2021年上海初三化学上册第七单元《燃料及其借助》课题2《燃料的合理借助与开发》要点

第七单元 燃料及其借助  课题2  燃料的合理借助与开发（讲学）

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1、了解化石燃料是人类要紧的自然资源，对人类生活起着要紧用途；同时知道化石燃料的不可再生性，认识合理开采和节省用化石燃料的重要程度。

2、了解石油炼制出的几种主要商品及其作用与功效。

3、知道化学反应中的能量变化，认识燃料充分燃烧的条件和重要程度。

4、知道化石燃料燃烧对环境的影响。

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要点1、化石燃料

化石燃料主要指煤、石油、天然气，它们在地壳中的储藏量是有限的，都是不可再生资源。燃料燃烧不充分，不但产生的热量少，而且还会产生很多等物质，污染空气，燃烧时充入足够多的空气或者增大燃料与空气的接触面积可以提升燃料的借助率。化石燃料燃烧时会对环境导致污染，将来最佳的能源是氢能源，其他新能源还还有乙醇、太阳能、核能、风能、地热能和潮汐能等。

1．煤和石油的比较

（1）煤和石油都是复杂的混合物。煤是古时候植物遗体埋在地下经过多年复杂的变化而形成的复杂化合物，主要含有碳元素，还含有少量氢元素和少量的氮、硫、氧等元素，以煤作燃料主如果借助煤与氧气反应所释放的热量。

（2）石油是古时候海洋生物的遗骸埋在地下经长期复杂而形成的一种粘稠状的液体，它是由沸点不一样的化合物组成的复杂混合物。石油主要含有碳、氢两种元素，同时还含有少量的硫、氧、氮等元素，石油不溶于水，密度比水小，没固定的熔点和沸点。

（3）为了使煤得到综合借助，将煤隔绝空气加大热，可以得到焦炭、煤焦油、焦炉煤气等多种商品，这就是煤的干馏。其中，焦炭可以用于冶金工业（如炼钢、炼铁等）；煤焦油可以用作化工材料；焦炉煤气的主要成分是及其他气体，可以用作燃料。煤的干馏是一种化学变化。

（4）借助石油里各组分的沸点不同，把石油加热蒸发而分开，可以提炼出不少石油商品，这就是石油的分馏。石油蒸馏后可以得到液化石油气，各种溶剂、汽油、煤油、柴油、石蜡、沥青等。石油的分馏是一种物理变化。

2．煤气和液化石油气有什么区别

煤气作为生活燃气，主要成分是一氧化碳，氢气等，而液化石油气的主要成分是丙烷、丁烷、丙烯和丁烯等。

3．天然气

天然气的形成与石油相同，在有石油的地方一般都有天然气，天然气的主要成分是甲烷，甲烷是没颜色，没气味的气体，极难溶于水。国内“西气东输”工程所输送的能源物质就是天然气。

（1）天然气是混合物，甲烷是纯净物，天然气的主要成分是甲烷。

（2）甲烷在空气中可以燃烧，化学方程式为，反应时产生蓝色火焰，在火焰上方倒扣一只烧杯，烧杯内部出现水雾，并生成使澄清的石灰水变浑浊的气体。天然气是一种易燃易爆气体，所有点燃前必须要先检验其浓度。

