第七单元 燃料及其利用

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第七单元 燃料及其利用
【知识网络】
课题1　　燃烧和灭火
例1．对于被困在火区的人员来说，下列做法不恰当的是（　　）
A．烟很大时，用湿毛巾捂住口鼻 B．有烟雾的地方要蹲下或匍匐前进
C．一旦发现火情，立即打开所有门窗 D．打电话报警、求救
例3．（2005·济宁）某实验小组为探究可燃物燃烧的条件进行了下面的两个实验：
　　
（1）按图—1实验（着火点：白磷40℃，红磷240℃；水温不低于70℃）可观察到：铜片上白磷发生燃烧，红磷和水中的白磷没有燃烧。
由此可得出的结论是： ；
（2）按图—2实验（集气瓶底部铺有少量砂子）可观察到：镁条可以在二氧化碳气体中剧烈燃烧，集气瓶内部有黑色的碳和白色固体氧化镁生成。
写出该反应的化学方程式 。
对照实验（1）、（2），你对燃烧和灭火有哪些新的认识？
。
【常见误区】
1．对于给定的某种状态的可燃物来说，它的着火点一般是个定值，而环境的温度却是随时可以发生变化的；大家不要以为物质的着火点是随意可以改变的，在促进燃烧或进行灭火时，我们只能改变环境的温度，以达到我们所预期的目的。
1．纸比煤容易被点燃的原因是（ 　 ）
A．纸比煤跟空气接触面积大　　B．纸比煤着火点高
　　C．纸比煤着火点低　　　　　　D．纸比煤密度小
4．下列几种警示标志，表示禁止存放易燃物的是（　　）
8．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
17．物质燃烧必须同时满足三个条件(如下图1)。请回答有关问题：
图1 图2
(1) 通过图2所示的对比实验，可以探究出的燃烧条件是____________________。
(2) 实验时如果不慎碰倒酒精灯，洒出的少量酒精在桌上着火燃烧，最好的灭火方法是____________________ ，所依据的灭火原理是________________________________。
课题2　　燃料和热量
【基础演练】
4．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、CH4 B.乙醇、酒精、C2H5OH C.甲烷、沼气、CH4 D.一氧化碳、煤气、CO
5．我国部分省区最近发生了多起小煤窑瓦斯爆炸，造成人身伤亡的恶性事故，从安全角度，你认为采取下列措施得当的是（ ）
A．进入矿井前，必须做灯火试验 B．准备好灭火器材
C．巷道内注意通风并严禁烟火 D．进入矿井必须戴呼吸面具
6．当今世界上最主要的三大化石燃料是 、 和 。其中， 被称为“工业的粮食”， 被称为“工业的血液”。
8．在氢气、氧气、甲烷、一氧化碳、二氧化碳等五种气体中选择适当的物质（用化学式表示）填空：最清洁的燃料__________；有剧毒的气体__________；能灭火的气体__________；能支持燃烧的气体__________；和空气混合后点燃可能爆炸的气体__________；天然气和沼气的主要成分是__________。
课题3　　使用燃料对环境的影响
例2．汽车尾气中含有CO和NO等有毒气体，其净化过程如下：（1）在催化剂的作用下，使CO与NO发生化学反应，生成一种单质和一种化合物，其中单质为大气中含量最多的一种成份；（2）再通入过量的空气，使剩余的CO转化为某种化合物。试写出有关反应的化学方程式。
