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期末复习 第11讲 燃料及其利用
一、知识目标
重点
1. 掌握燃烧三要素；
2. 掌握灭火的原理。
难点
1. 掌握燃烧三要素；
2. 掌握灭火的原理。
二、考情分析
1.考查题型：单选、填空
2.考查分值：期中期末3-6分，中考分值5-8分
知识点一、燃烧与灭火
一、燃烧
1. 定义：通常的燃烧是指可燃物跟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
（1）可燃物；（2）与氧气或空气接触；（3）温度达到可燃物的着火点
【注意】三个条件必须同时具备，缺一不可。
3. 着火点：可燃物燃烧时所需的最低温度。
二、探究燃烧的条件
实验现象：（1）铜片上的白磷燃烧，铜片上的红磷和水中的白磷没有燃烧。（2）通入氧气，白磷在水下燃烧。
实验结论：可燃物燃烧需要可燃物、与氧气（或空气）接触、温度达到着火点。
【注意】并非所有的燃烧都需要氧气，如氢气在氯气中燃烧生成氯化氢。
三、灭火
1．灭火的原理
（1）清除可燃物；
（2）隔绝氧气（空气）；
（3）降低温度到可燃物的着火点以下。
【注意】①着火点是可燃物着火燃烧时所需的最低温度，是物质的一种性质，不随外界条件的变化而变化；②在燃烧的三个条件中，只需破坏一个条件就可以使燃烧停止。
2. 灭火器
（1）泡沫灭火器：能喷射出大量泡沫，它们能粘附在可燃物上，使可燃物与空气隔绝，同时降低温度，破坏燃烧条件，达到灭火的目的。
反应原理：Na2CO3+2HCl 2NaCl+H2O+CO2↑
（2）干粉灭火器：干粉灭火器适用范围广，可扑灭一般火灾，还可扑灭油类，可燃气体、电器设备等引起的失火。
反应原理：2NaHCO3Na2CO3 + H2O + CO2↑
（3）二氧化碳灭火器：盛装的是液态二氧化碳，适宜于扑救贵重仪器设备，档案资料，计算机室内火灾。
四、爆炸
1. 定义：可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，使气体的体积迅速膨胀而引起爆炸。
2. 除了可燃性气体能发生爆炸外，可燃性粉尘如面粉、煤粉等也能发生爆炸。
3. 粉尘爆炸实验
（1）实验现象：“砰”地一声响，伴随一团火光产生；放热；塑料盖被掀起。
（2）实验分析：面粉被吹起后与空气充分接触，又被蜡烛点燃。在有限的空间内发生急剧燃烧并放出大量热，产生的气浪将塑料盖掀起，说明可燃性的粉尘在有限的空间内急剧燃烧能发生爆炸。
知识提炼：
典例讲解
1. 命题考查内容：燃烧的条件
例1、孔明灯燃气的火焰温度可达300℃，但纸质灯罩却没被点燃的原因是（ ）
A. 纸张不是可燃物，不能燃烧
B. 空气不充足，纸张不会燃烧
C. 风将热量吹散使灯罩处温度低于纸的着火点
D. 风将热量吹散后灯罩的着火点降低了
【技巧点拨】可燃物燃烧需要可燃物、与氧气（或空气）接触、温度达到着火点。
练习1-1 打火机给人们生活带来方便，如图是普通电子打火机的实物照片。下面可以做到符合燃烧条件能打火的组合是（　　）
A. ①③⑤ B. ①③④
C. ①②③ D. ①②④
练习1-2 下列关于燃烧现象的解释不正确的是（ ）
A. 图a中火柴头垂直向上燃烧时容易熄灭，是因为热空气增大了火柴梗的着火点
B. 图a中火柴头斜向下时更容易燃烧，是因为火柴梗不断被加热和受到热气流带来空气的助燃
C. 图b中蜡烛火焰很快熄灭，是因为金属丝圈吸收热量，温度降低到蜡烛着火点以下
D. 煤球制成蜂窝煤后燃烧更剧烈是因为增大了煤与氧气的接触面积
练习1-3某兴趣小组同学利用如图所示装置探究燃烧的条件（A中药品足量）。
步骤 操作 现象
① 关闭K1、K2，保持分液漏斗活塞关闭 __________________
