【考点精讲】人教版化学九年级上册 7.2燃料的合理利用与开发 同步学案

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第七单元课题2 燃料的合理利用与开发
思维导图
二、考点精讲
考点一：化学反应中的能量变化
【精讲1】化学反应在生成新物质的同时，还伴随着能量的变化，能量的变化通常表现为热量的变化。下列反应中吸收热量的是（　　）
A．碳与氧气的反应 B．生石灰与水的反应
C．碳与二氧化碳的反应 D．镁与盐酸的反应
【答案】C
【解析】A、碳与氧气在点燃的条件下反应生成二氧化碳，放出热量，不符合题意；B、生石灰是氧化钙的俗称，氧化钙和水反应生成氢氧化钙，放出大量的热，不符合题意；C、碳与二氧化碳在高温的条件下反应生成一氧化碳，吸收热量，符合题意；D、镁与稀盐酸反应生成氯化镁和氢气，放出热量，不符合题意。故选：C。
【精讲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．化学反应中只有燃烧反应才能放出热量
C．“可燃冰”是水在低温高压条件下形成的
D．人类利用的能量都是通过化学反应获得
【答案】A
【解析】A、物质发生化学反应的同时，伴随着能量变化，故选项说法正确。B、化学反应中不是只有燃烧反应才能放出热量，如生石灰与水反应放热，故选项说法错误。C、“可燃冰”是甲烷在低温高压条件下形成的，故选项说法错误。D、人类利用的能量不都是通过化学反应获得，如太阳能、风能等，故选项说法错误。故选：A。
【跟踪练1】放热反应在生产、生活中应用广泛。下列应用的主要原理不涉及放热反应的是（　　）
A．用水鉴别NaOH和NaCl B．炸药用于拆除危旧建筑
C．铁粉用于制作暖宝宝 D．生石灰用于加热即热食品
【答案】A
【解析】A、用水鉴别NaOH和NaCl，主要是利用在溶解过程中能量的变化不同，没有发生化学变化，不是放热反应，故选项符合题意；B、炸药用于拆除危旧建筑，是利用炸药爆炸发生化学变化放出大量的热，故选项不符合题意；C、铁粉用于制作暖宝宝，是利用了铁与氧气、水反应放热，故选项不符合题意；D、生石灰用于加热即热食品，利用的是生石灰与水反应生成氢氧化钙，放出热量，故选项不符合题意。故选：A。
【跟踪练2】下列化学反应需要吸收热量的是（　　）
A．木炭燃烧 B．生石灰和水反应
C．白磷缓慢氧化 D．绿色植物的光合作用
【答案】D
【解析】A、木炭燃烧释放热量，不符合题意；B、生石灰与水反应放热，不符合题意；C、白磷缓慢氧化的过程中放出热量，符合题意；故选：D。
考点二： 化石燃料的利用
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【精讲1】下列关于煤、石油和天然气的说法中，不正确的是（　　）
A．都属于化石燃料 B．都只能做燃料
C．都属于混合物 D．完全燃烧时都有二氧化碳生成
【答案】B
【解析】A、化石燃料是古代生物遗体在特定地质条件下形成的，可作燃料和化工原料的沉积矿产，包括煤、石油和天然气，故选项说法正确。B、煤、石油和天然气不是都只能做燃料，是重要的工业原料，能提炼多种化工产品，故选项说法错误。C、煤、石油和天然气均含有多种成分，均属于混合物，故选项说法正确。D、煤、石油和天然气中均含有碳元素，完全燃烧时都有二氧化碳生成，故选项说法正确。故选：B。
【精讲2】能源利用和环境保护是人类共同关注的问题。
