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4.3《化石燃料及其利用》知识梳理+知识导学+疑难突破(鲁教版九年级化学)

  • ※基本信息※
    • 资料类型:教(学)案
    • 教材版本:鲁教版
    • 适用学校:不限
    • 所需点数:1点
    • 资料来源:收集
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    • 更新时间:2010-12-11 16:46:10
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  • ※资料简介※
  • 第三节  化石燃料及其利用

    知识梳理
    1.当今社会的三大化石燃料为________、________和________。
    答案:煤  石油  天然气
    2.化石燃料是由远古时代动植物和其他生物的遗体,经几亿年时间,在地球内部的热量和压力作用下形成的,所以它属于________资源。(填“可再生”“不可再生”)
    答案:不可再生
    3.三大化石燃料的成分
    (1)煤主要含_______元素,除此之外,还含有少量的______________等元素。它是复杂的混合物。
    (2)石油主要含_______元素,除此之外,还含有少量的______________等元素。它也是复杂的混合物。
    (3)天然气主要成分为______________气体。它也属于混合物。
    答案:(1)碳  硫、氮  (2)碳、氢  硫、氮  (3)甲烷
    4.化石燃料的燃烧
    煤、石油、天然气都是由碳氢化合物组成的,碳元素燃烧生成______________,氢元素燃烧生成______________。
    答案:CO2  H2O
    5.化石燃料的燃烧,造成对空气污染的原因
    (1)燃料中某些元素如硫、氮等燃烧时,产生空气污染物有______________等。
    (2)燃料燃烧不充分,产生有毒气体______________。
    答案:(1) SO2、NO2  (2)CO
    6.化石燃料的综合利用
    煤、石油、天然气不仅是重要的能源,还是重要的化工资源。试举出化石燃料综合利用的例子:
    (1) ________________________________________________________。
    (2) ________________________________________________________。
    (3) ________________________________________________________。
    答案:(1)用石油为原料生产塑料、橡胶、合成纤维等
    (2)使煤在氧气不足的情况下发生不完全燃烧,从而转化为既可作燃料气,又可作化工原料的CO、CH4、H2等
    (3)把煤隔绝空气加热,将煤分解为焦炭、煤焦油、焦炉气(含有CO、CH4、H2、CO2等 )
    疑难突破
    如何判断石油的分馏、煤的焦化(干馏)、煤的气化分别属于物理变化还是化学变化?
    剖析:(1)石油的分馏:在分馏塔内给石油加热,不同温度时分别由液体汽化出来,经冷凝分离,这种操作叫做分馏。原理是利用石油中各物质沸点的不同,让它们逐一汽化出来。
    (2)煤的焦化(干馏):把煤隔绝空气加热,将煤分解为焦炭、煤焦油、焦炉气(含有CO、CH4、H2、CO2等)的过程。此过程中生成了多种新物质。
    (3)煤的气化:使煤在氧气不足的情况下发生不完全燃烧,从而转化为既可作燃料气,又可作化工原料的CO、CH4、H2等。此过程中也生成了多种新物质。
    问题探究
    问题 据报道:2010年全国死于煤矿瓦斯爆炸的人数达3000多,如此大的数目让人触目惊心。安全重于一切,如何消除生产和生活中的不安全因素、学会不同恶劣环境下的逃生方法,显得尤为重要起来。当你遇到下述紧急情况时,你应当怎样做呢?
    (1)发现家中煤气泄漏。
    (2)进入久未开启的菜窖。
    (3)进入煤矿坑道。
    探究:(1)煤气主要成分为CO气体,CO有毒,主要表现在它能够结合人体内的血红蛋白,使人窒息死亡。另外,CO气体具有可燃性,与空气混合均匀后,遇明火会发生爆炸。要打开家中的门窗进行通风,切忌开灯或打电话报警,开灯或打电话产生的静电火花可能会引起煤气爆炸。
    (2)由于菜的呼吸作用,菜窖内氧气减少,二氧化碳气体增多,人贸然进入可能会因缺氧而导致窒息死亡。
    (3)煤矿坑道内有瓦斯气体,瓦斯气体是甲烷和空气的混合气体。甲烷具有可燃性,与空气混合均匀后遇明火会发生爆炸。根据甲烷的性质和煤矿的密封性,通风是主要的。
    典题精讲
    例1 (2010天津中考) 某气体可能含有CO、CH4、H2、N2中的一种或两种。该气体在足量的氧气中充分燃烧后,将全部生成物依次通过浓硫酸和氢氧化钠溶液,发现浓硫酸和氢氧化钠溶液的质量都有增加,则该气体的成分不可能是(    )
    A.CH4              B.CO和N2             C.H2和 CO            D.CO和H2
    思路解析  根据题中信息:“浓硫酸和氢氧化钠溶液的质量都有增加”,可断定该气体燃烧同时生成了H2O和CO2,又因碳元素完全燃烧生成二氧化碳,氢元素燃烧生成水,可知该气体中必须含有碳元素和氢元素。而氧元素无法判定因为氧气参与反应生成H2O。
    答案:B
    例2 阅读下面短文完成下列有关问题。
        我们目前使用得最多的燃料是煤、石油、天然气,它们都是由古代动植物遗体埋在地层下,并在地壳中经过一系列非常复杂的变化而逐渐形成的。因此,它们被称为化石燃料。这些燃料在地球上的蕴藏量是有限的,而且又都是经过亿万年才能形成的非再生能源,用一些就会少一些,最终会枯竭。上图是我国近年来能源总消费量与人均能源消费量。因此,如何来控制燃烧反应,使燃料充分燃烧,这对节约能源非常重要。如果我们能把煤等燃料利用率提高一倍,就相当于将这些燃料的使用时间延长一倍。当今世界各国能源研究的前沿课题之一就是如何提高燃烧效率,节约能源。煤炭直接燃烧不仅产生大量烟尘,而且煤中所含的硫在燃烧时会生成SO2,这是导致酸雨形成的主要原因之一。因此,发展洁净煤技术、减少污染物的排放、提高煤炭利用率,正成为我国乃至国际上的又一项重要研究课题。
     
