第2课时 降低化石能源的利用对环境的影响
知识梳理
知识点1 降低化石能源的利用对环境的影响
(1)化石燃料燃烧对环境的影响
①煤燃烧时产生 、 等污染物，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 。
②汽车使用的汽油或柴油燃烧时产生的 、 和烟尘等，会随尾气直接排放到空气中，造成污染。
③大量化石能源燃烧释放的 会引起温室效应加剧，导致全球变暖。
(2)减少化石燃料对环境的影响
①提高燃料质量和改进使用技术来减少 的排放。
②大力推广使用 煤，改进生产中使用的 设备，用天然气代替煤。
③改进汽车发动机的燃烧方式，使用 装置，加大尾气检测力度，推广使用电动汽车。
知识点2 开发和利用新能源
(1)氢气作为能源，因其完全燃烧放出更多的热量，且燃烧产物是 ，不污染空气，被认为是理想的清洁、高能燃料。
(2)实验室里，我们常用锌与稀硫酸反应来制取氢气，反应的化学方程式为 。
(3)正在开发和利用许多其他能源，如太阳能、风能、地热能、潮汐能、核能和生物质能等。
重难突破
重难点 能源的开发与利用
【典例】天然气广泛应用于生产、生活，其主要成分是甲烷(CH4)。
(1)天然气属于 （填“可再生”或“不可再生”）能源。
(2)室温下，充分燃烧1 g天然气和1 g煤，产生的CO2及热量的对比如图所示。据图分析，与煤相比，用天然气作燃料的优点有________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
(3)甲烷可直接应用于燃料电池，电池工作时的能量转化方式为 。
(4)甲烷和二氧化碳在高温下催化重整（Ni作催化剂）可制得CO和H2。该反应的化学方程式为 。
化石燃料燃烧产生的空气污染物
【对点训练】
能源利用和环境保护是人类共同关注的问题。
(1)目前，人类使用的燃料大多来自化石燃料，化石燃料属于 （填“可再生”或“不可再生”）能源。
(2)煤的使用在方便人们生活的同时，也对环境造成了不良影响。含硫煤不充分燃烧产生的气体污染物有 （填化学式）。
(3)目前世界各国都大力提倡使用新能源，请你写出一种新能源的名称： 。
知识点1 降低化石燃料对环境的影响
1.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．天然气 C．酒精 D．汽油
2.燃煤取暖是我国北方冬季雾霾的主要元凶，日前“煤改气”等清洁取暖行动正在展开。“煤改气”是用天然气来代替煤作供暖燃料。“煤改气”不能大幅减少的排放物是( )
A．CO2 B．SO2 C．NO2 D．CO
3.生物柴油是以植物油和动物脂肪等为原材料精制成的燃料。研究表明，生物柴油燃烧后，二氧化硫和颗粒物质排放很少，特别是一氧化碳等有害气体的排放量比化石燃料低11%～53%。使用生物柴油的优点是( )
①减少空气污染 ②不可再生 ③减少酸雨危害
A．①②③ B．①② C．①③ D．②③
4.随着经济的发展，能源与环境成为人们日益关注的问题。
(1)目前，人类使用的燃料大多来自化石燃料，如 、石油、天然气等，它们是 （填“可再生”或“不可再生”）能源。
(2)化石燃料的燃烧都会产生二氧化碳，导致温室效应加剧，下列气体中也能产生温室效应的有 （填序号）。
①一氧化碳 ②二氧化硫 ③甲烷 ④臭氧 ⑤氮气
(3)当家用燃气灶火焰呈黄色，锅底出现黑色固体时，应 （填“调大”或“调小”）灶具的进风口，使燃料充分燃烧。
(4)汽油中加入乙醇可节省石油资源，写出乙醇充分燃烧的化学方程式： 。
知识点2 能源的开发与利用
5.神舟十六号载人飞船在新能源助力下成功升空。下列属于新能源的是( )
A．天然气 B．氢能 C．石油 D．煤
