第七单元 燃料及其利用
【知识清单】
考点1 燃烧和灭火(5年5考)
一、燃烧
1.概念:可燃物与 发生的一种 、放热的剧烈的氧化反应。
2.条件三者缺一不可
二、灭火
1.原理及方法
三者必具其一
特别提醒:着火点是物质的固有属性,一般不随外界条件的改变而改变。
2.常用灭火器及其适用范围
a.二氧化碳灭火器:图书、档案、贵重设备、精密仪器等物品的失火;
b.水基型灭火器:汽油、柴油、木材、棉布等引起的失火;
c.干粉灭火器:一般火灾以及油、气等燃烧引起的失火。
3.燃烧、爆炸和缓慢氧化对比
项目 概念 发生条件 防范措施
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 可燃物;与空气或氧气接触;温度达到着火点 可燃物与其他物品隔离;与空气隔离;降低温度至着火点以下
爆炸 可燃物在有限的空间内发生急剧燃烧,短时间内积聚大量的热,使气体体积迅速膨胀而引起爆炸 剧烈燃烧;有限空间 严禁烟火
缓慢 氧化 反应进行得很慢,甚至不易察觉的氧化反应 与空气或氧气接触 -
特别提醒:①爆炸可能是化学变化(火药爆炸),也可能是物理变化(车胎爆炸);
②可燃性气体(氢气、一氧化碳、甲烷)或粉尘(面粉、煤粉)与空气或氧气混合,遇到 可能会发生爆炸;可燃性气体在点燃或加热前都要 ,以防止发生爆炸;
③油库、面粉加工厂门口贴有 的标志:空气中常混有可燃性气体或粉尘,接触到明火,就有发生爆炸的危险;
④可燃物与氧气的接触面积越大,燃烧越 。
【答案】一、1.氧气 发光 2.氧气 最低温度 着火点 二、1.a.可燃物 可燃物 b.氧气 c.着火点以下
特别提醒
②明火 检验纯度 ③“严禁烟火” ④剧烈
考点2 化学反应中的能量变化(5年2考)
1.热量的变化
2.意义:人类需要的大部分能量都是由化学反应产生的,如利用燃料燃烧做饭、取暖等。
【答案】1.氧化钙 碳与二氧化碳
考点2 化石燃料(混合物)(5年2考)
化石 燃料 状态 是否可 再生 所含元素 综合利用
主要元素 其他元素 原理 产物
煤 否 C H、N、S、O等 煤的干馏( 变化) 焦炭、煤焦油、煤气等
石油 液态 C、H O、N、S等 石油的分馏( 变化) 溶剂油、汽油、航空煤油、煤油、柴油、润滑油、石蜡等
天然气 气态 否 主要成分燃烧的化学方程式为
【答案】固态 化学 否 物理 CH4+2O2CO2+2H2O
考点4 燃料充分与不充分燃烧(5年2考)
1.燃料充分燃烧的条件
①有足够的 ;如做饭时,调节燃气灶或煤炉的进风口等;
②燃料与空气要有足够大的 ;如工业燃煤时,将煤块粉碎成煤粉等。
2.使用化石燃料不充分燃烧对环境的影响
a.燃料中的一些杂质如硫等燃烧时,产生二氧化硫等空气污染物排放到空气中会形成 ;
b.含碳燃料燃烧不充分,产生 等有毒气体;
c.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。
【答案】1.①空气 ②接触面积 2.a.酸雨 b.CO
考点5 新能源的利用和开发(5年2考)
1.乙醇的化学式为 ,俗称 ,完全燃烧的化学方程式为 ;污染小,属于可再生能源;常用作酒精灯、内燃机等的燃料,可制作乙醇汽油,也可用于消毒等。
2.氢气的化学式为 ,实验室常用锌粒和稀硫酸反应制取氢气,反应的化学方程式为 ;热值大,燃烧后的产物是 ,不会对环境造成污染,是理想的清洁、高能燃料,可用作火箭、宇宙飞船的燃料,作为化学电池用于汽车的驱动,可用于冶炼金属、合成氨、盐酸等。
