第十五讲 燃料的利用开发 学案 人教版九年级上册化学（机构用）（含答案）

第十五讲 燃料的利用开发基础
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知识点一： 燃料和热量
1.化石燃料：煤、石油、天然气，是不可再生能源，
煤：复杂的混合物,主要含有 元素，还含有少量的氢、氮、硫、氧等元素。我国主要的化石能源，被称为“工业的粮食”。煤的综合利用主要有煤的 和煤的 。
煤的汽化：在氧气不足的条件下，转化为煤气，又可作化工原料。主要产品有CO、CH4、H2等。
煤的焦化(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：焦炭用于金属冶炼、电极材料（占70％～80％）等；煤焦油是重要的化工原料（占2％～5％）；焦炉气主要含有CO、CO2、H2等，可作燃料，又是重要的化工原料（占10％～20％）。
石油：主要含 、 两种元素，是混合物，没有固定的熔点和沸点。通过给石油加热，由于组成石油的各物质的沸点不同，它们就会被先后蒸馏出来，从而得到分离。
石油被称为“工业的血液”。石油炼制的产品主要有：汽油、煤油和柴油。液化石油气的主要成分是丙烷、丁烷、丙烯和丁烯。这些物质都是人们日常生活、生产和交通运输中的常用燃料。
天然气：主要成分是 。另外沼气、矿坑气（瓦斯）等的主要成分也是甲烷。
2.化石燃料燃烧：化石燃料中的化学能转化为热能，给人们提供能量，主要产物是二氧化碳和水。
3.化学反应中的能量变化：物质发生化学反应的同时，常常伴随着能量的变化，通常表现为热量变化，即有放热现象或吸热现象。
放热反应： 、镁和盐酸反应等。
吸热反应：碳与二氧化碳反应（C+CO22CO）要吸收热量。
【要点诠释】
1.煤、石油和天然气等化石燃料是不可再生的资源，面临被耗尽的危险，应合理开采、综合利用并节约使用。使燃料充分燃烧，对于节约能源、减少环境污染非常重要。
2.使燃料充分燃烧通常考虑两点：
一是燃烧时要有足够多的 （或 ）；二是燃料和空气（或氧气）要有 。
如果空气（或氧气）不足或跟燃料接触面积太小，燃料就会不完全燃烧，不仅使产生的热量减少，浪费燃料，而且还会产生大量的一氧化碳等有害气体污染空气。
知识点二：化石燃料燃烧对环境的影响
1.化石燃料燃烧对环境的影响
（1）影响原因：化石燃料燃烧时会产生各种有害气体、固体废物等。
（2）煤和石油等化石燃料燃烧时污染因素的来源：
　　①燃料中的一些杂质如硫、氮等产生 、 等气体；
　　②燃料燃烧不充分，产生一氧化碳、碳氢化合物及碳粒等。
（3）主要污染类型及产生污染因素
污染类型
污染因素
温室效应
燃料中的碳经燃烧反应转化为二氧化碳等，这些气体进入空气导致空气中二氧化碳浓度增大，从而导致全球气温升高
热污染
火力发电厂发电剩余的“余热”被排放到河流、湖泊或海洋中，使局部水域水温上升，影响水生物的生存甚至死亡
大气污染
化石燃料燃烧产生的烟、CO、SO2、NO2等污染物被排放到大气中，不仅影响空气的质量，而且氮和硫的氧化物溶解于雨水中形成酸雨。酸雨不仅影响自然环境，而且影响了生态
2.使用和开发新的燃料及能源
煤和石油等都是重要的化工原料，他们燃烧时会对空气造成污染，所以需要使用和开发清洁的燃料。乙醇和 属于清洁能源。
名称
酒精（乙醇）
氢气
化学式

H2
燃烧反应

2H2+O22H2O
特点
燃烧产物基本上不污染环境，可做酒精灯、火锅、内燃机等的燃料
燃烧产物无污染，是最清洁的燃料，
来源
高粱、玉米和薯类经发酵、蒸馏可制得酒精，为可再生能源
氢气可由分解水得到，目前制取成本高，贮存困难，作为燃料暂不能广泛使用
