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1、第三节化石燃料及其采用学问梳理1 .当今社会的三大化石燃料为、和 O答案:煤石油自然气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” “不行再生”)答案:不行再生3 .三大化石燃料的成分煤主要含 元素,除此之外,还含有少量的 等元素。它是简单的混合物。石油主要含 元素,除此之外,还含有少量的 等元素。它也是简单的混合物。自然气主要成分为 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、自然 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:co
2、2 h2o5 .化石燃料的燃烧,造成对空气污染的缘由燃料中某些元素如硫、氮等燃烧时,产生空气污染物有 等。燃料燃烧不充分,产生有毒气体。答案:(1)SO2 N02 (2)C06.化石燃料的综合采用煤、石油、自然 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采用的例子:(1)。,。答案:(1)用石油为原料生产塑料、橡胶、合成纤维等使煤在氧气不足的状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比等把煤隔绝空气加热,将煤分解为焦炭、煤焦油、焦炉气(含有CO、CH4 H2 C2等)疑难突破如何推断石油的分储、煤的焦化(干储)、煤的气化分别属于物理变化还是化学变
3、化?剖析:(1)石油的分储:在分储塔内给石油加热,不同温度时分别由液体汽化出来,经冷凝分别,这种操作叫做分镭。原理是采用石油中各物质沸点的不同,让它们逐一汽化出来。煤的焦化(干福):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。煤的气化:使煤在氧气不足的状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:2022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。平安重于一切,如何消退生产和生活中的担心全因素、学会不同恶劣环境下
4、的逃命方法,显得尤为重要起来。当你遇到下述紧急状况时,你应怎样做呢?(1)发觉家中煤气泄漏。(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。此外,CO气体具有可燃性,与空气混合匀称后,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,菜窖内氧气削减,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,与空气混合匀称后遇明火会发生爆炸。依
5、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 (2022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,发觉浓硫酸和氢氧化钠溶液的质量都有增加,则该气体的成分不行能是()A.CH4B.CO 和 N2C.H2 和 COD.CO 和 H2思路解析 依据题中信息:“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,可知该气体中必需含有碳元素和氢元素。而氧元素无法判定由于氧气参加反应生成H2Oo答案:B例2阅读下面短文完
6、成下列有关问题。我们目前使用得最多的燃料是煤、石油、自然 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特别简单的变化而渐渐形成的。因此,它们被称为化石燃料。这些燃料在地球上的隐臧量是有限的,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。上图是我们我国近年来能源总消费量与人均能源消费量。因此,如何来掌握燃烧反应,使燃料充分燃烧,这对节省能源特别重要。假如我们能把煤等燃料采用率提高一倍,就相当于将这些燃料的使用时间延长一倍。当今世界各国能源讨论的前沿课题之一就是如何提高燃烧效率,节省能源。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,
7、这是导致酸雨形成的主要缘由之一。因此,进展干净煤技术、削减污染物的排放、提高煤炭采用率,正成为我们我国乃至国际上的又一项重要讨论课题。I25OOO7j100000 75 000准.50 (MM)燥25 (XM)0_ _1Q55 IQ6I)1U65 !V7I) 1075 IMKO1QX5 IW图 4-+10(1)要让煤充分燃烧,提高煤的燃烧效率,应实行的措施是。(2)煤燃烧产生的主要污染物是,假如煤不充分燃烧还会产生的污染物有 o(3)高效、清洁地采用煤的主要途径有 o(4)二十一世纪,人类在讨论开发新能源方面肯定会取得重大突破,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
