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专题10 燃料及其应用 化学与生活
知识01 燃烧条件及灭火原理 知识02 爆炸 知识03 化石燃料及燃料利用 知识04 人类重要的营养物质 知识05 人体的元素组成及缺乏症状 知识06 有机化合物及污染问题 方法 燃烧条件的探究
知识01 燃烧条件及灭火原理
一、燃烧
1.燃烧:通常情况下,可燃物与氧气发生的一种发光、放热的剧烈的氧化反应。
2.着火点:可燃物燃烧所需要的最低温度叫着火点。
3.实验:燃烧的条件实验
铜片上的白磷燃烧,产生大量白烟, 铜片上的红磷不燃烧, 水中的白磷不燃烧。 通氧气后,水中的白磷在水下燃烧
通常情况下:燃烧需要同时满足三个条件: ①可燃物; ②可燃物与氧气(或空气)接触; ③温度达到可燃物的着火点。
二、灭火的原理和方法
1. 清除或隔离可燃物;如森林着火砍掉树木;煤气罐着,火关闭阀门等;
2. 隔绝O2;如油锅着火,盖锅盖;酒精在桌面上燃烧,用湿抹布扑盖;熄灭酒精灯,灯帽盖灭等;
降温到可燃物的着火点以下;如油锅着火,放青菜;水灭火;吹灭蜡烛等;
灭火器及原理
有关反应的化学方程式: Na2CO3+2HCl=2NaCl+H2O+CO2↑
灭火器 灭火原理 适用范围
干粉灭火器 隔绝空气 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(电器着火,先断电再灭火)
二氧化碳 灭火器 降温 隔绝空气 扑灭图书、档案、贵重设备、精密仪器等物的失火(灭火时不留下任何痕迹而使物体损坏)
水基型灭火器 隔绝空气 扑灭汽油、柴油、木材、棉布等的失火
【例1】(2023·辽宁沈阳·统考中考真题)当遇到火情时,应采取的正确措施是( )
A.室内起火,立刻打开门窗
B.扑灭森林火灾,可设置隔离带
C.楼房起火,乘坐电梯逃生
D.油库着火,用水浇灭
【答案】B
【详解】A、室内起火时,立即打开门窗补充了氧气,火会越烧越旺,故选项方法错误;
B、扑灭森林火灾时,设置隔离带,是利用了清除或隔离可燃物的灭火原理,故选项方法正确;
C、高层住房着火时,应从安全通道逃离,不能乘坐电梯逃离,以防断电被困,故选项方法错误;
D、油的密度比水小,油库着火,用水浇灭能扩大燃烧面积,不能用水浇灭,故选项方法错误。
故选:B。
知识02 爆炸
一、概念
可燃物在有限的空间内急剧地燃烧,在短时间内聚积大量的热,使气体的体积迅速膨胀而引起爆炸。
二、爆炸极限
可燃性气体或粉尘等在空气中达到一定含量时,遇到明火会发生爆炸,这个能发生爆炸的含量范围。
可燃性气体(如氢气、一氧化碳、甲烷、天然气、煤气)或粉尘(面粉、煤粉)与空气或氧气混合,遇到明火可能会发生爆炸;所以可燃性气体在点燃或加热前都要验纯,以防止发生爆炸。
三、防爆注意事项
油库、面粉加工厂门口贴有“严禁烟火”的标志。
煤气泄漏需要立即关闭阀门并打开窗户通风。
若燃气管道泄漏,可用涂肥皂水的方法去检查或用仪器检查。
四、与燃烧和爆炸有关的图标
五、易燃易爆物
易燃物:是指易燃烧以及一些可以引起其他物质燃烧的物质。常见的易燃物有硫、磷、酒精、液化石油气、氢气、沼气、石油产品、发胶摩丝、柴草、面粉、煤粉、棉絮等。
易爆物:是指受热或受撞击时容易发生爆炸的物质。
【例2】(2023·四川成都·校考一模)下列有关爆炸和粉尘爆炸实验说法正确的是( )
A.爆炸一定是化学变化 B.燃着的蜡烛可升高面粉着火点
C.不加塑料盖不会发生爆炸 D.鼓空气是为了增大氧气的浓度
【答案】C
【详解】A、爆炸不一定是化学变化,如车胎爆炸,只是形状的改变,无新物质生成,属于物理变化,不符合题意;
B、燃着的蜡烛可升高温度达到面粉的着火点,着火点是一个定值,不能被升高,不符合题意;
