燃料及其应用全解

第1页版权所有不得复制年级初三学科化学编稿老师李艳红课程标题燃料及其应用一校林卉二校黄楠审核张美玲一、考点突破1.燃烧的条件和灭火的原理。2.知道化石燃料是人类主要的自然资源，认识合理开采、节约使用化石燃料的重要性及化石燃料的不可再生性。3.知道石油炼制出的几种产品及其用途。4.认识化学反应中的能量变化及燃料充分燃烧的重要性。二、重难点提示1.燃烧的条件和灭火的原理2.节约能源和开发利用新能源一、本讲的知识导图第2页版权所有不得复制1.燃烧（1）燃烧要同时满足三个条件：a.可燃物；b.氧气（空气）；c.达到着火点。（2）着火点：达到燃烧所需的最低温度，着火点是物质本身的固有属性，因此不能说用降低着火点的方法来灭火，而只能是降温到着火点以下。在通常状况下一些常见物质的着火点物质白磷红磷木材木炭乙醇（酒精）无烟煤着火点/℃40240250～330320～370558700～750注意：着火点也不是固定不变的。对固体燃料来说，着火点的高低跟面积的大小、材料的粗细、导热系数的大小都有关系。颗粒越细，表面积越大，着火点越低；导热系数越小，着火点越低，所以块状的木材点燃难，而木材的刨花很好点燃，而对于液体燃料和气体燃料来说，火焰接触它们的情况和外界压强的大小都有关系，所以测定物质的着火点对外界条件有一定标准。（3）影响燃烧的因素①内在因素：可燃物的性质，不同种物质燃烧的现象不同。例如，硫在空气中燃烧发出淡蓝色火焰，细铁丝在空气中却不能燃烧。②外部因素：与氧气接触面积越大，氧气浓度越高，燃烧越剧烈。同种物质在不同条件下，燃烧现象也不同。例如，硫在氧气中燃烧发出蓝紫色火焰，与在空气中不同。注意：我们所见到的燃烧一般都是可燃物在空气或氧气中的燃烧，事实上，燃烧还可以第3页版权所有不得复制在其他一些气体环境中进行。例如镁可以在氮气和二氧化碳中燃烧，钠在氯气中燃烧，因此，凡是发光、放热的剧烈的氧化反应都叫燃烧。（4）灭火的原理和方法①灭火的原理破坏燃烧的条件，三者使用其一就可灭火，也可同时使用。②灭火方法a.隔离可燃物。b.隔绝空气（或氧气）。c.降低温度到着火点以下。③通常用来灭火的物质有二氧化碳和水。用二氧化碳来灭火是由于二氧化碳不燃烧也不支持燃烧，同时密度大于空气，能将可燃物与空气隔绝开来。用水灭火是水受热汽化，吸热降低温度。④几种常用灭火器的灭火和适用范围a.泡沫灭火器。使用时喷出大量CO2和泡沫，黏附在可燃物上达到隔绝空气的目的。用来扑灭木材、棉布等燃烧引起的火灾。b.干粉灭火器。用压缩CO2吹出干粉（主要含碳酸氢钠）灭火。除扑灭一般可燃物外，可扑灭油、气引起的火灾。c.液态二氧化碳的灭火器。将CO2压缩在小钢瓶中，有降温和隔绝空气的作用。用来扑灭图书档案、贵重设备、精密仪器等的失火。2.有关能源的几种常见概念（1）一级和二级能源一级能源是指自然界存在的能源，如煤、石油、天然气、水能等。二级能源是由一级能源转化产生的能源，如：水电、火电、酒精等。汽油、柴油等石油产品都由石油分馏产生，都没有转化，因此属于一级能源，而不要误认为是二级能源。（2）绿色能源和清洁能源绿色能源是指对环境无影响或影响很小的能源。如：电能、光能、风能、潮汐能、氢能等。清洁能源是指使用时不产生污染环境的物质，但产物排放过多会对环境有影响的能源。如：乙醇、甲烷等燃烧产物有CO2，空气中CO2过多会产生温室效应。（3）可再生能源和不可再生能源通过大自然的循环可不断转化的能源称为再生能源。如水能、氢能、乙醇等。要通过几百万年才能形成的能源，用一点少一点，这样的能源称为不可再生能源，如化石能源。（4）化学能、物理能、核能化学能：通过化学反应获得的能量，如：化石燃料和其他燃料燃烧产生的能量。物理能：不通过化学反应直接获得的能量，如：太阳能、水能、地热能、潮汐能、风能。核能：通过原子核变化获得的能量。如：原子弹、氢弹爆炸释放的能量、核反应堆中产生的能量。3.