资源简介

中小学教育资源及组卷应用平台
课题1 燃料的燃烧
第2课时 燃烧的调控和能量变化
教学目标 1.了解易燃物和易爆物的安全知识，增强安全意识。2.知道物质发生化学变化时伴随着能量变化，既有放热反应，也有吸热反应。3.了解乙醇在生活中的应用；认识通过化学反应实现能量转化的重要性。
重点和难点 重点：化学反应中的能量变化。难点：燃料燃烧的调控。
◆知识点一 易燃物和易爆物的安全知识
1.爆炸
（1）概念：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。可燃性气体(如天然气、煤气、液化石油气)及面粉、煤粉等粉尘聚集在通风不良的有限空间里，遇到明火或电火花很有可能发生爆炸。
（2）爆炸极限：可燃性气体等在空气中达到一定的含量时，遇到火源就会发生爆炸。这个能发生爆炸的含量范围，叫做爆炸极限。
可燃气体 H2 CH4 CO
爆炸极限（体积分数） 4%~74.2% 5%~15% 12.5%~74.2%
①可燃性气体或粉尘与空气的混合物并不是在任何比例下都会发生爆炸，只有当它们处于爆炸极限内且遇到明火时才会发生爆炸，因此注意通风、严禁烟火等均可有效防止爆炸事故的发生。②不是所有的爆炸都是化学变化，如夏天汽车轮胎爆炸是物理变化。
2.实验：粉尘爆炸
实验步骤 如图I所示，剪去空金属罐和小塑料瓶的上部，并在金属罐和小塑料瓶的底侧各打一个比胶皮管外径略小的小孔。连接好装置，在小塑料瓶中放入干燥的面粉，点燃蜡烛，用塑料盖盖住罐(如图Ⅱ)。从胶皮管一端快速鼓入大量的空气(人距离该装置远一些),使面粉充满罐
实验图示
实验现象 听到“砰”的一声响，金属罐内发生爆炸，塑料盖被掀起
实验分析 鼓人空气将面粉吹起，干燥的面粉与金属罐内的空气充分接触，遇到明火发生燃烧，干燥的面粉在有限空间内急速燃烧放热，使罐内气体体积迅速膨胀，发生爆炸
实验结论 可燃物与氧气(或空气)的 越大，燃烧就越剧烈
加油站、油库、面粉加工厂、纺织厂和煤矿的矿井内，都标有“严禁烟火”字样或图标，因为这些地方的空气中常混有可燃性的气体或粉尘，它们遇到明火，就有发生爆炸的危险。
3.一些与燃烧和爆炸有关的图标
（1）易燃物：一般指易燃的气体和液体，容易燃烧、自燃或遇火可以燃烧的固体以及一些可以引起其他物质燃烧的物质等。常见的易燃物质有液化石油气、氢气、乙炔、沼气、石油产品、硫、磷、酒精、面粉、棉絮等。
（2）易爆物：指受热或受撞击时容易发生爆炸的物质，如火药等。
4.燃料的充分燃烧
燃料充分燃烧的条件 燃烧不充分的缺点 燃料充分燃烧的意义
① ;② ①产生的热量减少，浪费资源；②产生黑烟，并生成CO等物质，污染空气 ①提高燃料燃烧的利用率，节约能源；②减少环境污染
合理调控燃烧等化学反应，对于生产、生活及科学研究具有重要意义。
即学即练
1．在消防知识中有一个词叫做“物理性爆炸”，它是指在没有发生化学反应的情况下发生的爆炸。下列描述中属于“物理性爆炸”的是
A．春节烟花在空中爆炸
B．面粉加工厂发生粉尘爆炸
C．厨房中因燃气泄漏遇明火爆炸
D．夏天因天气炎热，轮胎暴晒后发生爆炸
2．生活中要预防粉尘爆炸。现模拟粉尘爆炸的实验装置如图所示，向容器内轻轻鼓气，将面粉吹散，就会发生爆炸，塑料盖被气流冲飞，蜡烛熄灭。下列说法正确的是
A．鼓气的作用是提供足量的氧气
B．蜡烛熄灭是因为爆炸降低了着火点
C．面粉在燃烧过程中将热能转换为化学能
D．该实验启示我们此类场所不仅要降低可燃粉尘浓度，还要严禁烟火
◆知识点二 化学反应中的能量变化
1.乙醇
乙醇俗称酒精，化学式为 。
（1）乙醇的性质
①物理性质： 、 的液体，易 ，能与水以任意比互溶。
②化学性质：可燃性。乙醇燃烧发出淡蓝色火焰，放出大量的热量，化学方程式为：
。
（2）乙醇的用途
乙醇可用作酒精灯、内燃机等的燃料，体积分数为75%的酒精溶液可用作医用消毒剂等。
2.化学反应中的能量变化
燃料燃烧的过程中发生了化学变化，并放出热量。这种放热现象在许多化学反应中都会发生。
（1）实验——生石灰与水反应
实验步骤 实验图示 实验现象 手的感觉 实验结论
在一支试管中加入一小匙干燥的生石灰(或几小块食品袋中的干燥剂，主要成分为CaO),再加入约2 mL水，并用手轻轻触碰试管外壁 液体沸腾，产生大量白雾，温度计示数升高 试管外壁发烫 生石灰与水反应放出热量
（2）化学反应中的能量变化
化学反应在生成新物质的同时，还伴随着 ，而能量的变化通常表现为热量的变化。
①有的反应放出热量，如氧化钙与水反应[化学方程式为 ]、镁与盐酸反应等。
②有的反应吸收热量，如碳和二氧化碳反应(化学方程式为CO2+C2CO)