现代社会对能源的需求越来越大，化学反应提供的能量已经不能满足人类的需求。目前，人们正在利用和开发其他新能源，如太阳能、核能、风能、地热和潮汐能等。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。
【要点诠释】
1.氢能源是非常理想的能源，但由于氢气的制取成本高和贮存困难，作为燃料暂时还不能广泛使用。
2.对于酸雨的认识要注意：不是“只要有二氧化硫、二氧化氮排放就会形成酸雨”，实际上酸雨是二氧化硫、二氧化氮在空气中和雨水作用而形成的，对酸雨的界定是pH要小于5.6。
3.实验室制取氢气的方程式：Zn+H2SO4==ZnSO4+H2↑
622300234950
1.（20年广州卷T10）燃料是人类社会重要的能源，下列说法不正确的是（ ）
A.煤的燃烧可能造成酸雨的原因是排放大量CO2
B.石油炼制可得到石油气、汽油、煤油等产品
C.汽车燃料改用压缩天然气可减少对空气的污染
D.乙醇(C2H5OH)，在空气中完全燃烧只生成二氧化碳和水
2.（19年广州卷T12）燃料和能源与生活息息相关，下列说法正确的是（ ）
A．石油是一种清洁能源，也是一种可再生能源
B．炒菜时油锅着火，应立即用水浇灭
C．“钻木取火”的原理是通过摩擦生热提高木材的着火点
D．燃气灶火焰出现黄色，锅底出现黑色时，可增大灶具进风口
3.（15年广州卷T5) 下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
4.（11年广州卷T5）下列过程不是通过化学变化获得能量的是
A．利用炸药爆炸开山炸石
B．利用煤燃烧发电
C．利用汽油燃烧驱动汽车
D．利用水力发电
5.（11年广州卷T21）近日，有媒体报道面条可燃，一些市民据此担心面条中加入了不安全的添加剂。
⑴仅从面条可燃就判断加入了添加剂是不科学的，因为面粉含有的主要营养素淀粉本身是可以燃烧的，淀粉的化学式为(C6H10O5)n，完全燃烧的产物是___________；燃烧过程中还可闻到像头发烧焦似的刺鼻气味，是由于面粉中另一种营养素燃烧产生的，该营养索是____________。
⑵面粉不仅可以燃烧．一定条件下还会发生爆炸。2010年2月我国某大型面粉厂灌装车间发生面粉爆炸，造成重大人员伤亡。为避免类似事件，生产过程可采取的措施有________________。
A.密封门窗，隔绝氧气 B.严禁吸烟，杜绝货源
C．轻拿轻放，减少粉尘扬起 D．提高淀粉的着火点
6.（2020·河南）从环境保护的角度考虑，下列燃料中最理想的是（ ）
A．煤 B．天然气 C．汽油 D．氢气
7.（2020·湖北荆州市）下列关于能源的说法正确的是（ ）
A．煤、石油、天然气属于可再生能源
B．煤、石油、天然气属于一次能源
C．风能、水能、地热能属于不可再生能源
D．风能、水能、地热能属于二次能源
8.（2020·北京）验证可燃物燃烧的条件。已知：白磷、红磷的着火点分别是40℃、240℃。
装置（夹持仪器已略去）
步骤及现象
Ⅰ．将一定量白磷、红磷分別浸入80℃热水中（如左图所示）。白磷、红磷均不燃烧
Ⅱ．升高右侧漏斗至红磷露出水面。红磷不燃烧
Ⅲ．升高左侧漏斗至白磷露出水面。白磷燃烧
（1）Ⅰ中白磷不燃烧的原因是________。
（2）对比Ⅱ和Ⅲ，可验证可燃物燃烧的条件是______。
215900-71120巩固练习
巩固练习
1.下列叙述正确的是（ ）
A．石油是一种化工产品
B．大量使用化石燃料会造成大气污染，因此应该停止化石燃料的开采和利用
C．人类需要的能量都是由化学反应产生的
D．目前没有大量使用氢能源，是由于氢气的制取成本高、贮存困难
2.随着全球能源使用量的增长，化石能源将日益枯竭．开发和利用新能源变得更为迫切，下列能源属于新能源的是（　 　）
①太阳能 ②煤 ③风能 ④天然气 ⑤地热能
A．①②③ B．③④⑤ C．①③⑤ D．①③④
