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7.2 化石能源的合理利用 分层作业
基础练习
1.从环境保护角度考虑，下列燃料中最理想的是（ ）
A．煤气 B．酒精 C．汽油 D．氢气
【答案】D
【解析】解：A．煤气燃烧产生二氧化碳，二氧化碳排放过多会造成温室效应，故选项错误；
B．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，故选项错误；
C．汽油燃烧会产生的二氧化碳造成温室效应，产生的一氧化碳、二氧化硫等气体，会污染空气，故选项错误；
D．氢气燃烧生成水，对环境没有污染，是最理想的燃料，故选项正确。故选：D。
2.下列有关石油的说法，错误的是（ ）
A．属于混合物 B．属于化石燃料
C．只含碳元素 D．属于不可再生能源
【答案】C
【解析】解：A、石油是混合物，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，故选项说法正确。
B、石油属于三大化石燃料之一，故选项说法正确。
C、石油中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，故选项说法错误。
D、石油属于化石燃料，不能短时期内从自然界得到补充，属于不可再生能源，故选项说法正确。故选：C。
3.下列标志属于中国节能标志的是（ ）
A． B． C． D．
【答案】D
【解析】A为可循环，B为节水，C为中国环境标志，故选择D。
4.下列关于燃料的说法中，正确的是（ ）
A．石油是纯净物 B．煤、石油、天然气和酒精都是化石燃料
C．煤和石油的燃烧会造成空气污染 D．只有通过燃料的燃烧才能获得热能
【答案】C
【解析】A．石油是由多种物质组成的，属于混合物，故错误；
B．煤、石油、天然气属于化石燃料，酒精不属于化石燃料，故错误；
C．煤、石油等化石燃料的燃烧能生成大量的二氧化碳、一氧化碳、二氧化硫、氮氧化物等，会造成空气污染，故正确；
D．燃烧、摩擦等都可以产生热能，所以说只有通过燃料的燃烧才能得到热能是错误的，故错误。
故选C。
5.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
【答案】C
【解析】A、天然气的主要成分是甲烷，甲烷燃烧生成二氧化碳和水，故天然气是比较清洁的化石燃料，不符合题意；
B、酸雨中含有亚硫酸等，能与活泼金属、大理石等发生反应，破坏桥梁、建筑物等，也会对植物生长造成影响，不符合题意；
C、石油是不可再生能源，应合理使用，不能无节制的使用，符合题意；
D、利用石油中各成分沸点的不同，可将它们分离，得到汽油、柴油、煤油等，不符合题意。
故选C。
6.今年世界环境日我国的主题是“人与自然和谐共生”。下列做法不符合这一主题的是（ ）
A. 随手关灯节约能源 B. 淘米水浇花节约水资源
C. 使用乙醇汽油减少空气污染 D. 深埋废弃塑料减少“白色污染”
【答案】D
【解析】A、随手关节约能源，符合人与自然和谐共生的主题，不符合题意；
B、淘米水浇花节约水资源，符合人与自然和谐共生的主题，不符合题意；
C、使用乙醇汽油减少空气污染，符合人与自然和谐共生的主题，不符合题意；
D、深埋废弃塑料减少“白色污染”，深埋塑料并不是对塑料的环保处理方法，反而可能污染土壤，使得土壤板结、肥力下降，不符合人与自然和谐共生的主题，符合题意。
故选D。
7.有关资源的说法正确的是（ ）
A．空气是一种宝贵的资源，氧气约占空气总体积的78%
B．石油经过加热分解就得到汽油、柴油、煤焦油、石蜡等
C．地球上的淡水约占全球水储量的2.53%
D．在生活和生产中，人们经常利用的能源有化石能源、水能、可燃冰等
【答案】C
【解析】解：A、空气是一种宝贵的资源，氧气约占空气总体积的21%，故选项说法错误。
B、利用石油中各成分沸点的不同，可以分离（而不是经过加热分解）得到汽油、柴油、石蜡等，煤焦油是煤加工的产品，故选项说法错误。
C、地球上的水总储备虽然很大，但大部分是海水，淡水只约占全球水储量的2.53%，故选项说法正确。
D、在生活和生产中，人们经常利用的能源有化石能源、水能等，可燃冰是有待人类开发的新能源，故选项说法错误。
故选：C。
8.2021年6月3日，我国用长征三号乙运载火箭成功将“风云四号02星”送入预定轨道，发射火箭用的燃料之一为液氢。下列说法合理的是（ ）
A. 液氢和液氧反应吸收热量
B. 液氢燃烧后的产物是水，不污染空气
C. 液氢贮存、运输都容易