①燃烧会释放出热量，但释放出热量的反应不一定是燃烧，如生石灰与水反应放热等。②有热量放出或吸收的变化不一定是化学变化，如水凝固放热，属于 变化。③需要加热才能进行的反应不一定是吸热反应，如木炭粉在高温下还原氧化铜是放热反应。
3.人类生活对能量的利用
人类需要的大部分能量是由化学反应产生的。
利用生活燃料发生化学反应产生的能量 做饭、取暖等
利用燃烧产生的能量 发电、烧制陶瓷、冶炼金属和发射火箭等
利用爆炸产生的能量 开矿采煤、开山炸石、拆除危旧建筑等
食物在体内缓慢氧化放出的能量 维持体温和提供日常活动所需的能量
即学即练
1．生活燃料的变迁经历了“木柴→煤→液化石油气→天然气”等过程。下列说法正确的是
A．能量转化：植物进行光合作用时，化学能转化为光能
B．科学方法：把煤块制成蜂窝煤，可以增大可燃物与氧气的接触面积，从而提高燃烧效率
C．化学观念：上述燃料均含存碳元素，完全燃烧后均能生成空气污染物二氧化碳
D．科学思维：上述燃料燃烧时均有发光、放热现象，所以有发光、放热现象的一定是燃烧
2．下列反应中吸收热量的是
A．镁与氧气的反应 B．酒精燃烧
C．碳与二氧化碳的反应 D．氧化钙与水的反应
一、燃烧、爆炸、缓慢氧化、自燃的比较
燃烧 爆炸(化学) 缓慢氧化 自燃
概念 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 进行得很慢，甚至不容易被察觉的氧化反应 由缓慢氧化引起的自发燃烧
反应条件 可燃物；氧气(或空气);达到燃烧所需的最低温度(也叫着火点) 剧烈燃烧；有限空间 与氧气(或空气)接触；温度没有达到可燃物的着火点 与氧气(或空气)接触；热量不能及时散失；温度达到可燃物的着火点
反应现象 发光、放热 发光、放热、爆炸 放热不明显，不易察觉 由不明显到发光、放热
反应程度 剧烈 非常剧烈 缓慢 由缓慢到剧烈
防范措施 清除可燃物或使可燃物与其他物品隔离；隔绝氧气(或空气);使温度降到着火点以下 严禁烟火；注意通风等 —— 隔绝氧气(或空气);使热量及时散失
联系 都是氧化反应，都放热
实践应用
1．下列说法错误的是
A．自燃是由缓慢氧化引起的自动燃烧
B．金属生锈、呼吸作用都属于缓慢氧化
C．可燃物一旦与氧气接触就会爆炸
D．燃烧、缓慢氧化、自燃的共同点是有氧气参与、放热且发生的都是化学变化
考点一 爆炸原理的实验探究
【例1】用如图所示装置模拟粉尘爆炸实验，吹入空气后发生爆炸，硬纸板被掀起。下列说法不正确的是
A．面粉属于可燃物
B．吹入空气前，面粉没有燃烧是因为塑料瓶内没有氧气
C．吹入空气，面粉剧烈燃烧大量放热，气体体积迅速膨胀
D．面粉加工厂应严禁烟火
【变式1-1】点燃下列混合物可能会发生爆炸的是：①N2和O2；②H2和O2；③镁粉和空气；④面粉尘和空气；⑤CO和H2
A．①②③④ B．②③④ C．③④⑤ D．①②③④⑤
【变式1-2】利用如图所示装置模拟可燃粉尘爆炸。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。下列叙述错误的是
A．实验中若没有软橡胶片，爆炸就不会发生
B．吹散面粉的目的是增大面粉与空气的接触面积
C．蜡烛熄灭的原因是金属网导热造成温度下降至石蜡的着火点以下
D．鼓气后发生爆炸，说明这类场所要严禁烟火
【变式1-3】利用漏斗完成以下实验
（1）用图1装置探究燃烧的条件。
【查阅资料】白磷的着火点是40℃，红磷的着火点240℃；P2O5能溶于水，有毒性
【实验用品】药品：白磷、红磷、80℃热水：仪器：漏斗、橡胶导管、铁丝隔网等。
【实验装置】如图组装装置（夹持仪器已略去）。见下表
实验步骤及操作 实验现象
I.将一定量的白磷、红磷分别浸入80℃热水中 白磷、红磷均不燃烧
Ⅱ.升高右侧漏斗至红磷露出水面
Ⅲ. 白磷燃烧
【讨论交流】
①实验步骤Ⅱ中的实验现象 ，实验步骤Ⅲ中的操作 。
②实验现象I中白磷不燃烧，Ⅲ中白磷燃烧，对比可得物质燃烧的条件是 。
③实验Ⅲ中反应的化学方程式为 。
【拓展反思】
④本实验存在的不足之处是 。
（2）用图2装置完成面粉爆炸实验。漏斗中装有面粉，用力推注射器活塞，可以观察到现象： ，用力推注射器活塞的作用是 。
考点二 对燃烧、爆炸、缓慢氧化、自燃的认识
【例2】在空气中发生的燃烧、缓慢氧化和自燃的共同点是
（1）都需要达到着火点；（2）都发光；（3）都很剧烈；（4）都属于氧化反应
A．（1）（2）（3）（4） B．（2）（3）（4） C．（3）（4） D．只有（4）
【变式2-1】下列关于剧烈氧化和缓慢氧化的说法不正确的是
A．都一定要有氧气参加 B．跑步后的急促呼吸，属于缓慢氧化
C．剧烈氧化和缓慢氧化都会放出热量 D．凡是缓慢氧化都会引起自燃
【变式2-2】下列说法正确的是
