主題四化學與社會

專題13燃料及其利用

oi考情透視?目標導航

02知識導圖思維引航

03考點突破?考法探究

考點一化學反應中的能量變化

考點二能源的開發與利用

考點三能源的使用對環境的影響

04題型精研?考向洞悉

題型一化學反應中的能量變化

考向01能量轉化與化學變化的關系

考向02能量變化的實際應用

考向03常見的吸熱放熱反應

題型二能源的開發與利用

考向。1能源的分類

考向02化石燃料的開發與使用

考向03氫氣的制取與性質實驗

考向04氫能源的開發與利用

考向05其它新能源的開發與利用

題型三能源的使用對環境的影響

考向01溫室效應與碳中和問題

考向02低碳環保

跨學科實踐活動調查家用燃料的變遷和合理使用

考情透視?目標導航

考點課標要求命題預測

>知道放熱反應；了解吸熱反應；了解能量的意義。

化學反應中的本專題的內容也是中考常考

的考點，考查內容相對而言

能量變化>了解煤的成分與煤的干儲；了解石油的成分及石油的

分儲原理；熟練掌握甲烷的理化性質。占比較少，大部分屬于容易

能源的開發與

>了解使用化石燃料對環境的影響；知道造成溫室效應題。主要以選擇題、填空題、

利用

的原因；了解酸雨的成因和危害。科普閱讀題等形式呈現，也

能源的使用對>了解能源的分類；知道清潔能源和新能源；掌握氫氣常結合新情境和熱點問題進

環境的影響的優點及制取方法；掌握乙醇的理化性質及制取途徑。行考查。

知識導圖?思維引航

<-放熱反應放出熱量，如：物質的燃燒，金屬與酸的反應等

能量的變化吸熱反應e——吸收熱量，如：高鎰酸鉀分解，碳和二氧化碳的反應等

其他能量的轉化。——太陽能電池是將太陽能轉化為電能等

“工業的糧食“（主要含碳元素），混合物

煤的干饋，隔絕空氣加強熱，生成焦炭、煤焦油煤氣等（化學變化）

“工業的血液”（主要含碳、氫元素），混合物

石油

石油分儲，利用各成分沸點不同分離，得到汽油、煤油、柴油等（物理變化0

化石燃料。-

主要成分是甲烷，沼氣、坑氣、瓦斯、可燃冰的主要成分

物理性質：無色、無味氣體，密度比空氣小，難溶于水

天然氣

甲烷。卜化學性質：具有可燃性

用途：用作燃料

不一優點：熱值高，無污染，來源廣

燃料及其利用

缺點：制取成本高，貯存、運輸困難

鈉和稀硫酸

氫能

氧氣實驗室Zn+H2SO4=ZnSO,+H2T

制取與性質

能源的開發向下排空法（密度比空氣小）

與利用H妙法（難溶于水）

俗稱：酒精

乙醇優點：可再生，可以節省石油資源，減少汽車尾氣污染

制取：由高粱、玉米和薯類等經過發酵、蒸儲得到

新能源太陽能、風能.潮汐能、地熱能、生物質能和核能等

酸雨一|S。2和氮氧化物在空中反應后的生成物溶于雨水（pH<5.6）

厚修瞥緩號—溫室效應二氧化碳'甲烷'臭氧及氟利昂物質引起全球氣溫上升

對環境的影響-r

燃料燃燒生成其它污染物-CO.炭粒.塵粒

考點突破?考法探究

考點一化學反應中的能量變化

考點流理

化學反應不僅有物質的變化，還伴隨著能量的變化，通常表現為—變化。還可以轉化為其他形式的能量,

如電能。

1.放熱反應與吸熱反應

(1)化學上把有熱量放出的反應稱為。

例如：物質的燃燒，金屬與酸的反應等。

盧燃

①C+。2C02]

占燃燃燒產生熱量

②CH4+2O2至壁CO2+2H2O

@Mg+2HCl=MgCL+Hzf]不燃燒產生執量

@CaO+H2O=Ca(OH)2)