化石燃料主要包括煤、石油和 　 　。
②燃烧发电时，将煤块粉碎成煤粉，目的是 　 　，使燃料充分燃烧；化石燃料燃烧都会产生温室气体二氧化碳，科学家致力于研究将过多的二氧化碳和氢气在催化剂和加热的条件下反应，生成甲烷（CH4）和水。该反应化学方程式 　 。
③通过煤的综合利用可获得多种产品。下列说法正确的是 　 　（填序号）。
A.煤加工成焦炭的变化属于物理变化
B.人类只能通过燃料的燃烧获取能量
C.煤燃烧产生的CO2是污染空气的主要物质
D.煤和石油都属于混合物，是不可再生能源
【答案】①天然气②增大可燃物与氧气的接触面积；CO2+4H2CH4+2H2O③D；
【解析】①化石燃料主要包括煤、石油和天然气；
②燃烧发电时，将煤块粉碎成煤粉，目的是：增大可燃物与氧气的接触面积，使燃料充分燃烧；化石燃料燃烧都会产生温室气体二氧化碳，科学家致力于研究将过多的二氧化碳和氢气在催化剂和加热的条件下反应，生成甲烷（CH4）和水，化学方程式为：CO2+4H2CH4+2H2O；
③A、焦炭是一种新物质，所以煤加工成焦炭的变化属于化学变化，故错误；B、人类可以通过燃料的燃烧获取能量，也可以利用太阳能、风能、地热能等获取能量，故错误；C、煤燃烧产生的CO2会加剧温室效应，但不是污染空气的物质，故错误；D、煤和石油都属于混合物，在短期内得不到补充，是不可再生能源，故正确。故选：D；
【跟踪练1】下列属于化石燃料的是（　　）
A．氢气 B．石油 C．乙醇 D．一氧化碳
【答案】B
【解析】化石燃料包括煤、天然气和石油。故选：B。
【跟踪练2】燃料是人类文明进步的阶梯。
（1）目前，人类所消耗的能源主要来自化石燃料，化石燃料包括煤、　 　和天然气。
（2）天然气已经成为城市居民生活所用燃料。写出天然气燃烧的化学方程式：　 　。
（3）大量化石燃料的燃烧，对环境造成严重污染。过多CO2的排放导致 　 　增强。
（4）“低碳生活”是指生活作息时所消耗的能量要尽力减少，从而降低CO2的排放量。下列生活方式不符合这一理念的是 　 　（填字母）。
A.随手关灯 B.节约药品
C.鼓励多用私家车 D.不使用一次性木筷
【答案】（1）石油；（2）CH4+2O2CO2+2H2O；（3）温室效应；（4）C。
【解析】（1）化石燃料包括煤、石油、天然气。它们属于不可再生资源。
（2）天然气的主要成分为甲烷，甲烷在空气中点燃生成二氧化碳和水，其化学方程式为：CH4+2O2CO2+2H2O。
（3）二氧化碳过多会导致温室效应加剧，温度升高，海平面上升。
（4）A、随手关灯节约资源，符合低碳生活B、节约药品，也属于节约资源，符合低碳生活；C、鼓励多用私家车，会导致二氧化碳排放增加，不符合低碳生活；D、不使用一次性木筷保护了绿色植物，符合低碳生活。故选：C。
考点三： 使用燃料对环境的影响
【精讲1】2022年北京、张家口将联合举办冬奥会，为办成绿色奥运，下列措施不可行的是（ ）
A．发展公共交通，提倡绿色出行 B．增加使用太阳能、核能等新能源
C．加高燃煤锅炉烟囱，将废气排到高空 D．改进燃煤技术，减少S02与粉尘排放
【答案】C
【解析】加高燃煤锅炉烟囱，将废气排到高空不能减少有害气体的排放，C错误。故选C。
【精讲2】三峡工程是目前世界上最大的水利工程．它所提供的清洁、廉价电能，相当于每年燃烧3000万吨的火力发电厂产生的电能，因此三峡工程的建成和使用有助于减少（　　）
①氮氧化物的排放 ②酸雨的形成 ③臭氧空洞扩大 ④温室效应 ⑤白色污染（即使用塑料带来的环境污染）
