人教版化学中考一轮复习系列 燃料的合理利用与开发学案

化学中考一轮复习精讲精练系列

 燃料的合理利用与开发

考试说明

1、知道化石燃料（煤、石油、天然气）是人类社会重要的自然资源，了解海洋中蕴藏着丰富的资源。

2、知道石油是由多种有机物组成的混合物，了解石油通过炼制可以得到液化石油气、汽油、煤油等产品。

3、认识燃料完全燃烧的重要性，了解使用氢气、天然气（或沼气）、液化石油气、煤气、酒精、汽油和煤等燃料对环境的影响，懂得选择对环境污染较小的燃料。

4、了解我国能源与资源短缺的国情，认识资源综合利用和新能源开发的重要意义。

5、知道物质发生化学变化时伴随有能量变化，认识通过化学反应实现能量转化的重要性。

知识体系

知识点01  化学反应中的能量变化

知识梳理

1、化学反应中的能量变化

（1）放热现象：物质的燃烧，金属与酸的反应等过程中都伴随着放热的现象。

（2）吸热现象：高锰酸钾分解，碳和二氧化碳的反应等过程中都伴随着吸热的现象。

2、人类生活对化学能的利用：

（1）生活燃料的利用：如取暖、做饭等。

（2）利用燃料燃烧产生的能量：如火力发电、烧制陶瓷、冶金、发射火箭等。

（3）利用爆炸产生的能量：如开山炸石、拆除违章建筑等。

（4）利用食物在体内发生化学反应放出的能量，可维持体温和日常活动所需的能量。

典例分类

【典例】下列反应中，由化学能转化为电能的是（　　）

A．利用太阳能发电 B．干电池放电 

C．给手机电池充电 D．电解水

【答案】B

【解答】A、利用太阳能发电不是化学能转化为电能，错误；B、干电池放电是化学能转化为电能，正确；C、给手机电池充电是电能转化为化学能，错误；D、电解水是电能转化为化学能，错误；故选：B。【点拨】要想解答好这类题目，首先，要理解和熟记物质发生化学变化时的能量变化，以及与之相关的知识．然后，根据所给的问题情景或图表信息等，结合所学的相关知识和技能，以及自己的生产或生活经验所得，细致地分析题意（或图表信息）等各种信息资源，并细心地探究、推理后，按照题目要求进行认真地选择或解答即可．同时，还要注意以下几点：1．实际上，吸热或放热现象也是化学反应的一种现象．因此，表达化学反应现象时，不要忽略了这点．还有，值得一提的是：发生化学变化时常伴随着吸热或放热现象；但是有吸热或放热现象发生，却不一定发生化学变化．例如，灯泡发光放热现象和硝酸铵溶解吸热现象，就不是化学变化而是物理变化．2．对于能量的转化问题，经常与新能源开发和利用等联系起来．因此，如果涉及到能量的转化问题，可以将其综合起来分析、推断．

【考试方向】该考点的命题方向主要是通过创设相关实验、问题情景或图表信息等，来考查学生对物质发生化学变化时的能量变化的理解和掌握情况；以及阅读、分析、推断能力和对知识的迁移能力．并且，经常将其与“化学变化和物理变化及其判别、化学性质和物理性质及其判别、变化时的现象、溶解时的吸热或放热现象、化学变化时的能量转化问题、新能源的开发和利用”等相关知识联系起来，进行综合考查．特别是，对“化学变化时吸热或放热现象、化学变化时的能量转化”等相关问题的考查，以及对有关知识的迁移能力的考查，