D. 氢气液化过程中，分子之间的间距不变
【答案】B
【解析】A、液氢和液氧反应放出热量，故A错误；
B、液氢燃烧后的产物是水，不污染空气，故B正确；
C、氢气的密度小，贮存、运输比较困难，故C错误；
D、氢气液化过程中，分子之间的间距减小，故D错误。
故选B。
9.天然气水合物化学式为CH4 8H2O，外形晶莹剔透酷似冰块却能燃烧，俗称可燃冰。我国科技人员已勘探到海洋中储存有大量可燃冰。下列说法不正确的是（ ）
A．可燃冰属于不可再生资源
B．可燃冰的开采需要有计划的进行
C．可燃冰中含碳元素、氢元素和氧元素
D．可燃冰在氧气中充分燃烧只生成二氧化碳
【答案】D
【解析】解：A．可燃冰属于一次性能源，属于不可再生能源，故正确；
B．可燃冰开发不可盲目，需要有计划进行，故正确；
C．据甲烷水合物的化学式为CH4 8H2O，可见它是由碳、氢、氧三种元素组成的，所以正确；
D．燃烧是可燃物与氧气反应，甲烷水合物是由碳、氢、氧三种元素组成的，根据质量守恒定律，化学反应前后元素种类不变，充分燃烧后的产物是二氧化碳和水，故错误。故选：D。
10.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______。
【答案】(1).煤；不可再生；(2).AB；(3).太阳能（或地热能、风能、潮汐能、氢能等）
【解析】
（1）目前，人类使用的燃料大多来自化石燃料，如煤、石油和天然气，它们属于不可再生能源；
（2）A、由于乙醇是可再生能源，所以使用乙醇汽油可适当节省石油资源，选项正确；
B、乙醇不含氮、硫元素，燃烧不会产生二氧化氮、二氧化硫等污染物，在一定程度上减少汽车尾气的污染，选项正确；故选AB；
（3）为缓解全球性能源危机，人们正积极开发利用新能源，如：太阳能、地热能、风能、潮汐能、氢能等。
能力提升
1.“绿色化学”要求原料物质中所有的原子完全被利用，全部转入期望的产品中，即原子利用率为100%。一定条件下，CO和H2可以按照不同比例反应，只生成一种产物就能实现“绿色化学”，这种产物不可能是（ ）
A.甲醛（CH2O） B.甲醇（CH4O） C.乙醇（C2H6O） D.乙酸（C2H4O2）
【答案】C
【解析】根据“一氧化碳和氢气反应，只生成一种产物”，可判断所生成有机物中C、O元素的原子个数比应与CO中C、O元素的原子个数相同为1：1。
A、据化学式CH2O，可知该物质中C、O元素的原子个数比为1：1，符合所生成有机物的特点，不符合题意；
B、根据化学式CH4O，可知该物质中C、O元素的原子个数比为1：1，符合所生成有机物的特点，不符合题意；
C、根据化学式C2H6O，可知该物质中C、O元素的原子个数比为2：1，不符合所生成有机物的特点，符合题意；
D、根据化学式C2H4O2，可知该物质中C、O元素的原子个数比为1：1，符合所生成有机物的特点，不符合题意。故选C。
2.下列不属于化石能源的是（ ）
A.煤 B.太阳能 C.石油 D.天然气
【答案】B
【解析】煤、石油、天然气属于化石能源，太阳能不属于化石能源，故选：B。
3.燃料燃烧与生活息息相关，下列有关说法正确的是（ ）
A.从环境保护角度考虑，最理想的燃料是汽油
B.“釜底抽薪”是利用隔绝氧气的原理进行灭火
C.“钻木取火”的原理是通过摩擦生热提高木材的着火点
D.燃气灶火焰呈黄色，锅底出现黑色时，可调大灶具进风口
【答案】 D
【解析】A. 氢气燃烧后只生成水，不生成有害的气体与烟尘，是最理想的燃料，故不符合题意；
B. “釜底抽薪”是利用移走可燃物的原理进行灭火，故不符合题意；
C. “钻木取火”的原理是通过摩擦生热提高木材的温度，使木材的温度达到木材的着火点而燃烧，故不符合题意；
D. 燃气灶火焰出现黄色，锅底出现黑色时，说明燃气缺乏氧气不能充分燃烧，可增大灶具进风口，通入更多的空气使燃气充分燃烧，故符合题意。
故答案为：D。
4.下列关于资源和能源的叙述中不正确的是（ ）
A．空气中的各种成分作为原料广泛用于生产化肥、化工产品、炼钢、石油加工、电光源等领域，是人类生产活动的重要能源
B．地球上的淡水资源有限，而海水淡化的成本很高，目前尚不能推广
C．可燃冰主要含有甲烷水合物，我国已经在南海海域对可燃冰进行试验性开采
D．作为化学电源，氢氧燃料电池已经被应用，如用作汽车的驱动电源等
【答案】A
【解析】解：A、空气中的各种成分作为原料广泛用于生产化肥、化工产品、炼钢、石油加工、电光源等领域，是人类生产活动的重要资源，而不是能源，故选项说法错误。
B、地球上的淡水资源有限，而海水淡化的成本很高，由于技术和成本等原因，目前尚不能推广，故选项说法正确。
