第六单元 第二节 化石燃料的利用（同步提优学案）

第二节：化石燃料的利用
学习目标
中考考点关注
1、知道化石燃料是重要的不可再生的能源。（重点）
2、知道化石燃料燃烧对环境的影响。
1、化石燃料与环境的关系（常考点）
2、化石燃料的利用（常考点）
教材知识精析
知识点1、化石燃料的燃烧（重点或难点）
1、化石燃料的成分及分类
⑴种类及主要成分
★都是不可再生的资源。
煤——工业的粮食
石油——工业的血液
(2)形成过程:由远古时代的生物体被埋入地下后,经过亿万年
时间,在地球内部热量和压力的作用下缓慢形成的。
2、化石燃料燃烧对环境的影响
⑴天然气的燃烧
意义：化石燃料在空气（或氧气）中燃烧生成CO2和H2O,同时会将化学能以光能和热能的形式释放出来，是很好的能源。日常生活中我们经常利用化石燃料燃烧产生的热能取暖、煮饭、将热能转化为我们所需要的电能。
⑵选择燃料时应考虑的因素
⑶化石燃料燃烧对环境的影响
☆尖子生笔记☆
【拓展延伸】
能源的几种常见分类
2、正在利用和开发的新能源
(1)太阳能:主要利用形式有太阳能的光热转换、光电转换以及光化学转换。
(2)核能:核电建设投资费用仍然比常规能源发电高,投资风险较大。
(3)海洋能:海洋能指蕴藏于海水中的各种可再生能源,包括潮汐能、波浪能、海流能、海水温差能、海水盐度差能等。
(4)风能:分布广泛,永不枯竭,对交通不便、远离主干电网的岛屿及边远地区尤为重要。
(5)地热能:地球内部热源可来自潮汐摩擦、化学反应和放射性元素衰变释放的能量等。
知识点2、化石燃料的综合利用（了解）
1、综合利用的原因
⑴将有限的化石燃料直接燃烧会造成环境污染和资源浪费
⑵化石燃料是不可再生能源，储量有限。
2、综合利用方式
⑴开发和利用新能源。 （太阳能、风能、水能、地热能、氢能）
⑵积极对环境进行综合治理。
⑶减少化石燃料的直接燃烧，对化石燃料进行综合利用。
石油的综合利用
3、解决能源危机,保护环境
⑴节约能源：节约用电 ；节约用煤；
研制节能产品，减少能源消耗；
⑵提高燃料的利用率：改进燃料燃烧设备和技术，使燃料充分燃烧；对燃料进行深加工后综合利用；
⑶开发利用新能源
如：太阳能、核能、氢能源、风能、地热能、潮汐能
☆尖子生笔记☆
【易错点津】
1、天然气的主要成分和沼气的主要成分都是甲烷，但是天然气属于不可再生能源，而沼气属于可再生能源。
2、石油的分馏是物理变化，石油的加工是化学变化；煤的气化、液化、焦化等都是化学变化。
【化学小常识】
煤气的主要成分是氢气、一氧化碳、甲烷等，由煤制取，而灌装“煤气”并非煤气，而是液化石油气，其主要成分是：
C4H8 、 C3H6 、 C4H10，由石油制取
解题能力突破
题型2 、化石燃料的利用对环境的影响
【例2】（2017·襄阳） “绿色化学”是21世纪化学发展的主导方向，其核心要求是从源头上消除污染。以下做法符合“绿色化学”理念的是21*cnjy*com
A．将垃圾废物浇上汽油焚烧 B．研究、开发、利用氧能源
C．让工业废水直接排入汉江 D．禁止化工厂生产化工产品
【答案】B
【解析】A．将垃圾废物浇上汽油焚烧 ，会产生大量有害气体和烟尘，污染空气； B．研究、开发、利用氧能源，可以减少污染物的排放，有利于保护环境；C．让工业废水直接排入汉江 会导致水、土壤被污染 D．不能禁止化工厂生产化工产品，因为生成、生活都需要这些产品，为了保护环境可以采用合理的生产方案，减少污染物的排放，提倡绿色化学。
【解法归纳】将化石燃料的主要成分，燃烧的产物和空气的污染物与防治相结合；
