专题一化学与能源和资源的利用

缓慢氧化氧化反应（放热）剧烈氧化（燃烧）条件：①与氧气接触②温度达到着火点以上影响因素：与氧气的接触面积大小，氧气的浓度类型：一般的燃烧有限空间内急速燃烧：爆炸一般情况下：呼吸，金属生锈，食物腐败变质自燃：产生的热量无法及时扩散，达到着火点专题一化学与能源和资源的利用【复习目标】1．认识常见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、汽油等燃料对环境的影响，懂得选择对环境污染较小的燃料。2．认识燃烧、缓慢氧化和爆炸的条件，了解防火灭火、防范爆炸的措施。3．知道化石燃料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；认识资源综合利用和新能源开发的重要意义。4．知道石油是由多种有机物组成的混合物及石油加工的主要产品。【知识要点梳理】一、燃烧和灭火1．燃烧：可燃物与氧气发生的一种发光、放热的剧烈的氧化反应。但值得注意的是，有的燃烧不一定需要氧气，如氢气在氯气中燃烧。2．燃烧的条件：（1）可燃物（2）可燃物与氧气接触（3）温度达到可燃物的着火点，三个条件缺一不可。3．灭火原理和方法：（1）灭火原理：如果破坏燃烧的条件中任何一个条件，就可以达到灭火的目的。（2）灭火主要有三种方法：①清除可燃物或使其余其他物品隔离；②使可燃物与氧气隔绝；③使温度降到可燃物的着火点以下。4．燃烧、爆炸、缓慢氧化之间的联系与区别：【注解】①物质燃烧的最低温度，叫着火点，它是物质本身具有的固有属性，只与本身的性质和颗粒大小有关，一般不随外界条件而改变。不同可燃物的着火点可能不同。灭火只能降低温度，不能降低着火点。②燃烧、缓慢氧化和爆炸，虽然它们的现象不同，但本质上都是氧化反应。③燃烧能否引起爆炸取决于可燃物所处空间大小以及是否有气体生成物产生。④并非所有的爆炸都是化学变化引起的，如锅炉爆炸、气球爆炸等就不是化学变化。二、燃料和能源1．三大化石燃料：分别是指煤、石油和天然气，均为不可再生能源。2．化石燃料比较【注解】①将煤隔绝空气加热，可以使煤分解成许多有用的物质，如焦炭、煤焦油、煤气等。②根据组成石油的各成分的沸点不同，蒸馏制得到各种不同的产品。如：汽油、煤油、柴油、石蜡、沥青等。③天然气俗称沼气、瓦斯气；主要成分是甲烷；甲烷是种无色无味的气体，难溶于水，密度比空气小，能燃烧。燃烧时产生明亮的蓝色火焰，放出热量；天然气是一种易燃易爆气体，因此，点燃天然气之前一定要先检验其纯度。3．化石燃料与环境（1）煤燃烧时会排放出SO2等污染物。SO2溶于雨水，会形成酸雨。（2）目前，多数汽车使用的燃料是汽油或柴油。它们燃烧时产生的一些物质会直接排放到空气中，对空气造成污染。4．新能源的开发和利用（1）酒精：学名乙醇，化学式为C2H5OH；①酒精的制取：高粱、玉米和薯类经发酵、蒸馏可制得酒精，属于可再生的能源。②性质：在空气中燃烧，放出大量的热量：C2H5OH+3O22CO2+3H2O。③用途：用做酒精灯、火锅、内燃机等的燃料。它属于再生能源，在汽油中加入适量酒精作为汽车燃料，可节省石油资源，减少汽车尾气的污染。④工业酒精：工业酒精约含96％的乙醇，其中含有少量甲醇。甲醇的化学式为CH3OH，有酒的气味，有毒。饮用少量就会使人双目失明，量多时可致人死亡，因此绝对禁止饮用工业酒精勾兑的白酒。（2）氢气：（3）其他新能源：可燃冰、太阳能、核能、风能、地热能、潮汐能等。新能源的开发和利用，既解决了化石燃料(能源)面临耗尽的危机，又可减少对环境的污染。【应用示例】例1．（2012·陕西中考）据《陕西日报》2012年1月20日报道，铜川市某养殖专业户修建的沼气池，日产沼气600立方米，免费供给村民使用。沼气是用稻草、麦秆、人畜粪便等在密闭的沼气池中发酵产生的。（1）沼气作燃料利用其（选填“物理”或“化学”）性质。（2）沼气的主要成分是。（3）用沼气作燃料，与用煤相比能减少的空气污染物有（答一种即可）。