课题2化石燃料的利用
学科素养构建
必备知识
关键能力
素养提升
1、化学反应常伴随能量变化
2、化石燃料及其利用
3、使用燃料对环境的影响
4、能源的利用和开发
1、知道化石燃料是人类重要的自然资源,对人类生活起着重要作用;了解化石燃料的不可再生性。
2、知道石油、煤炼制出的几种主要产品及其用途。
3、了解化学反应中的能量变化,认识燃料充分燃烧的重要性,从开发新能源和节约能源的角度拓展开放性思维。
1、了解化石燃料的不可再生性,认识合理开采和节约使用化石燃料的重要性,增强节约使用能源的观念。
2、通过燃料的不充分燃烧对空气的影响,培养学生环保意识。
教材全面解读
知识点1:使用燃料对环境的影响
1、煤和油等化石燃料燃烧造成空气污染的原因
(1)燃料成分中含有一些杂质如硫等燃烧时,产生空气污染物如二氧化硫等;
(2)燃料燃烧不充分,产生空气污染物一氧化碳等;
(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。
2、煤的燃烧对空气的污染
(1)煤燃烧时会产生粉尘,不完全燃烧时还会产生有毒的一氧化碳(CO)气体而污染空气;
(2)煤燃烧时会排放出二氧化硫(SO2)、二氧化氮(NO2)等污染物,这些气体溶于水会形成酸雨,给环境造成危害;
(3)酸雨对环境的危害:可以使水质酸化,毒害鱼类和其他水中生物;使土壤酸化,破坏农田,损害农作物、森林;腐蚀建筑物、金属制品、名胜古迹等。
(4)目前,我国已大力推广使用脱硫煤,很多地方已用天然气来替代煤。
3、汽车用燃料的燃烧对空气的污染
(1)汽车使用的燃料主要是汽油和柴油,燃烧时产生的汽车尾气的主要成分是一氧化碳、碳氢化合物、氮的氧化物、含铅化合物和烟尘等,直接排放到空气中,会造成空气污染。
(2)减少汽车尾气对空气污染的措施:
①改进发动机的燃烧方式,使燃料能充分燃烧;
②使用催化净化装置,使有害气体转化为无害气体;
③使用无铅汽油,禁止含铅物质排放;
④加大尾气监测力度,禁止未达到环保标准的汽车上路;
⑤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。
4、车用乙醇汽油
(1)乙醇及其制取:乙醇俗称酒精,其化学式为C2H5OH,它是以高粱、玉米、小麦、薯类等为原料,经过发酵、蒸馏制成的。
(2)乙醇的性质:无色、有特殊气味的液体,能与水以任意比互溶,在空气中能燃烧,发出淡蓝色火焰,放出大量的热,化学方程式为:C2H5OH+O2点燃2CO2+3H2O
(3)乙醇的用途:可用作酒精灯、火锅和内燃机的燃料。
(4)车用乙醇汽油:在汽油中加入适量乙醇作为汽车燃料(车用乙醇汽油),可适当节省石油资源,并在一定程度上减少汽车尾气的污染。
【拓展】酸雨的形成、危害及防治:
(1)酸雨的形成:大气中的二氧化硫和氮氧化物在高空遇到水蒸气,变成硫酸和硝酸雾等,随雨雪降落,形成的酸性雨,就是酸雨.
(2)酸雨的危害:酸雨会造成森林退化,湖泊酸化,鱼类死亡,水生生物种群减少,会使农田土壤酸化,会使建筑物和桥梁损坏,使文物被严重侵蚀.酸雨还会刺激人的呼吸系统、眼睛及皮肤,危害人体健康。
(3)酸雨的防治:控制酸雨的根本途径是减少酸性物质向大气的排放.目前的控制措施包括:限制高硫煤的开采和使用,治理化工、冶金、建材等行业的二氧化硫污染,重点是要治理火力发电厂的二氧化硫排放.
