高三化学总复习 燃料及其利用基础 知识讲解.docx

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高三化学总复习燃料及其利用基础知识讲解

总复习：

燃料及其利用（基础）

【考纲要求】

1．掌握燃烧的条件和灭火的原理；知道一些防火等安全知识和灭火方法。

3．了解化石燃料及其燃烧对环境的影响；知道开发各种新能源和使用清洁燃料的重要性。

【知识网络】

煤：

混合物（主要含碳元素）

化石燃料石油：

混合物（主要含碳、氢等元素）

天然气：

混合物（主要成分是CH4）CH4＋2O2点燃CO2＋2H2O

充分燃烧，节约使用

合理使用燃料减少对空气的污染

燃料化石燃料综合利用

氢能源—最理想的燃料

开发新能源可燃冰

太阳能、风能、核能、潮汐能等

燃料燃烧对环境的影响：

酸雨、温室效应等

有可燃物

燃烧的条件与氧气（或空气）接触

达到燃烧所需的的最低温度（即着火点）

足够的氧气

燃烧燃料充分燃烧的条件

燃料与空气有足够大的接触面

清除可燃物或使可燃物与其他物质隔离

灭火原理隔绝氧气

使温度降低到着火点以下

【考点梳理】

考点一、燃烧和灭火（高清课堂《化学与社会发展》）

1.物质燃烧需要三个条件：

（1）物质具有可燃性；

（2）可燃物与空气或氧气接触；

（3）可燃物达到它燃烧所需要的最低温度（即它的着火点）。

2.灭火的原理：

（1）清除可燃物或使可燃物与其他物品隔离；

（2）使可燃物隔绝氧气（或助燃性的物质）；

（3）使可燃物的温度降到着火点以下。

3.可燃性气体泄漏时的注意事项：

当室内天然气、液化石油气、煤气泄漏后，室内充满可燃性气体，在此环境中不能进行人工呼吸、打电话或打开换气扇，应先关闭总闸，开窗通风，并在杜绝一切明火的同时查找泄漏的原因。