【解析】本题练习实际考查沼气的成分、性质及其对环境的影响等。沼气的主要成分是甲烷、沼气作燃料利用了甲烷的可燃性，可燃性属于化学性质；煤在燃烧时会产生大量的烟尘，因含有硫元素和氮元素，在燃烧时还会产生SO2、NO2等有害气体。例2．长期以来，我国一直以煤、石油、天然气、核能为主要能源。我国政府目前在一些城市推广使用“乙醇汽油”。“乙醇汽油”的主要成分是乙醇，乙醇可用高粱、玉米、薯类为原料，经发酵蒸馏而得到。请回答下列问题：（1）煤、石油、天燃气三种化石燃料是（填“再生能源”或“非再生能源”）。（2）从环保角度考虑，使用“乙醇汽油”的益处是可减少SO2、NO2等有害气体的排放，也可防止。（3）氢气具有热值高且的特点，因此被认为是最清洁的燃料。【解析】煤、石油、天然气是人类历史上古老的化石燃料，需要上万年才能形成，因此属于“非再生能源”；从环保角度考虑“乙醇汽油”的益处，要抓住其产生有害气体和烟尘的量及可能导致的污染现象来分析，它可减少因大量燃烧化石燃料而产生的SO2、NO2等有害气体，保护环境；氢气燃烧不仅热值高，而且其燃烧产物为水，对环境没有污染，所以是最清洁的燃料。【备考精练】1．燃烧是人类最早利用的化学反应之一，下列叙述中正确的是（）A．在化学反应中只有燃烧才能放出热量B．物质与氧气发生的反应都是燃烧C．煤、石油、天然气燃烧都放出大量的热，都是重要的燃料D．只要达到燃烧所需的最低温度，可燃物就能燃烧2．燃烧是生活中一种常见的现象．下列有关燃烧和灭火的说法错误的是（）A．氢气可以在氯气中燃烧，说明燃烧不一定要有氧气参与B．碳、硫在氧气中燃烧比在空气中燃烧剧烈C．锅里的油着火时可用锅盖盖灭，是因为隔绝了氧气D．档案室内资料着火，立即用泡沫灭火器灭火3．认识燃烧原理可以合理利用和控制燃烧反应。下列说法正确的是（）A．物质与氧气反应时都会发生燃烧B．只有燃烧反应可将化学能转化为热能C．增大可燃物与空气的接触面积，可促进燃烧D．煤炉生火时，用木材引燃是为了提高煤的着火点4．环境、能源和资源是人类生存和发展的基本条件。下列说法不正确的是（）A．煤、石油、天然气是重要的化石燃料B．大多数铁矿石中的铁元素以单质形式存在C．大气中二氧化碳含量升高会增强温室效应D．太阳能、风能是人类正在利用和开发的新能源5．2008年以来国际油价的持续“高烧”，引发人们对未来能源供需及价格的深切关注，并且促使人们寻求石油的替代品。下列说法错误的是（）A．我们应珍惜化石燃料，因为它们既是燃料，又是重要的化工原料，且不可再生不同点：相同点：所属物质类别相同---混合物煤主要含碳元素石油主要含碳、氢元素天然气主要成分是甲烷（CH4）B．在合理使用化石燃料的同时，我们应努力寻求开发新能源C．国家决定推广乙醇汽油的应用，乙醇汽油是一种新型化合物D．汽车使用乙醇汽油能减少有害气体的排放6．镁不但能在空气中燃烧，也能在二氧化碳气体中燃烧。下列说法错误的是（）A．燃烧一定要有氧气参加B．燃烧反应都属于氧化反应C．镁等活泼金属着火不能用二氧化碳来灭火D．镁在空气、二氧化碳气体中燃烧都是放热反应7．2011年3月日本大地震导致了核泄漏的重大灾难，引发了全球对能源开发利用的大讨论，下列说法正确的是（）A．核能是目前最安全、最清洁、最主要的能源B．大量开采化石燃料以满足社会发展的需要C．大量电解水生产氢气是开发氢能的唯一途径D．推广使用太阳能、风能可以减少对环境的污染8．为探究物质燃烧条件，某同学做了如下图所示实验：已知白磷着火点40℃，红磷着火点240℃；发现水中白磷和铜片上红磷都没燃烧，铜片上白磷着火燃烧。对此实验的认识错误的是（）A．物质燃烧必须要与氧气接触B．物质燃烧温度必须要达到着火点C．烧杯中热水的作用既供热又使白磷Ⅱ与氧气隔绝D．铜片上的红磷没燃烧，因为红磷不是可燃物9．利用能源，节约能源，保护环境是我们共同关注的社会问题。（1）目前，人类以化石燃料为主要能源，常见的化石燃料包括煤、石油和______________________。（2）从环境保护的角度考滤，在煤气、天然气和氢气中，首选的燃料是。