C、可燃冰主要含有甲烷水合物，我国在海域可燃冰开采技术领域取得重大突破，我国已经在南海海域对可燃冰进行试验性开采，故选项说法正确。
D、氢气被认为是理想的清洁、高能燃料，作为化学电源，氢氧燃料电池已经被应用，如用作汽车的驱动电源等，故选项说法正确。故选：A。
5.航天飞机所用燃料之一为液氢，下列说法中属于H2的化学性质的是（ ）
A．氢气具有可燃性 B．氢气是最轻的气体
C．液氢燃烧 D．燃烧产生淡蓝色火焰
【答案】A
【解析】解：A、氢气具有可燃性，需要通过化学反应才能表现出来，属于氢气的化学性质，故选项正确。
B、氢气是最轻的气体，不需要通过化学变化就能表现出来，属于氢气的物理性质，故选项错误。
C、液氢燃烧，有新物质生成，属于化学变化，故选项错误。
D、燃烧产生淡蓝色火焰，属于氢气燃烧的实验现象，故选项错误。故选：A。
6.下列有关资源、能源方面叙述正确的是（ ）
A．可利用的淡水资源约占全球总水储量的0.97%
B．空气是一种宝贵的能源，其中氮气约占空气总质量的78%
C．石油分馏能得到汽油、煤油、柴油和煤焦油等燃料
D．人们经常利用的能源有化石能源、水能等
【答案】D
【解析】解：A、可利用的淡水资源约占全球总水储量的0.3%，故A说法错误；
B、氮气约占空气总体积的78%，故B说法错误；
C、石油分馏能得到汽油、煤油、柴油等燃料，煤焦油是煤焦化得到的产物，故C说法错误；
D、人们经常利用的能源有化石能源、水能等，故D说法正确；故选：D。
7.煤燃烧时会排放出 _______和二氧化氮等污染物，这些气体或气体在空气中发生反应的生成物溶于雨水，会形成酸雨。其中二氧化氮能与水反应生成硝酸和一氧化氮，该反应的化学方程式是 ；酸雨的危害是 （答一点即可）。
【答案】二氧化硫；；腐蚀大理石建筑（或破坏道路桥梁或腐蚀金属雕像或破坏森林，使植物枯萎死亡，农业减产或污染水源或危害水生动植物生存或危害人体健康）（合理即可）
【解析】煤燃烧时会排放出二氧化硫和二氧化氮等污染物，这些气体或气体在空气中发生反应的生成物溶于雨水，会形成酸雨；
二氧化氮能与水反应生成硝酸和一氧化氮，该反应的化学方程式是；酸雨的危害主要有腐蚀大理石建筑，破坏道路桥梁，腐蚀金属雕像（制品），破坏森林，使植物枯萎死亡，农业减产，污染水源，危害水生动植物生存，危害人体健康等。
8.能源与我们的生活息息相关。
(1)化石燃料包括煤、_______、天然气等，是_______(填“可再生”或“不可再生”)能源。目前居民生活中常用的气体燃料主要是天然气、煤气、液化石油气。有时燃气灶的火焰会呈现黄色或橙色，锅底出现黑色，此时应_______(填“调大”或“调小”)灶具的进风口，使燃料充分燃烧。天然气主要成分充分燃烧的化学方程式为 。
(2)为解决化石燃料面临枯竭的问题，目前，中科院研制出一种将二氧化碳成功转化为汽油的方法，其反应过程如下图所示。请从原理或产品的角度分析该成果的意义是_______(答一点即可)。
【答案】（1） 石油；不可再生；调大；CH4+2O2CO2+2H2O （2）缓解温室效应加剧(或减缓能源危机)
【解析】(1)化石燃料包括煤、石油、天然气等，是不可再生能源；燃气灶的火焰会呈现黄色或橙色，锅底出现黑色，说明氧气不足，所以应调大灶具的进风口，使燃料充分燃烧。天然气主要成分是甲烷，充分燃烧生成二氧化碳和水，化学方程式为：CH4+2O2CO2+2H2O。
(2)由二氧化碳转化为汽油的流程图，二氧化碳与氢气最终的产物是汽油，能减缓温室效应、缓解能源危机等；故填：减缓温室效应（或缓解能源危机等）。
9.燃料经过一次次的变革，有效地改善了大气环境，提高了人们生活质量。
（1）从燃烧条件分析，在生活中木柴比煤容易被点燃的原因是 。
（2）在煤、石油、天然气中，比较清洁的燃料是 。
（3）氢气作为理想能源的优点之一是 。
【答案】（1）木柴的着火点比煤低；（2）天然气；（3）燃烧产物是水，无污染（合理即可）。【解答】（1）从燃烧条件分析，在生活中木柴比煤容易被点燃的原因是木柴的着火点比煤低。
（2）在化石燃料中，天然气的主要成分是甲烷，燃烧生成二氧化碳和水，是比较清洁的燃料。
（3）获取氢气的最佳途径是利用太阳能使海水（或）水分解生成H2，原料丰富；氢气的燃烧值高；因为氢气燃烧产物是水，不污染环境；所以氢能源的优点有：原料丰富（来源广）、燃烧时放出热量多（热值高）、生成物不会污染环境。
10.阅读下面材料，回答有关问题。
中国国土资源部中国地质调查局2017年5月18日宣布，中国首次海域天然气水合物（可燃冰）试采成功，这标志着中国成为全球第一个实现了在海域可燃冰试开采中获得连续稳定产气的国家。