(2)化學上把吸收熱量的反應稱為。

例如：高鎰酸鉀分解，碳和二氧化碳的反應等。

C+CO2^￡^2CO

2.吸、放熱反應的應用

(1)人利用體內放出的熱量維持—，提供機體活動所需要的一；

(2)利用燃料燃燒放出的熱量來、煮熟食物、發電、冶煉金屬等；

(3)火力發電廠通過燃料的燃燒產生_____,再將熱能轉化為，再進一步轉化為電能，從而實

現火力發電。

(4)工業中常用水蒸氣通過熾熱焦炭生產水煤氣(主要成分是和)，這一反應是反應。

反應方程式：。

3.其他能量的轉化

①太陽能電池是將太陽能轉化為電能；

②火力發電是將化學能轉化為電能；

③新能源汽車充電是將電能轉化為化學能。

易混易錯

1.在化學反應中，反應物轉化為生成物的同時，必然伴隨著的變化。許多化學反應中的變化主

要表現為熱量的或O

2.化學反應不僅能產生,還可以產生電能。如氫能源電池汽車所使用的電能就是通過轉化而來

的。

針對訓練

1.（2024?江蘇鎮江）如圖為氫能開發與利用的示意圖。

太陽

（1）制氫中的能量轉化：太陽能-電能一能。

（2）燃料電池中反應的化學方程式為—。

考點二能源的開發與利用

」考點梳理J7

一'化石燃料

（1）三大化石燃料包括、和，它們是（填“可再生”或“不可再生”）

能源，屬于（填“純凈物”或“混合物”）。

（2）煤和石油

煤石油

古代植物的遺骸經過一系列復雜古代動植物的遺骸在地殼中經過復雜變化形成的

形成

的變化形成的

元素組成主要____,少量H、N、O、S主要含_________，少量S、O、N

類型——

黏稠液體，黑色或棕色，不溶于水，密度比水小，

狀態黑色固體，有光澤

無固定的熔點、沸點

（3）煤和石油的綜合利用

，焦炭

隔絕空氣（埠隹油

a.煤綜合利用（化學變化）加強熱------>煤益（主要是H2、CH4、CO和其他氣體）

劑

溶

油

油

汽

煤

空

b.石油煉制（物理變化）根據各，顰點不同航

油

煤

油

柴

（4）天然氣

①天然氣是由碳和氫組成的氣態碳氫化合物，主要成分是,是一種最簡單的□有石油的地方

就有天然氣。甲烷也叫沼氣、坑氣，化學式為

②甲烷的性質

物理純凈的甲烷是______、_____的氣體，密度比空氣______，______溶于水，可用

性質_____收集

化學具有可燃性，燃燒時產生_____火焰，______大量的熱，生成的氣體能使___________變渾

性質濁。①完全燃燒的化學方程式為_______________________?

②不完全燃燒：____________________________O

（5）可燃冰：科學家們在海底發現了大量可燃冰，它是一種甲烷水合物，是甲烷與水在低溫高壓下形成的。

a.可燃冰的優點：能量高、熱值大，是替代化石燃料的新能源。

b.可燃冰的缺點：如果在開采中甲烷氣體大量泄漏于大氣中，會造成更加嚴重的溫室效應。

二、能源的利用與開發

（1）能源分類

類型定義實例

可再生能源______其本身的轉化或被人類的利用而——的能源太陽能、生物質能、水能、風能、

地熱能等

不可再生能源______其本身的轉化或被人類的利用而——的能源煤、石油、天然氣

（2）清潔能源

①氫氣

物理性質通常情況下，氫氣是一種___________________________________

化學性質

還原性：H+CuO====_____；可燃性：2H,+0產=五學'