【应用】压缩天然气CNG是一种最理想的车用替代能源,它具有成本低,效益高,无污染,使用安全便捷等特点,正日益显示出强大的发展潜力。CNG已被应用于城市燃气事业,特别是居民生活用燃料。随着人民生活水平的提高及环保意识的增强,大部分城市对天然气的需求明显增加。天然气(管道天然气)作为民用燃料的经济效益也大于工业燃料。
【典例精讲】
考查角度1:使用燃料对环境的影响
例1:(2018?枣庄)“环境就是民生”。煤的大量使用导致空气质量下降,影响了生态环境。我市正逐步用天然气代替蜂窝煤作燃料,请回答:
(1)把煤做成蜂窝状的目的是_______________。
(2)用天然气代替蜂窝煤后,空气中污染物明显减少的有_______________(填一种)。
(3)天然气在第一次通过管道送到用户时,必须先将管道内注满氮气,其目的是_______________。
[命题立意] 本题主要考查常用燃料的使用与其对环境的影响。
【解析】(1)煤做成蜂窝状,增大了煤与氧气的接触面积,能使煤充分燃烧。(2)煤燃烧会产生二氧化硫、二氧化氮、一氧化碳、可吸入颗粒物等,天然气的主要成分是甲烷,燃烧产物是二氧化碳和水,用天然气代替蜂窝煤后,空气中污染物明显减少的有二氧化硫、二氧化氮、一氧化碳、可吸入颗粒物等。(3)天然气具有可燃性,与氧气或空气混合时点燃有可能会发生爆炸,天然气在第一次通过管道输送到用户时,必须在管道内注满氮气,其目的是排净管道内的空气防止爆炸的发生。
【答案】:(1)增大煤与氧气的接触面积;(2)二氧化硫;(3)排尽管道内的空气,防止天然气混有空气点燃时发生爆炸。
【解法指导】对于常用燃料的使用与其对环境的影响,可以联系着物质的元素组成,根据质量守恒定律来推断其燃烧产物,再结合着燃烧产物的性质进行分析探究即可.
【迁移训练】
1、下列有关环境问题的认识中,错误的是( )
A.机动车尾气的排放不会污染大气
B.大量燃烧煤、石油、天然气会导致“温室效应”
C.植树造林有利于遏制沙尘暴的发生
D.大量使用含磷洗衣粉会污染水源
2、化学与能源开发、环境保护、资源利用等密切相关.下列说法正确的是( )
A.无论是风力发电还是火力发电,都是将化学能转化为电能
B.PM2.5含有的铅、镉、铬、钒、砷等对人体有害的元素均是金属元素
C.硫的氧化物和氮的氧化物是形成酸雨的主要物质
D.“无磷洗涤剂”的推广使用,不能有效减少水体富营养化的发生
考查角度2:车用乙醇汽油的使用
例2:我国正在推广使用乙醇汽油;所谓乙醇汽油就是在汽油中加入适量乙醇(一般为10:1)混合而成的一种燃料。下列有关的叙述错误的是( )
A.由石油可以制得汽油
B.乙醇汽油是一种新型的化合物
C.汽车使用乙醇汽油可以减少有害气体的排放
D.由玉米、高梁发酵可以制得乙醇
[命题立意] 本题以乙醇汽油为载体,考查常用燃料的使用及其对环境影响。
[解析]利用石油分馏可以制得汽油等燃料,故A正确;乙醇汽油就是在汽油中加入适量乙醇(一般为10:1)混合而成的一种燃料,是由多种物质混合而成,属于混合物,故B错误;乙醇中不含有硫、氮等元素,燃烧不会生成二氧化硫、氮氧化物等有害气体,使用乙醇汽油能减少有害气体的排放,故C确。粮食中淀粉水解为葡萄糖,葡萄糖在催化剂条件下可以得到乙醇,由玉米、高梁发酵可以制得乙醇,故D正确。
[答案]B
【迁移训练】
3、汽车作为一种常见交通工具,已走进千家万户.请回答下列问题:(1)目前汽车使用的燃料是汽油.将石油加热,利用各成分的沸点不同将它们分离可得到汽油,该过程属于_____________变化.(填“物理变化”或“化学变化”)。
(2)我国已推广使用乙醇汽油,它是在汽油中加入适量的乙醇,作为汽车的燃料.下列叙述正确的是________.(填字母)
A.乙醇汽油是一种新型的化合物??????????????
B.乙醇可通过粮食发酵的方法制得C.使用乙醇汽油能减少有害气体的排放???????
D.乙醇和汽油都是可再生能源.