可燃冰外观像冰，主要含有甲烷水合物（由甲烷分子和水分子组成），还含少量二氧化碳等气体，可燃冰在低温和高压条件下形成，一体积可燃冰可储载100﹣200倍体积的甲烷气体，具有能量高，燃烧值大等优点，但是，可燃冰埋藏于海底的沉积物和陆地冻土的岩石中，如果在开采中甲烷气体大量泄漏于大气中，将比二氧化碳造成的温室效应更加严重。
中国管辖海域和陆区蕴藏丰富的可燃冰资源，据测算，海域可燃冰资源量达几百亿吨油当量，其远景资源量与海域和陆地油气资源量相当，可燃冰被视为即将取代油气的新能源．
（1）可燃冰属于 （填“纯净物”或“混合物”）
（2）可燃冰形成的条件是 ；
（3）可燃冰主要成分甲烷燃烧的化学方程式为 。
（4）作为新能源，可燃冰的优点有 （填字母）
A、中国管辖海域和陆区蕴藏丰富的可燃冰资源
B、开采中甲烷气体泄漏，比二氧化碳气造成的温室效应更加严重
C、可燃冰可储载100﹣200倍体积甲烷气体，能量高，燃烧值大
【答案】（1）混合物；
（2）低温和高压；
（3）CH4+2O2CO2+2H2O；
（4）AC。
【解析】（1）可燃冰外观像冰，主要含有甲烷水合物（由甲烷分子和水分子组成），还含少量二氧化碳等气体，所以可燃冰属于混合物；故填：混合物；
（2）可燃冰在低温和高压条件下形成，故填：低温和高压；
（3）甲烷与氧气在点燃的条件下反应生成了二氧化碳和水，反应的方程式是：CH4+2O2CO2+2H2O．故答案为：CH4+2O2CO2+2H2O；
（4）由题干信息可知，可燃冰的优点是中国管辖海域和陆区蕴藏丰富的可燃冰资源；可燃冰可储载100﹣200倍体积甲烷气体，能量高，燃烧值大；故填：AC。
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7.2 化石能源的合理利用 分层作业
基础练习
1.从环境保护角度考虑，下列燃料中最理想的是（ ）
A．煤气 B．酒精 C．汽油 D．氢气
2.下列有关石油的说法，错误的是（ ）
A．属于混合物 B．属于化石燃料
C．只含碳元素 D．属于不可再生能源
3.下列标志属于中国节能标志的是（ ）
A． B． C． D．
4.下列关于燃料的说法中，正确的是（ ）
A．石油是纯净物 B．煤、石油、天然气和酒精都是化石燃料
C．煤和石油的燃烧会造成空气污染 D．只有通过燃料的燃烧才能获得热能
5.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
6.今年世界环境日我国的主题是“人与自然和谐共生”。下列做法不符合这一主题的是（ ）
A. 随手关灯节约能源 B. 淘米水浇花节约水资源
C. 使用乙醇汽油减少空气污染 D. 深埋废弃塑料减少“白色污染”
7.有关资源的说法正确的是（ ）
A．空气是一种宝贵的资源，氧气约占空气总体积的78%
B．石油经过加热分解就得到汽油、柴油、煤焦油、石蜡等
C．地球上的淡水约占全球水储量的2.53%
D．在生活和生产中，人们经常利用的能源有化石能源、水能、可燃冰等
8.2021年6月3日，我国用长征三号乙运载火箭成功将“风云四号02星”送入预定轨道，发射火箭用的燃料之一为液氢。下列说法合理的是（ ）
A. 液氢和液氧反应吸收热量
B. 液氢燃烧后的产物是水，不污染空气
C. 液氢贮存、运输都容易
D. 氢气液化过程中，分子之间的间距不变
9.天然气水合物化学式为CH4 8H2O，外形晶莹剔透酷似冰块却能燃烧，俗称可燃冰。我国科技人员已勘探到海洋中储存有大量可燃冰。下列说法不正确的是（ ）
A．可燃冰属于不可再生资源
B．可燃冰的开采需要有计划的进行
C．可燃冰中含碳元素、氢元素和氧元素
D．可燃冰在氧气中充分燃烧只生成二氧化碳
10.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______。
能力提升
1.“绿色化学”要求原料物质中所有的原子完全被利用，全部转入期望的产品中，即原子利用率为100%。一定条件下，CO和H2可以按照不同比例反应，只生成一种产物就能实现“绿色化学”，这种产物不可能是（ ）
A.甲醛（CH2O） B.甲醇（CH4O） C.乙醇（C2H6O） D.乙酸（C2H4O2）
2.下列不属于化石能源的是（ ）
A.煤 B.太阳能 C.石油 D.天然气
3.燃料燃烧与生活息息相关，下列有关说法正确的是（ ）
A.从环境保护角度考虑，最理想的燃料是汽油
B.“釜底抽薪”是利用隔绝氧气的原理进行灭火
C.“钻木取火”的原理是通过摩擦生热提高木材的着火点