3.下列关于煤、石油和天然气的说法错误的是（ B ）
A. 在地球上的蕴藏量都是有限的 B.都是可再生能源
C. 都属于混合物 D.完全燃烧时都有二氧化碳生成
4.天然气是城市居民日常生活中一种重要的燃料。
　（1）天然气的主要成分是__ __，其燃烧的化学方程式为 　 。
　（2）天然气在第一次通过管道输送到用户时，必须先将管道内注满氮气。填充氮气的目的是 。
　（3）天然气本身是一种无色无味的气体，但在使用时常在天然气中加入少量有特殊气味的乙硫醇。加入乙硫醇的作用是___ _。
5.“减少污染、净化空气，还我一片蓝天”，已成为市民共同的心声。
（1）洁净的空气中含量较多的气体有氧气和 （填化学式）；
（2）汽车燃料燃烧不充分时，会产生炭粒和有毒的 （填化学式）气体，污染空气；
（3）汽车使用压缩天然气（CNG）作燃料，会减少对空气的污染。天然气所含主要成分的化学式是 。压缩天然气（CNG）加气站必须悬挂，因为 。
6.乙醇汽油的使用，可以缓解石油危机。所谓乙醇汽油是在汽油中加入适量乙醇混合而成的一种燃料。
(1)乙醇汽油属于_ _(选填：“纯净物”或“混合物”)。
(2)从环境保护的角度看，下列燃料中最理想的是_ _ (填写字母编号)。
A．氢气 B．煤 C．乙醇汽油 D．煤气(主要含CO)
7.化石燃料燃烧产生大量CO2。大气中CO2含量过高会导致温室效应等环境问题。
（1）天然气（主要成分为CH4）完成燃烧的化学方程式是 。
（2）从下表数据分析，与煤相比，用天然气做燃料的优点是 。
1g物质完全燃烧产生CO2的质量
1g物质完全燃烧放出的热量
CH4
2.75g
56KJ
C
3.67g
32KJ
第十五讲 燃料的利用开发基础
1063625201930
知识点一： 燃料和热量
1.化石燃料：煤、石油、天然气，是不可再生能源，
煤：复杂的混合物,主要含有 碳 元素，还含有少量的氢、氮、硫、氧等元素。我国主要的化石能源，被称为“工业的粮食”。煤的综合利用主要有煤的 汽化 和煤的 焦化 。
煤的汽化：在氧气不足的条件下，转化为煤气，又可作化工原料。主要产品有CO、CH4、H2等。
煤的焦化(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：焦炭用于金属冶炼、电极材料（占70％～80％）等；煤焦油是重要的化工原料（占2％～5％）；焦炉气主要含有CO、CO2、H2等，可作燃料，又是重要的化工原料（占10％～20％）。
石油：主要含 碳、氢 两种元素，是混合物，没有固定的熔点和沸点。通过给石油加热，由于组成石油的各物质的沸点不同，它们就会被先后蒸馏出来，从而得到分离。
石油被称为“工业的血液”。石油炼制的产品主要有：汽油、煤油和柴油。液化石油气的主要成分是丙烷、丁烷、丙烯和丁烯。这些物质都是人们日常生活、生产和交通运输中的常用燃料。
天然气：主要成分是 甲烷 。另外沼气、矿坑气（瓦斯）等的主要成分也是甲烷。
2.化石燃料燃烧：化石燃料中的化学能转化为热能，给人们提供能量，主要产物是二氧化碳和水。
3.化学反应中的能量变化：物质发生化学反应的同时，常常伴随着能量的变化，通常表现为热量变化，即有放热现象或吸热现象。
放热反应： 燃烧 、镁和盐酸反应等。
吸热反应：碳与二氧化碳反应（C+CO22CO）要吸收热量。
【要点诠释】
1.煤、石油和天然气等化石燃料是不可再生的资源，面临被耗尽的危险，应合理开采、综合利用并节约使用。使燃料充分燃烧，对于节约能源、减少环境污染非常重要。
2.使燃料充分燃烧通常考虑两点：
一是燃烧时要有足够多的 空气（或 氧气 ）；二是燃料和空气（或氧气）要有 足够大的接触面积 。