【变式训练】

1．下列变化中的能量转化是将化学能转化为热能的是（　　）

A．发电厂利用水力发电 B．生活中用天然气做饭 

C．生活中用电灯照明   D．生活中使用太阳能热水器

2．化学变化过程中往往伴随着吸热或放热现象，下列实验分析正确的是（　　）

A．图甲中生石灰与水反应容器上方出现白雾，说明反应吸热 

B．图乙中铝箔剧烈燃烧，说明铝箔与氧气反应吸热 

C．图丙中镁条与稀盐酸反应产生大量气泡，说明反应吸热 

D．图丁中氢氧化钡和氯化铵反应后烧杯底部结冰，说明反应吸热

知识点02  物质的变化

知识梳理

化石燃料主要包括煤、石油和天然气等天然资源．它们都是不可再生资源．它们的具体情况分别是：

1．煤是复杂的混合物，主要含有碳元素．将煤作为燃料，主要是利用碳元素与氧反应所放出的热量．此外，煤中还含有氢元素和少量的氮、硫、氧等元素以及无机矿物质（主要含硅、铝、钙、铁等元素）．

2．石油也是混合物，主要含有碳和氢两种元素，同时还含有少量的硫、氧、氮等元素．石油的化学成分随产地的不同而不同．从油井中开采出来的石油也叫原油，是一种黑色或深棕色不溶于水的黏稠状液体，密度比水的稍小．

3．天然气也是混合物，在有石油的地方，一般都有天然气存在．天然气主要是由碳、氢元素组成的气态碳氢化合物，其中最主要的是甲烷．

另外，科学家发现海底埋藏着大量的可燃烧的“冰”﹣﹣“可燃冰”，其中主要含有甲烷水合物（由甲烷分子和水分子组成），可能成为未来的新能源，但目前开采在技术上还存在困难．因为可燃冰埋藏于海底的岩石中，如果在开采中甲烷气体大量泄漏于大气中，造成的温室效应将比二氧化碳更加严重．但是已经发现的可燃冰储量大约是化石燃料总和的2倍，它将成为替代化石燃料的新能源．

典例分类

【典例】下列不属于化石能源的是（　　）

A．可燃冰 B．石油 C．酒精 D．煤

【答案】C

【解答】化石能源是古代生物遗体在特定地质条件下形成的，可作燃料和化工原料的沉积矿产，包括煤、石油、天然气等。A、可燃冰属于三大化石燃料之一，故选项错误。B、石油属于三大化石燃料之一，故选项错误。C、酒精是可用粮食来制取，不属于化石燃料，故选项正确。D、煤属于三大化石燃料之一，故选项错误。故选：C。

【点拨】要想解答好这类题目，首先，要理解和熟记化石燃料及其综合利用，以及与之相关的知识等．然后，根据所给的问题情景或图表信息等，结合所学的相关知识和技能，以及自己的生产或生活经验所得，细致地分析题意（或图表信息）等各种信息资源，并细心地探究、推理后，按照题目要求进行认真地选择或解答即可．值得一提的是：对于化石燃料的综合利用，可以根据它们的元素组成，联系着质量守恒定律来分析、理解．

【考试方向】该考点的命题方向主要是通过创设相关问题情景或图表信息等，来考查学生对化石燃料及其综合利用的理解和掌握情况；以及阅读、分析、推断能力和对知识的迁移能力．并且，经常将其与“常用燃料的使用及其对环境的影响、温室效应、物质的元素组成、质量守恒定律、空气污染及防治、酸雨的产生及其危害、化学变化和物理变化的判别、纯净物和混合物的判别、石油的组成、石油加工的产物、海洋中的资源、资源综合利用和新能源的开发”等相关知识联系起来，进行综合考查．当然，有时也单独考查之．题型有选择题、填空题．中考的重点是考查学生阅读、分析问题情景或图表信息的能力，对化石燃料及其综合利用等相关知识的理解和掌握情况，以及运用它们来分析、解答相关的实际问题的能力等．当然，有时还会根据所给的有关的表达，进行科学地评价、判断正误等．特别是，对“三大化石燃料的主要成分、煤和石油的综合利用及其是物理变化还是化学变化的判别、甲烷的验纯及其燃烧”等相关问题的考查，以及对有关知识的迁移能力的考查。