（1） ；
（2） 。
1．从保护环境的角度出发，下列做法错误的是（ ）
A．植树造林 B．就地焚烧垃圾 C．汽车改用清洁燃料D．工厂废气经处理达标后在排放
2．近年来，我国许多城市禁止汽车使用含铅汽油，其主要原因是( )
A.提高汽油燃烧效率 B.降低汽油成本 C.避免污染大气 D.铅资源短缺
3．下列各种因果关系对应正确的是（　　）
①大气中CO2增加　②SO2、NO2排入大气中　③CO大量排入大气中　④冰箱制冷剂氟利昂排入大气a．形成酸雨　b．产生温室效应　c．破坏臭氧层　d．使人中毒
Ａ．①—d　　　Ｂ．②—a　　　Ｃ．③—c　　　Ｄ．④—b
4．国家决定推广乙醇汽油的应用，所谓乙醇汽油就是在汽油中加入适量的乙醇混合而成的一种燃料，下列叙述中错误的是（ ）
A．乙醇汽油是一种新型化合物 B．用玉米、高粱发酵可以制得乙醇
C．用石油可以制得汽油 D．汽车使用乙醇汽油能减少有害气体排放
8．某校“酸雨”（pH＜5.6）测量小组的同学，取刚降落雨水的水样，用pH计（测pH的仪器）每隔几分钟测一次pH，其数据见下表：
测定时刻 5：05 5：10 5：15 5：20 5：25 5：30 5：35
pH 4.95 4.94 4.94 4.88 4.86 4.85 4.85
（1）根据所学的有关知识，推测“正常雨水”的pH 7（填“＞”“＜”或“＝”），引起这种pH变化的原因是 。
（2）根据以上数据，判断所降雨水是否为“酸雨”（填“是”或“否”） 。
（3）经调查，这一地区有一个硫酸厂（生产过程中产生SO2）和一个电镀厂，这些厂使用的燃料主要是煤。试分析造成这一地区酸雨的主要原因是 。
（4）其治理措施可以开发利用新的能源，如水能、核能和太阳能等，或将工厂产生的废气通入 中。
一、选择题
1．下列灭火方法不恰当的是（ ）
A．森林着火，可在火区周围伐木开辟隔离带 B．高层住宅着火，可用高压水龙头灭火
C．精密仪器着火，可用液态二氧化碳灭火器灭火D．电器短路着火，可用泡沫灭火器灭火
2．自然界中以现成形式提供的能源称为一级能源；需依靠其他能源间接制取的能源称为二级能源．如氢气属高效无污染的二级能源，是因为自然界中现成的氢气很少。那么，下列叙述正确的是（　　）
Ａ．天然气属于一级能源　　 Ｂ．一氧化碳属于一级能源
Ｃ．家用电器使用的电能属于一级能源　Ｄ．太阳能属于二级能源
4．在空气中敞口放置的一瓶无水酒精，没有燃烧的原因是（ ）
A．没有与氧气接触 B．无水酒精是液体 C．没有达到着火点 D．酒精没有可燃性
6．下列物质与空气混合，接触到明火后，有发生爆炸危险的是（ ）。
① 氢气 ② 汽油蒸气 ③ 煤炭粉尘 ④ 棉尘 ⑤ 天然气
A．仅①　　B．仅①②⑤ C．仅①②③⑤ D．①②③④⑤
8．通过学习化学，要学会善于用化学知识去分析、解决生产生活中的问题。从化学的角度看，下列说法错误的是（　　　）
A．洗洁净等含表面活性剂的物质对油污有乳化作用
B．用燃着的火柴检查液化气钢瓶是否漏气
C．进入山洞探险，先做灯火实验 D．室内起火时不要急于打开所有门窗
9．调查统计表明，火灾伤亡事故很多是由于缺乏自救常识造成的，缺氧窒息是致人死亡的首要原因。下列自救措施中不合理的是（　　　）
A．遇到意外情况，可用掌握的知识进行有效处理，同时拨打电话求救
B．室内起火，不要急于打开所有门窗
C．在山林中遇到火灾时，向顺风方向奔跑，尽快脱离火灾区
D．所处位置烟雾较浓时，应用湿毛巾捂住口鼻，并尽量贴近地面逃离