【题组训练1】（2017·龙东）6月5日是世界坏境日，我国今年的主题为“绿水青山，就是金山银山”，下列做法不符合这一主题的是
【题组训练2】（2017·天水）绿色化学有助于解决环境污染问题，下列做法不符合绿色化学理念的是（　　）
A．大力发展公共交通，提倡绿色出行 B．使用可降解塑料，减少白色污染
C．加速石油的开采，可以快速提高人类生活质量
D．为了防止水污染，农业上要合理使用化肥、农药
【题组训练3】（2017·枣庄）通过创建卫生城市活动，枣庄市空气状况有了明显改善，但测得目前空气的主要污染物仍是PM2.5，下列做法应该继续提倡的是
①保护青山绿水②就地焚烧秸秆③发展共享单车④减少燃煤使用⑤燃放烟花爆竹
A．①③④ B．①②④ C．①②③④ D．②③④⑤
题型1 、学科综合题
【例1】（2017·青岛）2017年5月我国海域可燃冰试采获得成功。可燃冰（天然气水合物）是资源量丰富的高效清洁能源，能释放出天然气。
（1）生活中，可以利用天然气（主要成分是甲烷）获得热量。甲烷燃烧的化学方程式为_________________________。
（2）工业上，可以利用甲烷获得氢气，其反应的微观示意图如下：
图1
图2
①图1所示反应的化学方程式为_____________________。
②在图2横线处补全相应微粒的图示。
【答案】
（1）CH4+2O2点燃CO2+2H2O
（2）①CH4+H2O一定条件CO+3H2 ②
【解析】
（1）考查学生对于甲烷燃烧方程式的书写，故答案为
CH4+2O2点燃CO2+2H2O；
（2）考查学生对于微观示意图的理解，并根据微观示意图书写方程式，根据微观示意图可知，方程式为
CH4+H2O一定条件CO+3H2；
（3）考查对于质量守恒定律相关知识的理解，根据质量守恒定律可知反应前后原子个数及种类不变，
【解法归纳】（编写要求：将每节中涉及到的常考题型按知识点的顺序做总结，每个题型精选1—2个例题，做典型例题讲解，选题时，优先选择使用本版本教材的最新中考题，但要注意不能超范围。通过典型例题，总结、归纳解题规律和方法，要让学生通过学习典型例题和解题方法，学会做题）
【题组训练4】(1)天然气的主要成分是____________________________。
(2)其主要成分燃烧的化学方程式为____________________。
(3)天然气与空气混合点燃易________。
(4)若晚上发现家中天然气泄漏,不能做的事情是_ _______________。
【题组训练5】（2017·重庆市B）将适量乙醇（C2H5OH）完全溶解于汽油中可作为汽车燃料，简称乙醇汽油．下列有关说法不正确的是（　　）
A．使用乙醇汽油可节省石油资源
B．静置后乙醇汽油会出现分层现象
C．一个乙醇分子由9个原子构成
D．乙醇中碳氢元素的质量比为4：1
【题组训练6】（2017·遂宁）汽车尾气是导致酸雨的重要原因之一，为减少有害气体的排放，人们在汽车排气管上安装“催化转换器”，发生反应的微观示意图如下：

（1）写出乙图中物质的化学式　N2　．
（2）该反应中化合价有改变的两种元素是　C、N　（填元素符号）．
得分高手体验（可或缺）
【例题】（学科综合题）【2017年天津市】（7分）能源利用和环境保护是人类共同关注的问题。
（l）下列说法中正确的是________（填字母）。
A．煤、石油和天然气都属于可再生能源 B．从环境保护角度考虑，最理想的燃料是汽油
C．可燃冰将成为未来新能源，其中主要含有甲烷水合物
