【燃料及其利用】课题1燃烧和灭火一、燃烧和燃烧的条件燃烧是一种发光、放热的剧烈的化学反应。燃烧需要三个条件：①可燃物；②氧气（或空气）；③温度达到可燃物的着火点。【例题1】日常生活中，燃烧现象屡见不鲜。小明设计了如下图所示的实验方案探究燃烧的条件。分析上述两个实验，请帮小明将下表未完成的实验报告填写完整。 设计意图实验现象实验结论实验1燃烧与物质性质的关系 物质具有可燃性才能燃烧实验2 玻璃杯内蜡烛逐渐变小并熄灭玻璃杯外蜡烛仍燃烧 【解析】此题是以燃烧的条件为题材设计的一道探究性试题。探究物质燃烧条件时，一般采用对比实验来进行，解题时应结合图示及实验报告中给出的信息，从对比实验中分析得出物质燃烧必须具备的条件。【答案】实验1 木条燃烧，玻璃棒不燃烧 实验2燃烧与氧气的关系 燃烧需要氧气 二、灭火的原理和方法灭火的原理就是破坏燃烧的条件，即破坏燃烧的三个条件之一就可灭火。具体的灭火方法和措施举例如下：（1）清除可燃物或使可燃物与火场隔离如液化气、煤气起火，首先要及时关闭阀门，以断绝可燃物的来源；扑灭森林火灾，可以用设置隔离带的方法使森林中的树木与燃烧区隔离。（2）隔绝氧气（或空气）如厨房油锅起火，盖上锅盖就能灭火；二氧化碳灭火器能灭火的原因之一，也是由于灭火器喷出的大量二氧化碳覆盖在燃烧物的表面，使燃烧物与空气隔绝。（3）使温度降低到可燃物的着火点以下12\n如用水、二氧化碳液体等冷却燃烧物，使温度降低到可燃物的着火点以下。值得注意的是着火点是物质燃烧时所需的最低温度,灭火时只能使温度降到着火点以下,而不能降低可燃物的着火点。【例题2】（1）液态二氧化碳灭火器是将液态二氧化碳压缩在小钢瓶中，灭火时使其喷出，有降温和隔绝空气的作用，请你根据所学过的知识解释其为什么有降温和隔绝空气的作用?（2）干粉灭火器中的干粉主要成分是碳酸氢钠(NaHCO3），受热时分解为碳酸钠、二氧化碳和水。在灭火过程中，二氧化碳的作用是___________，水的作用是____________。写出干粉受热时发生反应的化学方程式____________________________________________。【解析】灭火的原理实际上就是破坏燃烧的三个条件中的任何一个即可。二氧化碳常温下为气态，当液态的二氧化碳喷出时，必然会吸收周围环境中的热量，并汽化，所以有降温作用。同时二氧化碳气体的密度比空气的密度大，覆盖在燃烧物上，起着隔绝空气的作用。【答案】（1）液态二氧化碳易汽化，吸收大量的热，所以能降温；二氧化碳气体的密度比空气的密度大，覆盖在燃烧物质上，故能隔绝空气。（2）隔绝空气使温度降低到可燃物的着火点以下三、易燃易爆物的安全知识可燃物在有限的空间内急剧燃烧，就会在短时间内聚集大量的热，使气体的体积迅速膨胀引起爆炸。【例题3】右图所示的是模拟粉尘爆炸的一个实验，在无盖小塑料筒里放入干燥面粉，点燃蜡烛，用塑料盖盖住金属筒，迅速鼓入大量空气，不久，便会听到“砰”的一声，爆炸的气浪将金属筒的塑料盖掀起。试问：（1）在上述实验中，鼓入大量空气的作用是____________________________；（2）下列情况下，不会发生爆炸的是（填序号）________________________；①金属筒不加盖时；②蜡烛没有点燃时；③无盖小塑料筒装的是干燥煤粉时。（3）面粉厂为了避免爆炸事故发生，应采取的安全措施有__________________（写出一种即可）。【解析】任何可燃性气体或可燃性粉尘如果跟空气充分混合，在加热或点燃时都有可能发生爆炸。易发生爆炸的物质有：天然气、煤气、液化石油气、汽油、酒精、面粉尘、煤粉尘、棉纱尘……12\n在有上述可燃物的场所，如煤矿的矿井、油库、纺织厂、面粉加工厂等，应严禁明火，并注意经常通风换气，防止发生爆炸事故。