节约能源和开发新能源（1）节约能源的意义在于减少化石燃料的消耗，延长这些不可再生能源的使用时间，同时减少化石燃料燃烧对环境的影响。（2）开发新能源在合理开发、综合利用化石能源的同时，积极开发氢能、核能、太阳能、生物质能（沼气）、风能、水能、地热能、潮汐能等新型能源，以应对能源危机，减轻环境污染，促进社会第4页版权所有不得复制可持续发展。①乙醇乙醇俗称酒精，将高粱、玉米和薯类等经过发酵、蒸馏，可得到乙醇。乙醇是一种可再生的清洁能源。乙醇完全燃烧时生成二氧化碳和水并放出大量的热。乙醇常被用作酒精灯、火锅、内燃机等的燃料，在汽油中加入适量的乙醇作为汽车燃料，可节省石油资源，减少汽车尾气的污染。②氢气氢气本身无毒，极易燃烧，燃烧产物是水，无污染，因此氢气是最清洁的能源，是一种理想的燃料。氢气燃烧的化学方程式：4.化学与环境保护（1）大气污染物：CO、NO2、SO2和其他有害气体；可吸入颗粒物（烟尘）。（2）水污染：废气SO2、NO2导致酸雨；废水排放；废渣；化肥、农药等不合理使用。（3）土壤污染土壤中积累有毒、有害物质，引起对植物生长的危害，或者残留在农作物中进入食物链而危害人体健康。减轻土壤污染的措施是：控制“三废”的排放；控制农药的使用；合理施用化肥；分类回收、科学处理各种工业、生活垃圾。能力提升类例1（苏州）有些地区因大量焚烧秸秆，导致空气质量一度达到重度污染，下列有关处理秸秆说法错误的是（）A.利用秸秆发酵产生沼气B.秸秆腐烂后可转化为有机肥料C.秸秆燃烧产生的二氧化碳是造成酸雨的主要原因D.秸秆燃烧产生的大量烟尘增加了空气中的可吸入颗粒物一点通：秸秆燃烧产生的二氧化碳会导致温室效应，但不会形成酸雨，因为CO2与H2O反应得到的H2CO3酸性较弱，只有SO2、NO2等排放到空气中才会形成酸雨。答案：C易错点分析：当今世界三大环境问题：酸雨、臭氧层衰竭和温室效应，其中酸雨产生的原因是向空气中排放了大量的SO2、NO2等气体，臭氧层衰竭与含氟物质的任意排放有关，温室效应是空气中CO2含量过高造成的，但CO2不是空气污染物。例2（日照）2011年“世界地球日”主题是“珍惜地球资源，转变发展方式”。下列做法可行的是（）A.废旧电池中汞的回收可减少对环境的污染B.化工厂加高烟囱排放废气，防止酸雨C.使用车用乙醇汽油，防止温室效应D.用土填埋废弃塑料，防止白色污染第5页版权所有不得复制一点通：A.废旧电池中含有重金属汞、镉、铅，对水源污染特别严重，回收利用可以减少污染，正确；B.加高烟囱并不能减少废气的排放，所以不能防止酸雨．所以错误；C.乙醇燃烧生成二氧化碳和水，二氧化碳是产生温室效应的主要气体，所以错误；D.填埋废弃塑料，会严重破坏土壤和地表结构，并不能从根本上减少白色污染带来的危害，所以错误。答案：A点评：本题主要考查了有关环境保护等知识，可以让学生懂得保护环境，节约能源．同时这也是中考的考点之一例3（辽宁中考题）资料：白磷着火点为40℃，红磷着火点为240℃，五氧化二磷能污染空气，五氧化二磷易溶于水。（1）在探究可燃物燃烧条件的课堂上，老师用如图甲所示装置进行实验。实验时观察到的现象是：铜片上的红磷和水中白磷不燃烧，铜片上的白磷。（2）小明同学设计了乙、丙两个对比实验，完成了探究过程．得到以下实验事实：①不通入空气时，冷水中的白磷不燃烧；②通入空气时，冷水中的白磷不燃烧；③不通入空气时，热水中的白磷不燃烧；④通入空气时，热水中的白磷燃烧．该实验中，能证明可燃物的温度必须达到着火点才能燃烧的事实是（填序号）；能证明可燃物通常需要接触空气才能燃烧的实验事实是。（3）结合老师与小明设计的实验，小强设计了实验装置丁．小明与小强的实验都比老师的实验有一个明显的优点．这个优点是。一点通：（1）铜片上的白磷燃烧且产生大量白烟；（2）在有空气条件下，再看温度是否达到着火点，则②④符合；在达到着火点条件下，再看是否有空气，③④符合；（3）因为磷燃烧产生大量白烟，会污染空气，丙、丁装置可防止造成空气污染。答案：（1）燃烧，产生大量的白烟。