（3）科学家发现海底埋藏着很多的“可燃冰”，即甲烷水化物。

4．化石燃料燃烧对环境的污染

煤和石油及其加工的商品燃烧时产生的各种废气（等）、废渣（未燃烧的炭粒、尘粒）及余热会对空气导致污染。

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【考试试题示例】

例1. 下列燃料中，是化石燃料的是（）

A．  柴草     B．  氢气      C．  乙醇      D．  石油

【答案】D

【分析】  解答本题要学会化石燃料的类型，只有如此才能对有关方面的问题做出正确的判断．

天然气、煤、石油是化石燃料．在国内能源范围占有要紧的地位．

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．柴草、氢气、乙醇不是化石燃料，石油是化石燃料．

故选D．

例2. 目前国内一些地方因为自然资源的过分开采，已被国家确定为资源枯竭地，在自然资源中享有“工业粮食”之称的是（）

A．  天然气        B．  石油     C．  煤       D．  可燃冰

【答案】C

【分析】  

天然气、煤、石油是化石燃料，用完之后不可以再产生，是不可再生能源．

化石燃料中，煤被誉为工业的粮食，石油被誉为工业的血液．

故选：C．

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要点2、化学反应中的能量变化

1．化学反应中的能量变化

化学反应在生成新物质的同时，还随着着能量的变化，一般表现为热量变化。化学反应依据能量变化的不同分为吸热反应和放热反应。人类需要的大多数能量是由化学变化产生的。比如生活燃料的用法，或借助化学能转变成电能、机械能等。

2．提升燃料的借助率

（1）燃烧时要有足够多的空气；

（2）燃料与空气要有足够大的接触面。

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【考试试题示例】

例1.  用下列能源会导致环境污染的是（）

【答案】D

【分析】  解答本题的重点是要充分知道各种燃料的性质，只有学会了各种燃料的性质才能对各种燃料做出正确的判断．

风能、太阳能、氢能都是比较清洗的能源，对环境无污染．煤燃烧时生成一氧化碳、二氧化硫、二氧化氮等物质，能污染环境．

煤燃烧时生成一氧化碳、二氧化硫、二氧化氮等物质，能污染环境．

故选D．

要点3、燃料燃烧对环境的影响

1．煤的燃烧

煤燃烧会排放出等污染物，这类气体溶于雨水，会形成酸雨，紧急损害人体健康，影响作物成长，毁坏建筑物，破坏生态平衡。假如煤不完全燃烧，还会产生有毒的一氧化碳，污染空气。因此，应当尽可能降低用原煤作燃料。