应张帖有“严禁烟火”“禁止吸烟”的字样或图标。【答案】使面粉充满金属筒，与空气混合均匀①②严禁烟火（或保持通风）【例题4】夜间发现煤气泄漏时，可以采取的应急措施是（ ）A.开灯，将煤气开关关闭B.开灯，寻找泄漏源C.打开所有门窗通风，严禁一切火星及明火D.向室内喷水，使煤气溶解在水中，防止其燃烧【解析】煤气是一种有毒并具有可燃性的气体，当发生煤气泄漏时，应该采取的应急措施是：关闭阀门，打开门窗通风。此时不能使用任何电器，不能开灯，因为产生的电火花会点燃室内可燃性的混合气体而发生爆炸。【答案】C 基础检测1.下列灭火方法中，不正确的是（ ）A.油锅着火用水浇灭B.实验桌上少量酒精着火用湿布盖灭C.白磷着火用沙土盖灭D.电器着火切断电源后用湿棉被盖灭2.根据你所学的知识和生活经验，判断下列说法错误的是（ ）A.溶洞探险，须做灯火实验B.煤气泄漏，应立即打开排气扇换气C.加油站、面粉加工厂须严禁烟火D.点燃可燃性气体前，须检验纯度3.燃着的火柴梗火焰一端在上竖直放置，火柴梗不易继续燃烧，其原因是火柴梗未燃烧部分的（ ）A.温度达不到着火点 B.着火点高C.着火点低 D.接触氧气少4.某次战争期间，大批油井被炸起火，下列措施不能考虑用于油井灭火的是（ ）A.设法使着火的油井与空气隔绝 B.设法阻止石油的喷射C.设法降低石油的着火点 D.设法降低油井井口的温度5.调查统计表明，火灾伤亡事故很多是由于缺乏自救常识造成的，缺氧窒息是致人死亡的重要原因。下列自救措施中，合理的是（ ）A.室内遇火灾，坚持守侯在室内，同时拨打电话求救B.室内起火，要马上打开门窗C.所处烟雾较浓时，用湿毛巾捂住口鼻，并尽量贴近地面逃离D.在山林中遇火灾时，向顺风方向奔跑，脱离火灾区6.下列公共标志中，与消防安全有关的是（ ）① ② ③ ④ ⑤A.①③④ B.②③④ C.③④⑤ D.①②③④⑤12\n7.小明同学用一块棉手帕，放在盛有体积分数为70%的酒精的烧杯中，待均匀湿透后取出。将浸透的棉手帕舒展开，用镊子夹住两角，在火焰上点燃（如右图）。当火焰熄灭后，棉手帕完好无损。结合所需所学知识，分析实验中“火焰熄灭，棉手帕无损”的原因。8.火灾会给人类的生命造成伤害，对财产造成巨大损失。如果住房中着火，是否要打开所有的门窗？为什么？从大火中逃生时，常用湿毛巾捂住鼻子和嘴，其主要作用是什么? 9.某炼油厂油罐泄漏，一拖拉机行驶至附近时，随着轰的一声巨响，瞬间油罐起火爆炸，后经及时扑救，大火被扑灭。依据学过的化学知识，请你回答下列问题。 （1）上述油罐泄漏起火说明分子具有__________的性质；油罐起火的原因是______________________________________________________________________________；（2）爆炸燃烧时；有如下反应发生：，则X的化学式为__________________________________；（3）假若厨房油锅着火，你应采取的措施是___________________________12\n课题2燃料和热量一、化石燃料煤、石油、天然气是三大化石燃料，化石燃料是不可再生资源。1.煤是复杂的混合物，主要含有碳元素，还含有氢元素和少量氮、硫、氧等元素。将煤隔绝空气加热，可以得到焦炭、煤焦油、煤气（主要成分为：、、CO和其他气体）等。2.石油主要含有碳、氢两种元素，是一种多成分的混合物，将石油炼制可以得到汽油、煤油和柴油等。3.天然气（主要成分是）俗名沼气物理性质无色、无味的气体，密度比空气的小，极难溶于水化学性质可燃性：用途气体燃料、化工原料存在煤矿的矿坑里、池沼的底部、地下天然气、海底“可燃冰”【例题1】“西气东输”工程将为东部城市输送大量的清洁能源——甲烷（）。