A．爆炸都是由剧烈燃烧引起的 B．火灾都可用干冰灭火
C．可燃物燃烧都需要温度达到着火点 D．缓慢氧化都会引发自燃
【变式2-3】下列说法正确的是
A．可燃物燃烧的条件是可燃物要与氧气接触或温度要达到着火点
B．爆炸一定是化学变化
C．自燃一定是发光发热的氧化反应
D．发热发光的变化一定是化学变化
考点三 化学反应中的能量变化
【例3】我国烟气处理协同P2G技术很好地解决了垃圾处理问题，其主要流程如图所示，下列有关说法错误的是
A．易拉罐属于可回收垃圾
B．上述流程中包含化学能和电能的相互转化
C．垃圾焚烧产生的烟气不需要净化装置也可直接排放
D．使用P2G技术有利于节约资源
【变式3-1】下列化学变化中，属于吸热反应的是
A．燃料的充分燃烧 B．农家肥料的腐熟
C．大理石与稀盐酸反应 D．碳与二氧化碳反应
【变式3-2】2023年，我国实现了“固态氢能”发电并网，“绿电”与“绿氢”转化的示意图如下。下列说法正确的是
A．“燃料电池发电”是将电能转化为化学能
B．电解水制氢装置中的a电极为电源正极
C．理论上电解制得的氢气与氧气的质量比为
D．“绿电”常指太阳能、风能等可再生的新能源产生的电能
【变式3-3】科学家们经过几十年的努力，复制了自然界中植物利用阳光把水、二氧化碳转化成氧气和丙醇(C3H8O)的过程，反应原理如图所示。下列说法正确的是
A．该反应是将光能转化为电能 B．反应前后催化剂的质量减少
C．反应前后氧元素的化合价没有改变 D．该反应实现了资源化利用二氧化碳
基础达标
1．生活和工作场所常贴有一些警示图标，你认为使用错误的是
A．纺织厂 B．高铁上
C．加油站 D．洗手间
2．关于化学反应中的能量变化，下列说法错误的是
A．化学反应必然伴随能量变化
B．化学反应中的能量变化都表现为热量变化
C．化学反应是人类获得所需能量的重要途径
D．一定量的可燃物完全燃烧放出的热量大于不完全燃烧放出的热量
3．“钠－二氧化碳”电池是由金属作负极，放电时金属会吸收反应生成碳单质和碳酸钠，充电时碳又会和碳酸钠反应释放二氧化碳，所以被称为“可呼吸钠－二氧化碳”电池。以下关于该电池说法错误的是
A．该电池充电时将电能转化成化学能 B．该电池放电时只有一种元素的化合价发生改变
C．在该电池充、放电过程中可循环利用 D．该电池可储能固碳，助力实现“碳中和”
4．燃烧是人类最早利用的化学反应之一。下列说法正确的是
A．可燃物的温度达到着火点即可燃烧
B．物质与氧气发生的反应都是燃烧
C．化学反应常伴随能量变化，燃烧是一种发光、放热的化学反应
D．在氧气中能燃烧的物质在空气中也一定能燃烧
5．要使燃料充分燃烧，下列方法不可行的是
A．将固体燃料粉碎 B．将液体燃料喷成雾状
C．提供足量的氧气 D．提高燃烧的温度
6．科学家设计了“人造树叶”模拟光合作用，下图是其反应的装置和微观示意图，下列说法错误的是
A．反应前后催化剂的化学性质不变
B．反应前后分子、原子数目均不改变
C．该过程实现了太阳能向化学能转化
D．该反应可以缓解温室效应
7．下列叙述中，正确的是
A．化学反应过程中都会发生放热现象
B．在化学反应中，只有燃烧才能放出热量
C．化学反应伴随着能量变化
D．人类利用的能量都是通过化学反应获得的
8．如图是验证面粉在一定条件下能发生爆炸的实验，下列说法不正确的是
A．点燃蜡烛的作用是引燃面粉
B．鼓空气的作用主要是增大了面粉与氧气的接触面积
C．实验中蜡烛熄灭主要是因为面粉燃烧会耗尽装置内的氧气
D．该实验说明急速的燃烧发生在有限空间内会引发爆炸
综合应用
9．从多角度认识化学反应，有助于形成系统思维。如图是乙炔燃烧反应的微观示意图。
（1）物质变化角度：①从微观角度分析，据图写出该反应的化学方程式： 。②从宏观角度分析，该反应产生了新物质。为证明产物“”生成，点燃乙炔气体后，在火焰上方罩一个干燥的小烧杯，若烧杯内壁出现 ，说明有该物质生成。
（2）能量变化角度：乙炔燃烧实现了从 能到热能和光能的转化，可以利用反应放出的热量进行金属切割或焊接。
（3）实验安全角度：乙炔气体点燃前要 。
10．阅读下列科普短文，回答相关问题。
《2050年世界与中国能源展望》中提出，全球能源结构正在向多元、清洁、低碳转型。太阳能的利用是热门研究方向之一，例如可以利用太阳能为热源分解，经热化学铁的氧化物循环分解水制取的过程如图一所示，产生的在一定条件下与反应合成液态燃料甲醇（）和水。也可以在太阳光照下，通过光催化将、直接转化为、、等太阳能燃料(图二)。另外，还可以利用照明灯、人体散发的热量等生活中随处可见的废热发电，我国研发的“柔性、可裁剪碲化铋()纤维素复合热电膜电池”，能充分贴合人体体表，实现利用体表散热为蓝牙耳机、手表、智能手环等可穿戴电子设备供电(图三)。可以看出，在新能源的开发和利用中，化学起着不可替代的作用。
