第七单元 燃料及其利用.docx
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第七单元燃料及其利用
第七单元燃料及其利用
考情概览
内容
考查方向
要求
燃烧的条件
认识并探究燃烧所需要的条件，
b
灭火的原理和方法
防火、灭火的原理及方法
b
易燃物和易爆物的安全知识
爆炸发生的条件、防范爆炸的措施
b
化学反应中的能量变化
典型化学变化中的能量变化
b
化石燃料的利用
化石燃料的形成，煤和石油的综合利用，甲烷的性质，燃料充分燃烧的重要性，燃料燃烧对环境的影响
b
能源的利用和开发
开发新能源的重要性，新能源的种类
b
考点梳理
燃烧的条件
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。
2.燃烧的条件（高频考点）
（1）可燃物；
（2）与氧气（或空气）接触；
（3）温度达到燃烧所需要的最低温度（也叫着火点）。
注意：
燃烧必须同时满足三个条件，有的燃烧不一定需要氧气，如：
2Mg+CO2
2MgO+C
3．探究燃烧的条件（见实验解读栏目）
灭火的原理和方法
1．原理：
破坏燃烧的条件，使燃烧反应停止。
2.灭火的方法（高频考点）
（1）清除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。
注意：
（1）破坏燃烧的三个条件中的任何一个，就可达到灭火的目的。
（2）着火点是物质固有属性。
灭火只能降低温度，不能降低着火点。
3．常见的灭火器
泡沫灭火器
干粉灭火器
液态二氧化碳灭火器
灭火原理
隔绝氧气
隔绝氧气
降温和隔绝氧气
适用范围
扑灭木材、棉布等燃烧引起的失火
扑灭一般的失火外，还可以扑灭电器、油、气等燃烧引起的失火
扑灭图书、档案、贵重设备、精密仪器等处的失火
4.火灾自救措施（高频考点）
（1）发现火灾迅速打火警电话119，如火势不大时应采取有效措施控制和扑灭火灾。
（2）如果被困在火灾区，要用湿毛巾捂住口鼻，弯下身子跑出火灾区。
（3）若是燃气炉灶失火，应迅速关闭燃气阀门，再灭火。
（4）电器或线路失火，要先切断电源，再灭火。
（5）救火时，不要贸然开门窗，以免空气对流加速火势蔓延。
备考提示：
生活中的灭火实例（云南近五年考查过）
实例
灭火方法
灭火原理
油锅着火
锅盖盖灭
让油与空气隔绝
熄灭酒精灯
灯帽盖灭
隔绝氧气
酒精洒到桌面上燃烧
用湿抹布盖灭
隔绝氧气，使温度降低到着火点以下
森林火灾
设置隔离带
隔离可燃物
电线着火
先关电闸，后用二氧化碳灭火器扑灭
隔绝氧气，使温度降低到着火点以下
图书馆档案着火
用二氧化碳灭火器扑灭
隔绝氧气，使温度降低到着火点以下
天干物燥，容易引发火灾
用高压水枪灭火
使温度降低到着火点以下
易燃物和易爆物的安全知识
1、爆炸：
可燃物在有限的空间内急剧地燃烧，就会在短时间内聚集大量的热，使气体的体积迅速膨胀而引起爆炸。
2、燃烧和爆炸的比较
（1）相同点：
爆炸和燃烧都需要与氧气接触，都需要达到可燃物的着火点，都会有明显的放热等。
（2）区别：
反应的剧烈程度不同。
爆炸是在有限的空间内急剧燃烧。
3.几种与燃烧和爆炸有关的图标
4.易燃物和易爆物的安全常识
（1）点燃可燃性气体前，一定要先检验气体的纯度，防止发生爆炸。
（2）可燃性气体、粉尘等与空气混合，遇到明火有可能发生爆炸。
（3）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。
在此环境下。
不能打电话或打开换气扇，应首先关闭燃气阀门，开窗通风。
并在杜绝一切明火的同时，查找泄漏原因。
化学反应中的能量变化
1.化学反应在生成新物质的同时，往往伴随着能量的变化，其表现为热量的变化。
（1）放出热量：
