第七单元 燃料及其利用（学用）
课题2 燃烧的合理利用与开发
一、知识必备
知识点1 化学反应中的能量变化
1. 化学反应中在生成新物质的同时，还伴随着能量的变化，通常表现为热量的变化，即有吸热或放热现象。
实验：生石灰与水的反应：CaO + H2O = Ca（OH）2 现象：放出大量的热。
生石灰 熟石灰 生石灰CaO通常做干燥剂。
注意：①常见的放热反应有燃烧，缓慢氧化，活泼金属和酸反应等；
②一般来说，条件是加热或是高温的反应，都是吸热反应。但木炭在高温下还原氧化铜的反应是放热反应。
1.化石燃料是古代生物遗骸经一系列复杂变化而形成的。
化石燃料：煤（工业的粮食）、石油（工业的血夜）、天然气，它们属于不可再生能源，且都是混合物。
2. 煤——“工业的粮食”
（1）煤中主要含碳元素。
（2）煤燃烧排放的污染物：SO2、NO2、CO、烟尘等。（SO2、NO2可导致酸雨）
（3）为了使煤得到综合利用，可以将煤干馏，即隔绝空气加强热，使煤分解为焦炭、煤焦油、煤气等有用的物质。（干馏是化学变化）
3. 石油——“工业的血液”
（1）石油中主要含碳、氢元素。
（2）汽车尾气中的污染物：CO、未燃烧的碳氢化合物、氮的氧化物、含铅化合物和烟尘。
（3）利用石油中各成分的沸点不同，可以将石油分馏，使石油中各成分分离。（分馏是物理变化）
（4）由石油炼制的部分产品和主要用途：溶剂油、汽油、航空煤油、煤油、柴油、润滑油、石蜡、沥青。
4. 天然气
（1）天然气的主要成分是甲烷（沼气）。
（2）甲烷是最简单的有机物、相对分子质量最小的有机物。
（3）甲烷的物理性质：无无味的气体，密度比空气小，极难溶于水。
（4）甲烷的化学性质：可燃性。
（5）甲烷燃烧的化学方程式：CH4+2O2CO2+2H2O（甲烷燃烧会产生明亮的蓝火焰。）
（6）在我国农村，使用沼气的好处如下：① 可以解决生活用燃料问题；② 改善农村环境、卫生状况；
③ 提高肥效。
5. 可燃冰：科学家们在海底发现了大量可燃冰，它是一种甲烷水合物，是甲烷与水在低温高压下形成的。
（1）可燃冰的优点：能量高、热值大，是替代化石燃料的新能源。
（2）可燃冰的缺点：如果在开采中甲烷气体大量泄漏于大气中，会造成更加严重的温室效应。
知识点3 使用燃料对环境的影响
1. 煤的燃烧：煤燃烧时会产生二氧化硫、二氧化氮等污染物。当溶解在雨水中时，就形成了酸雨。
2. 酸雨的危害：危害人体健康；破坏森林；腐蚀金属、建筑物、油漆、皮革、纺织品等；使
水体酸化。
3. 酸雨的防治：① 工厂废气处理后排放；② 减少含硫煤的使用或使用脱硫煤；③ 改善汽车用燃料（如压缩天然气CNG和液化石油气LPG）；④ 减少煤、石油等化石燃料的燃烧，大力开发使用新燃料、新能源。
知识点4 能源的利用和开发
1. 乙醇：乙醇俗称酒精，化学式为C2H5OH。
（1）乙醇的物理性质：无、有特殊气味的液体，易挥发，易溶于水（能与水以任意比例互溶），能溶解多种有机物。
（2）乙醇具有可燃性：C2H5OH+3O22CO2+3H2O
（3）乙醇的用途：用作酒精灯、火锅、内燃机等的燃料；重要的化工原料；制成车用乙醇汽油；制造消毒剂；制造醋酸、饮料、香精、染料等。
（4）车用乙醇汽油：车用乙醇汽油是将变形燃料乙醇和汽油以一定的比例混合而形成的一
种汽车燃料。
（5）使用车用乙醇汽油的好处：① 节省石油资源；② 减少汽车尾气的污染；③ 促进农业生产。
2. 氢气：最清洁、最理想的高能燃料：优点：A、生成物是水，产物无污染；B、热值高；C、原料来源丰富。
3. 其他新能源：太阳能、核能、风能、地热能和潮汐能等。
二、典例解析
知识点1 化石能源与化学反应中的能量变化
【典例解析】
例1 （2023秋•靖江月考）下列有关化学反应与能量的说法，正确的是（ ）
A．化学反应一定伴随着能量变化
B．化学反应中只有燃烧反应才能放出热量
C．电瓶车行驶时将电能转化为化学能
D．人类利用的能量都是通过化学反应获得
例2 下列关于沼气、煤、石油的说法正确的是（ ）
A．煤在空气中加强热制得焦炭、煤焦油和煤气等产品
B．石油的分馏和煤的干馏都是化学变化
C．沼气的主要成分是甲烷
D．石油是一种由沸点不同的化合物组成的混合物，不加热就可以直接燃烧
【变式题】
1．（2023秋•竞秀区月考）下列说法中不正确的是（ ）
A．化学变化常伴随能量的吸收或释放
B．燃料燃烧发生化学变化并放出热量
C．干电池在放电时，内部将电能转化为化学能
D．光合作用的过程中需要吸收太阳能
2．（2022秋•江陵县期末）下列关于能量的说法不正确的是（ ）
A．化学变化中通常伴随能量的吸收或释放
B．绿植物吸收太阳能进行光合作用
C．干电池工作时电能变为化学能
D．燃料燃烧时发生化学变化并放出热量
知识点2 合理利用与开发化石能源
【典例解析】