② _________________________ C中有气泡冒出，白磷不燃烧
③ 打开K1，关闭K2 _________________
【分析】（1）步骤①中白磷不燃烧的原因是_______________（填实验步骤的序号）可知燃烧需要氧气。
【结论】通过对实验分析，小组同学得出可燃物燃烧的条件是可燃物与氧气接触、____。
【反思】（1）装置中的气球所起作用是___________________________。
（2）小组有同学提出将实验步骤中的后两步操作简化为一步操作，简化后的操作为___。
练习1-4 利用如图所示装置，探究可燃物的燃烧条件．
已知：白磷的着火点为40℃
（1）白磷燃烧的化学方程式为______________________________．
（2）打开K，通入氧气，观察到试管中液面下降，原因是______________________．
（3）对比乙、丙中的实验现象，可知可燃物燃烧的条件之一是____________；实验过程中，能说明可燃物燃烧的另一个条件的实验现象是_____________________________．
2. 命题考查内容：灭火原理与方法
例2、下列有关灭火原理的说法错误的是（ ）
A. 用灯帽盖灭酒精灯——隔绝氧气
B. 森林灭火建立隔离带——隔离可燃物
C. 用高压水枪灭火——降低着火点
D. 用嘴吹灭蜡烛——降低可燃物的温度
【技巧点拨】（1）清除可燃物；（2）隔绝氧气（空气）；（3）降低温度到可燃物的着火点以下。
练习2-1 某同学在研究物质燃烧的条件时，做了如图所示的实验：把一条粗金属丝绕成线圈，罩在一支蜡烛的火焰上，火焰很快就熄灭了．对这一实验的说法不正确的是（ ）
A. 金属丝有良好的导热性
B. 金属线圈内的气体温度升高了
C. 可燃物的温度降到了着火点以下
D. 若预先将金属丝加热，蜡烛就不会很快熄灭
练习2-2 生活中有许多与化学相关的现象，请用所学知识判断下列做法安全可行的是（　　）
A. 正在使用的用电器着火，立即用水浇灭
B. 燃着的酒精灯不慎碰倒，立即用湿布盖灭
C. 档案资料着火，可用干粉灭火器扑灭
D. 启用闲置的沼气池，先进行灯火实验
练习2-3 如果发现火险或遭遇火灾，要沉着应对．你认为下列做法正确的是（　　）
A. 纸篓着火用水浇灭
B. 电器着火用水扑灭
C. 夜晚液化气泄露开灯检查
D. 室内起火打开门窗通风
练习2-4 楼房失火时可用高压水枪灭火．其原理是 （　　）
A. 隔绝氧气 B. 降低可燃物的着火点
C. 清除可燃物 D. 使可燃物的温度降低到着火点以下
练习2-5 燃烧与我们的生活与社会的发展有着密切的联系。
（1）新闻报道某地所乘公交车发生燃烧，多项证据显示是有人携带汽油上车，当空气中悬浮着一定量的汽油时，一个小火星就足以使燃烧，这说明汽油的着火点较________（填“高”或“低”）。
（2）我国在南海海域试采可燃冰获得成功，我国成为全球第一个在海域可燃冰开采中获得连续稳定产气的国家，可燃冰中，水分子形成一种空间笼状结果，CH4和少量N2，CO2等分子填入笼内的空隙中，无固定的组成，因此可燃冰属于________（填“纯净物”或“混合物”），如图1是可燃冰的微观示意图，请写出其燃烧的化学方程式________。
（3）天然气的主要成分为甲烷（CH4），是一种无色无味的气体，密度小于空气，天然气泄漏后，遇明火易发生爆炸，为防止因天然气泄漏造成危险，可在家中安装报警器，如图2甲、乙两种情况，安装位置正确的是________（填“甲”或“乙”）。
（4）破坏燃烧条件可以灭火，避免爆炸，如图3所示的“火立熄”是一种新型的家用灭火用品，“火立熄”接触到火焰3－5秒炸开，释放的粉术覆盖在燃烧物上，同时放出不可燃气体，使火焰熄灭，“火立熄”的灭火原理是________。