作燃料的優點和缺點優點：燃燒_____;燃燒產物是水，______;可由水分解得到，____________

缺點：制取成本高，貯存、運輸困難

實驗室制取反應藥品

反應原理Zn+H2s。4--------------------------

②乙醇（C2H5OH）

俗名—

化學性質在空氣中燃燒時放出大量的熱。完全燃燒的化學方程式為

,點燃

C2H50H+3O2---------------------------------

優點

制取

（3）其他新能源

①目前正在開發和利用的新能源有和等。

②海底埋藏著大量的”它的主要成分是甲烷水合物，是甲烷與水在低溫和高壓條件下形成的。

a.可燃冰的優點：能量高、熱值大，有望成為未來新能源。

b.可燃冰的缺點：如果在開采中甲烷氣體大量泄漏于大氣中，會造成更加嚴重的溫室效應。

③目前氫氣作為燃料，還不能廣泛應用，因為制取氫氣的；己經應用的領域有航天、氫

氧燃料電池等。

易混易錯

1.為了使煤得到充分利用，將煤隔絕空氣加熱，可以使煤分解成很多有用的物質，如焦炭、煤焦油、煤氣等，

此過程是化學變化。石油的煉制是根據石油各成分的沸點不同，通過分僧使之分離，此過程是物理變化。

2.瓦斯氣體是甲烷與空氣的混合氣體，點燃（或遇明火）時可能發生爆炸，這種爆炸就是瓦斯爆炸，所以使

用天然氣之前，一定要檢驗氣體的純度。

針對訓練

1.（2024?重慶）能源是人類發展的基礎。下列屬于不可再生能源的是

A.風能B.氫能C.石油D.潮汐能

2.（2024?福建）請參加社會性議題“汽車能源的變遷”的項目式學習。

（1）傳統汽車能源主要來自石油。

①從物質分類角度看，石油屬于（填“純凈物”或“混合物”）。

②汽油作汽車燃料的缺點有（寫一個）。

（2）天然氣和乙醇可替代傳統汽車能源。

①甲烷（CH4）和乙醇（C2H6。）均屬于（填“無機”或“有機”）化合物。

②天然氣的主要成分是甲烷，其完全燃燒的化學方程式為O

（3）電池可給新能源汽車提供動力。

①電動汽車的電池放電時，其能量轉化方式為能轉化為電能。

②以“使用電動汽車代替燃油車是否能減少CO2的排放”為題進行小組辯論，你的看法和理由是o

考點三能源的使用對環境的影響

■考點梳理

1.化石燃料燃燒造成空氣污染的原因

（1）燃料中的一些雜質如硫等燃燒時，產生空氣污染物如、NC）2等。

（2）燃料燃燒不充分，產生______等。

（3）未燃燒的及炭粒、塵粒等排放到空氣中形成o

2.酸雨

（1）煤燃燒時產生二氧化硫（或SO2）和氮氧化物，這些氣體或氣體在空氣中發生反應后的生成物溶于雨水

會形成（pH<5.6的雨水）。

（2）酸雨的危害：破壞森林、腐蝕建筑物、使水體酸化影響水生生物的生長等。

（3）酸雨的防治：①工廠廢氣處理后排放；②減少含硫煤的使用或使用脫硫煤；③改善汽車用燃料

（如壓縮天然氣CNG和液化石油氣LPG）；@減少煤、石油等化石燃料的燃燒，大力開發使用新燃料、

新能源。

3.溫室效應

（1）成因：、、及物質引起全球氣溫上升的現象。

（2）危害：

①將可能導致兩極的冰川融化，使海平面升高，淹沒部分沿海城市；

②使,造成農業減產；

③、洪水等災害性和極端氣候事件發生的頻率和強度增加；

④，改變生物多樣性等。

（3）防治措施

a.改善燃料結構，如煤脫硫等

b.使用清潔燃料，開發新能源

c.盡量使燃料完全燃燒

d.植樹造林

易混易錯

1.酸雨的形成與二氧化硫和氮的氧化物有關，與一氧化碳、二氧化碳無關。

2.二氧化碳不屬于空氣污染物，但它含量過高會加劇“溫室效應”。

針對訓練

1.（2024?山東東營）我國提出2030年前實現“碳達峰”，2060年前實現“碳中和”。下列做法不利于實現“碳