特别提醒:由于氢气的制取成本高、贮存困难,作为燃料和化学电池暂时还未能?泛应用。
3.可燃冰:主要含有甲烷水合物,属于混合物,具有能量高、燃烧热值大等优点。目前已在南海神狐海域试采成功。
4.其他新能源: 、风能、地热能、潮汐能、生物质能和核能等。
【答案】1.C2H5OH 酒精 C2H5OH+3O22CO2+3H2O
2.H2 Zn+H2SO4ZnSO4+H2↑ 水
4.太阳能
【核心突破】
重难点、燃烧和灭火
例题 下列有关燃烧与灭火的说法错误的是 ( )
A.将煤球做成蜂窝状,其目的是增大煤与空气的接触面积,使燃料充分燃烧
B.用水灭火的原理是降低可燃物的着火点
C.遭遇火灾要采取必要的自救措施,如用湿毛巾捂住口鼻,蹲下靠近地面跑离着火区域等
D.加油站、面粉加工厂必须严禁烟火
【答案】B
思维破冰 “煤球”到“蜂窝煤”增大了煤与氧气的接触面积,能够使煤充分燃烧;用水灭火的原理是降低可燃物的温度到着火点以下;用湿毛巾捂住口鼻可以防止有害气体和粉尘进入呼吸道,所以逃生时用湿毛巾捂住口鼻,蹲下靠近地面或沿墙壁跑离着火区域;面粉厂、加油站这些地方的空气中常混有可燃的粉尘或气体,它们遇到明火有发生爆炸的危险,所以要严禁烟火。
变式训练
变素材 只有认识燃烧的原理,才能更好地掌握灭火方法。下列说法错误的是 ( )
A.用灯帽盖灭酒精灯,原理是隔绝了氧气
B.家用电器着火,可用水灭火
C.剪烛芯使蜡烛熄灭的原理是清除可燃物
D.水灭火的原理是降低温度至可燃物着火点以下
【答案】B
【解析】用灯帽盖灭酒精灯,原理是隔绝了氧气,A正确;电器着火应先切断电源,不能浇水,否则会引起触电,B错误;剪烛芯使蜡烛熄灭,是因为烛芯是可燃物,剪断后没有了可燃物则燃烧停止,原理是清除可燃物,C正确;水灭火的原理是降低温度至可燃物着火点以下,D正确。
方法归纳
燃烧的条件及灭火原理
1.燃烧必须同时满足三个条件,即可燃物、氧气、着火点,灭火只需破坏燃烧的三个条件之一。
2.着火点是物质固有的属性,在灭火时,只能降低温度至可燃物的着火点以下,而不能降低可燃物的着火点。
【实验探究】
必做实验4 燃烧条件的探究
【实验目的】
1.通过实验探究物质燃烧需要的条件;
2.通过实验和讨论,总结灭火的方法;
3.逐步建立安全用火的意识,了解日常生活中常用的灭火方法。
实验用品 烧杯、坩埚钳、酒精灯、薄铜片、小蜡烛、棉花、95%酒精、蒸馏水、红磷、白磷等
实验内容 实验现象 实验结论 实验分析
蘸有酒精的棉花燃烧,蘸有水的棉花不燃烧 燃烧需要 若加热蘸有水的棉花的时间较长,棉花会
铜片上的白磷燃烧而红磷不燃烧 燃烧需要 ①该实验主要利用铜片具有良好的 性。燃着的白磷熄灭后,去掉铜片上的白色固体,可看到铜片表面变黑,该黑色物质是 (填化学式); ②烧杯中热水的作用是 、
铜片上的白磷燃烧而水中的白磷不燃烧 燃烧需要
热水中的白磷通入氧气(或空气)后燃烧起来 燃烧需要
没被罩住的蜡烛正常燃烧,被罩住的蜡烛逐渐熄灭 燃烧需要 尽量使杯口与桌面间不留空隙
【实验分析与评价】
1.结合上述实验中所观察到的现象和得到的结论,可总结出燃烧所需要的条件为 。
2.结合生活中常用的灭火方法,可总结出灭火的原理为 。
【实验拓展】
一、如图为粉尘爆炸的实验装置。用打气筒向容器内打气吹散面粉,瞬间发生爆炸,软橡胶片被冲飞,蜡烛熄灭。