3. 命题考查内容：爆炸
例3、下列物质与空气混合，接触到明火有发生爆炸危险的是 ①氢气 ②天然气 ③氮气 ④汽油蒸气 ⑤氧气 ⑥面粉尘（　　）
A.①②③ B.①②③④ C.①②④⑥ D.①②③④⑤⑥
【技巧点拨】爆炸：可燃物、有限空间、急剧燃烧。
练习3-1 下列图标与燃烧和爆炸无关的是（ ）
A. B.
C. D.
练习3-2 化学与我们的生活息息相关
（1）化学让天更蓝
①汽车尾气处理中使用了催化剂，该催化剂中某元素在元素周期表中的部分内容如图1所示，从中获取一条信息___________________．
②公交车使用天然气等清洁能源，写出天然气主要成分燃烧的化学方程式：_______________．
（2）化学让水更洁净
海水淡化可缓解淡水资源匮乏的问题，如图2为太阳能海水淡化装置示意图．
①水变成水蒸气的过程中，发生变化的是____（填字母序号）
A．分子质量 B．分子种类 C．分子间隔
②生活污水截流处理过程如图所示，其中采用的净水方法有_____________（写出一种）．
③检验上述所获取的水是否为硬水，常用试剂是_____________________．
（3）了解化学常识，让我们远离危险
近日一条微信在朋友圈中被疯狂转发：江西一名5岁男孩将海苔中的生石灰干燥剂到入彩虹糖瓶子里兑水吹泡泡，摇晃瓶子后发生爆炸，喷出的液体灼伤男孩眼部，已致其失明，请你用化学知识解释爆炸的原因____．
知识点二、化石燃料和新能源
一、 化石燃料
化石燃料包括煤、石油、天然气；都属于混合物，是不可再生资源。
1. 煤——工业的粮食
煤在隔绝空气条件下加强热，使煤分解为焦炭、煤焦油、煤气等有用的物质，这个过程称为煤的干馏（化学变化）。
煤燃烧排放的污染物：SO2、NO2、CO、烟尘等。（SO2、NO2可导致酸雨）
2. 石油——工业的血液
利用石油中各成分的沸点不同，可以将石油中各成分分离，这个过程称为石油的分馏（物理变化）。
汽车尾气中的污染物：CO、未燃烧的碳氢化合物、氮的氧化物、含铅化合物和烟尘。
3. 天然气
（1）天然气的主要成分是甲烷（沼气）；
（2）甲烷是最简单的有机物、相对分子质量最小的有机物；
（3）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；
（4）甲烷的化学性质：可燃性，甲烷燃烧产生明亮的蓝色火焰，放出热量。
CH4 + 2O2 CO2 + 2H2O（点燃前要验纯）
二、可再生能源
1. 乙醇
（1）乙醇俗称酒精，化学式为C2H5OH；
（2）物理性质：无色、有特殊气味的液体，易挥发，易溶于水（能与水以任意比例互溶），并能溶解多种有机物；
（3）化学性质：具有可燃性，C2H5OH + 3O22CO2 + 3H2O；
（4）用途：用作酒精灯、火锅、内燃机等的燃料；重要的化工原料；制成车用乙醇汽油；制造消毒剂；制造醋酸、饮料、香精、染料等；
（5）车用乙醇汽油：车用乙醇汽油是将变形燃料乙醇和汽油以一定的比例混合而形成的一种汽车燃料；
2．氢气
最清洁的能源，氢气燃烧只生成水。2H2 + O22H2O
3. 其它新能源
如太阳能、核能、风能、地热能和潮汐能等.