请填写下列空白：（1）甲烷完全燃烧的化学方程式为：_________________________________________；（2）液化石油气的主要成分有，燃烧时生成二氧化碳和水，其反应的化学方程式为：___________________________________________________________________；【答案】（1）（2） 二、化学反应中的能量变化【例题212\n】小红同学在学习了燃烧与燃料的有关知识后，观察到家庭用的燃煤多为蜂窝状，这样会燃烧得更充分。由此她联想到细铁丝在空气中不能燃烧，而在氧气中能剧烈燃烧。于是提出了问题：哪些因素能影响可燃物燃烧的剧烈程度呢？她做出两种猜想并进行了实验探究。请你回答有关问题：（1）她提出的两种猜想可能是：①____________________________________；②___________________________________________。（2）请选择其中的一种猜想，设计实验加以探究并完成下表（你所选择的猜想序号是）___________；实验操作实验现象实验结论 （3）为了使燃料能够得到充分利用，节约能源，请你结合燃料使用的实际，提出一条具体建议______________________________________________________________________。【解析】本题是对可燃物充分燃烧的条件进行探究。根据“蜂窝状的煤会燃烧得更充分”这一现象，可猜想燃烧的剧烈程度与可燃物与氧气的接触面积有关；根据“细铁丝在空气中不能燃烧，而在氧气中能剧烈燃烧”这一现象，又可猜想燃烧的剧烈程度还与氧气的浓度有关。验证猜想时可以采用对比实验来进行，将可燃物分别放在空气中和氧气中燃烧，将可燃物分别以粉末状和块状燃烧，比较燃烧的剧烈程度，从对比实验中分析得出充分燃烧必须具备的两个条件。【答案】（1）①可燃物与氧气的接触面积②氧气的浓度（2）若选①实验操作实验现象实验结论取质量相等的两块镁，其中一块磨成粉末，都在空气中点燃镁粉的燃烧比镁块的剧烈增大可燃物与氧气的接触面积能促进可燃物的燃烧若选②实验操作实验现象实验结论将红热的木炭放入盛有氧气的集气瓶中在氧气中燃烧更旺、发出白光增大氧气的浓度能促进可燃物的燃烧（3）燃料燃烧时不断鼓入空气（或其他合理答案） 基础检测1.下列说法正确的是( )A.地球上约有70％被水覆盖，所以取之不尽，用之不完，不必节约用水B.人类目前所消耗的能量主要来自化石燃料，化石燃料的储藏量很大，不会耗尽C.人类只有利用燃烧反应才能获得热量D.物质发生化学反应时伴随着能量的变化，通常表现为热量变化，即有放热现象或吸热现象的发生12\n2.石油被称为“工业的血液”，下列有关石油的说法正确的是( )A.石油是一种混合物 B.石油是一种化合物C.石油的蕴藏量是无限的 D.石油可直接用作飞机燃料3.“可燃冰”是由水与天然气形成的一种外观似冰的白色固体，学名叫天然气水合物，化学式可表示为。“可燃冰”主要存在于冻土层和海底的岩石中。下列说法与事实不符的是（）A.冰、干冰、可燃冰的组成中都含有氧元素B.可燃冰可作为未来的清洁能源C.目前可燃冰的开发利用还存在着困难D.可燃冰中C∶H∶O的原子个数比为1∶4∶n4.为防止生活用管道煤气逸散使人中毒，常在煤气中加入少量有特殊气味的乙硫醇（化学式）。乙硫醇在煤气燃烧过程中也可以充分燃烧，其化学方程式为，则X的化学式为（ ）A. B. C. D.5.液化石油气作为燃料，已普遍进入城市家庭，它是含有下列物质的混合物，在常压下，这些物质的沸点如下表所示：物质名称乙烷丙烷丁烷戊烷己烷沸点/°C－88.6－42.2－0.536.169.2在常温下使用到最后几乎无气体放出时，钢瓶中常剩余一些液态物质，这些液态物质最有可能是（ ）A.