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知识点2化石燃料的利用(重点)
煤、石油、天然气是当今世界上最重要的三大化石燃料。它们都是混合物,都是由古代生物的遗骸经过一系列复杂变化而形成的,是不可再生的资源。
1、煤和石油
(1)煤和石油的形成和组成
简介
形成
性质
组成元素
煤
也叫煤炭,被人们称为“工业的粮食”
煤是古代植物遗体在地下经过长期复杂变化形成的
混合物,黑色固体,有光泽,具有可燃性
是由有机物和无机物所组成的复杂混合物,主要含有碳元素,此外,还含有少量的氢、氮、硫、氧等元素。
石油
人们称为“工业的血液”,是宝贵的化工原料
石油是由古代动植物遗体在地壳中经过非常复杂的变化而形成的
黏稠状混合物,有特殊气味,不溶于水,密度比水稍小,没有固定的熔点和沸点。
石油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。
(2)煤的综合利用
将煤作为燃料,主要是利用碳元素与氧反应所放出的热量,但其最大的缺点是燃烧速率慢,利用效率低,还会导致严重的大气污染。因此应将煤进行综合利用,其措施主要有三个方面(均为化学变化):?
措施
方法
煤的气化
目前主要是煤在高温下与水蒸气的反应。产物为燃料气,即煤气,又可作化工原料。主要产品有CO、CH4、H2等。?
煤的焦化
也称煤的干馏,是在隔绝空气的条件下加强热.使组成煤的物质发生分解反应。主要产品及用途:焦炭:金属冶炼;煤焦油:重要的化工原料;焦炉气:含有CO、CH4、H2等,既可作燃料又是重要的化工原料。
煤的液化
煤发生化学反应,分裂为小分子,利用催化剂向小分子中加入氯元素.得到与石油产品成分相近的燃料油,是一项人造石油的技术。
(3)石油的综合利用
利用组成石油的各组分的沸点不同,可从石油中分离出不同的燃料,如汽油、煤油、液化石油气等,使石油得到综合利用。
?
2、天然气
(1)天然气
俗名沼气、坑气,主要成分是甲烷,主要含碳、氢两种元素。天然气里的甲烷是在隔绝空气的情况下,主要由植物残体分解而生成的。有石油的地方,一般就有天然气。天然气是一种重要的气体燃料。但其贮藏量是有限的。
(2)甲烷及其性质
①探究甲烷的组成和性质(实验7-4)
实验目的
探究甲烷的组成和性质
实验步骤
观察甲烷的颜色、状态。点燃从导管放出的甲烷,在火焰的上方罩一个冷而干燥的烧杯,过一会儿,观察烧杯壁上的现象。
迅速把烧杯倒过来,向烧杯内注入少量澄清石灰水,振荡,观察现象。
实验现象
烧杯内壁有水珠生成,烧杯内壁的石灰水变浑浊。
实验结论
甲烷是无色的气体,甲烷具有可燃性,燃烧时生成水和二氧化碳,并放出大量的热。甲烷中含有碳元素和氢元素。
【核心笔记——易错点津】:当甲烷与氧气或空气混合后,点燃就有发生爆炸的危险,所以实验室中点燃甲烷前,要先检验甲烷的纯度;在煤矿的矿井里必须采取通风,严禁烟火等安全措施,以防甲烷和空气等混合发生爆炸。
②甲烷的性质
甲烷(CH4),是一种无色无味的气体,难溶于水,密度比空气小;具有可燃性:CH4+2O2点燃CO2+2H2O,甲烷燃烧时,产生明亮的蓝色火焰,放出大量的热,生成的气体可使澄清的石灰水变浑浊。
(3)甲烷的制取和利用
在池沼的底部常含有甲烷,通常也把池沼中的气体称为沼气。把秸秆、杂草、人畜粪便等废弃物放在密闭的沼气池中发酵,就可产生甲烷,用作燃料。
3、合理利用与开发化石能源
(1)化石能源的储量有限
化石能源是目前全球消耗的最主要能源,2006年全球消耗的能源中化石能源占比高达87.9%,我国的比例高达93.8%。化石能源的形成需要经过数百万年,资源是有限的,随着人们对化石能源的使用量日益增长,化石能源正越来越难以满足人类的需求。
【教材栏目解析:课本127页活动天地,128页在线测试】
见原书P212
【拓展】化石燃料主要指煤、石油、天然气,它们在地壳中的贮藏量是有限的,而且它们不可再生能源。因为它们的形成都要经历漫长的时间,这个过程无法再次人工形成,所以它们都属于不可再生能源。
【应用】化石燃料的用途:
(1)农业上用作各种农机的燃料等;
(2)工业上用于电厂的发电等;
(3)交通上用于飞机、汽车、轮船的燃料等;
(4)生活上用于取暖、做饭、烧水等。
【对比】管道煤气、管道天然气和液化气的区别:
(1)管道煤气一般是指水煤气,主要成分是CO和H2。
(2)管道天然气:主要成分是甲烷CH4。天然气的安全性比其他燃气更好。天然气燃烧时仅排出少量的二氧化碳和极微量的一氧化碳和碳氢化合物、氮氧化合物,因此是一种清洁能源。
(3)液化石油气是炼油厂在进行原油催化裂解与热裂解时所得到的副产品。?