（2）煤燃烧时排放出的二氧化硫等污染物，有可能会导致降雨的酸性增强。我们把pH______5.6（填“>”“=”或“<”）的降雨称为酸雨。某电厂为防止环境污染，用石灰石浆来吸收二氧化硫，其反应的化学方程式为：2CaCO3 +2SO2+O2=2CaSO4+2x，则x的化学式为________。
（3）研究发现，二氧化碳和氢气在催化剂作用下转化为甲醇（CH3OH）和水。该反应的化学方程式为________。
（4）将一定质量的甲醇与4.4g氧气混合于密闭容器内，在一定条件下，发生如下反应：
8CH3OH＋xO2mCO2＋2CO+16H2O。当反应物完全耗尽且全部转化为生成物时，有3.6g水生成，同时生成二氧化碳的质量为_______g。
综合培优训练
能力通关
1、（2017?庆阳）下列属于化石燃料的是
A．天然气 B．沼气 C．木柴 D．_______
2、（2017·达州）化学为我们解决能源、材料、粮食和环境问题，从而促进社会和谐发展。以下观点正确的是 （ ）
A．煤、石油、天然气等化石燃料是可再生的，人类可以无限制的开发利用
B．农药和化肥能促进粮食生产，可以尽量多用
C．塑料属于合成材料，为我们的生活创造便利，但会造成“白色污染”
D．生活污水可以直接排入河流中
3、（2017·山西）2017年3月，国务院总理李克强在政府工作报告中强调：“坚决打好蓝天保卫战”山西省积极行动，落实整改措施，省城太原首先通过以下三种方式缓解空气污染初见成效。

A．电动出租车 B．垃圾清扫车 C．喷水雾汽车
（1）为了使空气更新，天空更蓝，你作为环保小卫士，认为推广使用上述方式的好处是 （任选一项回答）21*cnjy*com
（2）空气污染严重损害人体健康，影响作物生长，破坏生态平衡引起空气污染的有害气体种类很多，请举一例 （用化学式表示）
（3）你认为改善空气质量的措施正确的是
a．推广使用新能源 b．加强企业排污管理 c．雾霾多发天气，实行私家车限号出行。
4、（2017?兰州）“少一些烟尘，多一片蓝天，建设文明城市，人人有责”。
（1）汽车尾气在装有催化剂的净化器中反应的微观过程可用下图表示:
①该反应中没有发生改变的粒子是 (填“分子”“原子”或“离子”)
②写出上述反应的化学方程式: 。
（2）煤燃烧时产生的二氧化硫是形成酸雨的主要气体之一，请你提出一条防止酸雨发生的建议: 。
5、（2017·德州）能源、环境与人类的生活和社会发展密切相关。2017年5月18日我国宣告可燃冰试采成功，这在世界上也是首次。可燃冰外观像冰，在地球上的储量大约是已探明其他化石燃料总量的2倍；同等条件下，可燃冰燃烧产生的能量比传统的化石燃料要多出数十倍，而且燃烧后不产生任何残渣和废气，是公认的地球上尚未开发的最大新型能源。
(1)目前，人类使用的化石燃料主要包括____________。
(2)为减少污染、提高煤的利用率，可在高温条件下将其转化为可燃性气体，此过程的微观示意图如下图所示，该反应的化学方程式为___________________。
(3)为方便贮存和运输，天然气通常被压缩到容积很小的钢瓶中，而可燃冰却很难被压缩。
试从分子的角度分析，其中的原因是 。
(4)可燃冰作为新型能源，相比传统化石燃料具有很多优势，主要是___________（填序号）。
A.储量丰富 B．燃烧值大 C．清洁、无污染 D．易于开采
2、巅峰训练
1、（2017·东营）2017年5月18日，我国在南海海域试采可燃冰获得成功，我国成为全球第一个在海域可燃冰试开采中获得连续稳定产气的国家。