(1)吹散面粉的目的是 。
(2)软橡胶片被冲飞时内能转化为 。
(3)蜡烛熄灭的原因是 。
二、水蒸气能点燃火柴吗 如图所示,加热烧瓶中的水使之沸腾,水蒸气通过加热的铜管喷出;把火柴靠近铜管口处,火柴被加热;迅速从水蒸气中移开,火柴燃烧起来。
(1)火柴燃烧了,水蒸气没有燃烧,说明燃烧需要 。
(2)放置在空气中的火柴没有燃烧,接触了水蒸气的火柴能够燃烧,说明 。
(3)火柴移离水蒸气才能燃烧,说明 。
(4)此实验的优点为 。
【参考答案】【实验目的】可燃物 变黑或燃烧起来 温度达到可燃物的着火点 与空气(或氧气)接触 与氧气(或空气)接触 ①导热 CuO ②隔绝氧气(或空气) 升高温度 与空气(或氧气)接触
【实验分析与评价】1.可燃物;可燃物与氧气接触;达到燃烧所需要的最低温度(也叫着火点) 2.清除可燃物或使可燃物与其他物品隔离;隔绝氧气(或空气);使温度降低到着火点以下
【实验拓展】一、(1)增大面粉与空气(或氧气)的接触面积 (2)机械能 (3)氧气不足(合理即可) 二、(1)可燃物 (2)燃烧需要温度达到可燃物的着火点 (3)燃烧需要可燃物与氧气接触 (4)实验操作简单,现象明显,减少了对环境的污染(合理即可)
【真题精粹】
考向1 燃烧和灭火
1.(2023·江西节选)对比步骤Ⅰ和Ⅱ的木炭燃烧情况,得出可燃物燃烧的条件之一是 。
2.(2022·江西节选)“世界棉花看中国,中国棉花看新疆”,棉花在化学实验中也常被使用。
(2)如图所示,蘸有酒精的棉花能燃烧,而蘸有水的棉花不能燃烧,说明燃烧的条件之一是 。如果加热蘸有水的棉花时间较长,则可观察到的现象是 。
3.(2021·江西)下列灭火方法正确的是 ( )
A.图书馆图书着火——用二氧化碳灭火器喷灭
B.酒精灯失火——用嘴吹灭
C.电器着火——用水浇灭
D.油锅着火——
4.(2019·江西)森林火灾现场救援的方法:飞机投水、砍出隔离带、人工扑打等。其中“砍出隔离带”采用的灭火原理是 ( )
A.隔绝氧气
B.降低着火点
C.隔离可燃物
D.降低温度至着火点以下
真题变式
灭火的原理
4.1 消防用自动感温喷淋头结构如图所示。当喷淋头附近温度升高到喷淋头的设定值时,丙三醇将热敏玻璃球胀破,喷淋头自动喷水灭火。下列说法不正确的是 ( )
A.热敏玻璃球能迅速将外界的热量传递给丙三醇
B.玻璃球胀破的原因是丙三醇分子间的间隔变大
C.喷水灭火的原理是水降低了可燃物的着火点
D.日常生活中应避免热源靠近自动感温喷淋头
考向2 燃烧条件的探究
5.(2020·江西)通常情况下,下列物质属于可燃物的是 ( )
A.大理石 B.小木条
C.玻璃 D.泥沙
考向3 易燃、易爆物的安全常识
6.(2021·江西)高铁是中国的一张名片,车厢内禁止吸烟应张贴的标志是 ( )
A B C D
7.(2020·江西)如果发现火险或遭遇火灾,要沉着应对。下列做法正确的是 ( )
A.油锅中的油着火用水浇灭
B.室内起火迅速打开门窗通风
C.家中燃气泄漏,立即打开排气扇通风
D.遭遇火灾时,用湿毛巾捂住口鼻远离着火区域
考向4 燃料的合理利用与开发
8.(2023·江西)下列属于新能源的是 ( )
A.煤 B.石油
C.风能 D.氢能
9.(2022·江西)从环境保护的角度考虑,下列燃料中最理想的是 ( )
A.氢气 B.煤炭
C.汽油 D.一氧化碳
