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初三化学燃料及其利用docx
第七单元燃料及其利用
课题1燃烧和灭火
一、燃烧及燃烧的条件
(1)通常所说的燃烧是指可燃物跟氧气发生的一种发光、发热的剧烈的氧化反应。
燃烧需要同时满足三个条件:
①可燃物;②氧气(或空气);③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,因此不能说明降低着火点的方法来灭火,而只能说降温到着火点以下。
二、燃烧条件实验探究
实验操作现象结论
白磷燃烧温度达到白磷的着火点
热水温度未达到红磷的着
红磷不能燃烧
火点不能燃烧
虽然已达到着火点但无氧
水中白磷不能燃烧
气
达到着火点,又有氧气,
白磷燃烧
可燃物燃烧
三、灭火的原理和方法
(1)由燃烧的条件推理得出灭火的原理:
①清除可燃物或使可燃物跟其他物品隔离。
②隔绝氧气(或空气)。
③使温度降低到着火点以下。
(2)几种常用灭火器的适用范围
泡沫灭火器:
用来扑灭木材、棉布等燃烧而引起的失火。
干粉灭火器:
除用来扑灭一般火灾外,还可用来扑灭石油、气等燃烧引起的失火。
二氧化碳灭火器:
用来扑灭图书馆档案、贵重设备、精密仪器等处的失火。
(使用时,
手一定要先握在钢瓶的木柄上,否则会把手冻伤。
)
四、缓慢氧化、自燃、爆炸
(1)缓慢氧化:
还原剂与氧化剂发生不发光、不剧烈甚至不易察觉的氧化反应。
如铁生锈、食物腐败等都是缓慢氧化。
(2)自燃:
有些可燃物堆积在一起,在常温下发生缓慢氧化,产生一定热量,如果产生的热量不能及时散失,就会越积越多,引起物质的温度升高,如果温度达到了这种物质的着火点,不经点火也会自动燃烧起来,从而引发火灾。
如:
白磷自燃
(3)爆炸:
一切可燃性的气体或粉尘,在空气中达到爆炸极限遇到明火、高温或撞
击就易发生爆炸,家用煤气一旦泄露,千万不要开动电器开关,以免电火花点火发生爆炸。
五、易燃易爆物的安全知识
(1)爆炸:
可燃物在有限空间发生急剧燃烧,使气体体积发生迅速膨胀而引起
的。
【提示】罐内含有大量空气,鼓气时使塑料瓶中面粉充满金属罐,这是罐内就是空气和面粉的混合物,遇到蜡烛燃烧产生的火焰就剧烈燃烧,放出大量热,引起气体体积膨胀。
(2)可燃性气体能发生爆炸外,面粉、煤粉等粉尘也能发生爆炸。
(3)可燃物与氧气的接触面积越大,燃烧就越剧烈。
【点拨】爆炸(化学上)其实质是氧化反应。
【提示】油库、面粉加工厂、纺织厂和煤矿的矿井内,都标有“严禁烟火”字样或
图标的原因:
因为这些地方的空气中常混有可燃性的气体或粉尘,它们接触到明火,
就有发生爆炸的危险。
【注意】在生产、运输、使用和贮存易燃物和易爆物时,必须严格遵守有关规定,
绝不允许违章操作。
【习题】
1.下列图标中,与燃烧和爆炸无关的是()
2.下列做法错误的是()
A.油锅着火或电器失火,用水浇灭B不用铝制容器长时间泡制糖醋食品C.回
收废弃金属,避免资源浪费D启用闲置的地窖前先进行灯火实验
3.认识燃烧原理可以利用和控制燃烧。
下列说法正确的是()
A.物质与氧气反应时都会发生燃烧
B.只要达到燃烧所需的最低温度,可燃物就能燃烧
C.把木柴架空,可使木柴更充分接触空气而燃烧得更旺
D.用嘴吹蜡烛,蜡烛熄灭是因为降低了蜡烛的着火点
4.用灯帽盖灭酒精灯火焰的原理是()
A.清除可燃物B.降低酒精的着火点
C.隔绝空气D.降低温度至酒精的着火点以下
5.为防止面粉加工厂发生爆炸,应张贴的标志是()
6.下列气体混合物,遇明火可能会发生爆炸的是()
A.H2、C0
B.C0
、0
2
C.H
2
、CO
D.CO、N
2
2
7.“釜底抽薪”成语中蕴含的灭火原理是()
