7.2化石能源的合理利用

化石能源的合理使用

一、化石能源的利用

1.人类利用的能量大多来自化石能源，如_________、_________和_________等。这些化石能源及其加工后的产品常被用作燃料，因此化石能源也被称为化石燃料。化石能源是由古代生物的遗骸经一系列复杂变化形成的，是_________（“不可再生”或“可再生”）能源。

2.煤

（1）主要含___________元素，还有___________等元素。

（2）煤的综合利用（干馏），是将煤___________分解或煤与其他物质反应来实现，由此得到许多有用的物质，如___________、___________、___________等。（是___________变化）

（3）煤气的主要成分为___________、___________、___________等。

3.石油

（1）主要含___________元素。

（2）石油的综合利用（分馏），是利用石油中各成分的___________不同进行分离。（是___________变化）

（3）液化石油气是石油化工的一种产品，主要成分是___________、___________、___________、___________，加压后可储存在钢瓶中，一般作为___________使用。

4.天然气

（1）组成：主要由_______和_______组成的_______态_______物，其主要成分是_______，因此天然气是_______（填“纯净物”或“混合物”）。

（2）【实验7-2】

①观察甲烷的颜色、状态。点燃从导管放出的甲烷，在火焰的上方罩一个干燥的烧杯。过一会儿，观察烧杯壁上的现象。

②迅速把烧杯倒过来，向烧杯内注入少量澄清石灰水，振荡，观察现象。

（3）池沼中产生的沼气的主要成分是_______。把秸秆、杂草、人畜粪便等废弃物放在密闭的沼气池中发酵，就会产生沼气，可用作_______。

（4）可燃冰是在高压和低温条件下形成的，主要成分是_______，具有_______、_______等优点，有望成为未来新能源。

二、降低化石能源的利用对环境的影响

1.化石燃料燃烧造成的空气污染

（1）煤燃烧时产生_______、_______等污染物，这些气体或气体在空气中发生反应后的生成物溶于雨水，会形成_______；

（2）汽车使用的汽油或柴油燃烧时产生的_______、未燃烧的碳氢化合物、_______和烟尘等，会随尾气直接排放到空气中，造成污染；

（3）大量化石能源燃烧释放的二氧化碳会引起_______加剧，导致全球变暖。

2.在使用化石能源时，可以通过______________和______________来减少空气污染物的排放。

（1）我国已大力推广使用_______，改进生产中使用的脱硫设备，并在很多地方用_______代替煤；

（2）改进汽车发动机的燃烧方式，使用催化净化装置，加大_______检测力度，推广使用_______。

3.目前正在利用和开发的新能源有：_______，_______，_______，_______，_______，_______等。

4.氢能

（1）优点

①氢气本身无毒，完全燃烧放出的热量约为同质量甲烷的_______倍或同质量_______的三倍。

②燃烧后的产物是_______，不会污染空气，也不会向大气排放二氧化碳。

（2）缺点

工业上一般通过_______或以__________为原料制取氢气。目前，由于氢气大量_______和_______成本较高，氢气在生产和生活中还未能广泛应用。

（3）实验室制取氢气

①实验室用______________制取氢气；

②原理（化学方程式）：_____________________；

③发生装置：_____________________；

④收集装置：_____________________。

必背知识点

一、化石能源的利用

1.煤

①混合物，主要含有C元素，还含有H O N S等元素

②煤的综合利用：隔绝空气加强热-干馏（化学变化）

2.石油

①混合物，含有C H等元素

②石油的综合利用：根据石油中各成分沸点的不同分离出各种产品-分馏（物理变化）

3.天然气

①混合物，主要成分为甲烷（CH₄），沼气的主要成分也是甲烷（CH₄），最清洁的化石燃料

②甲烷物理性质：无色无味气体，密度比空气小，难溶于水

③甲烷化学性质：可燃性，燃烧火焰呈蓝色，点燃前需验纯

$\ce{CH4 + 2O2}\xlongequal{点燃}\ce{CO2 + 2H2O}$

二、降低化石能源的利用对环境的影响

1.化石燃料造成空气污染的原因

①煤燃烧产生二氧化硫、氮的氧化物等形成酸雨

②汽车使用的汽油或柴油燃烧产生二氧化碳、未燃烧的碳氢化合物、氮的氧化物和烟尘，造成污染

③大量化石能源燃烧释放的二氧化碳会引起温室效应

2.改进措施

通过提高燃料质量和改进使用技术来减少空气污染物的排放

①大力推广使用脱硫煤，改进生产中使用的脱硫设备，用天然气代替煤

②改进汽车发动机的燃烧方式，使用催化净化装置

③加大尾气检测力度，推广使用电动汽车

三、开发新能源

1.氢能

（1）氢能的优点

氢气无毒、发热量高（热值高），无污染（产物为水），资源丰富（水→氢气）

（2）氢能的缺点

氢气大量制取和储运成本较高

（3）氢气的制取

①反应原理

$\ce{Zn + H2SO4}\xlongequal{}\ce{ZnSO4 + H2 ^}$

②制取装置

发生装置：固液不加热型

收集装置：排水法、向下排空气法

2.其他新能源

太阳能、风能、地热能、潮汐能、核能、生物质能