達峰，碳中和”的是

A.綠色出行B.焚燒垃圾C.節約用紙D.隨手關燈

題型精研?考向洞悉

題型一化學反應中的能量變化

A考向01能量轉化與化學變化的關系

1.（2023?福建）下列過程中，利用了化學反應產生的能量的是

A.海水曬鹽B.干冰制冷

C.風力發電D.火箭發射

2.（2024?內蒙古通遼）通過化學課的學習，我們可以從不同視角認識化學反應。關于反應

點燃

2Mg+O2-2Mg0o下列說法不正確的是

A.物質變化：鎂和氧氣反應生成氧化鎂

B.能量變化：鎂燃燒將化學能轉化為熱能、光能

C.反應條件：鎂接觸氧氣就能燃燒

D.反應現象：發出耀眼白光、釋放大量熱、生成白色粉末

A考向02能量變化的實際應用

3.（2024?西藏）閱讀科普材料，用所學化學知識回答下列問題。

現代社會依賴化石燃料，如石油和天然氣。然而，化石燃料不僅終將會被耗盡，也會引發如全球變暖等環

境問題。因此，我們需要新一代能源來擺脫對化石燃料的依賴，在我們對新能源的期待中，燃料電池登場

了。

許多人都學習過電解水這一科學實驗，即對水通電以獲得氣態的氫氣（凡）和氧氣（。2）。燃料電池扭轉了這

一反應，它讓氫氣和氧氣發生反應來獲取電能。

燃料電池有望成為一種綠色能源，因為其唯一的生成物是水HQ。然而，盡管有“電池”之名，燃料電池卻

并不能像鋰電池那樣可以儲存電能o由于能夠直接以氫氣作為燃料來發電,燃料電池還有“小型發電廠”之稱。

（節選自《科學世界》）

（1）寫出燃料電池中氫氣和氧氣在一定條件下發生反應來獲取電能的化學方程式：―，該反應屬于—

反應（填基本反應類型）。

（2）燃料電池工作時將化學能轉化為—,o

（3）燃料電池有望成為一種綠色能源的原因：―。

A考向03常見的吸熱放熱反應

4.（2024?黑龍江綏化）構建知識網絡是一種重要的學習方法。A-F是初中化學常見的六種物質，其中A-E

屬于五種不同類別的物質（單質、氧化物、酸、碳、鹽），D是常見的溶劑、B和E是配制波爾多液的主

要成分，F是鈉鹽。它們之間有如圖所示的關系（圖中“一”表示兩種物質之間能發生化學反應。“一”表示一

種物質能轉化為另一種物質。部分反應物、生成物及反應條件已略去）。請回答下列問題。

（1）寫出B的化學式o

（2）寫出E-F的化學方程式o

（3）D-E的反應屬于反應（填“吸熱”或“放熱”）。

5.（2023?內蒙古赤峰）早在戰國時期，《周禮?考工記》就記載了我國勞動人民制取氫氧化鉀以漂洗絲帛

的工藝。大意是：先將干燥的木頭燒成灰（含K2co3），用其灰汁浸泡絲帛，再加入石灰即可。其反應過

程如下：

完成下列問題：

（1）操作a的名稱o

（2）反應I（填“吸收”或“放出”）熱量。

（3）整個過程中能夠循環利用的物質是o

（4）寫出該過程中任意一個反應的化學方程式。

題型二能源的開發與利用

A考向01能源的分類

6.（2024?江蘇鹽城）中華文明源遠流長，蘊含著深邃的哲學智慧和豐富的實踐經驗。

（5）《漢書》記載：“高奴縣有滴水，可燃”。消水中含有石油，石油屬于能源（選填“可再生”或“不

可再生”）。

A考向02化石燃料的開發與使用

7.（2024?四川瀘州）《漢書》中記載：“高奴縣有滴水，可燃”。這里地下冒出的黑色“洎水”指的是

A.石油B.豬油C.礦泉水D.鹽湖水

8.（2024?江蘇常州）下列關于化石燃料的說法正確的是

A.化石燃料都屬于可再生能源B.煤完全燃燒時不會產生污染

C.石油為原料能制造合成纖維D.天然氣主要成分為一氧化碳

9.（2024?吉林）吉林省松原塔區盛產石油和天然氣，回答下列問題。

（1）化石燃料是人類社會重要的自然資源，主要包括石油、天然氣和;

