第1课时 化石能源的利用
知识梳理
知识点 化石能源
(1)煤
①组成：是复杂的 ，主要含有 元素。
②综合利用
煤
(2)石油
①组成：属于 ，主要含有 两种元素。
②炼制：利用各成分的 不同，将它们分离，可得到汽油、煤油、柴油等多种燃料与化工原料。
(3)天然气
①组成：主要成分是 。
②甲烷的燃烧：甲烷易燃烧，产生 火焰，放出热量。化学方程式为 。
(4)可燃冰：主要成分是甲烷水合物，具有热值高，储量巨大等优点。
(1)甲烷与氢气、一氧化碳一样是可燃性气体，点燃前要验纯。
(2)相对于煤和石油，天然气对空气污染较小，是清洁能源，但甲烷燃烧也生成二氧化碳，所以不能减缓温室效应的加剧。
重难突破
重难点 化石能源的利用
【典例】《2050年世界与中国能源展望》中提出，全球能源结构正在向多元、清洁、低碳转型。如图所示为几种能源结构变化调整图。
(1)几种能源中，属于化石燃料的是天然气、 。
(2)天然气的主要成分是甲烷，其完全燃烧的化学方程式为 。
(3)由图获得的有关能源结构的信息有：从2020年到2040年， 。
化石燃料的利用
(1)将煤隔绝空气加强热，可以使煤分解成许多有用的物质，如焦炭、煤焦油、煤气等，发生的是化学变化。
(2)利用石油中各成分的沸点不同，加热炼制将它们分离，可得到不同的产品，是物理变化。
(3)天然气是较清洁的燃料，在城市生产中被广泛应用。
【对点训练】
如图为家用燃料的使用发展历程（括号内表示物质的主要成分）：
(1)家庭用煤经历了从“煤球”到“蜂窝煤”的变化（如图），这种变化的优点是 。
(2)液化石油气是根据石油中各成分沸点不同分馏的一种产品，石油分馏属于 （填“物理”或“化学”）变化。分馏后的产物还有 （填一种即可）。
(3)天然气是现代家庭的主要燃料，利用了CH4的 。
(4)家用天然气不完全燃烧会生成一种有毒气体，该气体是 。为防止燃气泄漏，可以在灶具 （填“上”或“下”）方安装燃气报警器。
知识点1 化石能源的利用
1.生产生活中离不开能源。下列不属于化石燃料的是( )
A.煤 B．石油
C．乙醇 D．天然气
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.“十三五”时期广州市能源体系稳步向清洁低碳的方向转变（如图）。下列有关广州能源的说法不正确的是( )
A．天然气的占比有所增加
B．化石能源仍是重要能源
C．石油的占比要继续降低
D．将会大力发展燃煤火电
4.天然气是我国大多数家庭的主要生活燃料。
(1)为防止因天然气泄漏造成危险，可在家中安装报警器，在图1和图2中，安装位置正确的是 ；写出天然气的主要成分完全燃烧的化学方程式： 。
(2)天然气第一次通过管道运输到用户家时，必须先将管道内充满氮气，充满氮气的目的是 。
知识点2 几种可燃性气体的性质与鉴别
5.下表是几种可燃性气体在空气中的爆炸极限，据此判断下列说法正确的是( )
气体 CH4 H2 CO C2H2
爆炸极限 （体积分数） 5%～ 15% 4%～ 75% 12.5%～ 74% 2.5%～ 80%
A.甲烷的爆炸极限比氢气的爆炸极限小，所以点燃甲烷前不一定要检验纯度
B．上述气体如果不纯则一定会发生爆炸
C．上述气体在空气中最易发生爆炸的是CH4
D．当氢气的体积分数大于75%，不纯的氢气也可以在空气中安静燃烧
6.有一瓶气体，它由氢气、二氧化碳、一氧化碳和甲烷中的一种或几种组成。用它进行以下实验：
a．将该气体通过足量的澄清石灰水，未见出现沉淀。
b．在导管口将该气体点燃，该气体安静燃烧，火焰呈蓝色。用一个干燥的烧杯罩在火焰上，烧杯壁上出现水珠；把小烧杯迅速倒转过来，注入少量澄清石灰水，石灰水变浑浊。
用化学式填空回答问题：
(1)该气体中一定没有 。
(2)若该气体由一种气体组成是 ；若该气体由两种气体组成可能是① ；② ；③ ；该气体的组成还可能是 。
7.如图表示广州市家用燃料使用的发展历程（括号内表示主要成分），下列说法错误的是( )
→→→