【变式训练】

1．下列关于资源和能源的说法正确的是（　　）

A．煤是由碳元素组成的复杂的化合物 B．目前已制得的纯金属有90余种 

C．空气中含量最多的气体是氧气  D．地球上可利用的淡水资源不到全球水储量的2.53%

2．煤、石油和天然气是当今世界的三大化石燃料，其中天然气的主要成分是（　　）

A．CO B．H2 C．CH4 D．C2H4

3．下列关于化石燃料的说法，不恰当的是（　　）

A．化石燃料是古代生物的遗骸经地层深处高温、高压复杂变化而形成的 

B．化石燃料主要成分都含有碳、氢两种元素 

C．化石燃料燃烧时，会产生CO2、H2O等物质 

D．化石燃料燃烧为人类提供能量，也会对环境造成污染

知识点03  资源的综合利用与新能源的开发

知识梳理

资源综合利用和新能源开发主要指以下三个方面：

1、在发展现代产业体系，提高产业核心竞争力方面

2、在加快建设资源节约型、环境友好型社会，提高生态文明水平方面

3、在新能源开发的方面：现代社会对能量的需求量越来越大，化学反应提供的能量已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、地热能和潮汐能等．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。

典例分类

【典例】2019年诺贝尔化学奖颁给在发展锂电池领域做出贡献的三位学者。某种锂电池的总反应可表示为Li+MnO2＝LiMnO2．已知LiMnO2中锂元素化合价为+1．下列说法中正确的是（　　）

A．锂电池使用时，释放能量 B．MnO2是反应的催化剂 

C．LiMnO2为新型的氧化物   D．反应后锰元素的化合价升高了

【答案】A

【解答】A、锂电池使用时，释放能量，化学能转化为电能，故选项说法正确。B、由反应的原理：Li+MnO2＝LiMnO2可知，二氧化锰是反应物，故选项说法错误。C、氧化物是只含有两种元素且其中一种元素是氧元素的化合物，LiMnO2中含有三种元素，不属于氧化物，故选项说法错误。D、LiMnO2中锂元素化合价为+1，二氧化锰和LiMnO2中锰元素的化合价分别是+4价、+3价，反应后锰元素的化合价降低了，故选项说法错误。故选：A。

【点拨】要想解答好这类题目，首先，要理解和熟记资源综合利用和新能源开发，以及与之相关的知识．然后，根据所给的问题情景或图表信息等，结合所学的相关知识和技能，以及自己从生产、生活、电视、报纸或网络中了解到相关信息等，细致地分析题意（或图表信息）等各种信息资源，并细心地探究、推理后，按照题目要求进行认真地选择或解答即可．

【变式训练】

1．目前，科学家提出了一种最经济最理想的获得氢能源的循环体系（如图）。下列说法错误的是（　　）

A．燃料电池能够使化学反应产生的能量转化为电能 

B．该氢能源的循环体系能够实现太阳能转化为电能 

C．在此循环中发生了反应：水氢气+氧气 

D．目前化学家急需解决的问题是寻找合适的光照条件下分解水的催化剂

2．被称之为“软电池”的纸质电池，采用薄层纸片作为传导体，在其一边镀锌，另一边镀 二氧化锰，避免了传统电池所带来的金属锂及碱性化合物的污染问题，因而可作为一般 的家庭废物加以处理。电池总反应为：Zn+2MnO2+H2O＝ZnO+2MnO（OH）。下列说法 不正确的是（　　）