例3 社会生产、生活都离不开能源，推动能源发展，壮大支柱产业。下列能源属于化石能源的是（ ）
A. 风能 B．潮汐能 C．石油 D．核能
例4 （2023•广水市模拟）能源的综合利用、研发与社会可持续发展密切相关。目前应用最广泛的能源是煤、石油、天然气等化石燃料。如图是家用燃料的更新历程：
（1）煤被誉为“工业的粮食”，它属于 （填“纯净物”或“混合物”）。
（2）天然气的主要成分是甲烷，甲烷在空气中完全燃烧的化学方程式为 。
（3）下列有关家用燃料更新的理由错误的是 （填序号）。
A. 减少煤燃烧过程中产生的污染物 B. 气体燃料燃烧的更充分 C. 天然气是可再生的能源
（4）填写下表并回答问题
燃料 | 主要成分 | 主要成分的含碳量 |
液化石油气 | 丙烷（C3H8） 丁烷（C4H10） | 丙烷（C3H8）中碳的质量分数为81.8% 丁烷（C4H10）中碳的质量分数为82.8% |
天然气 | 甲烷（CH4） | 甲烷（CH4）碳的质量分数为 |
通过该数据分析可知，相同条件下，使用天然气更环保的原因是：天然气中碳元素含量更低，燃烧时生成的二氧化碳更少。
（5）目前，化石燃料正面临着日益枯竭的危机，人们正在利用和开发其他能源，例如氢能、太阳能、风能等。风能的优点有（写一点） 。
【变式题】
3．下列关于沼气、煤、石油的说法正确的是（ ）
A．煤在空气中加强热制得焦炭、煤焦油和煤气等产品
B．石油的分馏和煤的干馏都是化学变化
C．沼气的主要成分是甲烷
D．石油是一种由沸点不同的化合物组成的混合物，不加热就可以直接燃烧
4．（2023•哈尔滨）利用化学综合应用自然资源，可以使人类生活变得更加美好。请结合如图图示回答下列问题：
（1）石油分馏主要是利用石油中各成分的 不同，分离出的石蜡燃烧有水和二氧化碳生成，由此可判断出石蜡中一定含有 和 元素。
（2）天然气的主要成分是甲烷，甲烷属于① （填“有机物”或“无机物”）。利用天然气替代煤作燃料可减少② 汽车尾气成分、二氧化氮等排放，以减少酸雨的产生。若燃气灶的火焰呈现黄或橙，需将灶具的进风口③ （填“调大”或“调小”）即可使燃料充分燃烧。
知识点3 使用燃料对环境的影响
【典例解析】
例5 （2023•营口）从环境保护的角度考虑，下列燃料中最理想的是（ ）
A．汽油 B．天然气 C．酒精 D．氢气
例6 现代社会对能源的需求量越来越大．如图所示图示中，对环境有污染的发电方式是（ ）
A． 太阳能发电 B． 风力发电
C． 火力发电 D． 潮汐发电
【变式题】
5．（2023•广西）神舟十六号载人飞船于2023年5月30日在新能源助力下成功升空。下列属于新能源的是（ ）
A．天然气 B．氢能 C．石油 D．煤
6．（2022秋•昭阳区期末）燃料及其利用的知识对解决能源和环境问题非常重要。
（1）目前，人类以化石燃料为主要能源，常见的化石燃料包括煤、石油和 。大量使用化石燃料会带来一些环境问题，人类迫切需要开发新能源，你知道的一种新能源是 。
（2）﹣些城镇的家庭用一种罐装液化石油气作燃料。若厨房失火时，移走“煤气罐”，这是利用了 （填序号）原理灭火。
A．清除可燃物 B．使可燃物与氧气隔绝 C．降低可燃物温度至着火点以下
（3）在相同温度和压强下，气体分子数与其体积成正比。家中燃烧煤气（主要成分为CO）的灶具改烧天然气（主要成分为CH4），灶具的改进方法为 （填序号）。
A．进风口改大 B．进风口改小 C．燃料口改小 D．燃料口改大
（4）市售一次性打火机里装的不是汽油，而是液体丁烷（C4H10），丁烷在空气中完全燃烧后生成二氧化碳和水，请写出丁烷在空气中完全燃烧的化学方程式： 。
知识点4 能源的开发和利用
【典例解析】
例7 （2023•广西）神舟十六号载人飞船于2023年5月30日在新能源助力下成功升空。下列属
于新能源的是（ ）
A．天然气 B．氢能 C．石油 D．煤
【变式题】
7．（2023•扬州）关于某可再生能源的描述如下：该能源储量巨大，但阴雨天等因素会影响其使用，如图为该能源在生活中的运用。该能源是（ ）
A．地热能 B．太阳能 C．水能 D．化石燃料
三、课后作业
1．（2023•云南）下列不属于新能源的是（ A ）
A．石油 B．潮汐能 C．太阳能 D．地热能
2．（2023•吉林）下列物质属于化石燃料的是（ ）
A．氢气 B．石油 C．乙醇 D．一氧化碳
3．《酉阳杂俎》中有对某化石燃料的记载：“高奴县石脂水，水腻，浮水上如漆，采以膏车及燃灯极明”，文中“石脂水”指的是（ ）
A．石油 B．酒精 C．煤 D．天然气
4．下列不属于新能源开发和利用的是（ ）
A．太阳能飞机 B．风力发电 C．水力发电 D．火力发电
5．关于能量和能源方面，下列说法不正确的是（ ）
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