(共70张PPT)
第十七讲 能源的合理利用与开发
课 程 标 准 要 求 1.通过实验探究认识燃烧的条件,理解燃烧和灭火的原理及
其在生活中的应用,初步体会调控化学反应的重要意义;
2.了解酒精、天然气等在社会生活中的应用;知道资源开发
和能源利用可能会对环境产生影响,树立环保意识;
3.认识化学在解决资源、能源等相关问题中的作用,体会化
学是推动人类社会可持续发展的重要力量;
4.实验探究活动:燃烧条件的探究
1.下列说法中不正确的是( )
B
A.燃烧不一定有火焰产生
B.物质跟氧气的反应就是燃烧
C.物质在有限的空间内燃烧,可能会引起爆炸
D.物质燃烧的剧烈程度与氧气的浓度有关
2.有关如图实验的说法正确的是( )
B
A.红磷会燃烧,产生大量白烟
B.向水中白磷通氧气,白磷会燃烧
C.热水的作用只是提供热量
D.可燃物温度达到着火点即可燃烧
3.(2025广州校级二模)下列说法正确的是( )
B
A.煤炉火越扇越旺,是因为增大了可燃物浓度
B.炒菜时油锅中的油着火,可盖上锅盖或放入较多蔬菜
C.吹灭蜡烛,是因为隔绝了氧气
D.化石能源只能通过燃烧加以利用
4.(2025广东模拟)下列关于能源的说法不正确的是( )
C
A.将煤块碎成煤粉可以提高煤的利用率
B.使用车用乙醇汽油可适当节省石油资源
C.氢气燃烧热值低,生活生产中未大量使用氢能
D.开发利用风能等清洁能源,有利于缓解温室效应
燃烧条件和灭火原理
1.燃烧的概念:通常情况下,________与氧气发生的一种发光、
放热的剧烈的______反应。
可燃物
氧化
2.燃烧的条件(缺一不可)
(1)物质必须为________;
(2)可燃物与________________接触;
(3)达到可燃物燃烧所需的__________(着火点)。
可燃物
氧气(或空气)
最低温度
3.充分燃烧的条件
(1)有足够的________________;
(2)燃料与空气(或氧气)有足够大的________。
空气(或氧气)
接触面
4.灭火的措施(原理:破坏燃烧条件,只破坏其中一个即可)
(1)清除________或使其与其他物品隔离,如森林火灾,可设置、
开辟隔离带;
可燃物
(2)隔绝________________,如油锅着火,可用锅盖盖灭或加大
把青菜;
(3)使温度降到________________以下,如纸箱、油罐着火,可
进行喷水。
氧气(或空气)
可燃物的着火点
5.燃烧条件的探究(详见本书P150“教材重点实验”)
知识补充
(1)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,
不能表达为降低可燃物的着火点。
(2)发光、放热的变化________(填“一定”或“不一定”,后同)
是燃烧,如电灯通电发光;有些燃烧________要有氧气参加,如
镁条可以在二氧化碳中燃烧。
不一定
不一定
(3)常用的灭火器的使用:
①图书、档案、贵重设备、精密仪器等存放场所的火灾,应用
________________灭火,因为灭火时不会因留下任何痕迹而使物
体损坏,不可用水或水基型灭火器灭火。
②电器设备或电线着火时,应先切断电源,再用干粉灭火器或二
氧化碳灭火器灭火,不可用水或水基型灭火器灭火。
二氧化碳灭火器
③很多家庭备有干粉灭火器,它是利用压缩的二氧化碳吹出干粉
来灭火的,干粉的主要成分是碳酸氢钠 或磷酸二氢铵,
干粉被吹出后覆盖在可燃物表面,使可燃物与氧气(或空气)隔
绝。
易燃物和易爆物的安全知识
1.爆炸:易燃物在有限的空间内急剧地燃烧,就会在短时间内聚
积大量的热,使气体迅速膨胀而引起爆炸。
常见的易燃易爆物有:酒精、汽油、液化石油气、天然气、鞭炮等。
2.消防安全标志(部分)
3.防范爆炸的措施
(1)点燃可燃性气体如、、 前,一定要______,防止
发生爆炸。
(2)可燃性气体、粉尘与空气混合,遇到明火可能发生爆炸,因
此加油站、面粉厂和煤矿的矿井内要__________。
验纯
严禁烟火
(3)当室内天然气、液化石油气、煤气泄漏时,切不可开灯检查,