从安全性来说,三种燃料都有起火爆炸的危险,相对来说,管道天然气的安全性要比管道煤气和液化石油气要好,气源也相对稳定。所以逐步得到推广,多数城市使用的才是管道天然气了。
【拓展】石油分馏示意图:
【解释】“西气东输”工程
我国天然气资源有60%分布在中西部地区,如新疆、四川天然气储量很大,“西气东输”工程将天然气从新疆塔里木输送到上海西郊,输气管横跨新疆、甘肃、宁夏、陕西、山西、河南、安徽、江苏、上海等9个省区。
【拓展】甲烷也是一种重要性仅次于 CO2的温室气体,同样能吸收来自太阳的红外辐射,而且吸收能力是 CO2的26倍!首次发现空气中存在着大量甲烷的时间是在本世纪40年代。自那时以来,空气中甲烷的浓度便以每年递增1%的速度不断增加,比 CO2增加的速度快了近3倍。
【资讯】北极星风力发电网讯:在全球气候行动峰会在美国旧金山召开之际,专注于能源转型资产研究的智库“碳追踪计划”(carbontrackor)推出了其最新研究报告。该报告测算,全球的化石能源需求将会在2020~2030年间见顶并开始下降,而由此带来的资产风险尚未被化石能源行业及其投资者充分认识。
【对比】完全燃烧与不完全燃烧:
完全燃烧是指物质燃烧后,产生不能继续燃烧的新物质的燃烧,即当氧气(或空气)充足时的充分燃烧;而不完全燃烧是指物质燃烧后,产生还能继续燃烧的新物质的燃烧,即当氧气(或空气)不充足时的不充分燃烧。
【图示】可燃冰:
【典例精讲】
考查角度1:化石燃料
例3:钓鱼岛及附近海域,蕴藏有大量石油和天然气,下列关于石油和天然气的叙述错误的是( )
A.天然气是混合物
B.石油是可再生能源
C.石油是一种化石燃料
D.天然气的主要成分是甲烷
[命题立意] 本题考查化石燃料的有关知识。
[解析] A、天然气的主要成分是甲烷,含有其它成分,属于混合物。B、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。C、石油是三大化石燃料之一,是一种化石燃料。D、天然气的主要成分是甲烷。
[答案]B
【解法指导】化石燃料是一种天然资源,包括:煤炭、石油和天然气,是不可再生资源。
【迁移训练】
4、(2018?桂林)下列不属于化石燃料的是( )
A.煤 B.石油
C.氢气 D.天然气
5、下列说法不正确的是( )
A.人类需要的大部分能量是由化学反应产生的
B.石油是由沸点不同的化合物组成的混合物
C.应不断加大化石燃料的开采力度以满足人类生产生活的需要
D.在化石燃料中,天然气是比较清洁的燃料
考查角度2:化石燃料的综合利用
例4:下列关于燃料综合利用的说法正确的是( )
A.煤在空气中加强热制得焦炭、煤焦油和煤气等产品
B.石油中主要含有碳、氢、氧三种元素
C.石油的分馏和煤的干馏均属于化学变化
D.石油是由一些沸点不同的化合物组成的混合物,不加热就可以直接燃烧
[命题立意] 本题考查化石燃料的综合利用。
[解析] A.煤隔绝空气加强热可制得焦炭、煤焦油和煤气等产品,故错误;B.石油中主要含有碳、氢、氧三种元素,故正确;C.石油的分馏没有生成新物质,属于物理变化,煤的干馏生成了新物质,属于化学变化,故错误;D.石油是混合物,所含有的物质沸点不同,但不加热不可以直接燃烧,故错误。
[答案]B
【解法指导】煤隔绝空气加强热制得煤焦油等物质叫做干馏,属于化学变化;石油是混合物,根据所含有的物质沸点不同可将其分馏,属于物理变化。