C、加了塑料盖后使燃烧发生在有限的空间内,热量散发不出去引起爆炸,因此不加塑料盖不会发生爆炸,符合题意;
D、鼓空气是为了将面粉吹起来与空气混合,增大面粉与氧气的接触面积,点燃后引起爆炸,不符合题意。
故选C。
知识03 化石燃料及燃料利用
一、化学反应中的能量变化
化学反应在生成新物质的同时,还伴随能量变化,而能量的变化通常表现为热量的变化,即吸热或放热现象。还可以转化为其他形式的能量,如电能。
二、燃料及其应用
1.化石燃料:煤、石油、天然气,是古代生物遗骸经一系列复杂变化而形成的,都是混合物,不可再生能源。
2.煤——工业的“粮食”
(1)煤的组成:主要含碳元素,还含少量的氢、氮、氧、硫等元素
(2)煤的加工:“干馏”——隔绝空气加热,发生化学变化,得到焦炭(冶炼金属)、煤焦油(化工原料)、煤气(主要含氢气、一氧化碳、甲烷,用作燃料)
(3)煤燃烧会产生SO2、NO2等,会形成酸雨
酸雨的危害:①危害人体健康;②破坏土壤、森林和植被;③腐蚀建筑物及金属制品;④水体酸化,严重影响水生植物的生长
防治酸雨措施:①大力推广使用脱硫煤;②用天然气或者其他清洁能源代替煤
3.石油——工业的“血液”
(1)石油的组成:主要含碳和氢元素,另外还含有氮元素,含铅化合物等。
(2)石油的加工:“分馏”——利用石油中各成分的沸点不同,分馏得到各种产品。(物理变化)
4.天然气
(1)主要成分:甲烷(CH4)
(2)存在:天然气、沼气、坑气、瓦斯、可燃冰等中。
(3)物理性质:无色无味气体、难溶于水、密度比空气的小。
(4)化学性质:可燃性 CH4+2O22H2O+ CO2
5.乙醇:(C2H5OH),俗名酒精。(可再生能源)
(1)物理性质:无色透明,有特殊气味的液体,易挥发,能与水以任意比互溶。
(2)酒精制取:①原料:高粱、玉米、薯类等;②生产方式:发酵、蒸馏。
(3)化学性质:可燃性,燃烧时发出蓝色火焰。C2H5OH+3O23H2O+2CO2
(4)用途:作燃料,汽油中加入适量乙醇作为燃料,可节省石油资源,并在一定程度上减少汽车尾气的污染。医疗上杀菌消毒。
6.氢气:(H2)
(1)物理性质:无色、无味的气体,密度比空气小,难溶于水。
(2)化学性质:可燃性 燃烧产物是水,是最清洁燃料;2H2+O22H2O
(3)氢气作为未来最理想的燃料,优点:
①可用水作原料,有广泛的来源;
②燃烧放出的热量多,约为同质量汽油的三倍;
③燃烧产物是水,不污染环境。
实验室制取H2:常用锌和稀硫酸
反应原理:Zn+H2SO4 = ZnSO4+H2↑,
发生装置:同实验室制取CO2的固液常温型,
收集装置:采用排水法或向下排空气法收集。
7.其他能源:正在利用和开发的新能源:太阳能、核能、风能、地热能、水能、潮汐能等。
三、合理利用与开发化石能源
1. 合理开采化石能源,节约使用化石燃料
2. 影响燃烧现象剧烈程度的因素:可燃物的性质、氧气的浓度、与氧气的接触面积氧气的浓度越大,燃烧就越剧烈,可燃物与氧气接触面积越大,燃烧就越剧烈。
3. 汽车尾气中污染物:汽车尾气中污染物有CO、未燃烧的碳氢化合物、氮的氧化物、含铅化合物以及烟尘等。
【例3】(2023·江苏常州·统考中考真题)第十九届亚运会将于2023年9月23日至10月8日在浙江杭州举办,所使用的火炬名为“薪火”,寓意着中华文明薪火相传。
(1)保持“薪火”火种不灭需要充足的燃料、保持适当的温度和 。
(2)“薪火”火炬燃料采用生物质燃气。生物质燃气是利用农作物秸秆、禽畜粪便等原料转化成的可燃性能源,其属于 (选填“可再生”或“不可再生)能源。
(3)甲烷 (CH4)是常见的一种生物质燃气,其完全燃烧的化学方程式为 。
【答案】(1)充足的氧气
(2)可再生
(3)
【详解】(1)燃烧需要三个条件:(1)可燃物 (2)氧气(或空气)(3)达到燃烧所需的最低温度(也叫着火点),故保持“薪火”火种不灭需要充足的燃料、保持适当的温度和充足的氧气;