A．①②③④ B．②④⑤ C．③④⑤ D．①②⑤
【答案】A
【解析】原煤的燃烧会产生氮氧化合物及二氧化硫，这些物质溶于雨水中会造成酸雨，原煤的主要成分为碳，碳的燃烧会产生大量的二氧化碳，从而能够产生温室效应，而三峡水利枢纽建成使用会减少大量的原煤的燃烧，所以也就减少了大量的有害气体及二氧化碳的排放量，即三峡工程的建成有助于控制①氮氧化物的排放； ②酸雨的形成；③臭氧空洞扩大；④温室效应。而白色污染是由废旧塑料制品任意丢弃引起的。故选：A。
【跟踪练1】化石燃料的使用促进了经济发展，也带来了一些问题，如对环境造成不良影响，造成资源枯竭等。下列说法错误的是（　　）
A．我国大力推广脱硫煤，有助于减少酸雨
B．埋于海底的可燃冰将来可能替代化石燃料
C．使用乙醇汽油作燃料，可节约石油资源
D．使发动机内汽油充分燃烧可减少CO2排放
【答案】D
【解析】A、煤炭中的硫元素燃烧产生的二氧化硫是造成酸雨的主要物质，因此大力推广脱硫煤，有助于减少酸雨，故A正确B、可燃冰具有可燃性，燃烧后几乎没有废渣，因此埋于海底的可燃冰将来可能替代化石燃料，故B正确；C、乙醇具有可燃性，所以使用乙醇汽油作燃料，可节约石油资源，故C正确；D、使发动机内汽油充分燃烧不能减少二氧化碳的排放，可减少一氧化碳等污染物的排放，故D错误。故选：D。
【跟踪练2】燃烧是人类最早利用的化学反应之一。燃料和能源与生活息息相关，下列说法正确的是（　　）
A．炒菜时油锅着火，应立即用水浇灭
B．从环保角度考虑，最理想的燃料是汽油
C．钻木取火的原理是通过摩擦生热提高木材的着火点
D．燃气灶火焰出现黄色，锅底出现黑色，可增大灶具进风口
【答案】D
【解析】A、炒菜时油锅着火，不能立即用水浇灭，油的密度比水小，加水后，油会漂浮于水面上，与氧气的接触面积更大，更容易燃烧，故选项说法错误。B、汽油燃烧会产生二氧化硫、二氧化氮、一氧化碳等污染物，不是最理想的燃料，故选项说法错误。C、钻木取火，是因为钻木头时，木头克服摩擦力做功，内能增大，温度升高，当温度达到木头的着火点时，木头就燃烧起来，故选项说法错误。D、燃气灶火焰出现黄色，锅底出现黑色，说明燃料燃烧不充分，可增大灶具进风口，故选项说法正确。故选：D。
考点四： 能源的利用和开发
【精讲1】2022年北京冬季奥运会的理念是“绿色、共享、开放、廉洁”。从环保角度考虑，冬奥会赛事服务车辆最理想的燃料是（　　）
A．氢气 B．煤油 C．酒精 D．汽油
【答案】A
【解析】A、氢气作为燃料，燃烧时释放出的热量多，燃烧的产物只有水，无污染，是最理想的燃料，故选项A正确；B、煤油燃烧会产生二氧化碳、一氧化碳、氮氧化物等气体，会污染空气、加剧温室效应，故选项B错误；C、酒精燃烧产生二氧化碳和水，二氧化碳排放过多会造成温室效应，故选项C错误；D、汽油燃烧会产生二氧化碳、一氧化碳、二氧化硫等气体，会污染空气、产生温室效应，故选项D错误。故选：A。
【精讲2】为了解决化石能源面临耗尽的问题，科学家正在开发新能源，下列不属于新能源的是（　　）
A．天然气 B．太阳能 C．地热能 D．潮汐能
【答案】A
【解析】新能源包括太阳能、地热能、海洋能、氢能和核能等。而电能、煤和石油、天然气、水能等人类早已大范围使用，且技术也十分成熟，不属于新能源。故选：A。
【跟踪练1】从环境保护的角度考虑，下列燃料最理想的是（　　）
A．汽油 B．柴油 C．氢气 D．煤油
【答案】C