【迁移训练】
6、(2018?广西岑溪市水汶华侨中学三模)如图表示某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.管道煤气中的CO有毒
B.煤、石油、天然气都属于化石燃料
C.液化石油气是石油化工的一种产品
D.煤中主要含有碳元素,还含有氢、硫等元素,煤是清洁燃料
知识点4:能源的利用和开发(重点)
目前,人们正在利用和开发太阳能、核能、风能、地热能和潮汐能等新能源。这些能源的利用,不但可以部分解决化石能源面临耗尽的问题,还可以减少对环境的污染。
①太阳能:地球上最根本的能源是太阳能。太阳能的利用:一是通过集热器进行光热转换,如太阳能热水器.二是通过光电池直接转化为电能,如太阳能电池。? ②核能:来源于原子核的变化,这类变化叫核反应。核反应过程中由于原子核的变化,而伴随着巨大的能量变化,所以核能也叫原子能。? ③风能:利用风力进行发电、扬帆助航等技术,也是一种可以再生的清洁能源。?
④地热能:地壳深处的温度比地面高得多,利用地下热量也时进行发电⑤海洋能:在地球与长阳、月亮等的相互作用下海水不停地运动。站在海滩上,可以看到滚滚海浪,在其中蕴藏着潮汐能、波浪能、温差能,这些能量总称海洋能。
【区别】不可再生能源和可再生能源:
(1)不可再生的能源指煤、石油、天然气等储存能源, 这些能源的形成需要经过上万年,很难在短时间内形成,所以是不可再生能源;
(2)可再生能源指太阳能、风能、核能、潮汐能等,可无尽使用的能源或是易制造的能源,如酒精燃料等。
【视野】
利用不同形式的能量发电:
风力、水力、潮汐力、水蒸气(水受热变为水蒸气)带动涡轮机转动,发电机工作产生电能,都是物质形态改变,没有新物质生成,属于物理变化;燃烧化石燃料产生热量,有新物质生成,属于化学变化。
【区别】绿色能源和清洁能源:绿色能是指对环境无影或影响很小的能源:如:电能、光能、潮汐能、氢能等;清洁能源是指使用时不产生污染环境的物质,但产物排放过多会对环境有影响的能源,如乙醇、甲烷等燃料燃烧产生的CO2,空气中CO2过多会产生温室效应.
【典例精讲】
考查角度:新能源的开发和利用
例5:(2018?抚顺)合理利用能源和保护环境是我们关注的问题。(1)使用脱硫煤能减少_________的排放,减轻酸雨的危害。煤加工成蜂窝煤会更充分燃烧的原因是_________。
(2)为了节约石油资源,常在普通汽油中加入适量的乙醇,形成乙醇汽油作为燃料。写出乙醇燃烧的化学方程式_________。
(3)新能源的开发和利用应与时俱进,为减少化石燃料对环境造成的危害,人们正在开发使用的新能源有_________(答一种即可)。
[命题立意] 本题考查化学与能源。
【解析】(1)使用脱硫煤能减少二氧化硫的排放,减轻酸雨的危害;促进燃烧的方法有:增大氧气的浓度,增大可燃物与氧气的接触面积,所以将煤球制成“蜂窝煤”是为了增大与空气的接触面积,使其燃烧更充分;(2)乙醇燃烧生成二氧化碳和水;(3)人们正在开发和利用的新能源有太阳能、风能、地热能、潮汐能、生物质能等。
[答案](1)二氧化硫;增大与空气的接触面积;(2)C2H5OH+3O2点燃2CO2+3H2O;(3)太阳能。
【解法指导】目前,人们正在利用和开发其他新能源,如太阳能、核能、风能、地热能和潮汐能等.这些能源的利用,不但可以部分解决化石能源面临耗尽的问题,还可以减少对环境的污染.