(2)生物质燃气是利用农作物秸秆、禽畜粪便等原料转化成的可燃性能源,短期内可再生,故其属于可再生能源;
(3)甲烷完全燃烧生成二氧化碳和水,该反应的化学方程式为:。
知识04 人类重要的营养物质
三、人类重要的营养物质
1.从营养的角度看,食物的基本成分有六种
供能: 蛋白质、糖类、油脂 不供能: 水、无机盐、维生素
2.蛋白质
作用 构成细胞的基本物质,机体生长及修补受损组织的主要原料。
存在 动物蛋白:动物肌肉、皮肤、毛发、蹄、角、蛋清 植物蛋白:大豆、花生等种子
组成 主要含C、H、O、N
重要蛋白质 血红蛋白、酶
构成 氨基酸
需求 成人每天 60 ~ 70g,青少年需求量更大。 缺蛋白质症状:生长发育迟缓,体重减轻,贫血
代理过程
2.糖类
作用 是主要供能物质, 在人类食物所提供的能量中占 60% ~ 70%
组成 主要含 C、H、O, 也称为碳水化合物
物理性质 用途 来源
淀粉 (C6H10O5)n 白色粉末,能溶于水,没有甜味 葡萄糖的主要来源 植物种子或块茎, 如稻 、 麦 、 玉米、 马铃薯等
葡萄糖 C6H12O6 白色晶体,易溶于水,有甜味 提供人体生命活动及维持恒定体温的能量来源 植物光合作用 淀粉在人体内水解
蔗糖 C12H22O11 白色晶体,易溶于 水, 比葡萄糖甜 食品甜味剂, 白糖, 冰糖, 红糖的主要成分 甘蔗、甜菜等
纤维素 是 构 成细胞 的 基 础物质,不能被人 体消化 在消化过程中起特殊作用 蔬菜 、水果 、粗粮 等
3.油脂
油脂分类 油:植物油常温下是液态,如花生油、豆油等 脂肪:动物油脂常温下呈固态,如奶油、牛油等
主要功能 油脂是重要的供能物质,是维持生命活动的备用能源,油脂在人体内完成氧化时放出的热量
食物来源 植物油、动物性油脂、含油脂较多的果实 (花生、大豆、坚果等)
与人体健康关系 正常摄入量:每日 50 ~ 60g 油脂,供给人体日需能量的20% ~ 25%。 摄入量不足:不足以支付人体消耗的能量时,就会消耗自身脂肪,人消瘦;摄入量过多:容易引发肥胖和心血管疾病
4.维生素
存在 维生素有20多种,多数在人体内不能合成,需从食物中摄取。
来源 水果、蔬菜、种子食物、动物肝脏、蛋类、牛奶、鱼类、鱼肝油
功能 调节新陈代谢,预防疾病,维持身体健康
维生素缺乏 症状 维生素A 维生素B 维生素C 维生素D
夜盲症 脚气病 坏血病 骨质软化症、骨质疏松
过量症状 食欲不振,四肢疼 痛、贫血,呕吐 心律失常 神经衰弱 腹泻, 肾结石 高血钙
【例4】(2023·江苏无锡·统考中考真题)白鱼、白虾和银鱼被称为“太湖三白”。“太湖三白”富含的营养素为( )
A.蛋白质 B.糖类 C.油脂 D.维生素
【答案】A
【详解】白鱼、白虾和银鱼都富含蛋白质,故选A。
知识05 人体的元素组成及缺乏症状
一、常量元素:在人体中含量超过0.01%的元素
氧O 碳C 氢H 氮N 钙Ca 磷P 钾K 硫S 钠Na 氯Cl 镁Mg
以水、糖类、油脂、蛋白质、维生素的形式存在 以无机盐的形式存在于水溶液中
二、微量元素:在人体中含量在 0.01%以下的元素
必需的微量元素:铁Fe、锌Zn、硒Se、碘I、氟F、铜Cu、锰Mn、钼、铬等
三、常量元素对人体健康的影响
含量 对人体作用 缺乏或过量对健康的影响 食物来源
钙 2.0% 使骨骼、牙齿具有坚硬的结构支架 幼儿青少年:会患佝偻病,发育不良 老年人:骨质疏松,容易骨折 奶、奶制品、 豆类、虾皮
钠 0.15% 细胞外液、细胞内液 中的 Na+和 K+各自 保持一定的浓度,对 维持人体内的水分 和维持体液恒定的 pH 起重要作用 缺钠:肌肉痉挛、头痛 过量:水肿、高血压、贫血 食盐等
钾 0.35% 缺乏:肌肉不发达、心率不齐 过量:恶心、腹泻等 水果、蔬菜
四、微量元素对人体的作用