（1）图一用光照分解水与电解水相比，该方法的优点是 ；该转化过程中可以循环利用的物质有和 。
（2）图三是将人体散发的热能转化为 能。
（3）太阳能燃料完全燃烧的化学方程式为 (写一个即可)。
（4）下列有关说法不正确的是___________(填选项)。
A．能源结构向多元、清洁、低碳转型
B．太阳能的利用是当今世界热门的研究方向之一
C．生活的废热无法利用
D．化学与新能源开发密切相关
11．化学实验常用到火柴。某小组同学发现火柴头不同朝向时燃烧现象有差异，进行探究。
（1）火柴头含有、等物质，火柴盒侧面涂有发火剂。划火柴过程中 （填“吸收”或“放出”）热量，促使分解产生，并使火柴头燃烧。上述过程中产生的化学方程式为 。
（2）取三根相同火柴，标出检测点位置如图-1。将火柴头按不同朝向固定，同时引燃，并测定检测点温度变化。由图-2可知，火柴燃烧更旺的火柴头朝向为 。火柴头朝上，检测点温度几乎没有变化的主要原因是 。
（3）做铁丝在氧气中燃烧实验，铁丝末端系上火柴梗的目的是 。待火柴梗即将燃尽时伸入集气瓶为最佳时机，结合图像分析，你得到的启发是 。
拓展培优
12．阅读下面短文，回答问题。
大连化学物理研究所研究团队开发出首例氢负离子原型电池。于2025年9月17日在顶级期刊《Nature》发表研究成果，是具有重要意义的科技突破。
氢负离子原型电池电解质材料采用氢化钡（BaH2）包覆三氢化铈（CeH2）的核壳结构复合氢化物，兼具快速氢负离子传导特性与优异稳定性。该成果标志着氢负离子原型电池从理论概念迈向实验室阶段。
该电池采用传统储氢材料氢化铝钠（NaAlH4）作正极、贫氢二氢化铈作负极，团队通过叠层结构将电压提升至1.9伏，成功点亮LED灯（如图一所示）验证了其供电可行性。正极首次放电容量达984毫安时/克，20次充放电循环后容量保持402毫安时/克。
氢负离子原型电池潜在市场分布如图二所示。但目前该电池技术成熟度低，仍处于实验室原型阶段，需要大量验证和优化工作；循环寿命有待提升，距离商业化应用要求的成千上万次循环还有很大差距；材料涉及稀土元素（如铈）和特殊氢化物，成本较高。
（1）氢负离子原型电池电解质材料属于 （填“纯净物”或“混合物”）。
（2）氢化铝钠（NaAlH4）的相对分子质量为 。
（3）氢负离子原型电池放电过程中将 能转化为电能。
（4）LED灯与霓虹灯发光原理不同，霓虹灯中经常填充 。
（5）氢负离子原型电池在20次循环后容量保持率约为 （保留到1%）。
（6）氢负离子原型电池应用前景最大的领域是 。
（7）氢负离子原型电池未来研究主要方向包括 （答一点即可）。
13．阅读下列短文，回答问题。
可燃冰外观类似冰，主要含甲烷水合物(由甲烷分子和水分子构成)，还含有少量二氧化碳等气体。甲烷水合物的分子结构就像一个个由若干个水分子构成的笼子，每个笼子里"关"一个甲烷分子。温度不高、压力足够大、有甲烷气源时，甲烷可与水生成甲烷水合物，分散在海底岩层的空隙中。甲烷水合物能稳定存在的压强和温度范围如图所示。
1体积可燃冰可储载约164体积甲烷气体。可燃冰储量丰富，燃烧热值大，因而被各国视为未来石油、天然气的替代能源。甲烷还是重要的化工原料，可制造灰黑、乙炔、氰化氢等。由甲烷引发的温室效应比二氧化碳厉害10至20倍。可燃冰一旦离开海床便迅速分解，容易发生喷井意外，还可能会破坏地壳稳定平衡，引发海底塌方，导致大规模海啸，所以可燃冰的开采困难。
（1）可燃冰属于 (填“混合物”或“纯净物”)。
（2）“1体积可燃冰可储载约164体积的甲烷气体”，原因是 (从微观角度解释)。
（3）可燃冰在燃烧时的能量转化为 。
（4）下列有关说法错误的是___________(填字母)。
A．海底温度低，压强大，有利于甲烷水合物的形成
B．在300atm下，任何温度下都可以形成可燃冰
C．可燃冰作为燃料优点是燃烧热值大，对环境不会造成影响
D．可燃冰开采不合理，会造成温室效应或者海底塌方等
答案和解析
教学目标 1.了解易燃物和易爆物的安全知识，增强安全意识。2.知道物质发生化学变化时伴随着能量变化，既有放热反应，也有吸热反应。3.了解乙醇在生活中的应用；认识通过化学反应实现能量转化的重要性。
重点和难点 重点：化学反应中的能量变化。难点：燃料燃烧的调控。
◆知识点一 易燃物和易爆物的安全知识
1.爆炸
（1）概念：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。可燃性气体(如天然气、煤气、液化石油气)及面粉、煤粉等粉尘聚集在通风不良的有限空间里，遇到明火或电火花很有可能发生爆炸。