8、的还有环境问题。依题意,当今社会主要的能源依旧是石油、煤和自然气,本题主要解答煤的充分燃烧和消退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学问解释: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SO?是主要污染物,假如煤不完全燃烧,还会产生CO导致空气污染。为高效清洁地采用煤,目前采纳的方法有:将煤气化,如将煤制成水煤气以提高采用率,或将煤进行脱硫处理以削减污染。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 (202
9、2黑龙江课改区)当走过大庆油田时,你会发觉长期都不会熄灭的巨大“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。思路解析 煤、石油、自然 气是不行再生能源,其储量有限。目前,在石油开采过程中还存在巨大的能源铺张,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:将燃气储备输送,直接供应生产、生活的能源对燃气加工处理,提高燃料的使用效率将燃烧放出的热量应进行综合采用环境角度:燃烧产生的有毒、有害气体及粉尘造成空气污染燃烧中产生大量二氧化碳气体简单造成温室效
10、应学问导学虽然许多物质都能够燃烧,但当今社会起着主要作用的是煤、石油、自然 气。碳元素完全燃烧生成二氧化碳,氢元素燃烧生成水。这个理论在有机物的学习中特别重要,据此可以写出各种有机物在空气中燃烧的化学方程式。例如:乙焕(C2H2)燃烧的方程式为:占燃2C2H2+5O24CO2+2H2O由于煤、石油中还含有硫、氮元素,硫、氮元素燃烧就会产生SO2 NO2等有毒气体,它们一方面污染空气,另一方面还会增加酸雨(H2SO4、HN03)的形成。其中,二氧化硫溶于水生成硫酸、二氧化氮溶于水生成硝酸。对燃料的评价是本节的一个重点。评价时主要从是否产生污染、是否会导致温室效应、来源、价格、放热量、是否易贮存和
11、运输、是否平安等方面来考虑。特殊是氢气,由于其资源丰富,放热量大,燃烧产物无污染,被称为抱负能源。除上述能源外,太阳能、风能、核能、地热和潮汐等能源的开发,不仅可缓解当前的能源危机问题,还可以削减对环境的污染。化石燃料的综合采用主要联系日常生活实际,熟悉它们的应用。疑难导析这部分学问太抽象、太简单,我们接触比较少。要想会做这种题,必需把这左边的几个概念搞清晰。依据物理变化和化学变化的本质区分一一是否有新物质生成来推断。首先,关于石油的分馆,要描述在分馄塔内给石油加热时,各种物质发生的变化的本质是什么,原理是什么,有无新物质生成。其次,关于煤的焦化(干储),要描述在该过程中发生了怎样的变化,有无
12、新物质生成。最终,关于煤的气化,也要描述在该过程中发生了怎样的变化,有无新物质生成。问题导思对于这一类问题首先考虑相关的化学物质的性质,针对其化学性质,详细问题详细分析。关于家中煤气泄漏,要明确煤气由什么组成,有什么性质,对人体有什么危害,家中发生煤气泄漏,与空气混合匀称后,遇明火会发生什么危急。针对以上分析,家中煤气泄漏,要留意哪些问题,应实行什么措施以应对这种事故的发生。关于进入久未开启的菜窖,要描述清晰菜的呼吸作用会产生什么气体,这种气体对菜窖的环境有什么影响,人贸然进入可能会发生什么危急。关于进入煤矿坑道,要描述清晰煤矿坑道中含有什么气体,该气体有什么性质,有什么隐患,存在于煤矿坑道中
13、,与空气混合匀称后遇明火会发生什么危急,怎样应对这种危急的发生。对于此类问题,还要联系实际,实行相应的逃命、急救等措施。典题导考绿色通道在有机物中,碳元素完全燃烧生成二氧化碳,氢元素燃烧生成水,硫元素燃烧生成二氧化硫,氮元素燃烧生成氮的氧化物。又因燃烧时氧气参加了反应,生成物中的氧元素来自氧气还是有机物,无法确定。典题变式 分别写出一氧化碳、乙快(C2H2)、乙醇2山0)燃烧的化学方程式。答案:2CO+O22CO2点燃C2H6O+3O2点燃2CO2+3H2O典题变式肯定量的石油在氧气中完全燃烧后测得产生了 CO、CO2 NO、SO2、H2O(气)五种物质,由此可以推断石油中肯定含 元素,可能含
14、 元素。答案:C、H、N、S O绿色通道对燃料进行评价时,主要从是否产生污染、是否会导致温室效应、来源、价格、放热量、是否易贮存和运输、是否平安等方面来考虑。典题变式阅读下列短文,完成下列问题:汽车作为曾经推动人类文明向前跃进的现代文明社会的产物,在给人类的生活带来便捷舒适的同时,对自然生态环境的恶化也有难以推卸的责任。大气污染主要来源于工业污染和汽车尾气,99%的一氧化碳和一氧化氮的排放来源于汽车尾气;我市近几年来汽车保有量的增长达20%,虽然空气质量居全国第四,但“环保”仍面临如汽车污染等问题的考验。另据报道:将氢气应用于汽车发动机的技术己在我们我国研制胜利;以酒精为燃料的汽车在北京市、河
15、南省使用;我市也有一部分汽车改用液化气作为燃料。(1)汽车尾气中的大气污染物是(写化学式):、o我市将部分汽车排气管加装三效转换器,促使一氧化碳在排气管内与空气作用转化为二氧化碳,其反应式为请提出厦门市治理汽车污染的一条合理化建议:o(4)就目前的状况看,氢气作燃料的汽车要投入使用前,你认为还要讨论解决的问题有 o答案:(1)CO NO(2)2CO+O2=2CO2限制汽车的进展在汽车上安装三效转换器,净化汽车尾气改用干净燃料如酒精、液化气等使用电力汽车开发新型环保能源(其他合理答案均可)(4)如何廉价地大量制取氢气如何平安贮存和运输氢气等(其他合理答案均可)典题变式2022年我们我国将完成“西气东输”工程。自然 气是一种清洁能源,其主要成分是。有报道说,使用自然气对提高人们的生活质量有如下好处:可以有效削减空气污染,提高空气质量。可以有效地掌握温室气体的排放。由于是一种清