含量 对人体作用 对人体健康的影响 主要食物来源
铁 4 ~ 5g 血红蛋白的成分 缺铁引起贫血 肝脏、瘦肉、蛋、鱼、 豆类、芹菜 铁
锌 2.5g 影响人体发育 缺锌引起食欲不振、生长迟缓发育不良 海产品、瘦肉、肝脏、奶类、豆类、小米 锌
硒 14 ~ 21g 防癌、抗癌作用 缺硒引起表皮角质化和癌症。过量会中毒 肉类、坚果、海产品 硒
碘 25 ~ 50g 甲状腺激素的重要成分 缺碘或过量引起甲状腺肿 大; 幼儿缺碘影响生长发 育, 造成思维迟钝 海产品、加碘盐 碘
氟 2.6g 防治龋齿 缺氟易产生龋齿;过量会引 起氟斑牙和氟骨病 海产品 氟
【例5】(2023·内蒙古兴安盟·统考中考真题)化学元素与人类的健康息息相关,下列说法错误的是( )
A.缺氟易产生龋齿 B.缺铁易引起甲状腺肿大
C.缺锌易引起发育不良 D.缺维生素C易引起坏血病
【答案】B
【详解】A、缺氟易产生龋齿,过量会引起氟斑病和氟骨病。不符合题意;
B、铁是人体血红蛋白的重要组成元素,缺铁容易引起贫血。符合题意;
C、缺锌易引起发育不良、食物不振、生长迟缓。不符合题意;
D、缺维生素C易引起坏血病。不符合题意;
故选B。
知识06 有机化合物及环境问题
一、有机化合物
1.化合物分类
(1)有机化合物:含碳元素的化合物 (除CO、CO2、碳酸、碳酸盐等)
(2)无机化合物:一般不含碳元素的化合物
2.有机高分子材料
(1)概念:用有机高分子化合物制成的材料。
(2)分类:天然高分子材料:棉花、羊毛、天然橡胶等
人工合成高分子材料(合成材料):塑料、合成纤维、合成橡胶
(3)有机高分子化合物大部分是由有机小分子化合物聚合而成,有的形成很长的链状,有的由链状形成网状。
(4)性质
热塑性:链状结构的高分子材料受热到一定温度熔化,冷却后变成固态,再加热又可以熔化,可以反复加工,多次使用。
热固性:网状结构的高分子材料一经加工成型就不会再受热熔化。
3.合成纤维
(1)分类
天然纤维:棉、麻、丝、毛 合成纤维:涤纶、腈纶、锦纶
(2)纤维鉴别方法
方法 现象 结论
灼烧 易燃烧,有烧纸的气味,灰烬为灰黑色,手捻时全部成粉末 棉纤维
燃烧时有烧焦羽毛气味,灰烬成黑褐色 羊毛纤维
先熔化再燃烧(边熔化边燃烧),燃烧有特殊气味,灰烬为黑色玻璃球状,不易捻碎 合成纤维
4. 合成橡胶
优点:高弹性、耐油、耐高温、不易老化,广泛应用。
5. 新型有机合成材料
环境友好型材料、特殊功能高分子材料、复合材料(玻璃钢、碳纤维)
二、白色污染的危害
大部分塑料在自然环境中很难降解,长期堆积会破坏土壤,污染地下水,危害海洋生物的生存
三、消除白色污染的途径
1. 减少使用不必要的塑料制品, 如用布袋代替塑料袋
2. 重复使用某些塑料制品, 如塑料袋、塑料盒
3. 使用一些新型的可降解的塑料, 如微生物降解塑料和光解塑料
4. 回收各种废弃塑料, 回收废弃塑料可以减少废弃塑料的数量, 节约资源
【例6】(2023·江苏南通·统考中考真题)近代著名实业家张謇在南通办教育、建纱厂,留下了宝贵遗产。纱厂生产的棉纱属于( )
A.塑料 B.纤维 C.橡胶 D.合金
【答案】B
【分析】棉纱是一种纤维,还有少量的其他物质,比如糖类、氨基酸等。
【详解】A.由分析可知,棉纱属于纤维,不属于塑料,故选项不符合题意;
B.由分析可知,棉纱属于纤维,故选项符合题意;
C.由分析可知,棉纱属于纤维,不属于橡胶,故选项不符合题意;
D.由分析可知,棉纱属于纤维,不属于合金,故不符合题意,故选B。
方法1 燃烧条件的探究
实验:燃烧对比实验
实验
现象 棉球上的酒精燃烧 水不燃烧 蜡烛甲熄灭 蜡烛乙燃烧 乒乓球碎片先燃烧 滤纸碎片后燃烧
结论 燃烧需要可燃物 燃烧需要氧气(或空气) 燃烧需要温度达到 可燃物着火点
【例7】(2023·江苏无锡·统考中考真题)兴趣小组对燃烧的条件进行探究。