如CaO+H2O=Ca（OH）2
（或Mg+2HCl=MgCl2+H2↑）（用化学方程式举例）
（2）吸热反应：
如C+CO2
2CO（用化学方程式举例）
2．能量的利用：
①生活上：
做饭、取暖等；②工业上：
火力发电、冶炼金属等；③航天：
发射火箭等；④生产：
开山采矿、定向爆炸、拆除危旧建筑等；⑤人体自身维持体温和日常活动所需要的能量等。
化石燃料的利用
1.化石燃料（高频考点）
（1）三大化石燃料指煤、石油、天然气。
它们都属于不可再生能源，都是混合物。
（2）煤：
被称为“工业的粮食”，主要含有碳元素。
（3）石油：
主要含有碳元素和氢元素。
利用石油中各成分的沸点不同，经分馏（属于物理变化）,从石油分离得到汽油、柴油、煤油等产品。
（4）天然气
①天然气主要成分是甲烷（化学式是CH4）,它是最简单的有机物。
②它难溶于水,密度比空气小,具有可燃性,燃烧时产生蓝色火焰,燃烧的化学方程式是CH4+2O2
CO2+2H2O。
（2012·云南曲靖）天然气、沼气、煤矿瓦斯主要成分都是甲烷（填名称），其燃烧的化学方程式为CH4+2O2
CO2+2H2O。
为避免煤矿瓦斯爆炸灾难事故发生，请你任写一条生产中应采取的可行措施加强管理，严禁烟火或提高矿井通风能力等。
2.燃料的充分燃烧
（1）燃料燃烧不充分，产生的热量减少，浪费资源，并且产生大量的CO等物质，污染空气。
（2）使燃料充分燃烧通常需要考虑两点：
一是燃烧时要有足够多的空气；二是燃料与空气要有足够大的接触面积。
3.使用燃料对环境的影响（高频考点）
（1）燃料中的一些杂质如硫等燃烧时，产生空气污染物如二氧化硫等。
（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粒、尘粒等排放到空气中形成浮尘。
（4）煤燃烧时排放出二氧化硫、二氧化氮等污染物，这些气体或气体在空气中发生反应后的生成物溶于雨水，会形成酸雨。
能源的利用和开发
1.可再生能源与不可再生能源
定义
举例
可再生能源
不随其本身的转化或人类的利用而减少的能源
太阳能、核能、水能、风能、氢能等
不可再生能源
随本身的转化或人类的利用二减少的能源
煤、石油、天然气
2.新能源
（1）氢能
①氢气无毒；极易燃烧，化学方程式为2H2+O2
2H2O，产物为水（无污染），燃烧放热量多。
②氢气是最清洁、最理想的能源，属于可再生能源。
③制取氢气的原材料资源丰富，但不能广泛使用，原因是制取氢气成本太高且贮存困难。
（2）乙醇
乙醇俗称酒精，化学式C2H5OH，有特殊气味且易溶于水，燃烧产物为二氧化碳和水，对环境无污染，属于可再生能源。
（3）目前正在推广或使用的其他能源有：
太阳能、地热能、潮汐能、风能、生物质能和核能等。
实验解读探究燃烧的条件
1.实验装置
甲乙
2.实验现象及分析
（1）现象：
甲图中铜片上的白磷燃烧,铜片上的红磷和水中的白磷没有燃烧。
乙图中白磷在水下燃烧。
（2）分析：
①与②对比，说明物质是否燃烧与可燃物的着火点有关；①与③对比，说明物质是否燃烧与是否和氧气接触有关；③与④对比，再次说明，燃烧需要有氧气。
3.实验结论
燃烧的条件:
可燃物、与氧气（或空气）接触、温度达到着火点。
三者却一不可。
4.实验设计中运用的实验方法
（1）对比实验法：
铜片上的白磷与红磷是一组对比点；铜片上的白磷与水中的白磷是另一组对比点。
（2）条件控制法：
把白磷放在热水中，通过液封而隔绝空气，其设计意图是提供可燃物与反应所需的温度但使可燃物隔绝氧气，检验其是否能够燃烧（即提供燃烧所需的任意两个条件而控制另外的一个条件）。
5.改进实验
由于铜片上的白磷露置于空气中，燃烧会对空气造成污染，所以可以让白磷在密闭的环境中燃烧。