三、化学反应中的能量变化
化学反应通常伴随能量的变化，而能量的变化常常表现为热量的变化。
1. 探究化学反应中的能量变化
（1）实验现象：
剧烈反应，产生大量气泡；放热；镁条逐渐变小或消失。
（2）实验原理：Mg + 2HCl MgCl2 + H2↑
2. 使燃料充分燃烧的方法
（1）加大空气的量；
（2）增大燃料与空气的接触面积。
实例：将块状的煤加工粉碎成煤粉，或者制成蜂窝煤等。
知识提炼：
典例讲解
4. 命题考查内容：化石燃料的利用与热量变化
例4、家用燃料使用的发展历程（括号内表示燃料主要成分）如图所示。
下列有关说法错误的是（ ）
A. 燃料燃烧时均放出热量
B. 煤、石油、天然气都属于化石燃料
C. 管道煤气有毒
D. 丁烷中碳、氢元素的质量比为4：10
【技巧点拨】三大化石燃料：煤、石油、天然气。
练习4-1 某无色气体可能由H2、CH4、CO、CO2中的几种组成。将些混合气体通过过量的澄清石灰水，出现白色浑浊；将剩余气体导出，经干燥后点燃，罩在火焰上方的干燥烧杯内壁有水珠生成。该混合气体的可能组成是（　　）
A.H2、CH4 B.H2、CO
C.H2、CH4、CO D.CH4、CO、CO2
练习4-2 下列关于石油的叙述中不正确的是（ ）
A. 石油是一种化工产品
B. 石油是一种混合物
C. 可利用石油产品发电
D. 将石油分馏可得到多种产品
练习4-3 下列说法正确的是（　　）
A、金刚石和石墨都是由碳元素组成的单质
B、在化学反应中只有燃烧反应才能放出热量
C、地壳中元素含量由多到少的顺序是：O＞Al＞Si
D、V1mL水和V2mL酒精混合得V3mL溶液：V1+V2=V3
练习4-4化学是造福人类的科学
（1）化学帮我们正确认识物质及其变化
①二氧化碳可用于________（填一种用途），但大气中二氧化碳含量增大可能导致_________．
②物质燃烧是常见的一种自然现象，对人类来说燃烧既有“利”也有“弊”，说明其有“利”的一条依据是_________________，说明其有“弊”的一条依据是______________________．
（2）化学指导我们合理利用资源
氢气被称为未来的能源，如图是化学家研究的高效、经济的制氢途径．
①途径1：常用二氧化钛（TiO2）作催化剂，促进水的光解，二氧化钛中钛元素的化合价为_______．
②途径2：涉及到的能量转换是______________________________________．
5. 命题考查内容：使用燃料对环境的影响
例5、燃煤排出的二氧化硫进人大气后，会引起的环境问题是（　　）
A.温室效应 B.白色污染 C.酸雨 D.臭氧层破坏
【技巧点拨】二氧化碳——温室效应，二氧化硫、二氧化氮——酸雨。
练习5-1 造成酸雨的主要物质是 （ ）
A.甲烷和一氧化碳 B.二氧化硫和一氧化碳
C.一氧化碳和二氧化碳 D.二氧化硫和二氧化氮
练习5-2 下列金属制品中最不容易被酸雨腐蚀的是 （ ）
A.镀锌水管 B.铝合金门窗 C.铁制栏杆 D.铜制器皿
练习5-3 充分燃烧1kg天然气和煤所产生的CO2和SO2气体的质量如图所示，则________燃烧产生的气体更易导致酸雨，________燃烧对环境影响较小．
6. 命题考查内容：新能源的利用与开发
例6、如图是我国能源消费结构比例图．下列有关说法正确的是（ ）
A. 煤、石油是可再生能源
B. 化石燃料占能源消费比例68%
C. 应提倡以煤炭为主的能源消费
D. 应适度发展水电、风电、核电等
【技巧点拨】煤、石油、天然气属于不可再生能源。
练习6-1 如图是我国《可再生资源法》倡导的碳资源的转化与循环利用示意图。下列做法与该图体现的理念不符的是（　　）
A. 将秸秆加工转化为酒精燃料
B. 利用二氧化碳生产化学制品
C. 加速开采煤、石油作为燃料
D. 将石油精炼，制备合成材料