4.火灾自救策略：

（1）迅速找到安全通道；

（2）发生火灾时上层空气中氧气少，毒气浓度大，所以要匍匐前进；

（3）房间发生火灾时不能随便开门开窗，开门开窗会增加氧气量，使火势更加凶猛；

（4）火灾时会产生大量烟尘，使人窒息而死，因此最好用湿布捂住口鼻；

（5）若在山林中遇到火灾时，应逆风而跑，因为顺着风更易被烧伤和发生危险。

【要点诠释】

1.着火点是物质本身的固有属性，一般不随外界条件的改变而改变。

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。

2.燃烧的本质是氧化反应。

燃烧一般伴随着发光、发热等现象，但有发光、发热现象的不一定是燃烧，如灯泡通电发光、发热。

3.物质燃烧要求三个条件同时具备，缺一不可。

实现灭火，只要破坏燃烧的一个条件即可。

4.并不是所有燃烧都可以用水和二氧化碳来灭火。

有的物质能在二氧化碳中燃烧，如镁；有的物质与水作用能燃烧，如钠和钾等，这样的物质的燃烧就不能用二氧化碳和水灭火。

考点二、燃料、热量和环境

1.化石燃料：

主要有煤、石油和天然气。

（1）化石燃料通过燃烧以热能的形式给人们提供能量。

（2）化石燃料燃烧过程是化石燃料中的化学能转化为热能的过程。

（3）化石燃料燃烧的主要产物是二氧化碳和水。

2.使燃料充分燃烧通常考虑两点：

一是燃烧时要有足够多的空气（或氧气）；二是燃料和空气（或氧气）要有足够大的接触面积。

如果空气（或氧气）不足或跟燃料接触面积太小，燃料就会不完全燃烧，不仅使产生的热量减少，浪费燃料，而且还会产生大量的一氧化碳等有害气体污染空气。

3.化石燃料燃烧主要污染类型：

污染类型

污染因素

温室效应

燃料中的碳经燃烧反应转化为二氧化碳等，这些气体进入空气导致空气中二氧化碳浓度增大，从而导致全球气温升高

热污染

火力发电厂发电剩余的“余热”被排放到河流、湖泊或海洋中，使局部水域水温上升，影响水生物的生存甚至死亡

大气污染

化石燃料燃烧产生的烟、CO、SO2、NO2等污染物被排放到大气中，不仅影响空气的质量，而且氮和硫的氧化物溶解于雨水中形成酸雨。

酸雨不仅影响自然环境，而且影响了生态

【要点诠释】

1.在三大化石燃料中，煤和石油的成分中均含有硫、氮等元素，燃烧时会产生有害物质，对空气会造成污染，相对于煤和石油，天然气则是较清洁的燃料。

2.物质发生化学反应的同时，常常伴随着能量的变化，通常表现为热量变化，即有放热现象或吸热现象。

许多化学反应会放出热量，如：

燃烧、镁和盐酸反应等。

相反有些化学反应会吸收热量，如：

碳与二氧化碳反应（C+CO2

2CO）要吸收热量。

3.并不是最理想的能源就能得到最广泛的应用，因为使用某种能源，要综合考虑该能源的成本、储存与运输及对环境的影响等诸多因素。

如氢气虽然是理想的能源，但就目前而言，制氢的费用过高，大量、安全储存与运输的问题没有得到很好的解决，所以制约了氢气的广泛使用。

煤和石油的使用，虽然对环境影响大，但由于较易获得，且易于储存和运输，反而得到了广泛使用。

【典型例题】

类型一、考查燃烧与灭火

1.森林着火后，消防队员在火势的前方砍倒一片树林，开辟“防火隔离带”的目的是。

【思路点拨】灭火原理有：

①清除或隔离可燃物，②隔绝氧气或空气，③使温度降到可燃物的着火点以下。

【答案】清除或隔离可燃物

【解析】根据灭火原理，消防队员开辟“防火隔离带”的目的是清除或隔离可燃物。

【总结升华】本题考查灭火原理和方法。

物质燃烧要求三个条件同时具备，缺一不可，而灭火只要破坏燃烧的一个条件即可。

2.可燃物燃烧除需要氧气外，还需要满足的条件是；煤块经粉碎处理后燃烧的更快，这是因为。

【思路点拨】根据可燃物燃烧的条件和燃料充分燃烧的条件分析解答。

可燃物燃烧的条件是：

与氧气接触、温度达到着火点；燃料充分燃烧的条件是：

①有足够的氧气；②燃料与氧气（或空气）有足够大的接触面积。

【答案】温度达到可燃物的着火点煤粉与氧气有更大的接触面

【解析】可燃物燃烧除需要氧气外，温度还要达到可燃物的着火点；煤块经粉碎处理后燃烧的更快，是因为煤粉与氧气的接触面积更大。

【总结升华】物质燃烧的条件是：

具有可燃性、与氧气接触、温度达到着火点，这三个条件缺一不可。

理解并记住燃烧的条件是解答此类题的关键。

3.利用燃烧条件和灭火原理回答下列问题：

（1）由于邻居乱扔烟头，不慎引起火灾，烟头在火灾中的作用是。

（2）熄灭酒精灯火焰时要用灯帽盖灭，其原理是。

【思路点拨】

（1）根据燃烧的条件（可燃物、温度达到着火点、与氧气接触）判断烟头在引发火灾中的作用；

（2）根据灭火的原理和方法（与火源隔离、将燃烧物与空气隔离、让燃烧物的温度降低到着火点以下）判断用灯帽盖灭的原理。

【答案】

（1）使温度达到可燃物的着火点

（2）隔绝空气（氧气）

【解析】

（1）乱扔烟头，不慎引起火灾，是因为烟头为燃烧提供了热量，使可燃物温度达到了着火点。

（2）灭火的方法有三种：

隔绝空气、降低温度到可燃物的着火点以下、移走可燃物。

用灯帽盖灭酒精灯，就是隔绝了空气（氧气）。

【总结升华】分析引发火灾的原因要从燃烧的条件入手。

破坏燃烧的三大条件之一，使燃烧反应停止，即可达到灭火的目的。

如将可燃物与燃烧区隔离；使可燃物与氧气隔绝；降低可燃物温度到着火点以下。

灭火时不但要考虑使用什么原理和方法，还要根据现场的具体情况来制定灭火计划。

举一反三：

【变式1】固体CO2又称干冰，易升华。

干冰灭火器常用于扑救档案资料室发生的火灾，下列关于干冰灭火的说法不正确的是（）

A．干冰升华时吸热，降低可燃物的着火点

B．CO2覆盖在可燃物表面，隔绝空气

C．CO2不能支持燃烧

D．干冰升华后不污染档案资料

【答案】A

【变式2】人们在生活和生产中为了防止事故发生，常常需要采取一些安全措施，下列做法不属于安全措施的是（）

A．加油站、面粉厂附近严禁烟火

B．进入久未开启的菜窖前先做灯火试验

C．夜晚发现煤气泄漏立即开灯检查

D．严禁旅客携带易燃易爆物品乘车

【答案】C

【解析】凡是有易燃易爆物品的地方，一定要严禁烟火，加油站、面粉厂中的油、面粉都属于易燃易爆物；久未开启的菜窖中二氧化碳浓度过高，二氧化碳不能供给呼吸，浓度超过1％就对人体产生危害，所以要先进行灯火试验；煤气泄漏时如果立即开灯会产生静电火花，容易引起煤气爆炸，正确措施是立即关闭阀门，打开门窗。