(1)利用如图所示装置进行实验,观察到的现象有:
Ⅰ.试管中白磷燃烧;
Ⅱ.水中白磷未燃烧;
Ⅲ.试管中红磷未燃烧;
Ⅳ.气球a先变大后变小。
①由现象Ⅰ、Ⅱ可推知的结论是 。
②由现象Ⅰ、Ⅲ可推知的结论是 。
③从现象Ⅳ分析:气球a先变大的原因是 。
(2)利用图1所示装置进行燃烧条件的进一步探究。实验测得集气瓶中氧气的体积分数随时间的变化曲线如图2所示。
①写出红磷燃烧的化学方程式: 。
②红磷熄灭后,集气瓶内的氧气并未耗尽,氧气的含量约为10%。你对燃烧条件的新认识是 。
【答案】(1) 燃烧需要与氧气接触 燃烧需要温度达到可燃物的着火点 白磷燃烧放出热量,装置内气体受热膨胀,压强增大
(2)
燃烧不仅需要与氧气接触,还需要氧气足量
【详解】(1)①试管中白磷与氧气接触,温度达到了着火点,燃烧,水中白磷温度达到了着火点,但是隔绝氧气,不燃烧,故由现象Ⅰ、Ⅱ可推知的结论是:燃烧需要与氧气接触;
②试管中白磷与氧气接触,温度达到了着火点,燃烧,试管中红磷与氧气接触,温度没有达到着火点,不燃烧,说明燃烧需要温度达到可燃物的着火点;
③气球a变大,是因为白磷燃烧,放出大量的热,装置内气体受热膨胀,压强增大;
(2)①红磷燃烧生成五氧化二磷,该反应的化学方程式为:;
②红磷熄灭后,集气瓶内的氧气并未耗尽,氧气的含量约为10%。说明燃烧不仅需要与氧气接触,还需要氧气足量。
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专题10 燃料及其应用 化学与生活
知识01 燃烧条件及灭火原理 知识02 爆炸 知识03 化石燃料及燃料利用 知识04 人类重要的营养物质 知识05 人体的元素组成及缺乏症状 知识06 有机化合物及污染问题 方法 燃烧条件的探究
知识01 燃烧条件及灭火原理
一、燃烧
1.燃烧:通常情况下,可燃物与氧气发生的一种发光、放热的剧烈的氧化反应。
2.着火点:可燃物燃烧所需要的最低温度叫着火点。
3.实验:燃烧的条件实验
铜片上的白磷燃烧,产生大量白烟, 铜片上的红磷不燃烧, 水中的白磷不燃烧。 通氧气后,水中的白磷在水下燃烧
通常情况下:燃烧需要同时满足三个条件: ①可燃物; ②可燃物与氧气(或空气)接触; ③温度达到可燃物的着火点。
二、灭火的原理和方法
1. 清除或隔离可燃物;如森林着火砍掉树木;煤气罐着,火关闭阀门等;
2. 隔绝O2;如油锅着火,盖锅盖;酒精在桌面上燃烧,用湿抹布扑盖;熄灭酒精灯,灯帽盖灭等;
降温到可燃物的着火点以下;如油锅着火,放青菜;水灭火;吹灭蜡烛等;
灭火器及原理
有关反应的化学方程式: Na2CO3+2HCl=2NaCl+H2O+CO2↑
灭火器 灭火原理 适用范围
干粉灭火器 隔绝空气 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(电器着火,先断电再灭火)
二氧化碳 灭火器 降温 隔绝空气 扑灭图书、档案、贵重设备、精密仪器等物的失火(灭火时不留下任何痕迹而使物体损坏)
水基型灭火器 隔绝空气 扑灭汽油、柴油、木材、棉布等的失火
【例1】(2023·辽宁沈阳·统考中考真题)当遇到火情时,应采取的正确措施是( )
A.室内起火,立刻打开门窗
B.扑灭森林火灾,可设置隔离带
C.楼房起火,乘坐电梯逃生
D.油库着火,用水浇灭
知识02 爆炸
一、概念
可燃物在有限的空间内急剧地燃烧,在短时间内聚积大量的热,使气体的体积迅速膨胀而引起爆炸。
二、爆炸极限
可燃性气体或粉尘等在空气中达到一定含量时,遇到明火会发生爆炸,这个能发生爆炸的含量范围。
可燃性气体(如氢气、一氧化碳、甲烷、天然气、煤气)或粉尘(面粉、煤粉)与空气或氧气混合,遇到明火可能会发生爆炸;所以可燃性气体在点燃或加热前都要验纯,以防止发生爆炸。
三、防爆注意事项