6.液氢已应用于航天等领域。目前在生活、生产中大量使用氢能源还存在一定困难，原因是( )
A．氢气本身无毒
B．氢气制取成本高和贮存困难
C．氢气燃烧放出的热量多
D．氢气燃烧产物不污染空气
7.能源既是国家经济发展的命脉，也是国家发展战略的重要支柱。多地有效调整能源结构，稳步发展安全高效的能源体系，合理利用如下三种发电方式，并取得了显著成效。
(1)与C相比，A、B发电的共同优点是 （合理即可）。
(2)A的能量转化方式是把 能经过一系列变化转化成电能。
8.创新绿色——科技助力杭州亚运会。“使用零碳甲醇燃料”作为亚运主火炬燃料，将绿色低碳理念融入竞赛场馆设计和运营。
(1)如图，太阳能发电是将太阳能转化为 能。从碳排放的角度看，由化石能源（煤、石油、天然气）制得的氢气被称为“灰氢”，而如图中制得的氢气被称为“绿氢”，原因是 。
(2)图中捕捉的CO2来源于 （写一条即可）。
(3)下列说法正确的是 （填字母）。
A．“碳达峰、碳中和”中的“碳”指的是二氧化碳
B．大气中CO2过多会导致温室效应，也会形成酸雨
C．植树造林是利用植物的光合作用吸收CO2，光合作用属于物理变化
D．推广使用太阳能、风能等新能源代替化石燃料，可以减少CO2的排放
9.中国将力争2030年前实现碳达峰，2060年实现碳中和。科研人员正致力于甲醇(CH3OH)—氢气能源体系（如图）的研究。下列关于该方案的说法错误的是( )
A．该研究有利于控制二氧化碳排放实现碳达峰
B．有望解决氢气应用中贮存和输送的瓶颈问题
C．经压缩机形成高压氢过程中分子间空隙变小
D．原位制氢过程指将CH3OH分解成H2和CO2
10.合理利用燃料，防止污染环境是可持续发展的重要方面。下列关于燃料的说法正确的是( )
A．氢气在空气中燃烧只生成水，是理想的清洁能源
B．天然气的主要成分是CO
C．化石燃料燃烧都会产生大量CO2，是导致酸雨的主要原因
D．只有通过燃料的燃烧才能获得热能
11.科学家研究开发氢能源的脚步从未停止，下图为我国科学家研发的制取和贮存氢气的新工艺。
(1)氢气是最清洁、最理想的能源，其优点是 。
(2)反应1的化学方程式是 。
(3)与传统制氢相比，该方法制氢的优点是 。
(4)该循环过程中不断消耗的物质是 ，持续制取氢气的过程中 （填“需要”或“不需要”）不断补充ZnFe2O4。
12.（科学态度与责任）认真阅读下列材料，回答有关问题。
目前天然气的需求量在不断增加，经多年努力，我国自主大型煤制天然气甲烷化技术取得重大突破。甲烷化是在高温、高压和催化剂的作用下，把煤气化生成的一氧化碳和二氧化碳分别与氢气催化生成甲烷，其中甲烷化催化剂在这个化学反应过程中发挥着至关重要的作用。
(1)煤、天然气都属于不可再生能源，可以开发利用的新能源有 （写一种即可）。
(2)一氧化碳转化为甲烷的原理可以表示为CO＋3H2CH4＋H2O，则二氧化碳转化为甲烷的原理为 （填化学方程式）。
(3)材料中提到将煤变为清洁的天然气的关键条件是 。第2课时 降低化石能源的利用对环境的影响
知识梳理
知识点1 降低化石能源的利用对环境的影响
(1)化石燃料燃烧对环境的影响
①煤燃烧时产生 二氧化硫 、 氮的氧化物 等污染物，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 。
②汽车使用的汽油或柴油燃烧时产生的 一氧化碳 、 未燃烧的碳氢化合物 和烟尘等，会随尾气直接排放到空气中，造成污染。
③大量化石能源燃烧释放的 二氧化碳 会引起温室效应加剧，导致全球变暖。
(2)减少化石燃料对环境的影响
①提高燃料质量和改进使用技术来减少 空气污染物 的排放。
②大力推广使用 脱硫 煤，改进生产中使用的 脱硫 设备，用天然气代替煤。