（1）可燃冰被科学家誉为“21世纪能源”。可燃冰中，水分子形成一种空间笼状结构，CH4和少量N2，CO2等分子填入笼内的空隙中，无固定的组成，因此可燃冰属于________（填“纯净物”或“混合物”）。
（2）沼气、天然气的主要成份也是甲烷。充分燃烧1000g天然气和煤所产生的CO2和SO2气体的质量如图l所示，请写出甲烷燃烧的化学方程式：______________。根据图示和已有知识分析，天然气被誉为城市清洁能源的原因有_______________。（答两条即可）。
（3）天然气是一种无色无味的气体，密度小于空气，天然气泄漏后．遇明火或静电易发生爆炸，为防止因天然气泄漏造成危险，可在家中安装报警器，图2甲、乙两种情况，安装位置正确的是______________。
（4）甲烷不仅是重要的燃料，同时也是重要的化工原料，图3是以甲烷为原料，一定条件下制取某液体燃料的微观过程示意图。由此得出：进程I中参加反应的各物质分子个数比为_____，进程Ⅱ反应的化学方程式为________________。
参考答案
【题组训练】
1、【答案】C
【解析】氢能，太阳能都是清洁能源，不会对环境造成任何污染；尾气直接排放，会导致污染空气；垃圾分类回收，既能节约资源，又能保护环境；选C
2、【答案】C
【解析】A．大力发展公共交通，提倡绿色出行，减少私家车的使用能有效减少污染，故正确；B．使用可降解塑料，能使塑料较快分解，从而减少白色污染，故正确；C．加速石油的开采，会增大对环境的影响和资源的消耗，故错误；D．农业上合理使用农药和化肥，可以减少水体污染，故正确．故选C．
3、【答案】A
【解析】①保护青山绿水，可以有效保护环境，正确；②就地焚烧秸秆，会产生大量有害气体和烟尘，污染环境，错误；③发展共享单车，可以减少污染物的排放，正确；④减少燃煤使用可以减少污染物的排放，正确；⑤燃放烟花爆竹，可以产生大量有害气体和烟尘，污染环境，错误；故选A
4、【答案】:(1)甲烷(或CH4)
(2)CH4+2O2 CO2+2H2O
(3)发生爆炸
(4)不能开电灯或打电话或使用打火机等
【解析】天然气的主要成分是甲烷(CH4),甲烷具有可燃性,点燃天然气与空气的混合气体容易引发爆炸,故发现家中天然气泄漏时,应注意严禁烟火,并立即关闭阀门、开窗通风;甲烷燃烧产生水和二氧化碳,利用定“1”法配平化学方程式,即先定甲烷的化学计量数为1,再配碳原子和氢原子,最后配氧原子,遇到不能整除的情况再统一乘以2。
5、【答案】B
【解析】A、乙醇可以通过粮食发酵制成，使用乙醇汽油能节约石油资源，正确；B、乙醇（C2H5OH）完全溶解于汽油中形成溶液，溶液具有均一性与稳定性，静置后乙醇汽油不会出现分层现象，错误；C、由乙醇的化学式可知，每个乙醇分子是由2个碳原子、6个氢原子和1个氧原子，共9个原子构成的，正确；D、乙醇中碳氢元素的质量比为（12×2）：（1×6）=4：1，正确。故选B。
6、【答案】（1）N2；（2）C、N．
【解析】：（1）由质量守恒定律反应前后原子的种类及数目不变可知，乙图中的物质是氮气，化学式是：N2；
（2）由生反应的微观示意图可知，该反应是一氧化碳和一氧化氮在催化剂的作用下能生成氮气和二氧化碳，化学方程式是：2CO+2NON2+2CO2，由方程式可知，碳元素由+2价变成了+4价，氮元素由+2价变为0价，所以该反应中化合价有改变的两种元素符号是C、N．
得分高手体验（可或缺）
【答案】（1）C；（2）<；CO2；（3）CO2+3H2 催化剂CH3OH+H2O；（4）3.3