油库、面粉加工厂门口贴有“严禁烟火”的标志。
煤气泄漏需要立即关闭阀门并打开窗户通风。
若燃气管道泄漏,可用涂肥皂水的方法去检查或用仪器检查。
四、与燃烧和爆炸有关的图标
五、易燃易爆物
易燃物:是指易燃烧以及一些可以引起其他物质燃烧的物质。常见的易燃物有硫、磷、酒精、液化石油气、氢气、沼气、石油产品、发胶摩丝、柴草、面粉、煤粉、棉絮等。
易爆物:是指受热或受撞击时容易发生爆炸的物质。
【例2】(2023·四川成都·校考一模)下列有关爆炸和粉尘爆炸实验说法正确的是( )
A.爆炸一定是化学变化 B.燃着的蜡烛可升高面粉着火点
C.不加塑料盖不会发生爆炸 D.鼓空气是为了增大氧气的浓度
知识03 化石燃料及燃料利用
一、化学反应中的能量变化
化学反应在生成新物质的同时,还伴随能量变化,而能量的变化通常表现为热量的变化,即吸热或放热现象。还可以转化为其他形式的能量,如电能。
二、燃料及其应用
1.化石燃料:煤、石油、天然气,是古代生物遗骸经一系列复杂变化而形成的,都是混合物,不可再生能源。
2.煤——工业的“粮食”
(1)煤的组成:主要含碳元素,还含少量的氢、氮、氧、硫等元素
(2)煤的加工:“干馏”——隔绝空气加热,发生化学变化,得到焦炭(冶炼金属)、煤焦油(化工原料)、煤气(主要含氢气、一氧化碳、甲烷,用作燃料)
(3)煤燃烧会产生SO2、NO2等,会形成酸雨
酸雨的危害:①危害人体健康;②破坏土壤、森林和植被;③腐蚀建筑物及金属制品;④水体酸化,严重影响水生植物的生长
防治酸雨措施:①大力推广使用脱硫煤;②用天然气或者其他清洁能源代替煤
3.石油——工业的“血液”
(1)石油的组成:主要含碳和氢元素,另外还含有氮元素,含铅化合物等。
(2)石油的加工:“分馏”——利用石油中各成分的沸点不同,分馏得到各种产品。(物理变化)
4.天然气
(1)主要成分:甲烷(CH4)
(2)存在:天然气、沼气、坑气、瓦斯、可燃冰等中。
(3)物理性质:无色无味气体、难溶于水、密度比空气的小。
(4)化学性质:可燃性 CH4+2O22H2O+ CO2
5.乙醇:(C2H5OH),俗名酒精。(可再生能源)
(1)物理性质:无色透明,有特殊气味的液体,易挥发,能与水以任意比互溶。
(2)酒精制取:①原料:高粱、玉米、薯类等;②生产方式:发酵、蒸馏。
(3)化学性质:可燃性,燃烧时发出蓝色火焰。C2H5OH+3O23H2O+2CO2
(4)用途:作燃料,汽油中加入适量乙醇作为燃料,可节省石油资源,并在一定程度上减少汽车尾气的污染。医疗上杀菌消毒。
6.氢气:(H2)
(1)物理性质:无色、无味的气体,密度比空气小,难溶于水。
(2)化学性质:可燃性 燃烧产物是水,是最清洁燃料;2H2+O22H2O
(3)氢气作为未来最理想的燃料,优点:
①可用水作原料,有广泛的来源;
②燃烧放出的热量多,约为同质量汽油的三倍;
③燃烧产物是水,不污染环境。
实验室制取H2:常用锌和稀硫酸
反应原理:Zn+H2SO4 = ZnSO4+H2↑,
发生装置:同实验室制取CO2的固液常温型,
收集装置:采用排水法或向下排空气法收集。
7.其他能源:正在利用和开发的新能源:太阳能、核能、风能、地热能、水能、潮汐能等。
三、合理利用与开发化石能源
1. 合理开采化石能源,节约使用化石燃料
2. 影响燃烧现象剧烈程度的因素:可燃物的性质、氧气的浓度、与氧气的接触面积氧气的浓度越大,燃烧就越剧烈,可燃物与氧气接触面积越大,燃烧就越剧烈。
3. 汽车尾气中污染物:汽车尾气中污染物有CO、未燃烧的碳氢化合物、氮的氧化物、含铅化合物以及烟尘等。
【例3】(2023·江苏常州·统考中考真题)第十九届亚运会将于2023年9月23日至10月8日在浙江杭州举办,所使用的火炬名为“薪火”,寓意着中华文明薪火相传。
(1)保持“薪火”火种不灭需要充足的燃料、保持适当的温度和 。