应______________________;室内着火,不能立即打开窗户,原
因是_________________________________________;家用电器着
火,应先关闭电源,后用干粉灭火器或二氧化碳灭火器灭火,切
忌直接用水浇灭。
先关闭阀门再开窗通风
打开窗户,更多的空气会进入室内,使火势更旺
能源综合利用和新能源开发
1.三大化石能源
化石 能源 煤 石油 天然气
形成 由古代生物的遗骸经一系列复杂变化形成的,是______再 生能源,属于________(填“混合物”或“纯净物”) 不可
混合物
化石 能源 煤 石油 天然气
元素 组成
续表
化石 能源 煤 石油 天然气
综合 利用 煤隔绝空气加强 热分解,得到焦 炭、煤焦油、煤 气等(化学变化) 石油加热并使用催 化剂炼制,得到汽 油、煤油、柴油、 润滑油、石蜡等 (物理变化) 主要成分是_____,
燃烧的化学方程式
为_______________
_________________
续表
2.化石能源的利用对环境的影响
(1)_____的大量排放会引起温室效应加剧,导致全球变暖。
(2)煤燃烧产生 、氮的氧化物等污染物,排放到空气中,会
形成酸雨的雨水 。
(3)未燃烧的碳氢化合物、氮的氧化物和烟尘等,会随尾气直接
排放到空气中,造成污染。
3.其他能源
(1)为了改变传统的能源利用方式,人们通过化学反应将化石能
源转化为清洁、便利的______能源,如电能、石油制品等,开发
可再生和环境友好的新能源,如风能、太阳能等。
二次
(2)氢气:
①制取:实验室常用锌与稀硫酸反应制取,化学方程式为_______
______________________;工业上一般通过________或以化石能
源为原料制取。
②优点:无毒,完全燃烧放出的热量多(热值高),燃烧后的产
物是水,不会污染空气。
③燃烧的化学方程式:__________________。
电解水
④未被广泛使用的原因:大量制取和储运成本较高。
(3)乙醇:俗称是酒精,化学式为_________,在空气中燃烧的
化学方程式为_____________________________。
(4)可燃冰:混合物,主要成分是甲烷水合物,具有热值高、储
量巨大等优点。
(5)其他:沼气(主要成分是 ,属于可再生能源)、太阳能、
风能、地热能、潮汐能、核能和生物质能等。
重点实验 燃烧条件的探究
实验设计 思路
可燃物、温度
实验装置
续表
实验现象 及分析 (1)图1实验中,观察到_________________________
_______,说明燃烧需要温度达到可燃物着火点;
(2)图2实验中,通入氧气前白磷不燃烧,通入氧气
后白磷燃烧,说明燃烧需要____________;
图1实验能得出相同结论的实验现象是______________
___________________________
薄铜片上的白磷燃烧而红磷
不燃烧
与氧气接触
薄铜片上的白
磷燃烧而热水中的白磷不燃烧
续表
实验结论 (3)通过上述实验,得出可燃物燃烧还需要的条件是
______________________、
________________________
实验反思 (4)图1实验中主要利用了薄铜片良好的________,
烧杯中热水的两个作用是__________、_____________
_______;
与氧气(或空气)接触
温度达到可燃物的着火点
导热性
提供热量
隔绝氧气(或空气)
续表
实验反思 (5)[意外现象]进行图1实验时有火星飞溅到红磷
上,引起红磷燃烧,火星的作用是_________________
_________________
__________________________________________
提供热量,使温度
达到红磷的着火点
续表
实验反思
(白磷)处燃烧,(白磷)、
(红磷)处不燃烧
环保、无污染
(合理即可)
在冷水中保存(合理即可)
续表
【项目式学习】关于燃烧的研究是一项重要的课题。某小组以“探
究燃烧的奥秘”为主题开展项目式学习。
【任务一】认识燃烧