264 288
y 3.6g
264/y=288/3.6g y=3.3g
【解法归纳】掌握燃料的燃烧化反应方程式，理解化学反应的微观过程，知道燃烧燃烧对环境的影响，并能利用反应方程式进行有关计算。
综合培优训练
能力通关
1、【答案】A，石油
【解析】三大化石燃料是煤、石油、天然气。故选A，填煤、石油等。
2、【答案】C
【解析】煤、石油、天然气等化石燃料是不可再生的，不能无限制的开发利用；农药和化肥能促进粮食生产，但大量施用会造成环境污染，不可以尽量多用，应适量的使用；生活污水直接排入河流中会造成水体污染，应集中净化处理后再排放。故ABD错误，应选C。
3、【答案】（1）A．减少化石燃料燃烧，减少空气污染（答案合理即可）（2）SO2（合理即可）（3）abc
【解析】（1）A、电动出租车能减少化石燃料燃烧，减少空气污染；B、垃圾清扫车能减少垃圾的量，有利于保护环境；C、喷水雾汽车能减少空气中可吸入颗粒的量；（2）会污染空气的有害气体有：一氧化碳、二氧化氮和二氧化硫，分别表示CO、NO2、SO2；（3）a、推广使用新能源能减少有害气体的排放，有利于保护空气，正确；b、加强企业排污管理能减少废气的排放，有利于保护空气，正确；c、雾霾多发天气，实行私家车限号出行可减少可吸入颗粒物的排放，有利于保护空气，正确。故选abc。
4、【答案】①原子；②2NO+2CO N2+2CO2。（2） pH试纸，使用清洁燃料等。
【解析】①化学变化的过程是旧的分子分成原子，然后原子再重新组合生成新的分子，该反应中没有发生改变的粒子是原子；②由图可知一氧化碳和一氧化氮反应生成氮气和二氧化碳，反应的化学方程式:2NO+2CO N2+2CO2。（2）煤燃烧时产生的二氧化硫是形成酸雨的主要气体之一，防止酸雨发生的建议:使用清洁燃料、减少污染物的排放 。
5、【答案】(1)煤、石油、天然气(2)C+H2OCO+H2(3)气态物质分子之间的间隔较大，易压缩；固态物质分子之间的间隔较小，不易被压缩 (4) ABC
【解析】目前，人类使用的化石燃料主要包括煤、石油、天然气；从反应的示意图可得出，钙反应的化学方程式为C+H2OCO+H2；天然气通常被压缩到容积很小的钢瓶中，而可燃冰却很难被压缩。
从分子的角度分析其原因是气态物质分子之间的间隔较大，易压缩；固态物质分子之间的间隔较小，不易被压缩；由题中信息：可燃冰外观像冰，在地球上的储量大约是已探明其他化石燃料总量的2倍；同等条件下，可燃冰燃烧产生的能量比传统的化石燃料要多出数十倍，而且燃烧后不产生任何残渣和废气，是公认的地球上尚未开发的最大新型能源。可知可燃冰作为新型能源，相比传统化石燃料具有很多优势，主要是储量丰富、燃烧值大、清洁、无污染。故选ABC。
2、巅峰训练
【答案】（1）混合物（1分）
（2）CH4+2O2CO2+2H2O（2分）燃烧产生的二氧化碳少，减少了空气污染（1分）燃烧充分，产生的有害气体和烟尘少（1分）（3）甲（1分）
（4）1：1（2分） 2H2+COCH3OH（2分，产物的化学式为CH3CHO或CH4O等合理即可）
【解析】（1）可燃冰是主要成分为甲烷的混合物；（2）甲烷和氧气在点燃条件下反应生成二氧化碳和水，反应方程式为：CH4+2O2点燃CO2+2H2O；甲烷燃烧，热值高，污染物少，几乎没有残渣和废弃物，减少了空气污染， （3）甲烷的密度比空气小，报警器应放在上方；（4）由微观过程示意图可知：进程I中参加反应的各物质分子个数比为1：1；氢气和一氧化碳化合生成甲醇，反应方程式为2H2+CO一定条件下CH3OH