(2)“薪火”火炬燃料采用生物质燃气。生物质燃气是利用农作物秸秆、禽畜粪便等原料转化成的可燃性能源,其属于 (选填“可再生”或“不可再生)能源。
(3)甲烷 (CH4)是常见的一种生物质燃气,其完全燃烧的化学方程式为 。
知识04 人类重要的营养物质
三、人类重要的营养物质
1.从营养的角度看,食物的基本成分有六种
供能: 蛋白质、糖类、油脂 不供能: 水、无机盐、维生素
2.蛋白质
作用 构成细胞的基本物质,机体生长及修补受损组织的主要原料。
存在 动物蛋白:动物肌肉、皮肤、毛发、蹄、角、蛋清 植物蛋白:大豆、花生等种子
组成 主要含C、H、O、N
重要蛋白质 血红蛋白、酶
构成 氨基酸
需求 成人每天 60 ~ 70g,青少年需求量更大。 缺蛋白质症状:生长发育迟缓,体重减轻,贫血
代理过程
2.糖类
作用 是主要供能物质, 在人类食物所提供的能量中占 60% ~ 70%
组成 主要含 C、H、O, 也称为碳水化合物
物理性质 用途 来源
淀粉 (C6H10O5)n 白色粉末,能溶于水,没有甜味 葡萄糖的主要来源 植物种子或块茎, 如稻 、 麦 、 玉米、 马铃薯等
葡萄糖 C6H12O6 白色晶体,易溶于水,有甜味 提供人体生命活动及维持恒定体温的能量来源 植物光合作用 淀粉在人体内水解
蔗糖 C12H22O11 白色晶体,易溶于 水, 比葡萄糖甜 食品甜味剂, 白糖, 冰糖, 红糖的主要成分 甘蔗、甜菜等
纤维素 是 构 成细胞 的 基 础物质,不能被人 体消化 在消化过程中起特殊作用 蔬菜 、水果 、粗粮 等
3.油脂
油脂分类 油:植物油常温下是液态,如花生油、豆油等 脂肪:动物油脂常温下呈固态,如奶油、牛油等
主要功能 油脂是重要的供能物质,是维持生命活动的备用能源,油脂在人体内完成氧化时放出的热量
食物来源 植物油、动物性油脂、含油脂较多的果实 (花生、大豆、坚果等)
与人体健康关系 正常摄入量:每日 50 ~ 60g 油脂,供给人体日需能量的20% ~ 25%。 摄入量不足:不足以支付人体消耗的能量时,就会消耗自身脂肪,人消瘦;摄入量过多:容易引发肥胖和心血管疾病
4.维生素
存在 维生素有20多种,多数在人体内不能合成,需从食物中摄取。
来源 水果、蔬菜、种子食物、动物肝脏、蛋类、牛奶、鱼类、鱼肝油
功能 调节新陈代谢,预防疾病,维持身体健康
维生素缺乏 症状 维生素A 维生素B 维生素C 维生素D
夜盲症 脚气病 坏血病 骨质软化症、骨质疏松
过量症状 食欲不振,四肢疼 痛、贫血,呕吐 心律失常 神经衰弱 腹泻, 肾结石 高血钙
【例4】(2023·江苏无锡·统考中考真题)白鱼、白虾和银鱼被称为“太湖三白”。“太湖三白”富含的营养素为( )
A.蛋白质 B.糖类 C.油脂 D.维生素
知识05 人体的元素组成及缺乏症状
一、常量元素:在人体中含量超过0.01%的元素
氧O 碳C 氢H 氮N 钙Ca 磷P 钾K 硫S 钠Na 氯Cl 镁Mg
以水、糖类、油脂、蛋白质、维生素的形式存在 以无机盐的形式存在于水溶液中
二、微量元素:在人体中含量在 0.01%以下的元素
必需的微量元素:铁Fe、锌Zn、硒Se、碘I、氟F、铜Cu、锰Mn、钼、铬等
三、常量元素对人体健康的影响
含量 对人体作用 缺乏或过量对健康的影响 食物来源
钙 2.0% 使骨骼、牙齿具有坚硬的结构支架 幼儿青少年:会患佝偻病,发育不良 老年人:骨质疏松,容易骨折 奶、奶制品、 豆类、虾皮
钠 0.15% 细胞外液、细胞内液 中的 Na+和 K+各自 保持一定的浓度,对 维持人体内的水分 和维持体液恒定的 pH 起重要作用 缺钠:肌肉痉挛、头痛 过量:水肿、高血压、贫血 食盐等
钾 0.35% 缺乏:肌肉不发达、心率不齐 过量:恶心、腹泻等 水果、蔬菜
四、微量元素对人体的作用