11.现已探明我国南海海底深处蕴藏着一种固体“可燃冰”，其化学成分是甲烷水合物(CH4·8H2O)。下列叙述不正确的是( )
A.可燃冰由碳、氢、氧三种元素组成 B.可燃冰燃烧后生成物是二氧化碳和水
C.可燃冰分子中碳、氢、氧原子个数比为1:20:8
D.可燃冰分子中CH4和H2O的质量比为1:8
1、下列现象属于化学变化的是（　）
　A、汽油挥发　B、石油分馏　C、酒精燃烧　D、食物氧化
2、下列属于纯净物的是（ ）
　A、酒精　B、石油　C、煤　D、天然气
5、下列情况中可能会发生爆炸或失火的是（ ）
　①乘火车时携带鞭炮；②在面粉厂吸烟；③店铺开张时大量悬挂氢气球；④在加油站中照明装置出现电火花；⑤点燃氧气和氢气的混合气体
　A、①②③④⑤　B、①②③④　C、②③④⑤　D、①③④⑤
6、自然界中以现成形式提供的能源称为一级能源，需要依靠其它能源间接制取的能源为二级能源，下列说法或设想正确的是（）　
A、氢气是一种高效而没有污染的二级能源
　B、火力发电厂提供的电能是一级能源
　C、太阳能和地热能是二级能源
　D、“海底可燃冰”是绿色二级能源
7、下列说法正确的是（）
　A、山林发生火灾时砍掉或清理掉大火前面的树枝等可燃物
　B、酒精灯不慎翻倒失火时用水冲灭
　C、炒菜时油锅中的没失火应立即盖上锅盖，关掉灶具
　D、图书档案失火时选用泡沫灭火器灭火
13、汽车尾气中含有CO和NO等有害气体（会污染空气），其净化过程是：（1）在催化剂作用下，用CO将NO还原成N2。（2）再通入过量空气，使剩余CO完全氧化，试写出有关化学方程式。( ),( ).
课题1 燃烧和灭火
一、燃烧
１、 概念：可燃物与空气中氧气发生的一种发光、放热的剧烈氧化反应。
２、 条件：（1）可燃物（2）氧气（或空气）（3）温度达到着火点（三者缺一不可）
３、 燃烧与缓慢氧化的相同点：都是氧化反应、都放热；
不同点：前者发光、反应剧烈，后者不发光、反应缓慢
二、灭火的原理和方法
1、燃烧的条件决定着灭火的原理，只要破坏燃烧的任何一个条件，就可以达到灭火的目的
2、灭火的原理：（1）消除可燃物（2）隔绝氧气（或空气）（3）降温到着火点以下。
三、爆炸 ① 可能是化学变化（火药爆炸）也可能是物理变化（车胎爆炸）
② 化学变化的爆炸：可燃物在有限空间内急速燃烧，放出的热使气体的体积迅速膨胀
③ 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，遇到明火可能会发生爆炸；可燃性气体在点燃或加热前都要检验纯度，以防止发生爆炸的危险
课题2 燃料和热量
一、化石燃料
① 包括煤、石油、天然气（都是混合物）
② 是古代生物遗骸经一系列复杂变化而形成的
③ 属于不可再生能源
④ 合理开采，综合利用，节约使用
二、煤
① 称为“工业的粮食”
② 组成：主要含碳元素，还含少量的氢、氮、氧、硫等元素
③ 将煤隔绝空气加热，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；煤气泄漏，会使人中毒，有可能发生爆炸）
④ 煤燃烧会产生SO2、NO2等，会形成酸雨
⑤ 酸雨的危害：破坏森林、腐蚀建筑物、使水体酸化影响水生生物的生长等
⑥ 防止酸雨的措施：使用脱硫煤、使用清洁能源等
三、石油
① 称为“工业的血液”
② 从油井开采出来的石油叫原油，它不是产品
③ 组成：主要含碳、氢元素