乙烷、丙烷和丁烷 B.乙烷和丙烷C.只有乙烷 D.戊烷和己烷6.以前常把煤粉加工成略大于乒乓球的球体用作生活燃料，后来人们把煤粉加工成圆柱体，并在圆柱体内打上一些孔（如右图）。请你分析这种变化的优点是：______________；煤在燃烧时会产生许多污染物，为了减少煤燃烧时对环境的污染，可把煤转化成较洁净的煤气（主要成分是CO和），煤气厂常在家用煤气中特意掺入少量有难闻气味的气体，其目的是______________________________________________________________________。7.某市决定开工建设垃圾发电厂，以改善目前用填埋方式处理垃圾对环境产生的不良影响。发电厂建成后既能利用垃圾，也能利用前期填埋垃圾产生的沼气作为燃料，请回答下列问题。（1）你认为这样做的好处是（至少答两点）____________________________________；（2）前期填埋的垃圾中易腐败的物质在一定条件下被细菌分解为沼气，沼气的主要成分是（填名称）；写出沼气燃烧的化学方程式。12\n8.某市著名的风景点珍珠泉，水底有大量气泡冒出，像串串珍珠，珍珠泉由此得名。某学生推测这种气体可能是沼气，查资料得知沼气中含60％~70％的，还含有、和CO等。他想用实验检验珍珠泉冒出气体的组成，设计了如下图甲所示的取气方法：将空的雪碧汽水塑料瓶装满水，倒放在泉水中，瓶口对准水底冒出的气泡收集，请回答下列问题。甲 乙(1)这种集气方法叫____________；针对瓶口太小不便于收集的特点，在不换瓶的情况下你的改进方法是_________________；(2)如图乙所示，若用水将瓶中的气体排出，水龙头应接________导管；9.目前，家用燃料的种类很多，某小区的居民中使用的就有电、煤饼和液化气，其中液化气的主要成分是丙烷（）、丁烷（）等（丙烷、丁烷在空气中燃烧的产物是二氧化碳和水），煤的主要成分有碳元素。有关电、煤和液化气的热值和价格如下表所示（为方便计算，个别数据作了约化处理），请回答下列问题。能源热值能源价格电J/(kw·h)0.50元/（kW·h）煤2.52×J/kg0.40元/kg液化气4.68×J/2.60元/（1）请写出丙烷、丁烷在空气中燃烧时的化学方程式：____________________，_____________________________；（2）已知电器设备把电能转化成热能的利用率约为70%，煤炉的热能利用率约为20%，液化气的热能利用率约为40%。仅从热能利用考虑,请通过计算说明选用哪一种燃料最经济？ 课题3使用燃料对环境的影响一、燃料燃烧对空气的影响1.煤的燃烧12\n煤燃烧会产生有毒的、和CO，对环境造成污染，同时，煤在燃烧时还会产生许多的烟尘（黑烟），对环境也造成严重的污染。排放出来的、等污染物溶于雨水会形成酸雨,酸雨会破坏土壤、植被、森林，腐蚀金属、建筑等。2.车用燃料的燃烧（1）目前，多数车用燃料是汽油或柴油，产生的尾气的主要有：一氧化碳、未燃烧的碳氢化合物、氮的氧化物、含铅化合物和烟尘。（2）减少尾气对空气污染的措施：①改进发动机的燃烧方式，以使汽油充分燃烧；②使用催化净化装置，使有害气体转化为无害物质；③使用无铅汽油，禁止含铅物质排放；④改用压缩天然气（CNG）或液化石油气（LPG）作燃料。【例题1】汽车尾气（含未燃烧的碳氢化合物、CO、和NO等）是城市空气的污染源之一，治理方法之一是在汽车的排气管上装一个“催化净化器”。它的特点是使CO与NO反应生成可参与大气环境循环的无毒气体，并促使未燃烧的碳氢化合物充分燃烧及的转化。