含量 对人体作用 对人体健康的影响 主要食物来源
铁 4 ~ 5g 血红蛋白的成分 缺铁引起贫血 肝脏、瘦肉、蛋、鱼、 豆类、芹菜 铁
锌 2.5g 影响人体发育 缺锌引起食欲不振、生长迟缓发育不良 海产品、瘦肉、肝脏、奶类、豆类、小米 锌
硒 14 ~ 21g 防癌、抗癌作用 缺硒引起表皮角质化和癌症。过量会中毒 肉类、坚果、海产品 硒
碘 25 ~ 50g 甲状腺激素的重要成分 缺碘或过量引起甲状腺肿 大; 幼儿缺碘影响生长发 育, 造成思维迟钝 海产品、加碘盐 碘
氟 2.6g 防治龋齿 缺氟易产生龋齿;过量会引 起氟斑牙和氟骨病 海产品 氟
【例5】(2023·内蒙古兴安盟·统考中考真题)化学元素与人类的健康息息相关,下列说法错误的是( )
A.缺氟易产生龋齿 B.缺铁易引起甲状腺肿大
C.缺锌易引起发育不良 D.缺维生素C易引起坏血病
知识06 有机化合物及环境问题
一、有机化合物
1.化合物分类
(1)有机化合物:含碳元素的化合物 (除CO、CO2、碳酸、碳酸盐等)
(2)无机化合物:一般不含碳元素的化合物
2.有机高分子材料
(1)概念:用有机高分子化合物制成的材料。
(2)分类:天然高分子材料:棉花、羊毛、天然橡胶等
人工合成高分子材料(合成材料):塑料、合成纤维、合成橡胶
(3)有机高分子化合物大部分是由有机小分子化合物聚合而成,有的形成很长的链状,有的由链状形成网状。
(4)性质
热塑性:链状结构的高分子材料受热到一定温度熔化,冷却后变成固态,再加热又可以熔化,可以反复加工,多次使用。
热固性:网状结构的高分子材料一经加工成型就不会再受热熔化。
3.合成纤维
(1)分类
天然纤维:棉、麻、丝、毛 合成纤维:涤纶、腈纶、锦纶
(2)纤维鉴别方法
方法 现象 结论
灼烧 易燃烧,有烧纸的气味,灰烬为灰黑色,手捻时全部成粉末 棉纤维
燃烧时有烧焦羽毛气味,灰烬成黑褐色 羊毛纤维
先熔化再燃烧(边熔化边燃烧),燃烧有特殊气味,灰烬为黑色玻璃球状,不易捻碎 合成纤维
4. 合成橡胶
优点:高弹性、耐油、耐高温、不易老化,广泛应用。
5. 新型有机合成材料
环境友好型材料、特殊功能高分子材料、复合材料(玻璃钢、碳纤维)
二、白色污染的危害
大部分塑料在自然环境中很难降解,长期堆积会破坏土壤,污染地下水,危害海洋生物的生存
三、消除白色污染的途径
1. 减少使用不必要的塑料制品, 如用布袋代替塑料袋
2. 重复使用某些塑料制品, 如塑料袋、塑料盒
3. 使用一些新型的可降解的塑料, 如微生物降解塑料和光解塑料
4. 回收各种废弃塑料, 回收废弃塑料可以减少废弃塑料的数量, 节约资源
【例6】(2023·江苏南通·统考中考真题)近代著名实业家张謇在南通办教育、建纱厂,留下了宝贵遗产。纱厂生产的棉纱属于( )
A.塑料 B.纤维 C.橡胶 D.合金
方法1 燃烧条件的探究
实验:燃烧对比实验
实验
现象 棉球上的酒精燃烧 水不燃烧 蜡烛甲熄灭 蜡烛乙燃烧 乒乓球碎片先燃烧 滤纸碎片后燃烧
结论 燃烧需要可燃物 燃烧需要氧气(或空气) 燃烧需要温度达到 可燃物着火点
【例7】(2023·江苏无锡·统考中考真题)兴趣小组对燃烧的条件进行探究。
(1)利用如图所示装置进行实验,观察到的现象有:
Ⅰ.试管中白磷燃烧;
Ⅱ.水中白磷未燃烧;
Ⅲ.试管中红磷未燃烧;
Ⅳ.气球a先变大后变小。
①由现象Ⅰ、Ⅱ可推知的结论是 。
②由现象Ⅰ、Ⅲ可推知的结论是 。
③从现象Ⅳ分析:气球a先变大的原因是 。
(2)利用图1所示装置进行燃烧条件的进一步探究。实验测得集气瓶中氧气的体积分数随时间的变化曲线如图2所示。
①写出红磷燃烧的化学方程式: 。
②红磷熄灭后,集气瓶内的氧气并未耗尽,氧气的含量约为10%。你对燃烧条件的新认识是 。
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