【迁移训练】
7、(2018?沙坪坝区模拟)2017年11月,我市启用首个新能源汽车专用号牌,如图所示。有关说法不正确的是( )
A.电插头图案表示新能源汽车可充电或插电
B.渐变绿色底色寓意新能源、环保
C.新能源汽车耗能巨大,不值得推广
D.新能源汽车充分体现节能减排理念
8、(2018?海南)建设海南自贸区,要坚持“绿色、循环、低碳”的理念,为此海南省政府采取了系列相关措施。(1)写出使用新能源汽车对环境保护的重要意义;(2)列举两种适合海南推广使用的新能源。
典型考题精析
考点分析
1、煤、石油、天然气等化石燃料及其它们的主要组成元素与用途、综合利用等,是常考考点,如2018年雅安中考的第10题。常见题型为选择题、填空题或简答题。
2、化学反应中的能量变化、燃料充分燃烧等也常出现在中考的选择题中。
3、化石燃料燃烧对空气造成的污染,酸雨的形成于危害,汽车尾气污染及减少尾气的措施等,越来越受到关注,解决这类问题,是化学的重要应用之一。常见题型为选择题和填空题等。
4、合理开发与节约使用资源、新能源的开发与环境保护问题是开放性试题及研究性学习命题的热点,考查题型主要是选择题、填空题及解答题。
考题精析
考点1化石燃料及其利用
例10:(2018?雅安)家用燃料使用的发展历程(括号内表示燃料主要成分)如图所示。 下列有关说法错误的是( )
A.燃料燃烧时均放出热量
B.煤、石油、天然气都属于化石燃料
C.管道煤气有毒
D.丁烷中碳、氢元素的质量比为4:10
【答案】D
【解析】由题中信息知,A、燃料燃烧时均放出热量,故A正确;B、煤、石油、天然气都属于化石燃料,故B正确;C、管道煤气有毒,故C正确;D、丁烷化学式是C4H10,其中碳、氢元素的质量比为12×4∶10=24∶5,故D错误。
[解法指导] 随着社会对能量的需求量越来越大,化学反应提供的能量已经不能满足人类的需求。目前,人们正在开发和利用的新能源有太阳能、核能、风能、水能、地热能和潮汐能等。在某种意义上讲,人类社会的发展离不开优质能源的出现和先进能源技术的使用。在当今世界,能源的发展,能源和环境,是全世界、全人类共同关心的问题,也是我国社会经济发展的重要问题。?
综合应用创新题
1、(2018?苏州)新能源的开发利用是人类社会可持续发展的重要课题。下列属于新能源的是( )
A.天然气 B.石油 C.氢气 D.煤
2、(2018?石家庄模拟)关于燃料和能源的利用,以下说法不正确的是( )
A.人类利用的能量都是通过化学反应获得的
B.化学能转化为内能不一定通过燃烧反应来实现
C.火力发电,化学能最终转化为电能
D.化石燃料的使用带来诸多环境问题,所以应使用清洁燃料替代化石燃料3、(2018?江苏省无锡市滨湖区期中)据新华社3月26日电,我国首个大型页岩气田-涪陵页岩气田已如 期建成年产100亿立方米,相当于一个千万吨级的大油田,页岩气的主要成分为甲烷。下列说法错误的是( )
A.页岩气的开发和利用有利于缓解石油资源的短缺
B.使用页岩气可减少硫、氮氧化物的排放
C.页岩气和天然气的主要燃烧产物相同
D.页岩气开采泄露对环境无影响
4、(2018?长沙二模)德国奥迪汽车公司宣布,用水和二氧化碳为原料,已经生产出了一种车用燃油:“e-燃油”(?e-diesel),以缓解全球的能源危机。下列有关该技术说法错误的是( )
A.“e-燃油”燃烧不会再产生水和二氧化碳
B.“e-燃油”的使用可以预防酸雨的产生
C.水和二氧化碳在不同条件下能生成不同产物
D.化学在能源和环保中发挥着重要作用
5、(2018?安徽省滁州市南谯区二模)为了净化城市的空气,许多城市的公交车改用了新能源电动汽车。下列关于新能源电动汽车说法错误的是( )