10.(2021·江西节选)2021年江西省自主设计的“人造太阳”首次成功放电。
(2)“人造太阳”将为人类提供永不枯竭的清洁能源,除核能外清洁能源还有 (任写一种)。
11.(2020·江西)2020年6月23日,“北斗三号”收官之星发射成功,标志着我国“北斗”信号实现全球覆盖。发射用的火箭燃料之一为液氢,下列关于该燃料的说法不合理的是 ( )
A.热值高,推力大
B.反应的化学方程式是2H2+O22H2O
C.绿色无污染
D.贮存、运输和加注都容易
真题变式
燃料的合理利用与开发
11.1 “西气东输”是将西部的天然气通过管道向东部输送,缓解了东部地区用气难的问题。
(1)天然气、煤、 被称为三大化石能源,与燃煤相比,使用天然气的优点是 。
(2)天然气的主要成分是 。天然气不充分燃烧易造成锅底出现黑色,此时可调
(选填“小”或“大”)燃气灶的空气进风口。
(3)化石燃料燃烧产生大量二氧化碳,会导致 效应增强。减少二氧化碳的排放有利于实现“碳中和”,请你提出一条减少二氧化碳排放的可行性建议: 。
1.温度达到可燃物的着火点
【解析】可燃物燃的条件为温度达到可燃物的着火点,与氧气接触;步骤Ⅰ中木炭直接放在空气中不会燃烧,步骤Ⅱ中木炭在酒精灯上引燃可以燃烧,对比木炭燃烧情况,得出可燃物燃烧的条件之一是温度达到可燃物的着火点。
2.(2)需要可燃物 棉花燃烧
【解析】蘸有酒精的棉花能燃烧,而蘸有水的棉花不能燃烧,说明燃烧的条件之一是需要可燃物。如果加热蘸有水的棉花时间较长,水分蒸发,温度达到棉花的着火点,则可观察到的现象是棉花燃烧。
3.A 用锅盖盖灭
【解析】A.图书馆图书着火用二氧化碳灭火器来灭火,这样既可以灭火,又不会损坏图书、资料档案,正确;B.实验时,熄灭酒精灯要用灯帽灭火,不可用嘴吹灭,以防发生火灾,错误;C.电器着火时不可用水浇灭,以免造成触电,错误;D.油锅中的油不慎着火,可用锅盖盖灭,利用的是隔绝氧气的方法。
4.C
真题变式
4.1 C 【解析】A.热敏玻璃球能迅速将外界的热量传递给丙三醇,正确;B.温度升高,丙三醇分子间的间隔变大使玻璃球胀破,正确;C.喷水灭火的原理是水蒸发带走周围的热量,使周围的温度降到着火点以下,错误;D.日常生活中应避免热源靠近自动感温喷淋头,防止玻璃球胀破,造成损失,正确。
5.B
6.B 【解析】A.表示当心易燃物,不符合题意;B.表示禁止吸烟,符合题意;C.表示节约用水,不符合题意;D.表示禁止带火种,不符合题意。
7.D 8.C 9.A
10.(2)太阳能、潮汐能、地热能、水能、风能等
【解析】“人造太阳”将为人类提供永不枯竭的清洁能源,除核能外清洁能源还有太阳能、潮汐能、地热能、水能、风能等。
11.D
真题变式
11.1 (1)石油 污染少 (2)甲烷(CH4) 大 (3)温室 少开私家车出行(合理即可)
【解析】(1)天然气、煤、石油被称为三大化石能源,与燃煤相比,使用天然气燃烧不会产生二氧化硫等污染物或产生较少,优点是污染少。
(2)天然气的主要成分是甲烷;天然气不充分燃烧易造成锅底出现黑色,是燃烧不充分造成的,可以增加氧气量使燃料充分燃烧,此时可调大燃气灶的空气进风口。
(3)化石燃料燃烧产生大量二氧化碳,会导致温室效应增强;少开私家车出行,可以减少二氧化碳的排放有利于实现“碳中和”。
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