(1)酒精、煤(含硫)、天然气是生活中常见的燃料,下列不属
于三者燃烧共有的现象是___(填字母)。
B
A.发光
B.产生有刺激性气味的气体
C.放热
D.产生能使澄清石灰水变浑浊的气体
(2)写出酒精 完全燃烧的化学方程式:
_ ______________________________。
【任务二】探究燃烧的条件及质量变化
(3)该小组同学按下列实验步骤开展探究。
步骤1:室温下,按如图组装装置,装入试剂,称量装置总质量为
。
步骤2:将锥形瓶浸入 的热水中,观察现象。
步骤3:取出装置,恢复至室温并擦干锥形瓶;打开弹簧夹 和
,从处缓慢通入约氧气,再关闭和 ,称量装置总
质量为 。
步骤4:将锥形瓶再次浸入 的热水中,观察现象。
步骤5:取出装置,恢复至室温并擦干锥形瓶,称量装置总质量为
。#1.2.2.5
①通过上述实验,能证明燃烧需要氧气的实验现象是___________
_________________________________。
②、、 的大小关系是______________。
步骤2中白
磷未燃烧,步骤4中白磷燃烧,产生白烟
【任务三】调控燃烧
(4)报道显示:国内外一些煤田因发生煤层自燃,带来了资源浪
费和环境污染。一旦煤层自燃,请给出一条合理的灭火建议:
______________________________。
取土填埋,隔绝空气(合理即可)
【任务四】再探究蜡烛的燃烧
(5)某同学使用传感器测得密闭装置内蜡烛从燃烧到熄灭后的过
程中,装置内氧气和二氧化碳含量的变化曲线如图(80 s时蜡烛
熄灭),则可得出蜡烛燃烧的条件是______________________。
氧气的浓度不低于
燃烧条件和灭火原理
1.在一次家庭小实验中,当点燃装有半杯水的纸杯时,发现水面以
下部分没有燃烧,其主要原因是( )
B
A.纸杯着火点变低 B.温度低于着火点
C.与氧气接触面太小 D.纸杯不是可燃物
2.(2025成都)学习小组在劳动实践中用木材生火做饭,下列说法
错误的是( )
A
A.引燃木材——升高木材着火点
B.冒出黑烟——木材燃烧不充分
C.架空木材——增大与空气接触面积
D.沙土盖灭——使木材与空气隔绝
3.已知白磷的着火点是,红磷的着火点是 。如图实验,
三支试管里面充满氮气,初始温度,升温至 后,用注射
器同时向②③试管中迅速注入足量氧气。下列说法有误的是
( )
C
A.只有②中有燃烧现象
B.由①②现象说明可燃物达到着火点未必燃烧
C.若继续水浴升温,则③中一定会燃烧
D.该实验能总结出燃烧的条件
4.(2025福州校级月考)中华民族,泱泱华夏,自古便与火结下了
不解之缘。从燧人氏钻木取火,到文明之火燎原九州,火,既是
生存之基,亦是智慧之光。
(1)燃烧与人类生产、生活有着密切的关系。下列成语的原意与
燃烧无关的是___(填字母)。
A
A.卧薪尝胆 B.釜底抽薪 C.火上浇油 D.煽风点火
(2)《庄子·杂篇·外物》记载:“木与木相摩则然(燃)”,从燃
烧条件分析“木与木相摩”的取火原理:_______________________
_________________。
摩擦产生热量,使可燃物
的温度达到着火点
(3)“清明”:清明祭,青烟起。人们祭祀时会点燃檀香,将檀香
掐断,即可灭火,其灭火原理是____________。
清除可燃物
(4)火的利用促进燃料的发展,为打赢蓝天保卫战,部分地区对
家用燃料进行了“气代煤”改造,用天然气代替煤的优点是_______
_____________。
更环保
(合理即可)
(5)古有“石热生云雾,水浇化膏泥”之妙景,生石灰(氧化钙)
遇水则剧烈反应,写出生石灰与水反应的化学方程式:_________
_____________。
安全常识
5.(2025汕头潮阳区校级月考)可燃性气体等在空气中达到一定含
量时,遇到火源就会发生爆炸,因此可燃性气体点燃前要验纯,
下列气体需要验纯后才能点燃的是( )
C
A.氧气 B.二氧化碳 C.氢气 D.氮气
6.(2025泰州)泰州市开展安全燃放烟花爆竹的宣传。下列图标表
示“禁止燃放鞭炮”的是( )