A．该电池反应中二氧化锰起催化作用 B．其工作原理是将化学能转化为电能 

C．该电池比传统干电池轻便、环保   D．该电池反应中，锌元素化合价升高

3．下列不属于新能源的是（　　）

A．氢能 B．石油 C．风能 D．潮汐能

4．如图所示，科学家提出一种最经济最理想的获得氢能源的循环体系，下列说法不正确的是（　　）

A．氢气作燃料的优点是燃烧热值高，产物无污染 

B．在此循环中发生了反应：2H2O2H2↑+O2↑ 

C．燃料电池可以将化学能转化为电能 

D．光照条件下分解水，急待解决的问题是寻找合适的催化剂

5．“化学链燃烧”技术是目前能源领域研究的热点之一。氧化镍（NiO）作载氧体的“化学链燃烧”过程如图所示：相比直接燃烧甲烷，对该技术的评价错误的是（　　）

A．能量损耗少、利用率高                 B．较安全，减少爆炸风险 

C．消耗等质量甲烷，参加反应氧气较少     D．有利于分离和回收较纯净的二氧化碳

参考答案

知识点1

1、选B；A．水力发电是水能转化为机械能，机械能再转化为电能，故错误；B．天然气燃烧是化学能转化为热量，故正确；C．电灯照明是电能转化为光能，故错误；D．太阳能热水器是太阳能转化为热能，故错误。故选：B。

2、选D；A．图甲中生石灰与水反应容器上方出现白雾，说明反应放热，故错误；B．铝箔在氧气中燃烧时放热反应，故错误；C．镁与稀盐酸反应是放热反应，故错误；D．图丁中氢氧化钡和氯化铵反应后烧杯底部结冰，说明反应吸热，故正确。故选：D。

知识点2

1、选B；A．煤炭中含有多种物质，属于混合物，故错误；B．目前已制得的纯金属有90余种，故正确；C．空气中含量最多的气体是氮气，约占空气体积的78%，故错误；D．地球上的总水储量虽然很大，但可利用的淡水资源却不到全球水储量的1%，故错误。故选：B。

2、选C；天然气的主要成分是甲烷，其化学式为CH4。 故选：C。

3、选B；A．化石燃料是古代生物的遗骸经地层深处高温、高压复杂变化而形成的，故正确；B．煤炭、石油和天然气等化石燃料的主要成分都是碳、氢化合物，故错误；C．化石燃料的主要成分是碳、氢化合物，所以化石燃料燃烧时，会产生CO2、H2O等物质，故正确；D．化石燃料燃烧为人类提供能量，也会产生一氧化碳、二氧化硫、氮氧化物等对环境造成污染，故正确。故选：B。

知识点3

1、选C；A、通过图示可以观察出，燃料电池能够使化学反应产生的能量转化为电能，故A正确；B、通过图示可以看出，太阳能可以转化为电能，故B正确；C、在此循环中H2O转变为H2、O2，是光分解催化剂的作用，而不是通电使H2O转变为H2、O2，故C错误；D、现在氢能源作为人类理想中的能源大量使用还需解决合适的光照条件下分解水的催化剂、运输和储存问题，故D正确。故选：C。

2、选A； A、在该反应中二氧化锰是反应物，质量减少，故错误；B、该电池是将化学能转化为电能，故正确；C、该电池轻便，且避免了传统电池所带来的污染问题，开发利用该电池可以减少对环境的污染，故正确；D、该电池反应中锌元素化合价由0价升高到+2价，故正确。故选：A。

3、选B；石油、煤、天然气属于化石燃料，不属于新能源。氢能、太阳能、风能、水能、潮汐能、核能等属于新能源。故选：B。

4、选B；A．氢气作燃料的优点是燃烧热值高，产物只有水，无污染，故正确；B．该循环体系中水生成氢气和氧气的过程中反应条件为光分解催化剂和光照，不是通电分解，故错误；C．化学电池是将化学能转化成电能的装置，故正确；D．现在氢能源作为人类理想中的能源大量使用还需解决合适的光照条件下分解水的催化剂、运输和储存问题，故正确。故选：B。

5、选C；  A．氧化镍作为载氧体，使氧气的浓度比空气中氧气的浓度大，甲烷燃烧迅速，能量损耗少、利用率高，故A正确；B．氧气和没有和甲烷直接接触，没有形成混合气体不会发生爆炸，故B正确；C．根据质量守恒定律可知，消耗等质量甲烷，生成的二氧化碳和水的质量不变，参加反应的氧气的质量也不变，故C错误；D．反应生成的气体冷却后，水变成液体，剩下的气体主要是二氧化碳，故D正确。故选：C。