（2）爆炸极限：可燃性气体等在空气中达到一定的含量时，遇到火源就会发生爆炸。这个能发生爆炸的含量范围，叫做爆炸极限。
可燃气体 H2 CH4 CO
爆炸极限（体积分数） 4%~74.2% 5%~15% 12.5%~74.2%
①可燃性气体或粉尘与空气的混合物并不是在任何比例下都会发生爆炸，只有当它们处于爆炸极限内且遇到明火时才会发生爆炸，因此注意通风、严禁烟火等均可有效防止爆炸事故的发生。②不是所有的爆炸都是化学变化，如夏天汽车轮胎爆炸是物理变化。
2.实验：粉尘爆炸
实验步骤 如图I所示，剪去空金属罐和小塑料瓶的上部，并在金属罐和小塑料瓶的底侧各打一个比胶皮管外径略小的小孔。连接好装置，在小塑料瓶中放入干燥的面粉，点燃蜡烛，用塑料盖盖住罐(如图Ⅱ)。从胶皮管一端快速鼓入大量的空气(人距离该装置远一些),使面粉充满罐
实验图示
实验现象 听到“砰”的一声响，金属罐内发生爆炸，塑料盖被掀起
实验分析 鼓人空气将面粉吹起，干燥的面粉与金属罐内的空气充分接触，遇到明火发生燃烧，干燥的面粉在有限空间内急速燃烧放热，使罐内气体体积迅速膨胀，发生爆炸
实验结论 可燃物与氧气(或空气)的接触面积越大，燃烧就越剧烈
加油站、油库、面粉加工厂、纺织厂和煤矿的矿井内，都标有“严禁烟火”字样或图标，因为这些地方的空气中常混有可燃性的气体或粉尘，它们遇到明火，就有发生爆炸的危险。
3.一些与燃烧和爆炸有关的图标
（1）易燃物：一般指易燃的气体和液体，容易燃烧、自燃或遇火可以燃烧的固体以及一些可以引起其他物质燃烧的物质等。常见的易燃物质有液化石油气、氢气、乙炔、沼气、石油产品、硫、磷、酒精、面粉、棉絮等。
（2）易爆物：指受热或受撞击时容易发生爆炸的物质，如火药等。
4.燃料的充分燃烧
燃料充分燃烧的条件 燃烧不充分的缺点 燃料充分燃烧的意义
①要有足够的氧气(或空气);②燃料与氧气(或空气)要有足够大的接触面 ①产生的热量减少，浪费资源；②产生黑烟，并生成CO等物质，污染空气 ①提高燃料燃烧的利用率，节约能源；②减少环境污染
合理调控燃烧等化学反应，对于生产、生活及科学研究具有重要意义。
即学即练
1．在消防知识中有一个词叫做“物理性爆炸”，它是指在没有发生化学反应的情况下发生的爆炸。下列描述中属于“物理性爆炸”的是
A．春节烟花在空中爆炸
B．面粉加工厂发生粉尘爆炸
C．厨房中因燃气泄漏遇明火爆炸
D．夏天因天气炎热，轮胎暴晒后发生爆炸
【答案】D
【解析】A、春节烟花在空中爆炸，是火药等物质发生剧烈化学反应，产生大量气体、热量和光，属于化学性爆炸，不符合题意。
B、面粉加工厂发生粉尘爆炸，是面粉粉尘在空气中形成可燃混合物，遇明火时发生快速氧化反应（燃烧）而发生的爆炸，属于化学性爆炸，不符合题意。
C、厨房中因燃气泄漏遇明火爆炸是由于泄漏的燃气发生燃烧引起的爆炸，属于化学性爆炸，不符合题意。
D、夏天因天气炎热，轮胎暴晒后发生爆炸，是由于温度升高，内部气体受热膨胀，导致压力急剧增大而破裂，属于物理性爆炸，符合题意。
故选D。
2．生活中要预防粉尘爆炸。现模拟粉尘爆炸的实验装置如图所示，向容器内轻轻鼓气，将面粉吹散，就会发生爆炸，塑料盖被气流冲飞，蜡烛熄灭。下列说法正确的是
A．鼓气的作用是提供足量的氧气
B．蜡烛熄灭是因为爆炸降低了着火点
C．面粉在燃烧过程中将热能转换为化学能
D．该实验启示我们此类场所不仅要降低可燃粉尘浓度，还要严禁烟火
【答案】D
【解析】A、鼓气的作用是将面粉吹散，使面粉与空气充分接触，增大与氧气的接触面积，而不是提供足量氧气，因为装置内本身就有空气（含有氧气），错误；
B、着火点是物质的固有属性，一般不能改变。蜡烛熄灭是因为爆炸瞬间消耗了大量氧气，使蜡烛周围氧气不足，而不是着火点降低，错误；
C、面粉燃烧是化学变化，在这个过程中是将化学能转化为热能，错误；
D、该实验模拟粉尘爆炸，说明可燃粉尘在一定条件下容易发生爆炸。所以此类场所不仅要降低可燃粉尘浓度，避免达到爆炸极限，还要严禁烟火，防止引发爆炸，正确。
故选D。
◆知识点二 化学反应中的能量变化
1.乙醇
乙醇俗称酒精，化学式为C2H5OH。
（1）乙醇的性质
①物理性质：无色、有特殊气味的液体，易挥发，能与水以任意比互溶。
②化学性质：可燃性。乙醇燃烧发出淡蓝色火焰，放出大量的热量，化学方程式为：
C2H5OH+3O22CO2+3H2O。
（2）乙醇的用途
乙醇可用作酒精灯、内燃机等的燃料，体积分数为75%的酒精溶液可用作医用消毒剂等。
2.化学反应中的能量变化
燃料燃烧的过程中发生了化学变化，并放出热量。这种放热现象在许多化学反应中都会发生。
（1）实验——生石灰与水反应
实验步骤 实验图示 实验现象 手的感觉 实验结论