2．汽车用燃料的燃烧

现在汽用户要用汽油、柴油。会产生的污染物有、碳氢化合物，碳的氧化物，含铅化合物，烟尘等。降低汽车尾气对空气的污染，可采取以下手段：

（1）改进空气发动机结构，使燃烧更充分

（2）用催化净化装置，使有害气体转化为无害气体（或物质）

（3）用无铅汽油，禁止含铅物质排放

（4）用清洗燃料，比如压缩天然气或者液化石油气

（5）在汽油中添加适当的酒精制成乙醇汽油等

另外，在管理上加强监测尾气的力度，禁止尾气没达到环保标准的汽车上路。

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【考试试题示例】

例2.3.2  从环保的角度考虑，下列燃料中最佳的是（）

【答案】D

【分析】  

A、煤燃烧会产生二氧化碳、一氧化碳、二氧化硫等气体与可吸入颗粒，会污染空气，故选项错误．

B、沼气的主要成分是甲烷，燃烧生成二氧化碳和水等，二氧化碳排放过多会导致温室效应，故选项错误．

C、酒精燃烧产生二氧化碳和水，二氧化碳排放过多会导致温室效应，故选项错误．

D、氢气燃烧生成水，对环境没污染，是最佳的燃料，故选项正确．

故选D．

要点4、用和开发新的燃料及能源

1．乙醇

燃烧原理：

常用作酒精灯、火锅、内燃机的燃料。它是一种可再生能源，在汽油中加入适当乙醇作为汽车燃料，可降低汽车尾气污染。

2．氢气

燃烧原理：

氢气在空气中燃烧只生成水，放出很多的热，对环境没任何污染，是最清洗的燃料。氢气在不久的以后是最主要的能源。获得氢气的主要渠道是在肯定条件下分解水。

3．其他新能源

现在大家正在借助和开发新能源，如太阳能、核能、风能、地热能和潮汐能等。这类能源的借助，不仅能够部分解决化石能源面临耗尽的危机，还可以降低对环境的污染。

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【考试试题示例】

例2.3.1  不是新能源的是（）

【答案】A

【分析】  大家正在借助和开发的新能源有太阳能、核能、风能、地热能、潮汐能、生物质能等．

A、天然气是化石燃料，不是新能源，故选项正确．

B、氢能是清洗、无污染的新能源，故选项错误．

C、太阳能是清洗、无污染的新能源，故选项错误．

D、风能是清洗、无污染的新能源，故选项错误．

一．考试知识点：

1．化石燃料的燃烧；

2．清洗能源。

重难题：化石燃料的燃烧和清洗能源。

三．易错点：化石燃料是不可再生能源。

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1、 国内具备丰富的煤炭资源，煤制取乙二醇的产业化进步已列入国内石化石化产业调整和振兴规划，由煤制取乙二醇的步骤示意图为：

（1）煤是__________（填”可再生“或”不可再生“）能源；

（2）合成气可用作气体燃烧，写出合成气中氢气燃烧的化学方程式：__________；

（3）合成气（CO和H2）在不同催化剂有哪些用途下，可以合成不一样的物质，从物质组成的角度考虑，仅用合成气为材料不可能得到的物质是__________（填序号）．

①乙醇（C2H4OH） ②甲醇（CH2OH） ③尿素[CO（NH2）2]．

【答案】  不可再生；2H2+O22H2O；③

【分析】  （1）煤炭、石油、天然气是化石能源，是不可再生．容易见到的可再生能源有不少，譬如：太阳能，水能、风能、潮汐能等；故填：不可再生；

（2）氢气与氧气在点燃的条件下反应生成水，故填：2H2+O22H2O；

（3）由水平守恒定律可知，化学反应前后元素的类型不变，可知反应前元素有三种即碳、氢、氧，反应后不会出现氮元素，所以尿素[CO（NH2）2]不可能产生．

故填：③

2、人类用的燃料大多来自化石燃料．

（1）煤主要含有碳元素，将煤作为燃料，主如果借助碳元素与氧反应所放出的__________．

煤还含有少量的________元素，燃烧产生的气体溶于雨水会形成酸雨．

（2）将石油加热炼制，借助石油中各成分的________不同，将它们离别，可得到的商品之一是__________．

（3）天然气的主要成分是甲烷，甲烷完全燃烧的化学方程式为_____________________．

【答案】  （1）热量；硫；

（2）沸点；汽油；

（3）CH4+2O2 CO2+2H2O．

【分析】  （1）煤作为燃料主如果借助碳元素与氧反应放出的热量，煤还含有少量的硫元素，燃烧产生的气体溶于雨水会形成酸雨．

（2）将石油加热炼制，可得到汽油、煤油、柴油等不同商品，这是借助石油中各成分的沸点不同；

（3）甲烷燃烧生成了二氧化碳和水，反应的方程式是：CH4+2O2CO2+2H2O．

3、2011年为国际化学年，主题是“化学---人类的生活，人类的将来”．

（1）下列是与人类的生活与将来密切有关的物质：A．甲烷；B．酒精；C．石油；D．氢气．选择相应的编号填空．

①____是实验室常见的燃料②____可以提供清洗、高效的氢能。

③____是天然气的主要成分④____经过加热分馏可得到汽油、柴油、石蜡等。

（2）下列是可用于人工降雨的物质：A．干冰；B．液液氮；C．碘化银（AgI）．选择相应的编号填空．

①是单质的是____②是氧化物的是____③是盐的是____．

【答案】  （1）B （2）D （3）A （4）C （5）B （6）A （7）C

【分析】  

（1）①酒精是实验室常见的燃料．故填：B．

②氢气可以提供清洗、高效的氢能．故填：D．

③甲烷是天然气的主要成分．故填：A．

④石油经过加热分馏可得到汽油、柴油、石蜡等物质．故填：C．

（2）①是单质的是液氮．故填：B．

②是氧化物的是干冰．故填：A．

③是盐的是碘化银．故填：C．

4、天然气作为燃料已进入千家万户，其主要成分是____（填化学式）．它在空气中完全燃烧生成CO2和H2O．假如它不完全燃烧会生成什么物质呢？某研究性学习小组对此展开深究．