类型二、考查燃料的合理利用与开发

4.许多家庭做饭用罐装的“煤气”作燃料，罐中所装的是液化石油气，它是石油化工的一种产品。

石油属于能源（填“可再生”或“不可再生”）；若厨房失火时，要移走“煤气罐”，这是利用了灭火原理。

【思路点拨】根据能源的分类与灭火的原理进行分析解答。

【答案】不可再生清除可燃物

【解析】煤、石油、天然气是化石燃料，属于不可再生能源。

灭火的原理：

隔绝氧气（或空气）、降低可燃物的温度到着火点以下、清除可燃物；移走“煤气罐”，没有了可燃物，燃烧就不能进行了。

【总结升华】掌握能源的分类与灭火的原理是解题的关键。

化石燃料是由古代生物的遗骸经过地层深处高温、高压一系列复杂变化而形成的，是一种不可再生、储藏量有限的能源。

为了更好的解决能源与环境问题，人们一方面在研究如何提高燃料的燃烧效率，另一方面也在积极开发和利用新能源。

5.燃料在人们的生活和生产中有非常重要的作用。

请你运用所了解的燃料知识，回答下列问题：

（1）三大化石燃料指煤、石油和。

（2）煤燃烧时排放的是形成酸雨的主要气体之一。

酸雨是指pH（填“＞”、“＜”或“=”）5.6的雨水。

（3）化石能源是有限的，我们在合理利用的同时，要努力开发新能源。

请你写出一种你所知道的新能源。

【思路点拨】天然气、煤、石油属于化石燃料；pH＜5.6的雨水属于酸雨。

【答案】天然气二氧化硫、氮氧化物＜风能

【解析】煤燃烧能生成大量的二氧化硫、氮氧化物，这些物质能和水反应生成显酸性的物质，当雨水的pH小于5.6时就形成了酸雨。

太阳能、风能、氢能、潮汐能、水能等属于新能源。

【总结升华】化石燃料燃烧产生的烟、CO、SO2、NO2等污染物被排放到大气中，不仅影响空气的质量，而且氮和硫的氧化物溶解于雨水中形成酸雨。

酸雨不仅影响自然环境，而且影响了生态。

在三大化石燃料中，相对于煤和石油，天然气则是较清洁的燃料。

6.我国从2011年5月1日开始实行“酒驾入刑”，饮酒后不能驾驶机动车，饮用酒主要成分的名称是，化学式是，它是一种优质的可再生燃料，在充足的空气中燃烧的化学方程式为。

【思路点拨】饮用酒主要成分的名称是乙醇；根据质量守恒定律，可以写出乙醇燃烧时的化学方程式。

【答案】乙醇C2H5OH

【解析】饮用酒中的主要成分是乙醇，化学式为C2H5OH，乙醇与氧气在点燃条件下生成二氧化碳和水。

【总结升华】本题考查了乙醇的相关知识，易错点是化学方程式的书写，其中乙醇化学式的写法、化学方程式的配平方法、反应条件等需要平时加强记忆。

举一反三：

【变式1】天然气的主要成分是______；天然气在第一次通过管道输送到用户时，必须先将管道内注满氮气。

在管道内填充氮气的目的是；天然气本身是一种无色无味的气体，但在使用时常在天然气中加入少量有特殊气味的乙硫醇，加入乙硫醇的目的是。

【答案】CH4将管道内的空气赶出，防止发生爆炸当天然气泄漏时便于觉察

【解析】由于天然气的主要成分是甲烷，甲烷是可燃性气体，当甲烷与空气混合在有限的空间内，遇到明火就会发生爆炸，所以天然气在第一次通过管道输送到用户时，必须先将管道内注满氮气，将空气赶出。

而加入乙硫醇的目的是，如果天然气泄漏，乙硫醇也随之逸出，人们可以根据乙硫醇的特殊气味来判断是否有天然气泄漏。

【变式2】20世纪以来，随着科学技术的迅速发展，人类创造了空前的物质财富。

与此同时，能源的过度开发和消耗导致全球性的能源短缺和环境污染。

从原料来源和对环境的影响考虑，下列能源中最具开发前景的是（）

A．煤B．石油C．太阳能D．天然气

【答案】C

【解析】紧扣“原料来源”、“对环境的影响”和“最具开发前景”的要求答题。

太阳能是取之不尽、用之不竭的，且无污染。