例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。
（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。
解析：
②和④其他条件相同，只是一个通入氧气燃烧了，另一个没有通入氧气没有燃烧，证明了可燃物燃烧必须要接触氧气；③和④都是白磷且通入了氧气，一个是在热水中燃烧了，一个是在冷水中却不燃烧，证明了可燃物燃烧必须要达到一定温度。
【答案】
（1）4P+5O2
2P2O5
（2）②④（3）③④
考法探究
燃烧条件与灭火方法
考查时，常与日常生活紧密联系，①运用燃料充分燃烧的条件（足够的空气、足够大的接触面积）分析常见的现象。
②结合某一事例来判断灭火的原理或灭火方法的正误。
对常见的一些实例要理解掌握。
注意：
灭火的方法之一是使温度降低到着火点以下（或降温至着火点以下），而不能说成降低着火点。
（2013•云南昭通）下列关于“燃烧和灭火”的叙述正确的是（ ）
A．煤炉生火时，用木材引燃是为了提高煤的着火点
B．档案室着火用水基型灭火器（泡沫灭火器）灭火
C．把煤做成蜂窝煤是增大煤与空气的接触面积，使煤燃烧更充分
D．炒菜时油锅着火，立即向油锅内浇水
【解析】煤炉生火时，用木材引燃是为了温度能够达到煤的着火点，不是提高煤的着火点，A选项错误；档案室着火不能用泡沫灭火器灭火，因为这样能够腐蚀档案资料，B选项错误；把煤做成蜂窝煤增大了煤与氧气的接触面积，使煤燃烧的更充分，C选项正确；油着火，不能用水灭，因为油的密度比水的小，会浮在水面，水起不到灭火的作用,D选项错误。
【答案】C
1.（2014•云南）炒菜时油锅中的油不慎着火，用锅盖盖灭的原理是（B）
A．降低油的着火点
B．让油与空气隔绝
C．降低温度至油的着火点以下
D．清除了可燃物
点拨：
用锅盖盖灭可以隔绝氧气，从而达到灭火的目的，而不是降低油的着火点，着火点是物质本身固有的属性，不能降低着火点。
三大化石燃料与新能源
本部分内容常结合环境及能源问题考查三大化石燃料及其对环境的影响、不可再生能源的判断、天然气的主要成分及其燃烧的化学方程式的书写等。
（2014•湖南株洲）下列说法正确的是（）
A．化石燃料主要包括煤、石油、天然气，属于可再生能源
B．可燃冰就是干冰，主要成分为CO2
C．乙醇是一种很好的燃料，属于不可再生能源
D．点燃氢气前一定要检验其纯度
【解析】化石燃料主要包括煤、石油、天然气，属于不可再生能源，A说法不正确；可燃冰是天然气水合物，主要成分是甲烷，不是干冰，它们是两种不同的物质，B说法不正确；乙醇可以通过粮食发酵等方法制取，属于可再生能源，C说法不正确；
氢气属于可燃性气体，点燃氢气和空气（氧气）的混合气体可能会发生爆炸，因此点燃氢气前一定要检验其纯度，以防发生安全事故，D说法正确。
【答案】D
（2013·云南玉溪）从环境保护的角度考虑，人类未来最理想，也最清洁的能源是（C）
A.可燃冰
B.天然气
C.氢气
D.石油液化气
燃料燃烧对环境的影响
1.化石燃料燃烧对环境的影响主要考查大气污染、温室效应、酸雨（pH＜5.6的雨）等。
2.减少化石燃料燃烧带来的污染的方法主要有：
对化石燃料综合、合理利用，并积极开发新能源。
（2014·山东临沂）2014年世界环境日中国主题是“向污染宣战”。
从进来经常发生的雾霾天气看治理污染刻不容缓。
⑴酸雨是指pH小于5.6的降水。
煤燃烧时排放出、（写化学式）等污染性气体，这些气体或气体在空气中发生反应后的生成物溶于水，会形成酸雨；
⑵PM2.5是指大气中微粒直径小于2.5微米的颗粒物。
下列物质中不会形成PM2.5的是。
A．焚烧秸秆B．汽车尾气排放C．太阳能发电
⑶“低碳”是一种生活理念，也是一种生活态度。
下列做法中不符合“低碳”要求的是。
A．节约纸张B．大量使用化石燃料