如果空气（或氧气）不足或跟燃料接触面积太小，燃料就会不完全燃烧，不仅使产生的热量减少，浪费燃料，而且还会产生大量的一氧化碳等有害气体污染空气。
知识点二：化石燃料燃烧对环境的影响
1.化石燃料燃烧对环境的影响
（1）影响原因：化石燃料燃烧时会产生各种有害气体、固体废物等。
（2）煤和石油等化石燃料燃烧时污染因素的来源：
　　①燃料中的一些杂质如硫、氮等产生 SO2、NO2 等气体；
　　②燃料燃烧不充分，产生一氧化碳、碳氢化合物及碳粒等。
（3）主要污染类型及产生污染因素
污染类型
污染因素
温室效应
燃料中的碳经燃烧反应转化为二氧化碳等，这些气体进入空气导致空气中二氧化碳浓度增大，从而导致全球气温升高
热污染
火力发电厂发电剩余的“余热”被排放到河流、湖泊或海洋中，使局部水域水温上升，影响水生物的生存甚至死亡
大气污染
化石燃料燃烧产生的烟、CO、SO2、NO2等污染物被排放到大气中，不仅影响空气的质量，而且氮和硫的氧化物溶解于雨水中形成酸雨。酸雨不仅影响自然环境，而且影响了生态
2.使用和开发新的燃料及能源
煤和石油等都是重要的化工原料，他们燃烧时会对空气造成污染，所以需要使用和开发清洁的燃料。乙醇和 氢气 属于清洁能源。
名称
酒精（乙醇）
氢气
化学式
C2H5OH
H2
燃烧反应
C2H5OH+3O22CO2+3H2O
2H2+O22H2O
特点
燃烧产物基本上不污染环境，可做酒精灯、火锅、内燃机等的燃料
燃烧产物无污染，是最清洁的燃料，
来源
高粱、玉米和薯类经发酵、蒸馏可制得酒精，为可再生能源
氢气可由分解水得到，目前制取成本高，贮存困难，作为燃料暂不能广泛使用
现代社会对能源的需求越来越大，化学反应提供的能量已经不能满足人类的需求。目前，人们正在利用和开发其他新能源，如太阳能、核能、风能、地热和潮汐能等。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。
【要点诠释】
1.氢能源是非常理想的能源，但由于氢气的制取成本高和贮存困难，作为燃料暂时还不能广泛使用。
2.对于酸雨的认识要注意：不是“只要有二氧化硫、二氧化氮排放就会形成酸雨”，实际上酸雨是二氧化硫、二氧化氮在空气中和雨水作用而形成的，对酸雨的界定是pH要小于5.6。
3.实验室制取氢气的方程式：Zn+H2SO4==ZnSO4+H2↑
622300234950
1.（20年广州卷T10）燃料是人类社会重要的能源，下列说法不正确的是（ A ）
A.煤的燃烧可能造成酸雨的原因是排放大量CO2
B.石油炼制可得到石油气、汽油、煤油等产品
C.汽车燃料改用压缩天然气可减少对空气的污染
D.乙醇(C2H5OH)，在空气中完全燃烧只生成二氧化碳和水
2.（19年广州卷T12）燃料和能源与生活息息相关，下列说法正确的是（ D ）
A．石油是一种清洁能源，也是一种可再生能源
B．炒菜时油锅着火，应立即用水浇灭
C．“钻木取火”的原理是通过摩擦生热提高木材的着火点
D．燃气灶火焰出现黄色，锅底出现黑色时，可增大灶具进风口
3.（15年广州卷T5) 下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
4.（11年广州卷T5）下列过程不是通过化学变化获得能量的是（ D ）
A．利用炸药爆炸开山炸石
B．利用煤燃烧发电
C．利用汽油燃烧驱动汽车
D．利用水力发电
5.（11年广州卷T21）近日，有媒体报道面条可燃，一些市民据此担心面条中加入了不安全的添加剂。
⑴仅从面条可燃就判断加入了添加剂是不科学的，因为面粉含有的主要营养素淀粉本身是可以燃烧的，淀粉的化学式为(C6H10O5)n，完全燃烧的产物是_CO2 、H2O___；燃烧过程中还可闻到像头发烧焦似的刺鼻气味，是由于面粉中另一种营养素燃烧产生的，该营养索是___蛋白质____。