A.隔绝空气B.降低温度到可燃物的着火点以下
C.移除可燃物D.降低可燃物的着火点
8.从防火、灭火、自救等安全知识判断,下列做法错误的是()
A.室内着火时不急于打开门窗B.炒菜时油锅着火用锅盖盖灭
C.用明火检验燃气是否泄漏D.发生火灾逃生时用湿毛巾捂住口鼻
9.野炊时,小华发现篝火的火焰很小,于是他将木柴架空一些,这样做的目的是()
A.使木柴与空气充分接触B.升高木柴的温度
C.降低木柴的着火点D.方便添加木柴
10.下列解释错误的是
A.木材着火用水浇灭一降低了木材的着火点()
B.扑灭森林火灾时开辟隔离带—清除和隔离可燃物
C.用扇子扇煤炉,越扇越旺—供给燃烧所需的足够氧气
D.炒菜时油锅着火,可用锅盖盖灭—隔绝氧气
11.有关燃烧与灭火的说法错误的的是()
A.用灯帽盖灭酒精灯——隔绝氧气
B.森林灭火时,建立隔离带——隔绝可燃物
C.家具起火,用水扑灭——降低温度
D.镁条在酒精灯上点燃——提高着火点
12.发生火灾时,下列的自救措施正确的是()
①室内起火时,打开所有的门窗通风
②身上着火时,不要乱跑,可就地打滚使火熄灭
③人在高层时,迅速跳楼逃脱
④撤离时,用湿毛巾或衣物捂住口鼻,低姿行走,快速撤离
A.①②B.②③C.②④D.③④
13.人们在工作、生活中,为防止事故发生常采用一些安全措施,下列安全措施中正
确的是()
A.油锅中的有着火用锅盖盖灭B.冬天用煤取暖时封闭门窗
C.到煤窖中挖煤用火把照明D.厨房内煤气泄漏打开排气扇通风
课题2燃料的合理利用与开发
一、化学反应中的能量变化
化学反应伴随着能量变化。
许多化学反应会放出热量,如:
燃烧、镁和盐酸反
应等。
但也有些化学反应会吸热,如:
高温
碳与二氧化碳反应:
C+CO2→2CO
人类生活对能量的利用:
(1)生活燃料的利用,如-做饭、取暖等。
(2)工业染料的利用,如:
水泥工业、冶金工业、陶瓷工业等。
(3)航运、航天燃料的利用,如:
汽车、轮船、火车、飞机等。
(4)食物在体内发生化学反应放出热量,可维持体温和日常活动所需的能量。
二、化石燃料
化石燃料的形成,古代生物的遗骸在地下经过漫长年代发生复杂变化形成的,
包括煤、石油、天然气。
化石燃料形成的周期非常长。
化石燃料都是不再生的能源。
(1)煤
煤是由无机物和有机物组成的混合物,它主要含有碳元素,此外还含有氮、氢、
硫、氧等元素,还含有少量的矿物质
①煤是混合物,主要含碳元素,还含氢元素和少量氮、硫等元素。
②煤作为燃料利用的是碳元素与氧气反应放热。
③煤干馏可得煤焦油、煤气、焦炭,这一变化属于化学变化。
④煤气主要成分为:
H2、CH4、CO等。
(2)石油①石油属于混合物,主要含碳和氢元素。
②石油蒸馏可得:
溶剂油、汽油、航空煤油、煤油、柴油、润滑油、石蜡、沥青。
这一变化属于物理变化。
③石油蒸馏的原理:
利用各成分的沸点不同加以分离。
④石油不能能直接用作燃料,汽油、航空煤油、煤油、柴油是常用的燃料。
⑤煤气泄漏会造成人体中毒,使用罐装液化石油气时,不能加热、不能猛烈撞击。
(3)天然气
①性质:
无色无味的气体,密度比空气小,极难溶于水,易燃烧。
点燃
CH4+2OCO2+2HO
①收集甲烷可用排水法和向下排空气法。
②区分H2、CO、CH4:
三种气体都具可燃性,可利用其燃烧产物来鉴别。
③沼池的底部即为沼气。
把植物残体、动植物粪便等放在密闭沼气池中发酵制取。
农村可用沼气解决生活用料、照明等问题,提高肥效。
三、使用燃料对环境的影响
1.化石燃料燃烧对空气的影响
(1)空气污染的原因
①煤中主要含碳元素,还含有硫和氮元素等。
煤燃烧会排放出的有害气体:
氧化氮等污染物。
SO2、二
②燃料燃烧不充分,产生一氧化碳等。