③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。
知识点2 开发和利用新能源
(1)氢气作为能源，因其完全燃烧放出更多的热量，且燃烧产物是 水 ，不污染空气，被认为是理想的清洁、高能燃料。
(2)实验室里，我们常用锌与稀硫酸反应来制取氢气，反应的化学方程式为 Zn＋H2SO4===ZnSO4＋H2↑ 。
(3)正在开发和利用许多其他能源，如太阳能、风能、地热能、潮汐能、核能和生物质能等。
重难突破
重难点 能源的开发与利用
【典例】天然气广泛应用于生产、生活，其主要成分是甲烷(CH4)。
(1)天然气属于 （填“可再生”或“不可再生”）能源。
(2)室温下，充分燃烧1 g天然气和1 g煤，产生的CO2及热量的对比如图所示。据图分析，与煤相比，用天然气作燃料的优点有________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
(3)甲烷可直接应用于燃料电池，电池工作时的能量转化方式为 。
(4)甲烷和二氧化碳在高温下催化重整（Ni作催化剂）可制得CO和H2。该反应的化学方程式为 。
解析：(1)天然气属于不可再生能源。(2)根据图示可以看出，等质量的甲烷与煤燃烧，甲烷释放的热量多，产生的二氧化碳少。(3)电池工作时的能量转化方式为化学能转化为电能。(4)甲烷和二氧化碳在高温下催化重整（Ni作催化剂）可制得CO和H2，该反应的化学方程式为CH4＋CO22CO＋2H2。
答案：(1)不可再生 (2)等质量的甲烷与煤燃烧，甲烷释放的热量多，产生的二氧化碳少 (3)化学能转化为电能 (4)CH4＋CO22CO＋2H2
化石燃料燃烧产生的空气污染物
【对点训练】
能源利用和环境保护是人类共同关注的问题。
(1)目前，人类使用的燃料大多来自化石燃料，化石燃料属于 不可再生 （填“可再生”或“不可再生”）能源。
(2)煤的使用在方便人们生活的同时，也对环境造成了不良影响。含硫煤不充分燃烧产生的气体污染物有 SO2、CO （填化学式）。
(3)目前世界各国都大力提倡使用新能源，请你写出一种新能源的名称： 太阳能（合理即可） 。
知识点1 降低化石燃料对环境的影响
1.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 )
A.氢气 B．天然气 C．酒精 D．汽油
2.燃煤取暖是我国北方冬季雾霾的主要元凶，日前“煤改气”等清洁取暖行动正在展开。“煤改气”是用天然气来代替煤作供暖燃料。“煤改气”不能大幅减少的排放物是( A )
A．CO2 B．SO2 C．NO2 D．CO
煤炭主要含有碳元素，还含有少量的硫元素、氮元素等，因此煤炭燃烧会产生二氧化碳、二氧化硫、二氧化氮等气体，不完全燃烧还会产生一氧化碳。天然气的主要成分是甲烷，燃烧生成水和二氧化碳，所以“煤改气”不能大幅减少二氧化碳的排放。
3.生物柴油是以植物油和动物脂肪等为原材料精制成的燃料。研究表明，生物柴油燃烧后，二氧化硫和颗粒物质排放很少，特别是一氧化碳等有害气体的排放量比化石燃料低11%～53%。使用生物柴油的优点是( C )
①减少空气污染 ②不可再生 ③减少酸雨危害
A．①②③ B．①② C．①③ D．②③
4.随着经济的发展，能源与环境成为人们日益关注的问题。
(1)目前，人类使用的燃料大多来自化石燃料，如 煤 、石油、天然气等，它们是 不可再生 （填“可再生”或“不可再生”）能源。
(2)化石燃料的燃烧都会产生二氧化碳，导致温室效应加剧，下列气体中也能产生温室效应的有 ③④ （填序号）。
①一氧化碳 ②二氧化硫 ③甲烷 ④臭氧 ⑤氮气