【解析】A、汽油燃烧产生二氧化碳、一氧化碳、二氧化硫等气体，二氧化硫会形成酸雨，二氧化碳排放过多会造成温室效应，不是最理想的燃料，故选项错误。B、柴油燃烧产生二氧化碳、一氧化碳、二氧化硫等气体，二氧化硫会形成酸雨，二氧化碳排放过多会造成温室效应，不是最理想的燃料，故选项错误。C、氢气作为燃料，燃烧的产物只有水，无污染，是汽车最理想的燃料，故选项正确。D、煤油燃烧产生二氧化碳、一氧化碳、二氧化硫等气体，二氧化硫会形成酸雨，二氧化碳排放过多会造成温室效应，不是最理想的燃料，故选项错误。故选：C。
【跟踪练2】要节约现有能源，还要研究开发新能源。新能源是指（ ）
①氢能 ②太阳能 ③风能 ④水能 ⑤地热能 ⑥潮汐能 ⑦电能
A．①②④⑦ B．①②③⑤ C．③④⑤⑥ D．①②③⑤⑥
【答案】D
【解析】化石燃料主要有石油、煤、天然气等，新能源则是不同于化石燃料的新型能源，①氢能，②太阳能，③风能，⑤地热能，⑥潮汐能均属新型能源。故选D。
燃烧
放热反应
镁与稀盐酸反应
生石灰与水反应
化学反应中的能量变化
反应条件为加热、高温的反应
吸热反应
组成
煤
组成
综合利用
综合利用
石油
物理性质
形成
化石燃料的利用
主要成分：CH4
天然气
燃料的合理利用与开发
化学性质
合理利用和开发化石燃料：燃料充分燃烧的方法
化石燃料燃烧引起空气污染的原因
煤的燃烧
使用燃料对环境的影响
汽车用燃料的燃烧
俗称
乙醇
化学性质
清洁能源
优点
氢气
能源的利用和开发
实验室制法
新能源：太阳能、风能、地热能等
知识梳理：
物质发生化学反应的同时，通常伴随着热量的变化，即有放热现象或吸热现象发生。
1、放热反应：如生石灰与水反应；镁与稀盐酸反应、燃烧等；
2、吸热反应：反应条件是“加热”或“高温”的反应。如碳还原二氧化碳、铜在空气中加热等。
3、利用：用化学反应产生的能量来发电、做饭、取暖、烧制陶瓷等。
【知识点睛】
除了化学变化中会产生能量以外，物理变化中也可以产生能量。即我们人类利用的能量不一定是化学反应产生的。
【命题方向】
该考点的命题方向主要是通过创设相关实验、问题情景或图表信息等，来考查学生对物质发生化学变化时的能量变化的理解和掌握情况。并且，经常将其与“化学变化和物理变化及其判别、化学性质和物理性质及其判别、变化时的现象、溶解时的吸热或放热现象、化学变化时的能量转化问题、新能源的开发和利用”等相关知识联系起来，进行综合考查。
【解题方法点拨】
首先，要理解和熟记物质发生化学变化时的能量变化，以及与之相关的知识．然后，根据所给的问题情景或图表信息等，结合所学的相关知识和技能，以及自己的生产或生活经验所得，细致地分析题意（或图表信息）等各种信息资源，并细心地探究、推理后，按照题目要求进行认真地选择或解答即可。
点燃
知识梳理：
1、化石燃料：化石燃料亦称矿石燃料，它们是古代生物遗体在特定地质条件下经过一系列复杂变化形成的复杂的混合物。化石燃料主要包括煤、石油和天然气等天然资源．它们都是不可再生资源。
（1）煤是复杂的混合物，主要含有碳元素。将煤作为燃料，主要是利用碳元素与氧反应所放出的热量。此外，煤中还含有氢元素和少量的氮、硫、氧等元素以及无机矿物质（主要含硅、铝、钙、铁等元素）；
（2）石油也是混合物，主要含有碳和氢两种元素，同时还含有少量的硫、氧、氮等元素．石油的化学成分随产地的不同而不同．从油井中开采出来的石油也叫原油，是一种黑色或深棕色不溶于水的黏稠状液体，密度比水的稍小.