练习6-2 可燃冰是一种新型能源，在我国南海储量很高，其主要成分为甲烷（CH4）．甲烷可以和氧化铜发生化学反应，同学们设计了如下实验验证．
①实验开始时，应进行的操作是______（填序号）
I．先通纯净的甲烷，后加热氧化铜
II．先加热氧化铜，后通纯净的甲烷
②装置A中能观察到黑色的氧化铜变为红色，此现象证明了甲烷具有______（填“氧化性”或“还原性”）．
③装置B中能够观察到的现象是______，此现象证明有水生成．
④装置C中石灰水变浑浊，此现象证明有______生成，溶液变浑浊的化学方程式是______．
⑤根据以上实验过程，写出甲烷和氧化铜反应的化学方程式为______．
⑥从环保节能角度，你认为如图实验需改进的措施是______．
练习6-3 学习《燃料对环境的影响》一课时，田老师说“乙醇是一种清洁燃料”，是不是乙醇（C2H5OH）燃烧真的对环境无影响呢？小雨提出怀疑，于是他决定亲自进行实验探究。
【提出问题】某种条件下乙醇燃烧会不会产生污染大气的气体呢？
【提出猜测】乙醇燃烧产物可能是：①H2O、CO2；②H2O、CO；③H2O、CO2、CO。
【查阅资料】
①无水CuSO4遇水变蓝色，实验室常用无水CuSO4检验水的存在；
②实验室常用NaOH除去多余的CO2。
【设计实验】
小雨设计了如右图所示装置，将燃烧产物依次通入装置中，发现A中的无水硫酸铜变蓝色，B和F中的澄清石灰水变浑浊，D中石灰水无明显变化。
请回答：
（1）装置B的作用是______________，装置D的作用是___________。
（2）根据实验现象判断此时乙醇燃烧的产物是【提出猜测】中的________（填序号）。
（3）F中发生的化学方程式为________________________________。
（4）此实验设计存在不合理之处，改进的方法是________________________________。
7. 命题考查内容：混合气体的相关计算
例7、一定质量的甲烷在不充足的氧气中燃烧，甲烷完全反应，生成物只有CO、CO2和H2O，且总质量为20.8g，其中H2O的质量为10.8g，则CO2的质量为（　　 ）
A. 5.6g B. 8.8g C. 4.4g D. 4.8g
【技巧点拨】化学反应前后，相同元素质量不变。
练习7-1 已知：A是相对分子质量最小的氧化物，D是天然气中最主要的成分。请分析A、B、C、D、E五种物质之间的变化关系，下列推断正确的是（　　）
A. D是CH4、A是H2O2 B. E是CO2、C是H2
C. B是H2、C是O2 D. B是O2、E是CO
练习7-2 某无色气体x可能含有氢气、一氧化碳、二氧化碳和甲烷四种气体中的一种或两种，为确定其组成，某同学取一定量该气体按如图所示装置进行实验（提示：碱石灰的作用是干燥气体，CO2＋2NaOH＝Na2CO3＋H2O，假设每步都充分反应或吸收），结果装置①中无明显变化，装置③增重2.7g，装置④增重2.2g，下列关于气体X成分的分析中，错误的是（　　）
A. 一定没有二氧化碳
B. 可能含有甲烷和氢气
C. 可能含有氢气和一氧化碳
D. 可能只有甲烷
本讲记忆重点和方法技巧提炼
燃烧的条件 可燃物燃烧需要可燃物、与氧气（或空气）接触、温度达到着火点。
灭火原理与方法 （1）清除可燃物；（2）隔绝氧气（空气）；（3）降低温度到可燃物的着火点以下。
爆炸 二氧化碳可以用于灭火、制碳酸饮料、作气体肥料；干冰可以做制冷剂、人工降雨等。
化石燃料的利用与热量变化 石油分馏物理变化，煤的干馏化学变化。
使用燃料对环境的影响 氧化碳——温室效应，二氧化硫、二氧化氮——酸雨。
新能源的利用与开发 煤、石油、天然气属于不可再生能源。
混合气体的相关计算 化学反应前后，相同元素质量不变。

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