在一支试管中加入一小匙干燥的生石灰(或几小块食品袋中的干燥剂，主要成分为CaO),再加入约2 mL水，并用手轻轻触碰试管外壁 液体沸腾，产生大量白雾，温度计示数升高 试管外壁发烫 生石灰与水反应放出热量
（2）化学反应中的能量变化
化学反应在生成新物质的同时，还伴随着能量的变化，而能量的变化通常表现为热量的变化。
①有的反应放出热量，如氧化钙与水反应[化学方程式为CaO+H2O===Ca(OH)2]、镁与盐酸反应等。
②有的反应吸收热量，如碳和二氧化碳反应(化学方程式为CO2+C2CO)
①燃烧会释放出热量，但释放出热量的反应不一定是燃烧，如生石灰与水反应放热等。②有热量放出或吸收的变化不一定是化学变化，如水凝固放热，属于物理变化。③需要加热才能进行的反应不一定是吸热反应，如木炭粉在高温下还原氧化铜是放热反应。
3.人类生活对能量的利用
人类需要的大部分能量是由化学反应产生的。
利用生活燃料发生化学反应产生的能量 做饭、取暖等
利用燃烧产生的能量 发电、烧制陶瓷、冶炼金属和发射火箭等
利用爆炸产生的能量 开矿采煤、开山炸石、拆除危旧建筑等
食物在体内缓慢氧化放出的能量 维持体温和提供日常活动所需的能量
即学即练
1．生活燃料的变迁经历了“木柴→煤→液化石油气→天然气”等过程。下列说法正确的是
A．能量转化：植物进行光合作用时，化学能转化为光能
B．科学方法：把煤块制成蜂窝煤，可以增大可燃物与氧气的接触面积，从而提高燃烧效率
C．化学观念：上述燃料均含存碳元素，完全燃烧后均能生成空气污染物二氧化碳
D．科学思维：上述燃料燃烧时均有发光、放热现象，所以有发光、放热现象的一定是燃烧
【答案】B
【解析】A、植物进行光合作用时，是将光能转化为化学能，而不是化学能转化为光能，故A选项不符合题意；
B、把煤块制成蜂窝煤，能够增大可燃物与氧气的接触面积，使煤燃烧更充分，从而提高燃烧效率，故B选项符合题意；
C、二氧化碳是大气成分之一，虽然会导致温室效应，但它不属于空气污染物，故C选项不符合题意；
D、有发光、放热现象的不一定是燃烧，例如灯泡通电时也会发光、放热，但这不是燃烧，故D选项不符合题意。
故选B。
2．下列反应中吸收热量的是
A．镁与氧气的反应 B．酒精燃烧
C．碳与二氧化碳的反应 D．氧化钙与水的反应
【答案】C
【解析】A、镁与氧气的反应，这是镁的燃烧反应（），属于剧烈放热反应，燃烧时会释放大量热和强光。不符合题意。
B、酒精（）燃烧生成二氧化碳和水（），所有燃烧反应都是放热反应，释放热量。不符合题意。
C、碳与二氧化碳的反应为。该反应需要持续高温才能进行，说明反应过程中吸收热量，符合题意。
D、氧化钙（生石灰）与水反应生成氢氧化钙（），反应时释放大量热，可使水沸腾，是常见的放热反应。不符合题意。故选C。
一、燃烧、爆炸、缓慢氧化、自燃的比较
燃烧 爆炸(化学) 缓慢氧化 自燃
概念 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 进行得很慢，甚至不容易被察觉的氧化反应 由缓慢氧化引起的自发燃烧
反应条件 可燃物；氧气(或空气);达到燃烧所需的最低温度(也叫着火点) 剧烈燃烧；有限空间 与氧气(或空气)接触；温度没有达到可燃物的着火点 与氧气(或空气)接触；热量不能及时散失；温度达到可燃物的着火点
反应现象 发光、放热 发光、放热、爆炸 放热不明显，不易察觉 由不明显到发光、放热
反应程度 剧烈 非常剧烈 缓慢 由缓慢到剧烈
防范措施 清除可燃物或使可燃物与其他物品隔离；隔绝氧气(或空气);使温度降到着火点以下 严禁烟火；注意通风等 —— 隔绝氧气(或空气);使热量及时散失
联系 都是氧化反应，都放热
实践应用
1．下列说法错误的是
A．自燃是由缓慢氧化引起的自动燃烧
B．金属生锈、呼吸作用都属于缓慢氧化
C．可燃物一旦与氧气接触就会爆炸
D．燃烧、缓慢氧化、自燃的共同点是有氧气参与、放热且发生的都是化学变化
【答案】C
【解析】A、自燃是由缓慢氧化引起的自发燃烧，说法正确，不符合题意；B、缓慢氧化是物质与氧气进行的一种比较缓慢的氧化反应，如金属生锈、呼吸作用、食物腐烂等，说法正确，不符合题意；C、可燃物在空气中达到一定的含量，遇到火源才可能发生爆炸，说法错误，符合题意；D、燃烧、缓慢氧化、自燃的共同点是有氧气参与、放热且发生的都是化学变化，说法正确，不符合题意。
故选C。
考点一 爆炸原理的实验探究
【例1】用如图所示装置模拟粉尘爆炸实验，吹入空气后发生爆炸，硬纸板被掀起。下列说法不正确的是
A．面粉属于可燃物
B．吹入空气前，面粉没有燃烧是因为塑料瓶内没有氧气
C．吹入空气，面粉剧烈燃烧大量放热，气体体积迅速膨胀
D．面粉加工厂应严禁烟火
【答案】B