C
A. B. C. D.
7.(2025哈尔滨)预防火灾,人人有责。下列关于消防安全知识说
法错误的是( )
D
A.用二氧化碳灭火器扑灭图书、档案失火
B.油库、面粉加工厂、煤矿的矿井内部都应严禁烟火
C.炒菜时着火,立即用锅盖盖灭
D.电器着火用大量的水灭火
能源综合利用和新能源开发
8.(2025河北)2025年《政府工作报告》提出,持续加强生态环境
保护。从绿色低碳的角度考虑,下列能源中最理想的是( )
A
A.氢能 B.煤 C.石油 D.天然气
9.(2025天宁区)天然气入户是城镇老旧小区改造的一项民生工程。
下列说法正确的是( )
C
A.天然气燃烧反应:
B.天然气燃烧时能量转化关系:热能转化为化学能
C.燃气热水器要安装在浴室外以防洗澡时 中毒
D.家用燃料变迁到天然气源于天然气是可再生能源
10.(2025广州模拟)下列关于能源的说法,正确的是( )
D
A.酒精是一种常见的不可再生能源
B.人类利用的能源都是通过化学反应获得的
C.石油是一种重要的化工产品,主要含碳、氢元素
D.新能源汽车的发展减少了汽车尾气对环境的污染
11.(2025黑龙江)工业革命以来,能源的广泛使用,大大改善了
人类生活。
(1)天然气的主要成分是甲烷,其燃烧的化学方程式为
_________________________。某些化石能源燃烧会导致酸雨,导
致酸雨的污染物可能是________________(写一种即可)。
(或“”)
(2)开发和利用新能源已成为人类迫切需求,
如图为我国研制的氢能源市域列车,使用氢
能源的优点是___________________________
_____________(写一种即可)。
燃烧产物是水,对环境无污染
(合理即可)
(3)倡导“低碳生活”是指较低__________的排放。
二氧化碳
12.(2025云南)电石灯是古老的照明工具,原理是利用电石
与水反应生成可燃性气体,点燃气体用于照明。下列说法
正确的是( )
C
A.电石灯利用电石作可燃物
B.点燃是为了提高可燃物的着火点
C.可通过移动螺母最终使火焰熄灭
D.导管1可长期使用,无需清洁保养
13.(2025宁夏)家用燃料的变迁体现着科技的进步,印证着生活
的向好发展。请结合所学知识和如图,回答下列问题。
(1)薪柴、煤炭、液化石油气、天然气均可作为燃料,主要的原
因是____________。
(2)过去,薪柴是主要燃料。涉及薪柴的成语“釜底抽薪”蕴含了
一种灭火方法,其灭火原理是____________。
具有可燃性
移除可燃物
(3)如今,通过西气东输工程,天然气作为家用燃料已使许多家
庭受益,请写出天然气中甲烷完全燃烧的化学方程式:
__________________________。
(4)燃料不充分燃烧不仅会浪费资源,还会造成空气污染。使燃
料充分燃烧,通常需要考虑的因素有_________________________
(写一种即可)。
足够多的空气(合理即可)
(5)你认为未来家用燃料应具备的特点是____________________。
高效、清洁、可再生
14.【科普阅读】
在人类文明进程中,燃料发展与社会进步息息相关。远古以
钻木取火利用木材(如图1所示);工业革命后,煤炭因高燃烧值
推动蒸汽机发展,成为重要能源,但其燃烧会产生大量二氧化硫
等污染物。与此同时,石油产物柴油广泛用于交通领域。科研以
纯柴油及掺乙醇、、 的
柴油为研究对象,探究乙醇部分替代柴油,燃烧时能否减少 排
放量。乙醇掺混比例和柴油机转速对 排放的影响实验数据如图2
所示。#1.1
如今,天然气作为较清洁化石能源备受关注;甲醇可由工业
废气二氧化碳与氢气在一定条件下合成;氢气虽是理想能源,却
因制备成本高与储存运输困难未大规模应用。燃料正朝着清洁、
高效的方向发展。
阅读上文,回答问题。
(1)钻木取火,说明可燃物燃烧需要________________。
(2)在“ ”燃料中,乙醇的含量占比为______,图2表明乙醇
掺混比例越高, 排放量越____(填“高”或“低”)。
(3)煤炭燃烧产生的二氧化硫会导致______。
(4)合成甲醇的过程还生成了水,其反应的化学方程式是
_____________________________。
温度达到着火点
低
酸雨
(5)氢气虽被视为理想能源,但未大规模应用的原因是________
_________________________(答其中一点即可)。
(6)除文中提到的燃料外,请再列举一种清洁能源:__________
_____________。
制备成
本高(或“储存运输困难”)
太阳能
(合理即可)
1.消防安全关系你我他。“ ”表示的是( )
B
A.禁止放油桶 B.禁止放易燃物
C.禁止放燃料 D.禁止放火种
2.(2025湖南)下列有关燃烧与灭火的说法正确的是( )
B
A.可燃物与氧气接触就能燃烧
B.木柴架空可增大与氧气的接触面积
C.吹灭蜡烛原理是清除可燃物
D.水灭火原理是降低可燃物的着火点