④ 炼制原理：利用石油各成分的沸点不同，通过蒸馏使之分离（此分离过程是物理变化）
⑤ 石油各产品：汽油、煤油、柴油（作燃料）；沥青（筑路）；石蜡（作蜡烛）等
⑦ 汽车使用的汽油、柴油，燃烧产生的尾气中有CO、未燃烧的碳氢化合物、氮的氧化物、含铅化合物和烟尘等，会污染空气
⑧ 减少汽车尾气对空气污染的措施：改进发动机的燃烧方式，使燃料充分燃烧；使用催化净化装置；使用无铅汽油；使用车用乙醇汽油；汽车用压缩天然气（主要成分是甲烷）作燃料；禁止没有达到环保标准的汽车上路
四、天然气
① 有石油的地方一般有天然气，主要成分是甲烷CH4，最简单的有机物，相对分子质量最小有机物
A、甲烷的物理性质：无色、无味的气体，密度比空气小，极难溶于水。
B、甲烷的化学性质：可燃性 CH4＋2O2 CO2＋2H2O （发出蓝色火焰）
注意：点燃甲烷前要检验纯度
② 检验某可燃物是否含碳、氢元素的方法：点燃，在可燃物上方罩一个冷而干燥的烧杯，烧杯内壁出现水雾，说明生成了水，证明含有氢元素；把烧杯迅速倒过来，立即注入澄清石灰水，变浑浊，说明生成了二氧化碳，证明含有碳元素。（如果某可燃物燃烧生成了二氧化碳和水，只能证明一定含碳、氢元素，可能含氧元素）
③ 鉴别氢气、一氧化碳、甲烷：检验燃烧的产物（导出点燃，在火焰上方分别罩一个冷而干燥的烧杯，看烧杯内壁是否出现水雾现象；把烧杯迅速倒过来，立即注入澄清石灰水，看是否变浑浊
4 沼气的主要成分是甲烷，
⑤ 可燃冰：埋藏于海底，可以燃烧，主要成分是甲烷水合物，
⑥ 西气东输：输的是天然气
五、化学变化中的能量变化，能量的变化通常表现为热量的变化
① 放出热量：燃料燃烧放热（如化石燃料的燃烧）；不通过燃料燃烧放热
{Mg+2HCl=MgCl2+H2↑； CaO+ H2O=Ca(OH) 2}
② 吸收热量： CO 2+C= 2CO； Ba(OH)2 + 2NH4Cl = BaCl2+ 2NH3·H2O
六、使燃料充分燃烧注意两点：燃烧时要有足够多的空气，燃料与空气有足够大的接触面。燃料不充分
燃烧的后果：产生的热量减少，浪费资源，产生大量的CO等物质污染空气
七、燃气泄漏报警器安装的位置应根据燃气的密度决定，如果燃气的密度比空气的大，则安装在墙壁下方，反之，则安装在上方
课题3 使用燃料对环境的影响
一、燃料燃烧对空气的影响
１、 煤的燃烧。煤燃烧时会产生二氧化硫、二氧化氮等污染物。溶于水，当溶解在雨水中时，就形成酸雨。（包括CO2）
２、 汽车用燃料的燃烧。汽油和柴油作为多数汽车的燃料，它们燃烧时产生的尾气中主要含有一氧化碳、未燃烧的碳氢化合物、氮的氧化物、含铅化合物和烟尘等大气污染物。
二、使用和开发新的燃料及能源
1、乙醇
① 属于绿色能源中的一种，属于可再生能源，俗称酒精
③ 可燃性：C2H5OH+3O2 +2CO2+3H2O
⑤ 乙醇汽油是混合物，其优点：节省石油资源，减少汽车尾气的污染，促进农业生产
2、氢气
① 最清洁、最理想的燃料：A、原材料资源丰富，B、放热量多，C、产物无污染。
② 有可燃性 2H2 + O2 ====2 H2O
③ 有还原性H2+CuO=== Cu+ H2O 用于冶炼金属
④ 电解水可得到氢气2 H2O===== 2H2↑+ O2↑，但耗用电能
⑤ 实验室制取氢气的药品：锌粒和稀硫酸Zn+ H2SO4 = ZnSO4+ H2↑，与实验室制取二氧化碳的气体发生装置相同（固体与液体混合不需加热），收集方法：排水法（氢气难溶于水）和向下排空气法（氢气的密度比空气的小）