A．煤中主要含有碳元素，还含有氢、硫等元素，煤是清洁燃料
B．液化石油气是石油化工的一种产品
C．家用燃料燃烧时均放出热量
D．煤、石油、天然气都是化石燃料
8.煤是社会生产、生活中重要的能源，工业上常把煤进行气化处理，使煤变成清洁能源，其流程如图所示。
资料：Ⅰ.水煤浆是由煤（主要含碳）与水混合而成，经过气化器后转化为CO2和H2。
Ⅱ.在气化器中发生了两个反应：
①C＋H2OCO＋H2
②CO＋H2OCO2＋H2。
(1)煤属于 （填“纯净物”或“混合物”），煤在进入气化器之前，将其粉碎与水混合制成水煤浆的目的是 。
(2)在气化器内发生的两个反应中，反应前后化合价发生变化的元素有 （写元素符号）。
(3)煅烧炉中发生反应的化学方程式为 。
(4)该生产流程中CaO循环再利用的目的是 。
9.（科学态度与责任）回答下列问题。
(1)可燃冰被视为“未来能源”的理由是 。（写一点即可）
(2)下列说法不正确的是 （填字母）。
A．可燃冰能燃烧，说明水具有可燃性
B．当今世界能源储量中，可燃冰居首位
C．可燃冰的能量密度约为煤的十倍
(3)我国可燃冰开采技术世界领先，将可燃冰进行二次能源开发意义重大。甲烷和水在一定条件下可制备合成气（主要成分是一氧化碳和氢气），该反应的化学方程式为 。
10.（科学态度与责任）造成煤气中毒的气体是一氧化碳，许多不使用煤气做燃料的家庭也发生了“煤气中毒”事件，原因可能是 。第1课时 化石能源的利用
知识梳理
知识点 化石能源
(1)煤
①组成：是复杂的 混合物 ，主要含有 碳 元素。
②综合利用
煤
(2)石油
①组成：属于 混合物 ，主要含有 碳、氢 两种元素。
②炼制：利用各成分的 沸点 不同，将它们分离，可得到汽油、煤油、柴油等多种燃料与化工原料。
(3)天然气
①组成：主要成分是 甲烷 。
②甲烷的燃烧：甲烷易燃烧，产生 淡蓝色 火焰，放出热量。化学方程式为 CH4＋2O2CO2＋2H2O 。
(4)可燃冰：主要成分是甲烷水合物，具有热值高，储量巨大等优点。
(1)甲烷与氢气、一氧化碳一样是可燃性气体，点燃前要验纯。
(2)相对于煤和石油，天然气对空气污染较小，是清洁能源，但甲烷燃烧也生成二氧化碳，所以不能减缓温室效应的加剧。
重难突破
重难点 化石能源的利用
【典例】《2050年世界与中国能源展望》中提出，全球能源结构正在向多元、清洁、低碳转型。如图所示为几种能源结构变化调整图。
(1)几种能源中，属于化石燃料的是天然气、 。
(2)天然气的主要成分是甲烷，其完全燃烧的化学方程式为 。
(3)由图获得的有关能源结构的信息有：从2020年到2040年， 。
解析：(1)几种能源中，属于化石燃料的是天然气、煤、石油。(2)天然气的主要成分是甲烷，甲烷在点燃条件下完全燃烧生成二氧化碳和水。(3)由几种能源结构变化调整图，从2020年到2040年，能源结构中化石燃料的占比降低、新能源的占比增加。
答案：(1)煤、石油 (2)CH4＋2O2CO2＋2H2O
(3)能源结构中化石燃料的占比降低、新能源的占比增加
化石燃料的利用
(1)将煤隔绝空气加强热，可以使煤分解成许多有用的物质，如焦炭、煤焦油、煤气等，发生的是化学变化。
(2)利用石油中各成分的沸点不同，加热炼制将它们分离，可得到不同的产品，是物理变化。
(3)天然气是较清洁的燃料，在城市生产中被广泛应用。
【对点训练】
如图为家用燃料的使用发展历程（括号内表示物质的主要成分）：
(1)家庭用煤经历了从“煤球”到“蜂窝煤”的变化（如图），这种变化的优点是 使燃料燃烧更充分 。
(2)液化石油气是根据石油中各成分沸点不同分馏的一种产品，石油分馏属于 物理 （填“物理”或“化学”）变化。分馏后的产物还有 汽油（合理即可） （填一种即可）。
(3)天然气是现代家庭的主要燃料，利用了CH4的 可燃性 。
(4)家用天然气不完全燃烧会生成一种有毒气体，该气体是 CO（或一氧化碳） 。为防止燃气泄漏，可以在灶具 上 （填“上”或“下”）方安装燃气报警器。