③未燃烧的碳氢化合物及炭粉、尘粒等排放到空气中形成浮尘。
(2)酸雨的形成、危害及防治
煤燃烧时会排放二氧化硫(SO2)、二氧化氮(NO2)等污染
酸雨的形成
物,SO2、NO2等气体溶于水,会形成酸雨。
危害人体健康;导致水体酸化,严重影响水生动植物的生
酸雨的危害
长;破坏土壤、植被、森林;腐蚀金属及建筑物。
酸雨防治措尽量少用含含硫燃料;含硫燃料脱硫后再使用;尾气处理
施后再排放;开发新能源。
2.汽车用燃料的燃烧
①多数汽车使用的燃料:
汽油或柴油。
②汽油或柴油燃烧会产生的有毒气体:
一氧化碳、未燃烧的碳氢化合物、氮的化合
物、含铅化合物和烟尘等。
③为减少大气的污染,可采取的措施:
改进发动机结构,使燃料燃烧充分;使用催化净化装置,使有害气体转化为无害物质;使用无铅汽油,禁止含铅物质的排放;
禁止没有达到环保标准的汽车上路;使用清洁燃料如压缩天然气(CNG)、液化石油
气(LPG)。
四、使用和开发新的燃料及能源
1.酒精的制取(学名乙醇,化学式C2H5OH)
①乙醇由高粱、玉米、薯类等经过发酵、蒸馏得的,属于可再生能源。
②性质:
无色透明有特殊香味的液体,能与水以任何比例互溶。
在空气中燃烧,放
出大量的热量。
点燃
C2H5OH+3022CO+3H20。
③用途:
用作酒精灯、火锅、内燃机等的染料。
它属于可再生能源,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乙醇作燃料的优缺点
优点:
制取成本低,较易贮存。
缺点:
燃烧时会产生对环境有负面影响的物质。
2.氢气
①性质:
无毒,极易燃烧,燃烧放出大量热量。
点燃
化学方程式:
2H+O22H2O
氢气作燃料的优缺点:
优点:
氢气本身无毒,极易燃烧,燃烧值高,其燃烧产物为水。
缺点:
氢气的制取成本高和贮存困难。
3.能源展望:
经常使用的燃料有煤、煤气、液化石油气、天然气、汽油、柴油和酒精等,从
资源、环境、经济等方面考虑,这些燃料各自的优缺点:
煤、汽油、柴油的成本低,放热高,但污染大;煤气、液化石油气、天然气、酒精等燃料污染小,使用成本高;氢气无污染,但成本高,贮存困难。
故相比酒精是较好的燃料,因为它是再生能源。
可供人类开发利用的能源有:
太阳能、地热能、核能、风能和潮汐能等。
这既
能部分解决化石能源面临耗尽之危机,又可减少对环境的污染。
【习题】
鉴别H2、CO及CH4常采用的方法是()
A.根据燃烧产物的不同B.根据燃烧时火焰的不同
C.根据是否能发生爆炸D.根据密度大小
我国决定推广使用车用乙醇汽油,它是在汽油中加入适量的乙醇形成的混合燃料。
下列叙述错误的是()
A.使用乙醇汽油能减少有害气体的排放,是一种改善环境的清洁能源
B.燃料中的乙醇可以通过粮食发酵或化工合成等方法制得
C.乙醇汽油是一种新型燃料
D.燃烧乙醇汽油可以减少对大气的污染,是因为它不含硫元素和氮元素
下列各组物质的名称、俗名、化学式表示同一种物质的是()
A.甲烷、天然气、CH4B.乙醇、酒精、C2H5OH
C.甲烷、沼气、CH4D.一氧化碳、煤气、CO
通常所说的燃烧、爆炸和缓慢氧化的相同点是()
A.都有发光、放热现象B.反应都很剧烈
C.都是氧化反应D.都要达到着火点
下列关于灭火的叙述中错误的是()
A.炒菜时油锅着火立即盖上锅盖——使可燃物与空气隔绝
B.木材着火用水泼灭——降低了可燃物的着火点
C.扑灭森林火灾开辟隔离带——清除和隔离可燃物
D.不慎将酒精洒到桌面燃烧,用湿布覆盖——隔氧又降温
下列物质的燃烧产物,不会污染空气的是()
A.柴油B.氢气C.硫D.煤
木材燃烧时,把木材架空一些,目的是()
A.使热量散失B.使木材着火点降低
C.使木材变成易燃物D.使木材与氧气充分接触