（1）写出一氧化碳与一氧化氮反应的化学方程式__________________；（2）控制城市空气污染源的有效方法有__________________________。A.开发新能源B.焚烧城市垃圾C.植树造林D.带上呼吸面具【解析】回答（1）时关键是抓住“参与大气环境循环”“无毒”，根据质量守恒定律，即可判断出产物是和，在书写化学方程式时，不要忘了“催化剂”的条件。回答（2）抓住控制污染源，即从源头上消除污染，所以应该选A。C仅是控制污染，不是控制污染源，所以不能入选。【答案】（1）（2）A二、使用和开发新的燃料及能源1.清洁燃料名称乙醇（酒精）氢气化学式燃烧反应特点燃烧产物基本上不污染环境燃烧产物无污染，是最清洁的燃料用途用作酒精灯、火锅、内燃机等的燃料作高能燃料，液氢用于火箭燃料2.新能源展望现代社会对能源的需求越来越大。目前，人们在节约能源的同时，也在积极开发其他能源，如太阳能、核能、风能、地热能、潮汐能等。这些能源的利用，不但可以应对化石能源危机，还可减少对环境的污染。12\n【例题2】小红同学看到如下资料：“氢气本身无毒，易燃，燃烧时生成水，氢气是最清洁的能源之一。目前氢能源的开发已取得很大的进展，随着研究的深入，氢将会成为主要的能源之一。”她觉得这是一个很有发展前途的研究，并下决心将来要研究氢能源，为人类造福。她又看到一篇文章，主要内容如下：“氢能源的大量使用将会造成氢气较多的逸散，而氢的还原性强，极易与臭氧层中的臭氧发生反应，将造成更大的臭氧空洞，危及人类的生存环境。”据上述材料，请简要回答：（1）“氢将会成为主要的能源之一”的原因是什么？___________________________________________________________________；（2）你对氢能源的开发与利用的前景有什么看法？___________________________________________________________________；（3）针对新发现的问题，请你对研究氢能源提一个建议。___________________________________________________________________；（4）除了氢能源这种最清洁的能源外，你还了解哪些清洁能源？列举两例：____________________________________，_______________________________________。【解析】本题是以能源开发和环境保护为情境设置的一道信息给予题，解答（1）（4）两题不难，关键是（2）和（3）两题为开放性试题，需要能运用化学知识、科学精神，结合题意从化学视角去认识解决能源、环境等难题。氢能源因为燃烧产物无污染，是最清洁的燃料，而且可由分解水得到，属于可再生资源，因此“氢能源”有很好的开发与利用的前景，是开发和研究新能源的主要方向，但在研究开发时应注意由此引发的对环境的可能影响，并注意改进。【答案】（1）煤、石油、天然气等化石燃料有限，且污染大；氢气易燃，燃烧时生成水，对环境无污染，可由分解水得到（2）氢能源仍是开发和研究新能源的主要方向；研究开发时注意由此引发的对环境的可能影响，并注意改进（3）建议：开展氢气对大气层影响的研究；开展氢气的使用、制造、贮存装置的防漏问题研究；开展提高氢气燃烧效率的研究（4）太阳能、核能、风能、地热能、潮汐能等 基础检测1.下列情况：①煤的燃烧；②工业废气的任意排放；③燃放鞭炮；④用汽油为燃料的汽车尾气的排放；⑤以氢气为燃料的汽车尾气的排放。会引起空气污染的是（ ）A.①④⑤ B.①②③ C.①②③④ D.①②③④⑤2.车用乙醇汽油就是在汽油中加入适量乙醇等混合而成的一种燃料。下列叙述错误的是（ ）A.乙醇汽油是一种新型化合物B.