C．提倡使用节约技术和节能产品
D．尽量乘坐公交车
【解析】
（1）煤燃烧生成二氧化硫和二氧化氮等气体，二氧化硫和二氧化氮在空气中经过转化或直接溶于水会生成酸，而形成酸雨。
（2）焚烧秸秆产生烟尘、汽车排放尾气中含有一些烟尘，它们直接进入大气，会增加空气中的PM2.5，太阳能不会污染环境，它是清洁能源之一。
⑶大量燃烧化石燃料会增加温室气体（主要是二氧化碳）的排放，且会产生有害气体，如二氧化硫、二氧化氮等，污染环境。
【答案】
（1）S02NO2
（2）C（3）B
（2012`·云南西双版纳）燃料的使用，给人们的生活带来了很多方便。
但是，有些燃料在燃烧提供能量的同时，却对环境造成了不良的影响。
（1）化石燃料包括煤、石油和天然气。
（2）天然气的主要成分是甲烷（CH4），它在空气中燃烧的化学方程式为CH4+2O2
CO2+2H2O。
（3）“神7”航天服中有废气的处理系统。
原理是用氢氧化锂（LiOH）作为吸收剂除去二氧化碳。
反应的化学方程式为
，其中R的化学式为H2O。
（4）现代社会提倡“节能减排，低碳生活”，请你举一例在日常生活中符合“低碳”生活的做法少开私家车（其他合理答案均可）。
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真题试练
一、选择题
1.（2014•重庆）氢气作为21世纪极具开发前景的新能源之一，理由是（B）
①燃烧热值高②原料资源丰富③储存和运输时安全性高④燃烧产物无污染
A.①②③B.①②④
C.②③④D.①③④
点拨：
氢气燃烧产物是水，不污染环境；氢气的燃烧热值高；制取氢气的原料是水，地球上水资源丰富，可以从水中提取氢气，说明资源广泛；氢气易燃、易爆储存和运输时不安全。
2.（2013·云南大理八地）推广防灾减灾知识，提高防灾减灾意识。
下列标志在加油站不适合粘贴的是（B）
3.（2013·云南红河）下列物质不属于化石燃料的是（D）
A.天然气B.石油C.煤D.氢气
4.（2013·云南普洱）下列能源中，属于可再生能源的是（B）
A.天然气B.潮汐能C.石油D.煤
5.（2013·云南玉溪）实验室熄灭酒精灯严禁用嘴吹灭，只能用灯帽盖灭。
利用的灭火原理是（C）
A.清除可燃物B.降低温度
C.隔绝空气D.降低着火点
6.（2013·云南昭通）下列生活中的一些安全措施正确的是（D）
A.煤气泄漏，应打开电灯检查漏气管道
B.室内发生火灾，应打开所有门窗通风
C.维修沼气池前一定要先做灯火实验
D.在教室等人群密集的地方应注意经常通风换气
7.（2012·云南西双版纳）据报道，云南某地发生了特大森林火灾、树木在火灾中所起到的作用是（A）
A.可燃物
B.提供氧气
C.达到燃烧所需的最低温度
D.降低可燃物的着火点
8.（2013·云南大理八地）实验室常用如图装置探究可燃物的燃烧条件。
下列说法错误的是（A）
A.烧杯中的热水只起到加热作用
B.水中的白磷不能燃烧，是因为白磷没有与空气接触
C.对准烧杯中的白磷通入氧气，热水中的白磷也能燃烧
D.铜片上的红磷不能燃烧，是因为温度没有达到着火点。
9．（2013·云南昭通）人类正面临着油价上涨、石油短缺的困惑．以下解决能源问题的方法不当的是（ B ）
A．利用太阳能B．砍伐树木作燃料
C．利用风能D．开发核能
10.（2012·云南玉溪）煤、石油、天然气是重要的化石燃料。
下列关于化石燃料的叙述错误的是（C）
A.石油是一种重要的化石燃料
B.石油分馏可得到多种产品
C.煤、石油、天然气是可再生能源
D.煤被称为“工业的粮食”
11.（2014·内蒙呼和浩特）下列化学变化中吸收热量的是（A）
A.高温煅烧石灰石
B.红磷在氧气中的燃烧
C.锌和稀硫酸的反应
D.生石灰与水反应