D.燃气灶火焰呈黄色，锅底出现黑色时，可调大灶具进风口
4.下列关于资源和能源的叙述中不正确的是（ ）
A．空气中的各种成分作为原料广泛用于生产化肥、化工产品、炼钢、石油加工、电光源等领域，是人类生产活动的重要能源
B．地球上的淡水资源有限，而海水淡化的成本很高，目前尚不能推广
C．可燃冰主要含有甲烷水合物，我国已经在南海海域对可燃冰进行试验性开采
D．作为化学电源，氢氧燃料电池已经被应用，如用作汽车的驱动电源等
5.航天飞机所用燃料之一为液氢，下列说法中属于H2的化学性质的是（ ）
A．氢气具有可燃性 B．氢气是最轻的气体
C．液氢燃烧 D．燃烧产生淡蓝色火焰
6.下列有关资源、能源方面叙述正确的是（ ）
A．可利用的淡水资源约占全球总水储量的0.97%
B．空气是一种宝贵的能源，其中氮气约占空气总质量的78%
C．石油分馏能得到汽油、煤油、柴油和煤焦油等燃料
D．人们经常利用的能源有化石能源、水能等
7.煤燃烧时会排放出 _______和二氧化氮等污染物，这些气体或气体在空气中发生反应的生成物溶于雨水，会形成酸雨。其中二氧化氮能与水反应生成硝酸和一氧化氮，该反应的化学方程式是 ；酸雨的危害是 （答一点即可）。
8.能源与我们的生活息息相关。
(1)化石燃料包括煤、_______、天然气等，是_______(填“可再生”或“不可再生”)能源。目前居民生活中常用的气体燃料主要是天然气、煤气、液化石油气。有时燃气灶的火焰会呈现黄色或橙色，锅底出现黑色，此时应_______(填“调大”或“调小”)灶具的进风口，使燃料充分燃烧。天然气主要成分充分燃烧的化学方程式为 。
(2)为解决化石燃料面临枯竭的问题，目前，中科院研制出一种将二氧化碳成功转化为汽油的方法，其反应过程如下图所示。请从原理或产品的角度分析该成果的意义是_______(答一点即可)。
9.燃料经过一次次的变革，有效地改善了大气环境，提高了人们生活质量。
（1）从燃烧条件分析，在生活中木柴比煤容易被点燃的原因是 。
（2）在煤、石油、天然气中，比较清洁的燃料是 。
（3）氢气作为理想能源的优点之一是 。
10.阅读下面材料，回答有关问题。
中国国土资源部中国地质调查局2017年5月18日宣布，中国首次海域天然气水合物（可燃冰）试采成功，这标志着中国成为全球第一个实现了在海域可燃冰试开采中获得连续稳定产气的国家。
可燃冰外观像冰，主要含有甲烷水合物（由甲烷分子和水分子组成），还含少量二氧化碳等气体，可燃冰在低温和高压条件下形成，一体积可燃冰可储载100﹣200倍体积的甲烷气体，具有能量高，燃烧值大等优点，但是，可燃冰埋藏于海底的沉积物和陆地冻土的岩石中，如果在开采中甲烷气体大量泄漏于大气中，将比二氧化碳造成的温室效应更加严重。
中国管辖海域和陆区蕴藏丰富的可燃冰资源，据测算，海域可燃冰资源量达几百亿吨油当量，其远景资源量与海域和陆地油气资源量相当，可燃冰被视为即将取代油气的新能源．
（1）可燃冰属于 （填“纯净物”或“混合物”）
（2）可燃冰形成的条件是 ；
（3）可燃冰主要成分甲烷燃烧的化学方程式为 。
（4）作为新能源，可燃冰的优点有 （填字母）
A、中国管辖海域和陆区蕴藏丰富的可燃冰资源
B、开采中甲烷气体泄漏，比二氧化碳气造成的温室效应更加严重
C、可燃冰可储载100﹣200倍体积甲烷气体，能量高，燃烧值大
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第七单元 能源的合理利用与开发
课题2 化石能源的合理利用
（人教版）九年级
上
01
学习目标
内容总览
02
新知导入
03
探究新知
04
课堂练习
05
课堂总结
06
板书设计
学习目标
知道化石燃料的组成和用途，了解化石燃料的不可再生性，着重介绍天然气的燃烧，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；
01
02
了解化石燃料燃烧对环境的影响，认识合理利用和开发新能源、节约使用化石燃料的重要性，树立环境保护意识；
03
树立辩证认识问题的意识，正面认识化学的作用。
新知导入
煤
石油
天然气
化石能源是如何被利用的 如何在利用化石能源的同时保护好我们的生存环境
化石燃料
探究新知
化石燃料的利用
任务一
石油和天然气的形成
煤的形成
煤的组成和利用
冶金工业原料
生活燃气
化工原料
主要成分
H2
CH4
CO
隔绝空气、加强热
固体混合物，
主要含有 元素
煤的干馏
碳
化学变化
探究新知
煤的组成和利用
合成材料
杀虫剂
电池
炼钢
筑路材料
探究新知