汽车使用乙醇汽油能减少有害气体的排放C.用石油可以制得汽油D.用玉米、高粱发酵可以制得乙醇3.下列做法有利于环境保护的是（ ）①市区禁止摩托车通行；②含汞废电池集中处理；③使用无铅汽油；④不滥用塑料制品；⑤使用无氟冰箱；⑥使用无磷洗衣粉；⑦制止农民在田间焚烧农作物秸秆。A.①③⑤ B.②④⑥ C.③④⑦ D.①②③④⑤⑥⑦ 4.下列做法利用了化学能的是（ ）A.太阳能热水器 B.水力发电 C.燃烧液化气做饭 D.温泉浴5.下列做法能使能源紧张、水资源不足局面得到缓解的是（ ）12\n①大力开发地下水资源；②防治水体污染，节约用水；③加快研制新型催化剂，把水变成油；④大力开发和利用太阳能、水能、风能。A.①③ B.②④ C.①②③ D.①②③④6.从全球环境保护的角度分析，减少酸雨的措施是（ ）①少用煤作燃料；②把工厂烟囱升高；③减少天然气的使用；④开发不产生、等有害气体的新能源。A.①② B.①③ C.①④ D.①③④7.煤在一定条件下可以分解得到煤气，煤气主要含有一氧化碳，还有少量氢气、甲烷等可燃性气体，请回答下列问题。（1）分别写出一氧化碳、氢气和甲烷在空气中完全燃烧的化学方程式：_______________________；_____________________；_____________________。（2）作为燃料，煤气与煤相比有什么优点（至少写出两条）？ _____________________________________________________________________8.（1）请列举酸雨的危害：①_______________；②_____________；③_____________；（2）如果煤的含硫量为3.2%，则燃烧1000kg煤会生成_____________kg；（3）火力发电厂为了减少空气污染，修建了高烟囱，将排向高空。修建高烟囱能否减少空气污染？为什么？_____________________________________________________________________；（4）为减少城市酸雨的产生，可采取的措施是___________________。①少用煤作燃烧；②使用脱硫煤作燃料;③向已酸化了的土壤中加石灰;④开发新能源。9.空气质量日报是通过新闻媒体向社会发布的环境信息，可以及时反映空气质量状况，增强人们对环境保护工作的理解、关注、支持，提高全民的环保意识，促进人们生活质量的提高。下表是某地两天的空气质量日报，请根据此日报回答下列问题。05年5月1日（Ⅰ）05年5月10日（Ⅱ）二氧化硫 63 二级一氧化碳 59 二级二氧化氮 61 二级可吸入颗粒 68 二级二氧化硫 33 一级一氧化碳 55 二级二氧化氮 29 一级可吸入颗粒 32 一级（1）造成该地空气污染的主要物质是_________和有害气体，其中有害气体是_____________________； （2）据气象部门记载，5月9日夜晚下了一场中雨，变化较大的物质是______________，这是因为________________________________________________；（3）表中两天一氧化碳的含量变化不大，据此，可推测一氧化碳有怎样的性质：____________________________________单元总结一、燃烧和灭火12\n燃烧的条件灭火的原理1可燃物1清除可燃物或使可燃物与其他物品隔离2氧气（或空气）2隔绝氧气（或空气）3达到燃烧所需的最低温度3使温度降低到着火点以下二、燃料与能源三、化学反应与能量化学反应都伴随着能量的变化，吸热、放热是化学反应中能量变化的两种常见现象。目前人类生活和生产所需的能量主要来自化学变化产生的能量。12