A.新能源包括太阳能、氢能核能等
B.新能源电动汽车的推广使用有利于减少雾霾的产生
C.电动汽车行驶过程中是将机械能转化为电能
D.电动汽车推广使用不但保护环境且节约化石能源
6、(2018?肥城市模拟)下列关于“水与能源”的说法错误的是( )
A.寻找合适的光分解催化剂,利用太阳能使水分解是最理想的氢能来源
B.利用海水的潮汐变化可以获得电能
C.电解水时,能量由化学能转化为电能
D.水通过三态变化实现天然循环,太阳为其提供能量
7、(2018?天门)充分燃烧1kg天然气和煤所产生CO2和SO2的质量如图所示,下列说法不正确的是( )
A.等质量的煤和天然气充分燃烧,产生CO2的量接近,但产生SO2的量却相差较大
B.煤、天然气充分燃烧产生的CO2和SO2是导致酸雨的主要气体
C.煤、天然气及石油等是重要的化石燃料,属于不可再生能源
D.由图示可知,提倡将煤改为天然气作燃料,有利于改善空气质量
8、(2018?本溪)能源是社会发展展的基础。下列说法错误的是
A. 燃料充分燃烧可以节约能源
B. 煤、石油和天然气都是不可再生能源
C. 使用乙醇汽油能减少污染,节约石油资源
D. 人类需要的能量都是通过燃料燃烧获得的
9.(2018·自贡中考节选)2017年5月,我国南海海域首次实现“可燃冰”试采成功。“可燃冰”为甲烷的水合物,其化学式为CH4·8H2O,主要是由甲烷与水在高压低温条件下形成的类冰状物质,可燃烧。
(1)目前使用的主要化石燃料有______、石油和天然气等。
(2)可燃冰中元素质量比C:H:O为________ 。
(3)可燃冰在空气中燃烧的化学方程式为_______ 。
(4)与化石燃料相比较,开采可燃冰的积极意义有________ (写一条)。
【参考答案】
【迁移训练】
1、A【解析】A、机动车尾气排放大量的NO、CO等对空气会造成严重的污染;错误;B、煤、石油、天然气燃烧会产生大量的二氧化碳,会导致“温室效应”。正确;C、植树造林可以防尘,净化环境。正确;D、氮磷等营养元素过多,会发生“赤潮”等水体的污染。正确。
2、C【解析】风力发电为机械能转化为电能,火力发电为化学能转化为电能,A错误;砷为非金属元素,铅、镉、铬、钒等对人体有害的元素均是金属元素,B错误;N、S的氧化物可使雨水的酸性增强,可形成酸雨,则硫的氧化物和氮的氧化物是形成酸雨的主要物质,C正确;P元素可造成藻类植物大量生长,则“无磷洗涤剂”的推广使用,可有效减少水体富营养化的发生,D错误。
3、(1)物理;(2)BC
4、C【解析】化石燃料是指动植物遗体经过成千上万乃至上亿年才形成的燃料,包括煤、石油、天然气。氢气不是化石燃料。
5、C【解析】A、人类需要的大部分能量是由化学反应产生的,故正确;B、石油是由沸点不同的化合物组成的混合物,故正确;C、化石燃料的开采使用在满足人类生产生活的需要的同时,也带来了环境污染方面的问题,故错误;D、在化石燃料中,天然气是比较清洁的燃料,故正确。
6、D【解析】A.一氧化碳是一种有毒气体,故正确;B.煤、石油、天然气都是化石燃料,故正确;C.液化石油气是石油加工而来的,是一种化工产品,故正确;D.煤主要含有C?元素,还含有少量的H、S?等元素,燃烧后生成二氧化硫等污染性气体,造成酸雨,所以煤不属于清洁燃料,故错误。
7、C【解析】A、电插头图案表示新能源汽车可充电或插电,正确;B、渐变绿色底色寓意新能源、环保,正确;C、新能源汽车节能减排,值得推广,错误;D、新能源汽车能既能节约化石燃料,又减少了污染物的排放,充分体现节能减排理念,正确。
8、(1)减少空气污染;(2)风能、核能(或太阳能、潮汐能、氢能等)。