（2）天然氣的主要成分是甲烷（。凡），請寫出甲烷在空氣中充分燃燒的化學方程式o

10.（2023?遼寧大連）燃料對人類社會的發展起重要的作用。

（1）化石燃料包括煤、石油、=使用脫硫煤，可減少氣體的排放，防止降雨時形成酸雨。

（2）化石燃料燃燒會產生二氧化碳。我國某些油田已實現將捕集來的二氧化碳輸入巖層中驅油，并將二氧

化碳封存在其中、該技術的應用既可以減緩，又可以提高=

（3）現代社會對能量的需求不斷增加，目前人們正在利用和開發的新能源之一是。

A考向03氫氣的制取與性質實驗

11.（2024?四川瀘州）實驗室可用如圖裝置制備與收集H?。下列有關說法錯誤的是

廠飛旋塞

A.反應原理為：Zn+2HCl=ZnCl2+H2T

B.可用稀硫酸代替稀鹽酸制取氫氣

C.關閉旋塞后H2將反應液壓入長頸漏斗中

D.用向上排空氣法代替圖中的收集方法

12.（2023?四川宜賓）氫氣作為一種清潔、高能燃料，越來越受到人們關注。某小組同學設計下圖所示裝

置制取氫氣并驗證氫氣在空氣里燃燒。

圖①圖②

回答下列問題：

（1）儀器a的名稱是。

（2）圖①中，發生反應的化學方程式是—o除采用圖示方法外，還可以用—法收集氫氣。

（3）點燃氫氣前應先檢驗氫氣的純度。操作：試管中的水排盡后，—；若發出—，表明氣體不純。

（4）如圖②，在尖嘴管管口點燃純凈的氫氣，上方罩一個冷而干燥的小燒杯。觀察到的現象：純凈的氫氣

在空氣中安靜燃燒，o

A考向04氫能源的開發與利用

13.（2024?湖南長沙）綠色能源助力新質生產力的發展.從環保的角度考慮，下列燃料中最理想的是

A.煤B.汽油C.柴油D.氫氣

14.（2023?湖南長沙）液氫已應用于航天等領域。目前在生活生產中大量使用氫能源還存在一定困難，原

因是

A.氫氣本身無毒B.氫氣制取成本高和貯存困難

C.氫氣燃燒放出的熱量多D.氫氣燃燒產物不污染空氣

15.（2024?寧夏）目前，我國在氫能領域已形成較完整的產業鏈，掌握了氫燃料電池及其關鍵零部件、動

力系統、整車集成和氫能基礎設施等核心技術。

（1）氫燃料電池中，氫氣作為燃料，氫元素的化合價由0價變為價。

（2）氫燃料電池是一種直接將—能轉化為電能的裝置。

（3）氫能在交通運輸等領域的推廣應用，可以有效減少—o

（4）目前人類開發和利用的新能源還有—（填一種）。

A考向05新能源的開發與利用

16.（2023?遼寧阜新）為了踐行“美麗中國”的理念，開發和使用新能源勢在必行。下列能源屬于新能源的

是

A.煤B.石油C.風能D.天然氣

17.（2023?江蘇揚州）關于某可再生能源的描述如下：該能源儲量巨大，但陰雨天等因素會影響其使用。

如圖為該能源在生活中的運用。該能源是

A.地熱能B.太陽能C.水能D.化石燃料

題型三能源的使用對環境的影響

A考向01溫室效應與碳中和問題

18.（2024?四川德陽）大量排放的CO2造成了碳循環的失衡，導致大氣溫室效應加劇，修復大氣中CO2,含

量的平衡必定要“降碳”。下列說法錯誤的是