【提出猜想】生成物中肯定有（填化学式），可能有CO2和CO．

【实验探究】该小组同学生成的混合气体，依次通过如图所示的装置，验证猜想．

【现象与结论】

（1）察看到A中，证明混合气体中含有CO2．

（2）C中浓硫酸有哪些用途是____．

（3）察看到D中粉末由黑色变成____色，证明混合气中含有CO，该反应的化学方程式为：____．

【交流讨论】（4）小武觉得：从E装置中澄清石灰水变浑浊也能判断出混合气中有一氧化碳，那样B中NaOH溶液有哪些用途是____．

（5）小文则提出：从环保的角度看，此装置有一个不足之处，你觉得是____．

【答案】  （1）CH4 （2）吸收水蒸气 （3）红 （4）CuO+COCu+CO2 （5）吸收CO2 （6）未处置尾气中的CO

【分析】  

天然气作为燃料已进入千家万户，其主要成分是甲烷，化学式为CH4；

【提出猜想】生成物中肯定有水；

【现象与结论】（1）二氧化碳能使澄清石灰水变浑浊，所以察看到A中澄清石灰水变浑浊，证明混合气体中含有CO2；

（2）浓硫酸具备吸水性，所以C中浓硫酸有哪些用途是吸收水蒸气；

（3）一氧化碳和氧化铜反应生成铜和二氧化碳，所以察看到D中粉末由黑色变成红色，证明混合气中含有CO，该反应的化学方程式为CuO+COCu+CO2；

【交流讨论】（4）B中NaOH溶液有哪些用途是吸收CO2；

（5）一氧化碳有毒，所以从环保的角度看，此装置有一个不足之处，是未处置尾气中的CO．

故答案为：CH4；

【提出猜想】H2O；

【现象与结论】（1）澄清石灰水变浑浊；

（2）吸收水蒸气；

（3）红；CuO+COCu+CO2；

【交流讨论】（4）吸收CO2；

（5）未处置尾气中的CO．

5、 建设新农村，要大力推广借助沼气解决生活用燃料问题，沼气的主要成分是（）

【答案】C

【分析】  解答本题要学会沼气的成分即沼气的主要成分是甲烷，可以用作燃料．

瓦斯、沼气、天然气等物质的主要成分都是甲烷．

沼气的主要成分是甲烷．

故选C．

6、石油资源紧张过去是制约国内进步轿车事业，特别是制约轿车进入家庭的要紧原因．现在，国内的一些区域正在逐步推广“车用乙醇汽油”．

（1）写出乙醇完全燃烧的化学方程式____．

（2）充分燃烧0.92kg乙醇，求所生成的二氧化碳的水平是多少？

（3）乙醇燃烧时，假如氧气不足，可能还有一氧化碳生成．怎么样除去二氧化碳中混有些一氧化碳？____．

【答案】  （1）C2H5OH+3O22CO2+3H2O （2）将混合气体通过灼热的氧化铜可以把一氧化碳除去．

【分析】  （1）乙醇完全燃烧的化学方程式为：C2H5OH+3O22CO2+3H2O．

（2）设0.92kg乙醇完全燃烧，可生成二氧化碳的水平为x．

C2H5OH+3O22CO2+3H2O

 46                              88

0.92kg                         x

=

x=1.76kg．

答：生成二氧化碳的水平为1.76kg．

（3）因为一氧化碳具备还原性，所以可以用氧化性的金属氧化物氧化铁或者氧化铜等加热将之除去（一氧化碳在可燃性在除杂中一般不需要，由于需要消耗氧气，致使引入新的杂质）．故答案：将混合气体通过灼热的氧化铜可以把一氧化碳除去．