【解析】A、面粉属于可燃物，说法正确，不符合题意；
B、吹入空气前，面粉没有燃烧是因为温度没有达到面粉的着火点，说法错误，符合题意；
C、吹入空气，面粉剧烈燃烧大量放热，气体体积迅速膨胀，说法正确，不符合题意；
D、面粉加工厂的空气中存在大量面粉粉尘，与空气混合遇明火易发生爆炸，因此面粉加工厂应严禁烟火，以防止粉尘爆炸，说法正确，不符合题意。
故选：B。
【变式1-1】点燃下列混合物可能会发生爆炸的是：①N2和O2；②H2和O2；③镁粉和空气；④面粉尘和空气；⑤CO和H2
A．①②③④ B．②③④ C．③④⑤ D．①②③④⑤
【答案】B
【分析】可燃性物质与空气或氧气混合，达到一定含量时遇到明火会发生爆炸。
【解析】①氮气不可燃，与氧气混合不会爆炸；
②氢气具有可燃性，与空气混合可能会发生爆炸；
③镁粉具有可燃性，与空气混合可能会发生爆炸；
④面粉尘具有可燃性，与空气混合物可能会发生爆炸；
⑤一氧化碳和氢气都具有可燃性，但没有和空气或氧气混合，不能爆炸；
②③④能发生爆炸，故选B。
【变式1-2】利用如图所示装置模拟可燃粉尘爆炸。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。下列叙述错误的是
A．实验中若没有软橡胶片，爆炸就不会发生
B．吹散面粉的目的是增大面粉与空气的接触面积
C．蜡烛熄灭的原因是金属网导热造成温度下降至石蜡的着火点以下
D．鼓气后发生爆炸，说明这类场所要严禁烟火
【答案】C
【解析】A、可燃物在有限的空间内急剧地燃烧，就会在短时间内聚集大量的热，使气体的体积迅速膨胀而引起的爆炸，实验中若没有软橡胶片，不会形成有限的空间，爆炸就不会发生，故选项说法正确；
B、吹散面粉的目的是使面粉充满容器，增大面粉和氧气的接触面积，促进反应的进行，故选项说法正确；
C、面粉燃烧消耗了氧气，蜡烛熄灭的主要原因是氧气不足，故选项说法错误；
D、可燃物在有限的空间内急剧地燃烧，就会在短时间内聚集大量的热，使气体的体积迅速膨胀而引起的爆炸，鼓气后发生爆炸，说明这类场所要严禁烟火，故选项说法正确；
故选：C。
【变式1-3】利用漏斗完成以下实验
（1）用图1装置探究燃烧的条件。
【查阅资料】白磷的着火点是40℃，红磷的着火点240℃；P2O5能溶于水，有毒性
【实验用品】药品：白磷、红磷、80℃热水：仪器：漏斗、橡胶导管、铁丝隔网等。
【实验装置】如图组装装置（夹持仪器已略去）。见下表
实验步骤及操作 实验现象
I.将一定量的白磷、红磷分别浸入80℃热水中 白磷、红磷均不燃烧
Ⅱ.升高右侧漏斗至红磷露出水面
Ⅲ. 白磷燃烧
【讨论交流】
①实验步骤Ⅱ中的实验现象 ，实验步骤Ⅲ中的操作 。
②实验现象I中白磷不燃烧，Ⅲ中白磷燃烧，对比可得物质燃烧的条件是 。
③实验Ⅲ中反应的化学方程式为 。
【拓展反思】
④本实验存在的不足之处是 。
（2）用图2装置完成面粉爆炸实验。漏斗中装有面粉，用力推注射器活塞，可以观察到现象： ，用力推注射器活塞的作用是 。
【答案】（1）红磷不燃烧 升高左侧漏斗至白磷露出水面 可燃物与氧气接触 生成有毒物质，没有进行吸收(合理即可)
（2）发生爆炸，轻质塑料盖被爆炸冲开 吹起面粉，增大与空气的接触面积
【解析】（1）①红磷的着火点240℃，所以实验II中，温度80℃不到红磷的着火点，即使将红磷与空气接触，也无法看到红磷燃烧，所以实验现象为：红磷不燃烧；
白磷的着火点是40℃，所以实验III中，温度已经达到了80℃，想看到白磷燃烧，只需要将白磷与空气接触，实验III操作为：升高左侧漏斗至白磷露出水面；
②实验现象Ⅰ中白磷不燃烧，Ⅲ中白磷燃烧，区别在于白磷是否与空气接触，所以对比可得物质燃烧的条件是可燃物与空气接触；
③步骤Ⅲ中是白磷在空气中燃烧生成五氧化二磷，化学方程式为：；
④因为燃烧生成的五氧化二磷有毒性，生成后会逸散到空气里，所以本实验的不足是没有吸收生成的污染物；
（2）面粉属于可燃物，且是粉尘细颗粒物，与空气接触面积大，用力推注射器活塞，注射器内空气快速流动吹起漏斗内面粉，使得面粉与空气接触面积增大，使燃烧更剧烈，发生爆炸，轻质塑料盖被弹飞；
用力推注射器活塞的作用是：吹起面粉，增大与空气的接触面积，使其与空气充分混合。
考点二 对燃烧、爆炸、缓慢氧化、自燃的认识
【例2】在空气中发生的燃烧、缓慢氧化和自燃的共同点是
（1）都需要达到着火点；（2）都发光；（3）都很剧烈；（4）都属于氧化反应
A．（1）（2）（3）（4） B．（2）（3）（4） C．（3）（4） D．只有（4）
【答案】D