A.大規模開采和利用化石燃料，會導致大氣中CO?含量持續升高

B.將CO2壓入地下實現碳封存，CO2分子間隔變小、運動停止

C.CO2被綠色植物光合作用吸收,CO2分子變成了其他分子

D.江河湖海的水體吸收CO2過程中既有物理變化，又有化學變化

19.（2023?湖南長沙）為解決溫室效應加劇問題，科學家正在研究如圖所示的二氧化碳新的循環體系。

分離、濃縮

（1）罐裝液化石油氣是經加壓后壓縮到鋼瓶中的，請你從分子的角度分析并解

釋;

（2）使用汽油為燃料時，機動車尾氣中可能含有的污染空氣的物質是；

（3）若將36g水完全分解最多能產生氫氣的質量是g；

（4）轉化大氣中的二氧化碳也能緩解溫室效應，轉化途徑有自然界轉化和人為轉化。下列屬于自然界轉化

的是。

A.光合作用B.海洋吸收C.工業利用

A考向02低碳環保

20.（2024?山東濟南）2024年5月15日“全國低碳日”的活動主題是“綠色低碳，美麗中國”。下列選項中,

不符合綠色低碳生活方式的是

a

A.日常生活中，盡量多使用一次性餐具B.節約用電，及時關閉不使用的電器

C.盡量選擇步行、騎行或公交等方式出行D.減少使用塑料袋和過度包裝物

21.（2024?內蒙古赤峰）社會發展需要人與自然和諧共生。生活中的下列做法，符合低碳環保理念的是

①積極植樹種草②乘公交車出行③廢棄電池深埋

④踐行光盤行動⑤隨意丟棄垃圾⑥自備購物布袋

A.①②④⑥B.①③④⑤C.②③④⑥D.②④⑤⑥

跨學科實踐活動

調查家用燃料的變遷和合理使用

【內容結構】

:瓦德三去5技術與工程

■社會經濟變化

家用燃料的變遷■駿未來燃料的猜測

?技術發展

變遷過程及各階

I

來源、儲量與分

使用便捷環保情況

布情況

二出燃料完全燃燒得

重要性

燃料領郵方案合理使用

火災的預防與應

對

個人行為國家工程與政策國際合作

化學

直德與法與技術與工程

I.家用燃料使用的發展歷程（括號內表示燃料主要成分）如圖所示:

（1）燃料對于人類有重要作用，如人們利用燃料燃燒放出的—做飯、取暖等;

（2）圖示中的燃料主要來源于煤、—和天然氣等。

（3）燃料燃燒時要注意通風，含碳燃料不充分燃燒會產生—（填一物質），污染空氣；

（4）新型燃料中，最理想的燃料是—，其燃燒放出熱量高，產物只是水；

（5）家用燃料使用的發展歷程，體現了下列中的—

A要加強環境保護意識

B禁止使用化石燃料

C用化學方法解決能源短缺問題

2.我國提出力爭在2030年前實現碳達峰，2060年前實現碳中和，彰顯了負責任大國的作為與擔當。為達

成這一目標，一方面要減少碳排放，另一方面要盡量捕集、利用和封存不可避免的碳排放。

①根據圖1,2000-2020年能源消費結構中逐漸升高的是。利用天然氣代替含硫煤做家庭燃料的

優點是可以減少的排放。做飯時，若燃氣灶的火焰呈現黃色或橙色，則需將灶具進風口―（填“調

大”或“調小”）即可恢復正常的淡藍色火焰。

②人類活動排放CO?的主要途徑有（寫一個）等。下列燃料在02中燃燒時，不會