫 二氧化氮 酸雨 (2)一氧化碳 氮的氧化物 烟尘 10.A 11.(1)①二氧化碳 ②二氧化硫 (2)d 12.（1）石油 （2）酸雨 （3）2SO2+2CaO+O2=2CaSO4 【变式3】B 13.(1)酒精 C2H5OH 可再生 C2H5OH+3O22CO2+3H2O (2)水 (3)太阳能 风能 14.C 15.A 16.（1）煤 不可再生 （2）AB （3）太阳能（或地热能、风能、潮汐能、氢能等） 【变式4】B
【课后作业】1.D 2.B 3.A 4.C 5.C 6.（1）天然气 不可 （2）汽油（或其它合理答案） （3）SO2（或其它合理答案） 风能（或其它合理答案） 7.（1）天然气 （2）A （3）2H2+O22H2O （4）增大汽油与氧气的接触面积 （5）爆炸 8.【文献资料】①不可再生 ②CH4 ③温室 【证据推理】可以减少SO2的排放 【联系实际】密度比空气小 【反思拓展】风能（太阳能等）