（2）②④；③④（3）防止污染空气综合运用类例1（乌鲁木齐）“新疆跨越式发展和长治久安”是中央新疆工作座谈会的主要精神，民生、环境与能源也成为新疆政府工作关注重点。（1）煤、石油、属于化石燃料，是新疆的传统能源，要节约和有效利用现有的能源，新疆还应开发新能源，如：、核能、地热能等。（2）今年4月，美国墨西哥湾石油泄漏，大量的原油浮于水面，造成近海海域生态严重破坏。在常温下，石油是一种难降解、（填“难”或“易”）溶于水的混合物。（3）科学家预言，氢能源将成为21世纪的主要绿色能源，而水是自然界中广泛存在的物质。依据下图，请你写出获取氢气的化学方程式：。第6页版权所有不得复制一点通：煤、石油、天然气是三大化石燃料，为了缓解能源危机，人类开发的新能源主要有太阳能、风能、地热能、潮汐能、核能、氢能等。石油是一种黑色或深棕色的液体，难溶于水，密度比水小，没有固定的熔点、沸点。答案：（1）天然气风能（或太阳能、或氢能等）（2）难（3）2H2O2H2↑＋O2↑易错点分析：部分同学书写问题（3）化学方程式时易遗漏反应条件，或没有抓住题给图示信息，错将反应条件写成“通电”。例2（广州）某同学根据日常经验推测，可燃物燃烧可能与氧气和温度有关，设计并完成了下列实验进行验证：实验①实验②实验③实验④白磷不燃烧白磷不燃烧白磷不燃烧白磷燃烧（1）白磷燃烧的化学方程式为；（2）实验和实验证明了可燃物燃烧必须要接触氧气；（3）实验和实验证明了可燃物燃烧必须要达到一定温度；（4）瓦斯（主要成分为甲烷）爆炸是煤矿安全事故的一种。为了生产安全，要求井下通风状况良好，控制天然气浓度在1%以下；禁止携带烟草及点火工具下井，挖掘时防止和减少摩擦火花的产生．上述措施可以防止爆炸是因为破坏了燃烧的某些条件，分别是。一点通：本题探究了燃烧的条件。控制变量法探究时，必须只有一个变量，探究可燃物燃烧必须要接触氧气，应选择有氧和无氧两种情况，其他条件应完全一致，故应选择实验②和④；同理，探究可燃物燃烧要达到一定温度，应选择实验③和④；控制天然气浓度相当于不提供可燃物；而禁止火源，则是防止达到可燃物的着火点。答案：（1）4P＋5O22P2O5（2）②④（3）③④（4）移走可燃物防止达到可燃物的着火点易错点分析：对于根据对比实验研究获取结论的试题，解答的关键是要牢牢抓住一组对比实验中实验条件的差异以及实验结果（反应现象等）的差异。在此基础上，抓住实验条件差异和实验结果差异的对应关系，通过比较、分析、综合等方法，从而归纳总结出实验结论。思维拓展类例1（沈阳中考）冬日里的一天，某学校五楼学生寝室中一名同学违规使用电褥子，因第7页版权所有不得复制短路引发棉被着火燃烧。就此事件请你回答：（1）从物质燃烧条件上看，棉被是物。（2）该同学慌忙打开房门大声呼救，导致火势迅速扩大，请解释出现这种情况的原因是。（3）同寝室的同学在睡梦中惊醒，此时他们自救逃生的措施正确的是（选填以下序号）。①用湿毛巾捂住口鼻；②低下身子沿墙壁跑出火灾区；③立即跳楼逃生；④藏在衣柜里或桌子底下等待救援。（4）消防队员赶到现场，用高压水枪喷水将大火扑灭，水能灭火的原因是。一点通：（3）火灾自救逃生时，用湿毛巾捂住口鼻，可防止有害气体或烟尘进入体内，是正确的；因为热气流上升，越低处烟尘越少，故低下身子沿墙壁跑出火灾区是正确的；跳楼逃生易造成危险，不提倡；衣柜、桌子都属于易燃物，藏在衣柜或桌子底下等待救援非常危险。（4）水能灭火的原因是水不可燃，蒸发时吸热，能使可燃物的温度降低到着火点以下。答案：（1）可燃（2）空气进入使房间内氧气浓度增大，氧气助燃火势更旺（3）①②（4）水蒸发吸热，使可燃物的温度降低到着火点以下（其他合理表述均可）例2（江西中考题）2009年11月首届“世界低碳与生态大会暨技术博览会”将在某市举行。低碳经济是一种以低能耗和高效能等为主要特征，以较少的温室气体排放获得较大产出的新经济发展模式。请问：（1）近年来大气中二氧化碳含量不断上升的主要原因是，自然界中消耗二氧化碳的主要途径是。（