⑥ 需解决问题：A、如何大量廉价的制取氢气？（制取成本高）
B、如何安全地运输、贮存氢气？（贮存困难）
三、开发的新能源：太阳能（不会对环境造成污染又取之不尽）、风能、地热能、潮汐能、核能等
参考答案
课题1：
1.C　　2.B　　3.B　　4.C　　5.D　　6．③①②　　7．隔离空气灭火 二氧化碳灭火器 泡沫灭火器 二氧化碳灭火器
8．a．降温（或把温度降到着火点以下）；b．隔绝空气（或隔绝氧气）。
9．（1）温度要达到着火点；（2）用湿布盖灭；隔绝空气。
课题2 ：
　1.A　　2.A　　3.C　4.B　　5.C　　6．煤；石油；天然气；生物的遗骸；煤；石油　　7．燃烧要有足够的空气；燃料和空气要有足够大的接触面积；使产生热量减少，浪费燃料；产生大量的一氧化碳等有害气体。
8．H2 ； CO ； CO2 ； O2 ；H2、 CO、CH4；CH4。
9．⑴2CO+O2 点燃2CO2 CH4+2O2点燃CO2+2H2O ⑵CH4(或甲烷) ⑶　　增大 。
课题3：
1.B　　2.C　　3.B　4.A　5.A　　6.A　　7．天然气、酒精；煤、木炭；酒精。
8．（1）＜；空气中含有二氧化碳等酸性气体（2）是；（3）硫酸厂排放的二氧化硫以及燃煤产生的二氧化硫与水反应产生了亚硫酸等物质。　（4）氢氧化钠或石灰水等碱性溶液中。
9．（1）6H2O + 6CO2＝C6H12O6+ 6O2↑　　（2）改善农村卫生状况；获得清洁能源；得到优质肥料。
单元测试题：
1.D　2.A　 3.C　　4.C　 5.C　 6.D 7.C 8.B 9.C 　10.C　11.D　12.C
13．（1）CH4 (2) CH4 +2O2 CO2 + 2H2O
（3）①降低压强（或降压）②升高温度（或升温）（4）① C ②太阳能、氢能、核能、风能、地热、潮汐能等（任两个即可）。③C+O2 CO2 （放热反应即可）。④电池充电或电解水等。
14.（1）不断运动；油罐汽油泄漏，使油罐附近空气中有大量汽油气体，拖拉机产生的火星将空气中的汽油引燃，从而使油罐起火爆炸。 (2)C7H16 　　 (3)立即盖上锅盖，隔离空气；迅速关掉火源。
15．二氧化硫；高于；植物的光合作用；减少化石燃料的使用，开发新型高效的清洁能源，大力植树造林等。
16．（1）化学反应前后元素种类没有改变，原子个数没有增减。但反应后的生成物是否存在，必须用实验进一步探究验证。
（2）①观察A中澄清石灰水的变化情况可检验混合气中是否有CO2； ②观察C中灼热的氧化铜和D中的无水硫酸铜的变化情况可检验混合气中是否有H2；③观察C中灼热的氧化铜和E中澄清的石灰水的变化情况可检验混合气中是否有CO；故乙同学设计的探究实验原理是合理的。
17．(1)解：W=UIt=10V×2A×6×3600s=4.32×105J　　
　　(2)电解3.96g水生成氢气的质量为0.44ｇ。
　　(3)解：Q=0.44×10-3kg×1.4×108J/kg=6.16×104J　　
　　(4)因为Q＜W；所以此方法无实用价值。　　
　　(5)用太阳能分解水：研究合适的催化剂使水分解(或利用风能、潮汐能、地热等)。
燃料
化石燃料
燃烧
能　量
废弃物
灭火
方法
条件
分类
煤
石油
能　量
能　量
天然气
可燃物
氧气
着火点
氢气
乙醇
清洁燃料
对环
境的
影响
蘸有水
的棉花
棉花
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