⑵面粉不仅可以燃烧．一定条件下还会发生爆炸。2010年2月我国某大型面粉厂灌装车间发生面粉爆炸，造成重大人员伤亡。为避免类似事件，生产过程可采取的措施有___B、C____。
A.密封门窗，隔绝氧气 B.严禁吸烟，杜绝货源
C．轻拿轻放，减少粉尘扬起 D．提高淀粉的着火点
6.（2020·河南）从环境保护的角度考虑，下列燃料中最理想的是（ D ）
A．煤 B．天然气 C．汽油 D．氢气
7.（2020·湖北荆州市）下列关于能源的说法正确的是（ B ）
A．煤、石油、天然气属于可再生能源
B．煤、石油、天然气属于一次能源
C．风能、水能、地热能属于不可再生能源
D．风能、水能、地热能属于二次能源
8.（2020·北京）验证可燃物燃烧的条件。已知：白磷、红磷的着火点分别是40℃、240℃。
装置（夹持仪器已略去）
步骤及现象
Ⅰ．将一定量白磷、红磷分別浸入80℃热水中（如左图所示）。白磷、红磷均不燃烧
Ⅱ．升高右侧漏斗至红磷露出水面。红磷不燃烧
Ⅲ．升高左侧漏斗至白磷露出水面。白磷燃烧
（1）Ⅰ中白磷不燃烧的原因是___缺少氧气_____。
（2）对比Ⅱ和Ⅲ，可验证可燃物燃烧的条件是_燃烧需要达到可燃物着火点_____。
215900-71120巩固练习
巩固练习
1.下列叙述正确的是（ D ）
A．石油是一种化工产品
B．大量使用化石燃料会造成大气污染，因此应该停止化石燃料的开采和利用
C．人类需要的能量都是由化学反应产生的
D．目前没有大量使用氢能源，是由于氢气的制取成本高、贮存困难
2.随着全球能源使用量的增长，化石能源将日益枯竭．开发和利用新能源变得更为迫切，下列能源属于新能源的是（　C　）
①太阳能 ②煤 ③风能 ④天然气 ⑤地热能
A．①②③ B．③④⑤ C．①③⑤ D．①③④
3.下列关于煤、石油和天然气的说法错误的是（ B ）
A. 在地球上的蕴藏量都是有限的 B.都是可再生能源
C. 都属于混合物 D.完全燃烧时都有二氧化碳生成
4.天然气是城市居民日常生活中一种重要的燃料。
　（1）天然气的主要成分是__CH4__，其燃烧的化学方程式为 CH4+2O2?CO2+2H2O　 。
　（2）天然气在第一次通过管道输送到用户时，必须先将管道内注满氮气。填充氮气的目的是 排尽管道内的空气，防止甲烷与空气混合点火时发生爆炸 。
　（3）天然气本身是一种无色无味的气体，但在使用时常在天然气中加入少量有特殊气味的乙硫醇。加入乙硫醇的作用是___提醒人们及早发现天然气泄漏，防止爆炸事故的发生_。
5.“减少污染、净化空气，还我一片蓝天”，已成为市民共同的心声。
（1）洁净的空气中含量较多的气体有氧气和 N2 （填化学式）；
（2）汽车燃料燃烧不充分时，会产生炭粒和有毒的 CO （填化学式）气体，污染空气；
（3）汽车使用压缩天然气（CNG）作燃料，会减少对空气的污染。天然气所含主要成分的化学式是 CH4 。压缩天然气（CNG）加气站必须悬挂，因为 加气站空气中含有天然气，遇到明火，可能会爆炸 。
6.乙醇汽油的使用，可以缓解石油危机。所谓乙醇汽油是在汽油中加入适量乙醇混合而成的一种燃料。
(1)乙醇汽油属于_混合物_(选填：“纯净物”或“混合物”)。
(2)从环境保护的角度看，下列燃料中最理想的是_A_ (填写字母编号)。
A．氢气 B．煤 C．乙醇汽油 D．煤气(主要含CO)
7.化石燃料燃烧产生大量CO2。大气中CO2含量过高会导致温室效应等环境问题。
（1）天然气（主要成分为CH4）完成燃烧的化学方程式是 CH4+2O2?CO2+2H2O 。
（2）从下表数据分析，与煤相比，用天然气做燃料的优点是 热值高，产生的二氧化碳少，对环境的影响小 。
1g物质完全燃烧产生CO2的质量
1g物质完全燃烧放出的热量
CH4
2.75g
56KJ
C
3.67g
32KJ