12．（2014·江西南昌）下列探究燃烧条件的实验中，只能得出燃烧需要氧气结论的是（A）
二、填空与简答
13.（2013·云南红河）化学与我们的生活息息相关，请用所学的化学知识回答下列问题：
（3）野炊结束后，为防止引起火灾，将燃烧的余烬用沙土覆盖，知识利用了灭火原理的隔绝氧气
14.（2013·云南昆明）
（2）云南连续几年干旱，严重缺水。
③天干物燥。
容易引起火灾、消防员用高压水枪灭火的原理是利用水蒸发吸热，降低温度至可燃物的着火点以下。
15.（2014·重庆A卷）我国“海洋石油981”钻井平台在西沙开钻，标志着我国能源开发迈上新台阶。
（1）目前，人类使用的燃料大多来自化石燃料，如煤、石油和天然气等。
（2）嫦娥三号探测器于去年12月在西昌卫星发射中心成功发射，承担发射任务的长三乙火箭第三子级使用的推进剂和液氢和液氧，液氢在液氧中燃烧的化学方程式为2H2+O2
2H2O，该反应的基本类型是化合反应。
根据方程式提供的信息，可以判断氢气是理想能源的依据之一
是C。
A．氢气便于贮存和运输B.氢气资源丰富
C.氢气燃烧产物不污染空气D.获得氢气成本低
16.（2014·安徽）我省两淮地区煤炭资源丰富，瓦斯存在于煤层及周围岩层中，是井下有害气体的总称，主要成分是甲烷。
（1）请你写出甲烷完全燃烧的化学方程式：
__CH4+2O2
CO2+2H2O。
（2）煤矿瓦斯爆炸有两个必要条件：
①瓦斯含量在爆炸极限的范围内；②____温度达到着火点（其他合理答案均可）。
可燃气体
爆炸极限（体积分数）
H2
4.0%~74.2%
CH4
5%~15%
CO
12.5%~74.2%
（3）表中是常见三种气体的爆炸极限，请你据此判断：
最容易发生爆炸的气体是__H2__。
（4）下列图标中，与燃烧和爆炸无关的是（B）
ABCD
（5）某现代化的矿井采用了“低浓度瓦斯发电技术”，有效解决了矿区及周边地区的照明用电。
这种既采煤又发电联合生产的优点是__从节能、环保、安全等角度回答，合理答案均可。
【点拨】甲烷完全燃烧的化学方程式：
CH4+2O2
CO2+2H2O，爆炸发生的条件:
在爆炸极限范围内，温度达到着火点或其他合理答案；氢气的爆炸极限范围比较广，所以更容易发生爆炸；从节能、环保、安全等角度回答，合理答案均可。
三、实验与探究
17.（2014·黑龙江龙东）为加深对燃烧条件的认识，进一步了解灭火的原理。
某同学进行了探究实验：
（1）用棉花分别蘸酒精和水，放到酒精灯火焰上加热片刻，观察到蘸酒精的棉花燃烧，另一个不燃烧，可以得出燃烧的条件之一是___燃烧需要可燃物（或物质具有可燃性）__；如果在酒精灯上加热时间较长，会发生的现象是___蘸水的棉花也会燃烧_。
（2）如图1所示：
将同样大小的乒乓球碎片和滤纸碎片（乒乓球碎片的着火点较低）放在薄铜片的两侧，加热铜片的中部，可以观察到__乒乓球碎片先燃烧起来_，可以得出燃烧的条件之一是__温度需达到可燃物的着火点。
（3）如图2所示：
在燃着的蜡烛上扣一个烧杯，过一会儿观察到____蜡烛熄灭____，可以得出燃烧的条件之一是___可燃物与氧气接触。
【点拨】
（1）用棉花分别蘸酒精和水，放在酒精灯外焰上加热，可观察到酒精能够燃烧，而水不能燃烧，可以得出是燃烧的条件之一是物质具有可燃性；如果两团棉花都在酒精灯上加热时间较长，水蒸发后会看到蘸水的棉花也会燃烧。
（2）滤纸碎片和乒乓球碎片都与氧气接触，在均匀加热过程中，由于乒乓球碎片的着火点较低，首先燃烧起来，说明燃烧需要温度达到可燃物的着火点。
（3）在燃着的蜡烛上扣一个烧杯，过一会会看到蜡烛熄灭了，是因为烧杯内没有了空气，蜡烛与外界的氧气隔绝了，由此可以说明燃烧时可燃物与氧气充分接触。
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