3.绿色能源助力新质生产力的发展。从环保的角度考虑,下列燃料
中最理想的是( )
D
A.煤 B.汽油 C.柴油 D.氢气
4.生活处处即化学,对下列生活现象解释合理的是( )
B
A.煤炉火越扇越旺——增大可燃物浓度
B.煤粉比煤块燃烧更旺——增大与氧气的接触面积
C.油锅着火放入青菜后熄灭——降低油的着火点
D.移除炉灶内木柴后灶火熄灭——隔绝空气
5.(2025内蒙古)小羽设计如图装置进行“可燃物燃烧条件”的验证实
验。将等质量的白磷置于①②③处,观察到①处白磷燃烧,②③处白
磷不燃烧。下列说法不正确的是( )
C
A.对比①③处现象,说明可燃物燃烧
需要温度达到着火点
B.对比①②处现象,说明可燃物燃烧
需要空气(氧气)
C.②③处白磷均不燃烧的原因相同
D.装置中气球可以起到防止污染空气
的作用
6.现代社会对能源的需求越来越大,下列说法不正确的是( )
B
A.物质燃烧过程中既有物质变化又伴随着能量变化
B.可燃冰的大量发现表明化石燃料是一种取之不尽、用之不竭的
能源
C.煤炭的脱硫处理能有效减少酸雨的产生
D.人们正在利用和开发的新能源有太阳能、风能、地热能、潮汐
能和生物质能等
7.请参加社会性议题“汽车能源的变迁”的项目式学习。
(1)传统汽车能源主要来自石油。
①从物质分类角度看,石油属于________(填“纯净物”或“混合
物”)。
②汽油作汽车燃料的缺点有_________________________________
_____________(写一个)。
混合物
汽油来自不可再生能源石油
(合理即可)
(2)天然气和乙醇可替代传统汽车能源。
①甲烷和乙醇 均属于______(填“无机”或“有机”)
化合物。
②酒精是乙醇的俗称,其完全燃烧的化学方程式为
_______________________________。
有机
(3)电池可给新能源汽车提供动力。
①电动汽车的电池放电时,其能量转化方式为______能转化为电能。
化学
②[开放性设问]以“使用电动汽车代替燃油车是否能减少 的
排放”为题进行小组辩论,你的看法和理由是__________________
_________________________________________________________
_______________。
不一定,需要考虑
多种因素,如电力来源、电池制造和回收过程等可能排放二氧化
碳(合理即可)
8.用如图所示装置进行“探究燃烧条件”的对比实验: 处通入氧气,
管①中白磷未燃烧, 处通入氧气,管②中白磷燃烧。下列叙述错
误的是( )
B
A.生料带起隔离作用
B.实验推知燃烧只需要氧气
C.实验推知白磷着火点 的范围:
D.利用该装置进行实验可减少污染
9.(2025东营)【科普阅读】
2025年2月28日,我国世界首个可载人长期驻留的深海实验
室——冷泉生态系统研究装置在广州南沙开工建设。“冷泉”是指
海底下的甲烷、硫化氢和二氧化碳等气体在地质结构或压力变化
下,溢出海底进入海水的活动。当海底冷泉中的大量甲烷进入大
气的时候会引起气候变暖,甚至引起生物灭绝。
【资料1】冷泉生态系统:是海底黑暗世界里独特的生态系统。
在深海2 000米下 ,生活着以化学物质(甲烷、硫化氢等)
为食物的甲烷氧化菌等初级生产者,冰蠕虫等一级消费者,扁形
虫等二级消费者。线虫类分解死亡生物。这些生物一旦离开了特
定环境会立即死亡。
【资料2】化能合成作用:在冷泉生态系统中,甲烷氧化菌等
初级生产者以化学物质为能源进行化能合成来获取能量的生命过
程。与光合作用有本质区别。#1.3
(1)甲烷是天然气的主要成分,天然气、石油和____都是宝贵的
化石燃料。甲烷“溢出”海底的活动是______(填“物理”或“化学”)
变化,这种活动可能引起的危害是___________________________
_____。
煤
物理
引起气候变暖,甚至引起生物
灭绝
(2)甲烷充分燃烧时火焰呈蓝色,反应的化学方程式是
_________________________,如图是甲烷不充分燃烧时的微观示
意图:
方框内 物质的化学式是____,产生该物质会污染环境,也会对人体
健康造成直接危害,原因是____________________________________
______________________________,应将家用天然气炉火调成蓝色。
一氧化碳能与血液中的血红蛋白结合,
使血红蛋白失去运输氧气的能力
(3)模仿生物学中的食物链,补全冷泉生态系统的“食物链”:甲
烷氧化菌 ________ ________。
冰蠕虫
扁形虫
(4)冷泉生态系统中化能合成作用获取的能量与光合作用转化的
能量的本质区别是_________________________________________
_____________________________________________。
俗话说“万物生长靠太阳”,其实并非如此!
能量来源不同,化能合成作用的能量来源于化
学物质中的化学能,光合作用的能量来源于太阳能