(3)当家用燃气灶火焰呈黄色，锅底出现黑色固体时，应 调大 （填“调大”或“调小”）灶具的进风口，使燃料充分燃烧。
(4)汽油中加入乙醇可节省石油资源，写出乙醇充分燃烧的化学方程式： C2H5OH＋3O22CO2＋3H2O 。
知识点2 能源的开发与利用
5.神舟十六号载人飞船在新能源助力下成功升空。下列属于新能源的是( B )
A．天然气 B．氢能 C．石油 D．煤
6.液氢已应用于航天等领域。目前在生活、生产中大量使用氢能源还存在一定困难，原因是( B )
A．氢气本身无毒
B．氢气制取成本高和贮存困难
C．氢气燃烧放出的热量多
D．氢气燃烧产物不污染空气
7.能源既是国家经济发展的命脉，也是国家发展战略的重要支柱。多地有效调整能源结构，稳步发展安全高效的能源体系，合理利用如下三种发电方式，并取得了显著成效。
(1)与C相比，A、B发电的共同优点是 节约能源（或绿色环保，无废渣废气排放） （合理即可）。
(2)A的能量转化方式是把 风 能经过一系列变化转化成电能。
8.创新绿色——科技助力杭州亚运会。“使用零碳甲醇燃料”作为亚运主火炬燃料，将绿色低碳理念融入竞赛场馆设计和运营。
(1)如图，太阳能发电是将太阳能转化为 电 能。从碳排放的角度看，由化石能源（煤、石油、天然气）制得的氢气被称为“灰氢”，而如图中制得的氢气被称为“绿氢”，原因是 水中不含碳元素，则电解水制氢时产物中不含碳元素 。
(2)图中捕捉的CO2来源于 汽车尾气 （写一条即可）。
(3)下列说法正确的是 AD （填字母）。
A．“碳达峰、碳中和”中的“碳”指的是二氧化碳
B．大气中CO2过多会导致温室效应，也会形成酸雨
C．植树造林是利用植物的光合作用吸收CO2，光合作用属于物理变化
D．推广使用太阳能、风能等新能源代替化石燃料，可以减少CO2的排放
9.中国将力争2030年前实现碳达峰，2060年实现碳中和。科研人员正致力于甲醇(CH3OH)—氢气能源体系（如图）的研究。下列关于该方案的说法错误的是( D )
A．该研究有利于控制二氧化碳排放实现碳达峰
B．有望解决氢气应用中贮存和输送的瓶颈问题
C．经压缩机形成高压氢过程中分子间空隙变小
D．原位制氢过程指将CH3OH分解成H2和CO2
10.合理利用燃料，防止污染环境是可持续发展的重要方面。下列关于燃料的说法正确的是( A )
A．氢气在空气中燃烧只生成水，是理想的清洁能源
B．天然气的主要成分是CO
C．化石燃料燃烧都会产生大量CO2，是导致酸雨的主要原因
D．只有通过燃料的燃烧才能获得热能
11.科学家研究开发氢能源的脚步从未停止，下图为我国科学家研发的制取和贮存氢气的新工艺。
(1)氢气是最清洁、最理想的能源，其优点是 热值高、产物是水无污染等（答案合理即可） 。
(2)反应1的化学方程式是 6ZnFe2O46ZnO＋4Fe3O4＋O2↑ 。
(3)与传统制氢相比，该方法制氢的优点是 更节约能源（答案合理即可） 。
(4)该循环过程中不断消耗的物质是 水 ，持续制取氢气的过程中 不需要 （填“需要”或“不需要”）不断补充ZnFe2O4。
12.（科学态度与责任）认真阅读下列材料，回答有关问题。
目前天然气的需求量在不断增加，经多年努力，我国自主大型煤制天然气甲烷化技术取得重大突破。甲烷化是在高温、高压和催化剂的作用下，把煤气化生成的一氧化碳和二氧化碳分别与氢气催化生成甲烷，其中甲烷化催化剂在这个化学反应过程中发挥着至关重要的作用。
(1)煤、天然气都属于不可再生能源，可以开发利用的新能源有 太阳能（合理即可） （写一种即可）。
(2)一氧化碳转化为甲烷的原理可以表示为CO＋3H2CH4＋H2O，则二氧化碳转化为甲烷的原理为 CO2＋4H2CH4＋2H2O （填化学方程式）。
(3)材料中提到将煤变为清洁的天然气的关键条件是 催化剂 。