石油的组成和利用
液体混合物，
主要含有 元素
碳
氢
各成分的沸点不同
石油的分馏
物理变化
探究新知
石油的组成和利用
合成纤维
炸药
合成橡胶
润滑油
探究新知
《天工开物》记载的利用天然气熬制井盐示意图(局部)
我国是世界上最早利用天然气的国家。
探究新知
探究新知
天然气
CH4 + 2O2 === CO2 + 2H2O
点燃
1.甲烷为无色、无味的气体，密度比空气小；
2.甲烷燃烧时，产生明亮的蓝色火焰，放出热量，烧杯内壁有水珠产生，且生成能使澄清的石灰水变浑浊的气体。
提示：天然气点燃前一定要验纯。
探究新知
与石油伴生（天然气）
与煤伴生（坑气、瓦斯）
海底（可燃冰）
池沼的底部（沼气）
探究新知
探究新知
交流讨论：下图为我国化石能源可开采年限，根据图示，谈谈你对化石燃料使用与开发的看法。
50
30
18
煤
石油
天然气
在不久的将来，我们将面临严重的能源危机！
使用燃料对环境的影响
任务二
探究新知
燃料不充分燃烧的缺点？
不仅浪费资源还产生CO，污染空气。
燃料充分燃烧的条件？
（1）燃烧有足够多的空气或氧气；
（2）燃料与空气有足够大的接触面积。
探究新知
化石燃料的燃烧对空气造成污染有哪些方面的原因？
1．燃料中的一些杂质如硫等燃烧时，产生空气污染物如SO2等；
2．燃料燃烧不充分，产生一氧化碳等；
3．未燃烧的碳氢化合物及炭粒、尘粒等排放到空气中形成浮尘。
探究新知
1.酸雨
（1）形成：煤燃烧时生成NO2和SO2等污染物，这些污染物反应后溶于雨水，形成酸雨。
（2）危害：
①危害人体健康；
②导致水体酸化，严重影响水生动植物的生存；
③破坏土壤、植被、森林；
④腐蚀金属及建筑物。
使用燃料对环境的影响
破坏森林
探究新知
化石燃料燃烧时排放大量的CO2等污染物，会加剧“温室效应”，导致全球变暖。
冰川融化
使用燃料对环境的影响
2.温室效应
探究新知
汽车使用的燃料主要是汽油或柴油。
燃烧产生的尾气是：一氧化碳、未燃烧的碳氢化合物、含铅化合物和烟尘等。
使用燃料对环境的影响
3.尾气污染
污染空气
探究新知
减少空气污染的措施有：
1.大力推广使用脱硫煤，改进生产中使用的脱硫设备；
2.用天然气代替煤；
3.改进汽车发动机的燃烧方式；
4.使用催化净化装置，加大尾气检测力度；
5.推广使用电动汽车。
探究新知
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或同质量汽油的三倍，且燃烧后的产物是水，不会污染空气，也不会向大气排放二氧化碳。
氢气是一种清洁的高能燃料，已应用于航天、交通等领域
2H2+O2 2H2O
点燃
能源的开发与利用
任务三
探究新知
Zn + H2SO4 == ZnSO4 + H2↑
氢气的实验室制法
1.实验药品：锌与稀硫酸
2.实验原理：
3.实验装置：
探究新知
开发新能源
太阳能
风能
核能
地热能
水能
生物质能
探究新知
课堂练习
1.下列不属于化石燃料的是( )
A.天然气 B.石油 C.煤 D.乙醇
2.据《易经》记载：“泽中有火，上火下泽”。泽，指湖泊池沼。“泽中有火”是对“X气体”在湖泊池沼水面上起火现象的描述。这里“X气体”是指( )
A.一氧化碳 B.甲烷 C.氧气 D.氢气
B
D
课堂练习
3.PM2.5是指大气中微粒直径小于2.5微米的颗粒物。下列活动不会导致空气中PM2.5升高的是( )
A.焚烧秸秆 B.汽车尾气排放
C.潮汐能发电 D.燃煤发电
C
课堂练习
4.下列做法对于减轻环境污染没有作用的是( )
A.不断改进汽车尾气净化技术
B.公交车改用压缩天然气或液化石油气作燃料
C.火力发电厂将废气高空排放
D.加速地铁、轻轨、环线等快速公共交通建设
C
课堂练习
5.下列(如图)不属于新能源开发和利用的是( )
A
课堂练习
6.天然气(主要成分为CH4)完全燃烧的化学方程式为______________________________；某种燃气灶的燃料由水煤气(CO和H2的混合气体)改为天然气后，灶具的进风口应________(选填“改大”“改小”或“不变”)；氢气作为新能源的优点是______________________________(答出一条即可)。
CH4＋2O2=====CO2＋2H2O
来源广(或热值高、
改大
点燃
无污染等)
课堂总结
板书设计
课题2 化石能源的合理利用
一、化石能源的利用
1．煤和石油（都是混合物）
2．天然气（主要成分是甲烷）
甲烷——最简单的有机物。
物理性质：
化学性质：
二．降低化石能源的利用对环境的影响