综合应用创新题
1、【答案】C
【解析】新能源包括太阳能、核能、风能、氢能等;而煤、石油、天然气是化石燃料,属于常规能源。
2、【答案】A
【解析】A.人类利用的能量有些不是通过化学反应获得的,例如人类利用的太阳能、风能等不是通过化学变化获得的,错误;B.化学能转化为内能不一定通过燃烧反应来实现,如缓慢氧化,正确;C.火力发电,化学能转化为热能、然后热能转化为机械能,最后机械能最终转化为电能,正确;D.化石燃料的使用带来诸多环境问题,所以应使用清洁燃料替代化石燃料,正确。
3、【答案】D
【解析】A、页岩气是蕴藏于页岩层可供开采的天然气(主要成分是甲烷)资源,岩气的开发和利用有利于缓解石油资源的短缺,正确;B、页岩气在空气中完全燃烧生成二氧化碳和水,可以减少硫、氮氧化物的排放,正确;页岩气与天然气的主要成份都是甲烷,完全燃烧生成二氧化碳和水,C正确;甲烷是温室效应气体,页岩气开采泄露易造成温室效应,D错误。
4、【答案】A
【解析】A.此技术是用水和二氧化碳为原料,已经生产出了一种车用燃油--“e-燃油”,由质量守恒定律可知,“e-燃油”燃烧的产物仍为水和二氧化碳,错误;B.“e-燃油”燃烧的产物为水和二氧化碳,不会产生造成酸雨的二氧化硫、氮氧化物等物质,可以预防酸雨的产生,正确;C.二氧化碳和水在常温下可以生成碳酸,在叶绿体中、光照的条件下能转化为葡萄糖和氧气,在一定条件下还可以转化为“e-燃油”,说明了水和二氧化碳在不同条件下能生成不同产物,正确;D.此技术说明了化学在能源和环保中发挥着重要作用,正确。
5、【答案】C
【解析】A、太阳能、氢能核能等都属于新能源,正确;B、能源电动汽车的推广使用有利于减少雾霾的产生,保护环境,正确;C、电动汽车在行驶过程中,发生的能量转化主要是将电能转化为机械能,错误;D、电动汽车推广使用不但保护环境且节约化石能源,正确。
6、【答案】C
【解析】A、制取氢气的最好方法是利用太阳光照射,使水分解,正确;B、海水的潮汐变化可以获得电能,正确;C、电解水时,能量由电能转变为化学能,错误;D、太阳为水的三态变化提供能量,同时也实现了水的天然循环,正确。
7、【答案】B
【解析】A.由图示信息可知,等质量的煤和天然气充分燃烧,产生CO2的量接近,但产生SO2的量却相差较大,故正确;B.二氧化硫是造成酸雨的主要气体,而二氧化碳不会导致酸雨,而是导致温室效应,故错误;C.煤、天然气及石油等是重要的化石燃料,属于不可再生能源,故正确;D.由图示可知,提倡将煤改为天然气作燃料,可以减少二氧化硫的排放,有利于改善空气质量,故正确。故选:B。
8【答案】D
【解析】A. 燃料充分燃烧比不充分燃烧释放热量多,故燃料充分燃烧可以节约能源,正确;B. 煤、石油和天然气都是都是亿万年前动植物由于地壳运动而被埋在地下长期受到微生物和地表巨大压力、地热等条件慢慢而形成的化合物,需要时间长,原料多,条件高,所以是不可再生能源,正确;C. 乙醇中没有硫、氮等元素,燃烧时不会产生氮、硫的氧化物,乙醇是可再生能源,使用乙醇汽油能减少污染,节约石油资源,正确;D. 人类需要的能量不都是通过燃料燃烧获得的,如太阳能的利用,错误。故选D。
9、【答案】(1)煤;(2)3:5:32;
(3)CH4?8H2O+2O2点燃CO2+10H2O;
(4)几乎不会对环境造成污染。
【解析】(1)三大化石燃料:煤、石油、天然气,所以使用主要化石燃料是煤、石油、天然气;(2)可燃冰中碳、氢、氧的质量比是:12:1×20:16×8=3:5:32;(3)甲烷燃烧生成二氧化碳和水,所以化学方程式是:CH4+2O2点燃CO2+2H2O;(4)使用可燃冰可以减少对环境的污染。