（3）天然气也是混合物，在有石油的地方，一般都有天然气存在．天然气主要是由碳元素和氢元素组成的气态碳氢化合物，其中最主要的是甲烷。
2、甲烷：
①物理性质：无色无味的气体，难溶于水，密度比空气小；
②化学性质：可燃性
③燃烧现象：产生蓝色的火焰，在火焰上方罩一干冷的烧杯，烧杯内壁出现小水珠，倒入澄清石灰水，石灰水变浑浊。
④化学方程式：CH4+2O2 =====CO2+2H2O
3、化石燃料的综合利用：
（1）煤的综合利用：为了使煤得到综合利用，将煤隔绝空气加热，可以使煤分解成许多有用的物质，如焦炭、煤焦油、焦炉煤气和粗氨水等。（煤的干馏）
（2）石油的综合利用：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，可以得到溶剂油、汽油、航空煤油、煤油、柴油、润滑油、石蜡和沥青等不同的产品。（石油的分馏）
4、燃料充分燃烧的条件：（1）燃烧时有足够多的空气；
（2）与空气有足够大的接触面积。
【知识点睛】
1、天然气属于化石燃料，是不可再生能源；沼气的主要成分也是甲烷，属于可再生能源；
2、甲烷是可燃性气体，点燃前要先验纯；
3、煤的干馏属于化学变化，石油的分馏属于物理变化。
【命题方向】
该考点的命题方向主要是通过创设相关问题情景或图表信息等，来考查学生对化石燃料及其综合利用的理解和掌握情况；以及阅读、分析、推断能力和对知识的迁移能力．并且，经常将其与“常用燃料的使用及其对环境的影响、温室效应、物质的元素组成、质量守恒定律、空气污染及防治、酸雨的产生及其危害、化学变化和物理变化的判别、纯净物和混合物的判别、石油的组成、石油加工的产物、海洋中的资源、资源综合利用和新能源的开发”等相关知识联系起来，进行综合考查。
【解题方法点拨】
首先，要理解和熟记化石燃料及其综合利用，以及与之相关的知识等。然后，根据所给的问题情景或图表信息等，结合所学的相关知识和技能，以及自己的生产或生活经验所得，细致地分析题意（或图表信息）等各种信息资源，并细心地探究、推理后，按照题目要求进行认真地选择或解答即可．值得一提的是：对于化石燃料的综合利用，可以根据它们的元素组成，联系着质量守恒定律来分析、理解。
知识梳理：
1、化石燃料燃烧造成的空气污染的原因：
（1）燃料中的一些杂质如硫的燃烧会产生空气污染物二氧化硫；
（2）燃料不完全燃烧会产生一氧化碳；
（3）未燃烧的碳氢化合物及炭粒等排放到空气中形成浮尘；
2、燃烧煤对环境的影响：由于其中含有硫、氮等元素，所以煤燃烧时会排放出二氧化硫、二氧化氮等污染物．这些气体或气体在空气中反应后的生成物溶于雨水，会形成酸雨。还有，燃烧排放出的烟尘和燃烧不充分时产生的一氧化碳、一氧化氮等也都会污染空气；
3、燃烧汽油或柴油对环境的影响：目前，多数汽车、摩托车等机动车使用的燃料是汽
油或柴油。它们燃烧时产生的一些物质会随着尾气直接排放到空气中，对空气造成污染．尾气中的主要污染有一氧化碳、未经燃烧的碳氢化合物、氮的氧化物、含铅化合物和烟尘等。
【知识点睛】
煤燃烧会产生二氧化硫和二氧化氮，它们是引起酸雨的主要原因；
减少汽车尾气对空气污染的措施：
改进发动机的燃烧方式，使燃料能充分燃烧；
使用催化净化装置，使有害气体转化为无害气体；
使用无铅汽油，禁止含铅物质排放；
加大尾气监测力度，禁止未达到环保标准的汽车上路；
改用压缩天然气（CNG）或液化石油气（LPG）作燃料，以减少对空气的污染。
【命题方向】
该考点的命题方向主要是通过创设相关问题情景或图表信息等，来考查学生对常用燃料的使用与其对环境的影响的理解和掌握情况。特别是，对“酸雨的产生和危害、完全燃烧与不完全燃烧、空气的污染、温室效应”等相关问题的考查，以及对有关知识的迁移能力的考查，是近几年中考命题的热点，并且还是中考考查这块知识的重中之重。
【解题方法点拨】
理解和熟记常用燃料的使用与其对环境的影响，以及与之相关的知识。
知识梳理：
1、乙醇
（1）俗称：俗称酒精，化学式为：C2H5OH；
（2）制法：高粱、玉米、薯类等发酵、蒸馏得到，属于可再生能源；
（3）化学性质：可燃性， C2H5OH+3O2点燃2CO2+3H2O；
（4）用途：酒精灯、内燃机等的燃料。
2、氢气：（1）优点：热值高、无污染，是最清洁的燃料；
（2）实验室制法：锌和稀硫酸反应制取。
3、新能源：太阳能、风能、地热能、核能等。
【知识点睛】
氢气燃烧生成的是水，是最理想最清洁的燃料。但氢气的制取成本和贮存困难，故还没有推广使用。
【命题方向】
主要考查学生对资源综合利用和新能源开发的理解和掌握情况。特别是，对“与环境污染及防治有关的化学知识点、有关回收利用的知识点、新能源的开发”等相关问题的考查，以及对有关知识的迁移能力的考查，是近几年中考命题的热点。
【解题方法点拨】
理解和熟记资源综合利用和新能源开发，以及与之相关的知识。
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