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基于新课标核心素养下的教学评一体化教学设计--能源的合理利用与开发
课题内容 课题2 化石能源的合理利用
教学分析 课标解析:认识化学在解决与资源、能源、环境相关的问题中的作用。了解天然气在社会生活中的应用。知道资源开发、能源利用可能会对环境产生影响，树立环保意识。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，理解化学与生态环境保护的关系。了解酒精等在社会生活中的应用。知道人类生存与发展会面临来自环境、能源、资源方面的危机与不确定性挑战。 教材分析:作为九年级上册教材的收官之笔：从知识层面看，是对前几个单元所学的一些化学原理的巩固并有所延伸；从价值层面看，着眼于培养学生的社会责任意识，使学生知道燃料并非“取之不尽，用之不竭”的，人类必须合理开发和利用燃料。 学情分析:本课题应该属于科普性化学知识，化学学科专业知识不强，知识难度不高；而且分析学生的原有认知水平，这部分知识与学生的生活实际联系密切，在其他学科中也对这部分知识有一定渗透，学生只是对“化石燃料”缺乏较全面地认识。
学习目标 1.知道化石燃料的组成和用途，了解化石燃料的不可再生性，着重介绍天然气的燃烧，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； 2.了解化石燃料燃烧对环境的影响，认识合理利用和开发新能源、节约使用化石燃料的重要性，树立环境保护意识； 3.树立辩证认识问题的意识，正面认识化学的作用。 达成评价 学生能够知道化石燃料的组成和用途，认识化石能源是人类重要的自然资源，了解化石燃料燃烧对环境的影响，能够树立节约资源、保护环境的意识。
重难点 教学重点：认识化石燃料。 教学难点：化石燃料燃烧对环境的影响
先行组织 生活中有关使用化石燃料的实例，知道保护环境的措施等。
问题与活动 活动设计: 1.创设情境，构建项目，引入课题。 【新课导入】目前，人类利用的能量大多来自化石能源，如煤、石油和天然气等。这些化石能源及其加工后的产品常被用作燃料，因此化石能源也被称为化石燃料。那么，化石能源是如何被利用的 如何在利用化石能源的同时保护好我们的生存环境 项目任务一：化石燃料的利用 【学生活动】阅读教材，说一说化石燃料的形成过程。 【总结】化石燃料是由古代生物的遗骸经过一系列复杂变化而形成的，属于不可再生能源。 【讲解】 1. 煤的组成和利用 煤是一种复杂的固体混合物，主要含有碳元素，此外还有氢、氧、氮硫等元素。将煤隔绝空气将强热，可发生化学变化，得到焦炭、煤焦油、煤气、粗氨水等物质。焦炭可以做冶金工业的原料，煤气的主要成分是H2、CH4、CO，可以做生活燃气，煤焦油可以做化工原料。煤在合成材料、杀虫剂、电池、炼钢、筑路材料和消毒剂都有重要作用。 2.石油的组成和利用 从地下开采出来的石油叫作原油，一般是黏稠的液体。 石油是一种黏稠油状液体混合物，主要含碳、氢元素，根据石油各成分沸点的不同，可分离出汽油、柴油、煤油、润滑油、石蜡、沥青等，是一种重要的化工原料，可用于制作合成纤维、液化石油气、炸药、塑料、合成橡胶、润滑油等。 液化石油气是石油化工的一种产品，加压后可储存在钢瓶中，一般 作为燃料使用。 3.天然气 我国是世界上最早利用天然气的国家。明代的《天工开物》记载了我国古代人民利用天然气熬制井盐。 天然气是由碳和氢组成的气态碳氢化合物，主要成分是甲烷（CH4），甲烷为无色、无味的气体，密度比空气小，甲烷燃烧时，产生明亮的蓝色火焰，放出热量，烧杯内壁有水珠产生，且生成能使澄清的石灰水变浑浊的气体，化学方程式为：CH4+O2CO2+H2O 重点提示：天然气是可燃性气体，点燃前一定要验纯。甲烷的存在：以天然气形式与石油伴生，以坑气、瓦斯形式与煤伴生，以沼气的形式存在于池沼的底部，以可燃冰的形式存在于海底。 海底埋藏着大量可燃烧的“冰”--可燃冰，可燃冰是在高压和低温条件下形成的，主要成分是甲烷水合物，具有热值高、储量巨大等优点，有望成为未来新能源。但如果开发和利用不当，有可能引发地质灾害和温室效应加剧等问题。 【过渡】煤、石油、天然气是三大化石燃料，属于不可再生能源，近几年随着人们对能源需求量的日益增大，它们面临着被开采枯竭的现状。 项目任务二：使用燃料对环境的影响 【交流讨论】下图为我国化石能源可开采年限，根据图示，谈谈你对化石燃料使用与开发的看法。 【总结】因此合理利用与开发化石能源成为人们目前面临的迫切问题。 