知识点1 化石能源的利用
1.生产生活中离不开能源。下列不属于化石燃料的是( C )
A.煤 B．石油
C．乙醇 D．天然气
2.下列有关石油的说法，错误的是( C )
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.“十三五”时期广州市能源体系稳步向清洁低碳的方向转变（如图）。下列有关广州能源的说法不正确的是( D )
A．天然气的占比有所增加
B．化石能源仍是重要能源
C．石油的占比要继续降低
D．将会大力发展燃煤火电
4.天然气是我国大多数家庭的主要生活燃料。
(1)为防止因天然气泄漏造成危险，可在家中安装报警器，在图1和图2中，安装位置正确的是 图1 ；写出天然气的主要成分完全燃烧的化学方程式： CH4＋2O2CO2＋2H2O 。
(2)天然气第一次通过管道运输到用户家时，必须先将管道内充满氮气，充满氮气的目的是 排出管道中的空气，防止发生爆炸 。
知识点2 几种可燃性气体的性质与鉴别
5.下表是几种可燃性气体在空气中的爆炸极限，据此判断下列说法正确的是( D )
气体 CH4 H2 CO C2H2
爆炸极限 （体积分数） 5%～ 15% 4%～ 75% 12.5%～ 74% 2.5%～ 80%
A.甲烷的爆炸极限比氢气的爆炸极限小，所以点燃甲烷前不一定要检验纯度
B．上述气体如果不纯则一定会发生爆炸
C．上述气体在空气中最易发生爆炸的是CH4
D．当氢气的体积分数大于75%，不纯的氢气也可以在空气中安静燃烧
6.有一瓶气体，它由氢气、二氧化碳、一氧化碳和甲烷中的一种或几种组成。用它进行以下实验：
a．将该气体通过足量的澄清石灰水，未见出现沉淀。
b．在导管口将该气体点燃，该气体安静燃烧，火焰呈蓝色。用一个干燥的烧杯罩在火焰上，烧杯壁上出现水珠；把小烧杯迅速倒转过来，注入少量澄清石灰水，石灰水变浑浊。
用化学式填空回答问题：
(1)该气体中一定没有 CO2 。
(2)若该气体由一种气体组成是 CH4 ；若该气体由两种气体组成可能是① CO、H2 ；② CH4、H2 ；③ CH4、CO ；该气体的组成还可能是 CH4、CO、H2 。
7.如图表示广州市家用燃料使用的发展历程（括号内表示主要成分），下列说法错误的是( A )
→→→
A．煤中主要含有碳元素，还含有氢、硫等元素，煤是清洁燃料
B．液化石油气是石油化工的一种产品
C．家用燃料燃烧时均放出热量
D．煤、石油、天然气都是化石燃料
8.煤是社会生产、生活中重要的能源，工业上常把煤进行气化处理，使煤变成清洁能源，其流程如图所示。
资料：Ⅰ.水煤浆是由煤（主要含碳）与水混合而成，经过气化器后转化为CO2和H2。
Ⅱ.在气化器中发生了两个反应：
①C＋H2OCO＋H2
②CO＋H2OCO2＋H2。
(1)煤属于 混合物 （填“纯净物”或“混合物”），煤在进入气化器之前，将其粉碎与水混合制成水煤浆的目的是 增大反应物接触面积，使反应更快、更充分 。
(2)在气化器内发生的两个反应中，反应前后化合价发生变化的元素有 C、H （写元素符号）。
(3)煅烧炉中发生反应的化学方程式为 CaCO3CaO＋CO2↑ 。
(4)该生产流程中CaO循环再利用的目的是 节约原料，减少废物排放 。
9.（科学态度与责任）回答下列问题。
(1)可燃冰被视为“未来能源”的理由是 可燃冰燃烧值高（或污染小、储量丰富等） 。（写一点即可）
(2)下列说法不正确的是 A （填字母）。
A．可燃冰能燃烧，说明水具有可燃性
B．当今世界能源储量中，可燃冰居首位
C．可燃冰的能量密度约为煤的十倍
(3)我国可燃冰开采技术世界领先，将可燃冰进行二次能源开发意义重大。甲烷和水在一定条件下可制备合成气（主要成分是一氧化碳和氢气），该反应的化学方程式为 CH4＋H2OCO＋3H2 。
10.（科学态度与责任）造成煤气中毒的气体是一氧化碳，许多不使用煤气做燃料的家庭也发生了“煤气中毒”事件，原因可能是 含碳燃料在不完全燃烧时会产生一氧化碳，从而造成煤气中毒事件的发生 。