（3）煤中含有硫元素，燃烧产生的________（填化学式）溶于雨水形成酸雨。（4）正常雨水的pH约为5.6，原因是____________________________。当雨水的pH＜5.6时，就被称为酸雨。（5）为了解决能源短缺及化石燃料燃烧造成的环境问题，人们正在开发和利用的新能源有__________（填写两种）。10．（2008-2012年陕西中考题和中考副题汇编）（1）2011年5月1日起我国“醉驾入刑”正式实施。各种饮用酒中都含有乙醇（C2H5OH）。①乙醇属于（选填“有机物”或“无机物”）；乙醇中碳、氢、氧三种元素的原子个数比是。②乙醇可以燃烧，其完全燃烧的产物是。（2）随着人民生活水平的提高，车用燃油日趋紧张，因而开发车用燃油替代产品显得尤为重要。我省在神木即将建成规模较大的甲醇（化学式为CH3OH）生产基地。请回答：①甲醇属于_________（填“有机物”或“无机物”）②甲醇燃烧的化学方程式为_____________________________。③甲醇作为燃料（和煤相比）的优点是___________________________（填一点即可）。（3）2011年6月5日世界环境日的主题是“低碳生活，绿色未来”。“低碳生活”要求减少化石燃料的使用。①化石燃料中相对清洁的是；化石燃料燃烧排放的气体会形成酸雨。②未来最理想的燃料是氢气，其优点是（答一点即可）。（4）我省农村大力推广使用沼气。试用你所学的化学知识回答下列问题：①沼气的主要成分是（填化学式），其燃烧的化学方程式为___________。它燃烧时将化学能主要转化为____能。②用家畜粪便、秸秆等作原料生产沼气的过程主要发生（填物理或化学）变化。③用沼气作燃料与直接用秸秆作燃料相比，前者的优点是：（只写一点。）④天然气是城市家庭的主要生活燃料。为防止因天然气泄漏造成危险，可在家中安装报警器，在甲、乙两图中，安装位置正确的是______。⑤生活中，人们常常利用燃料燃烧反应产生的能量来做饭、取暖。下列有关说法正确的是。A．化学反应过程中都会发生放热现象B．在化学反应中只有燃烧反应才能放出热量C．在当今社会，人类需要的大部分能量是由化学反应产生的（5）5月31日为“世界无烟日”。吸烟会产生尼古丁（C10H14N2）、烟焦油、一氧化碳等多种有害物质，不仅影响自身健康，对他人健康也有害。①尼古丁属于________________（选填“有机物”或“无机物”）。②乱扔烟头，会引起火灾。从燃烧条件分析，烟头引起火灾的原因是________________________。③CO是有毒气体，能使人中毒的原因是__________________________________________________。11．（2008·陕西副题）俗话说“水火不相容”，但某些情况下水却能“生火”。当不小心将少量水洒在高温炉火上，火势不仅不减反而更旺，这是煤与水蒸气在高温下发生反应：①C+H2OCO+H2；②CO+H2OCO2+H2。因为反应中生成了气体燃料CO和H2，所以燃烧更旺了。（1）请从CO、CO2、H2、C这四种物质中，选出一种性质不同于其他三种的物质。你所选的物质是____________，选择的依据是_______________________（只写一种情况）。（2）反应①所属的基本反应类型是____________反应。（3）工业上利用上述原理对煤炭进行气化，这样做的意义是______________________。12．为了探究可燃物燃烧的条件，按如图所示两个装置进行对比实验。请回答：（1）实验过程中，实验A薄铜片上的白磷和实验B热水中的白磷都能够燃烧，而实验A热水中的白磷未能燃烧，说明___________________________________________。如果停止往实验B中通入氧气，燃着的白磷将会______________。（2）实验A薄铜片上的白磷能够燃烧，红磷未能燃烧，说明可燃