合理利用能源可从合理开采化石能源和提高燃料利用率两个方面入手，提高燃烧利用率就是使燃料充分燃烧。 【提问】燃料不充分燃烧的缺点？ 【讲解】不仅浪费资源还产生CO，污染空气。 【提问】燃料充分燃烧的条件？ 【讲解】（1）燃烧有足够多的空气或氧气； （2）燃料与空气有足够大的接触面积。 【问题】煤等化石燃料的燃烧，给人类提供能量的同时，也给人类生存的环境带来了污染，请同学们根据教材内容总结一下：化石燃料的燃烧对空气造成污染有哪些方面的原因？ 【总结与交流】 化石燃料的燃烧对空气造成污染有如下方面的原因： 1．燃料中的一些杂质如硫等燃烧时，产生空气污染物如SO2等； 2．燃料燃烧不充分，产生一氧化碳等； 3．未燃烧的碳氢化合物及炭粒、尘粒等排放到空气中形成浮尘。 【讲解】化石燃料中含有碳元素、硫元素、氮元素，碳元素完全燃烧会产生二氧化碳，二氧化碳会加剧“温室效应”，导致两极冰川融化，海平面上升等，碳元素不完全燃烧会产生一氧化碳，一氧化碳有毒，硫元素燃烧生成二氧化硫，氮元素燃烧生成二氧化氮，这些气体或气体在空气中发生反应后的生成物溶于雨水，会形成酸雨。①危害人体健康；②导致水体酸化，严重影响水生动植物的生存； ③破坏土壤、植被、森林；④腐蚀金属及建筑物。 【讲解】在使用化石能源时，可以通过提高燃料质量和改进使用技术来减少空气污染物的排放。我国已大力推广使用脱硫煤，改进生产中使用的脱硫设备，并在很多地方用天然气代替煤;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。 项目任务三：能源的开发与利用 【过渡】氢气作为能源，正在受到越来越多的关注。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或同质量汽油的三倍，且燃烧后的产物是水，不会污染空气，也不会向大气排放二氧化碳。 氢气是一种清洁的高能燃料，已应用于航天、交通等领域(如图7-24、图 7-25)。2H2+O22H2O 【讲解】氢气可以通过电解水制得，在实验室里常用锌和稀硫酸反应来制得，反应的化学方程式是：Zn+H2SO4=ZnSO4+H2↑。 工业上一般通过电解水或以化石能源为原料制取氢气。目前，由于氢气大量制取和储运成本较高，氢气在生产和生活中还未能广泛应用。随着科技的发展，氢能源的开发和利用已取得很大进展，氢气将可能成为主要的能源之一。 【讲解】目前，人们在努力开发新能源，太阳能、风能、核能、地热能、水能和生物质能等清洁能源的应用也越来越普遍，促进能源消费结构不断优化，向清洁低碳方向转变。 教学评价 通过阅读教材，能够描述化石燃料的形成过程，知道煤、石油、天然气的组成和利用。 能够认识可燃冰，了解可燃冰的存储环境，能够了解人们为开发新能源所做的努力。 通过醒目的数据，能够充分认识到能源正在枯竭，能够激发起节约资源的意识，同时充分了解到燃料燃烧不充分的危害，知道化石燃料的燃烧对空气造成的污染。 通过阅读教材，知道如何减少环境污染，应采取什么样的措施改善环境。 5.通过本节课的学习，认识化石燃料，也知道不可再生资源的宝贵，在今后的生活中懂得节约资源，保护环境，激发起社会责任感，增强节约意识与环保意识。
迁移运用(当堂检测）: 1.下列不属于化石燃料的是( D ) A.天然气 B.石油 C.煤 D.乙醇 2.据《易经》记载：“泽中有火，上火下泽”。泽，指湖泊池沼。“泽中有火”是对“X气体”在湖泊池沼水面上起火现象的描述。这里“X气体”是指( B ) A.一氧化碳 B.甲烷 C.氧气 D.氢气 3.PM2.5是指大气中微粒直径小于2.5微米的颗粒物。下列活动不会导致空气中PM2.5升高的是( C ) A.焚烧秸秆 B.汽车尾气排放 C.潮汐能发电 D.燃煤发电 4.下列做法对于减轻环境污染没有作用的是( C ) A.不断改进汽车尾气净化技术 B.公交车改用压缩天然气或液化石油气作燃料 C.火力发电厂将废气高空排放 D.加速地铁、轻轨、环线等快速公共交通建设 5.下列(如图)不属于新能源开发和利用的是( A ) 6.天然气(主要成分为CH4)完全燃烧的化学方程式为______________________________；某种燃气灶的燃料由水煤气(CO和H2的混合气体)改为天然气后，灶具的进风口应________(选填“改大”“改小”或“不变”)；氢气作为新能源的优点是______________________________(答出一条即可)。 【答案】 改大 来源广(或热值高、无污染等)
成果集成：
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