    图4-+10
    (1)要让煤充分燃烧,提高煤的燃烧效率,应采取的措施是______________________________。
    (2)煤燃烧产生的主要污染物是________,如果煤不充分燃烧还会产生的污染物有__________。
    (3)高效、清洁地利用煤的主要途径有________________________________________。
    (4)二十一世纪,人类在研究开发新能源方面一定会取得重大突破,你认为无污染的能源有______________________________________________________________________。
    思路解析  能源问题是当今社会的热点问题,与之相关的还有环境问题。依题意,当今社会主要的能源依然是石油、煤和天然气,本题主要解答煤的充分燃烧和消除煤燃烧所引起的污染问题。煤的充分燃烧可由燃烧的条件和燃烧的现象等有关知识解释:一是燃烧时要有足够多的空气;二是燃料与空气要有足够大的接触面。煤的燃烧产物中烟尘和SO2是主要污染物,如果煤不完全燃烧,还会产生CO导致空气污染。为高效清洁地利用煤,目前采用的方法有:将煤气化,如将煤制成水煤气以提高利用率,或将煤进行脱硫处理以减少污染。
    答案:(1)鼓入空气,将煤粉碎以增大与空气的接触面积
    (2)SO2  CO
    (3)将煤制成水煤气;将煤进行脱硫处理
    (4)氢能源、核能、地热能、潮汐能、水能、风能、太阳能等
    例3 (2010黑龙江课改区) 当走过大庆油田时,你会发现长久都不会熄灭的巨大“火炬”,“火炬”产生的黑烟飘向空中。其实那是为处理在原油开采过程中释放的燃气而造成的。看到这一情景,你会想到什么?请从能源和环境两个角度谈谈你的观点。
     
    图4-11
    思路解析  煤、石油、天然气是不可再生能源,其储量有限。目前,在石油开采过程中还存在巨大的能源浪费,大量的粉尘排放,燃烧过程中产生的有害气体污染了我们生存的环境。
    答案:(参考答案)
    能源角度:
    ①将燃气储备输送,直接供给生产、生活的能源
    ②对燃气加工处理,提高燃料的使用效率
    ③将燃烧放出的热量应进行综合利用
    环境角度:
    ①燃烧产生的有毒、有害气体及粉尘造成

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