【解析】燃烧是指可燃物跟氧气发生的发光、发热的剧烈的氧化反应；缓慢氧化是指进行的比较缓慢，不容易被察觉的氧化反应；由缓慢氧化引起的自发燃烧叫自燃。缓慢氧化不需要达到着火点，（1）错误；缓慢氧化不发光，（2）错误；缓慢氧化不剧烈，（3）错误；燃烧、缓慢氧化和自燃都是氧化反应，都能放出热量，（4）正确；所以只有（4）正确。
故选D。
【变式2-1】下列关于剧烈氧化和缓慢氧化的说法不正确的是
A．都一定要有氧气参加 B．跑步后的急促呼吸，属于缓慢氧化
C．剧烈氧化和缓慢氧化都会放出热量 D．凡是缓慢氧化都会引起自燃
【答案】D
【解析】A、剧烈氧化和缓慢氧化都属于氧化反应，都一定要有氧气参加，故A正确；
B、呼吸作用是缓慢氧化反应，故B正确；
C、剧烈氧化和缓慢氧化都属于放热反应，都会放出热量，故C正确；
D、缓慢氧化不一定都会引起自燃，如铁生锈，故D错误。
故选：D。
【变式2-2】下列说法正确的是
A．爆炸都是由剧烈燃烧引起的 B．火灾都可用干冰灭火
C．可燃物燃烧都需要温度达到着火点 D．缓慢氧化都会引发自燃
【答案】C
【解析】A、爆炸的条件是在有限的空间内,气体的急剧膨胀,不一定需要燃烧，例如高压锅爆炸，说法不正确；
B、干冰是固态二氧化碳，可燃物可以与二氧化碳发生反应，不能用干冰灭火，说法不正确；
C、可燃物燃烧需要温度达到着火点，说法正确；
D、自燃是缓慢氧化引起的自发燃烧，但是缓慢氧化不一定会引发自燃，比如食物腐烂，说法不正确；
故选C。
【变式2-3】下列说法正确的是
A．可燃物燃烧的条件是可燃物要与氧气接触或温度要达到着火点
B．爆炸一定是化学变化
C．自燃一定是发光发热的氧化反应
D．发热发光的变化一定是化学变化
【答案】C
【解析】A、可燃物燃烧的条件是可燃物要与氧气（或空气）接触并且温度要达到着火点，不符合题意；
B、爆炸可能是物理变化，如车胎爆炸，只是形状的改变，无新物质生成，属于物理变化，也可能是化学变化，有二氧化硫等新物质生成，属于化学变化，不符合题意；
C、自燃是由缓慢氧化引起的自发燃烧现象（由缓慢氧化过程放出热量，达到可燃物的着火点时，就会燃烧），燃烧是发光、放热的剧烈的氧化反应，故自燃一定是发光发热的氧化反应，符合题意；
D、发热发光的变化不一定是化学变化，如电灯通电时发光放热，只是能量的转变，无新物质生成，属于物理变化，不符合题意。
故选C。
考点三 化学反应中的能量变化
【例3】我国烟气处理协同P2G技术很好地解决了垃圾处理问题，其主要流程如图所示，下列有关说法错误的是
A．易拉罐属于可回收垃圾
B．上述流程中包含化学能和电能的相互转化
C．垃圾焚烧产生的烟气不需要净化装置也可直接排放
D．使用P2G技术有利于节约资源
【答案】C
【解析】A、易拉罐属于废金属，可回收利用，属于可回收垃圾，不符合题意；
B、垃圾焚烧发电装置中将化学能转化为电能，电解水装置中，水通电分解生成氢气和氧气，将电能转化为化学能，故上述流程中包含化学能和电能的相互转化，不符合题意；
C、垃圾焚烧产生的烟气中含有烟尘等污染物，会污染空气，应处理达标后排放，符合题意；
D、使用P2G技术可将二氧化碳转化为甲烷，实现资源的有效利用，有利于节约资源，不符合题意。
故选C。
【变式3-1】下列化学变化中，属于吸热反应的是
A．燃料的充分燃烧 B．农家肥料的腐熟
C．大理石与稀盐酸反应 D．碳与二氧化碳反应
【答案】D
【解析】A. 燃料（如煤、天然气）的燃烧是典型的放热反应，反应中释放大量热量。因此，该选项不符合题意。
B. 农家肥料的腐熟是微生物分解有机物的过程，该过程会释放热量（例如，堆肥时温度升高），属于放热反应。该选项不符合题意。
C. 大理石主要成分是碳酸钙，与稀盐酸反应生成二氧化碳、水和氯化钙。该反应是酸与碳酸盐的反应，过程中释放热量（触摸试管会感觉发热），属于放热反应。该选项不符合题意。
D. 碳与二氧化碳在高温下反应生成一氧化碳。该反应需要持续加热才能进行，属于吸热反应（吸收热量以维持反应），这是初中化学中吸热反应的典型例子。该选项符合题意。
故选D。
【点睛】吸热反应需要吸收热量才能发生，常见于某些分解反应或特定条件反应（如高温）；放热反应则释放热量，常见于燃烧、中和反应等。
【变式3-2】2023年，我国实现了“固态氢能”发电并网，“绿电”与“绿氢”转化的示意图如下。下列说法正确的是
A．“燃料电池发电”是将电能转化为化学能
B．电解水制氢装置中的a电极为电源正极
C．理论上电解制得的氢气与氧气的质量比为
D．“绿电”常指太阳能、风能等可再生的新能源产生的电能
【答案】D
【解析】A、燃料电池发电”是将化学能转化为电能，选项错误；
B、电解水正极产生氧气，负极产生氢气，由图可知，装置中的a电极产生的是氢气（），所以为负极，选项错误；
C、理论上电解制得的氢气与氧气的体积比为，选项错误；
D、“绿电”常指太阳能、风能等可再生的新能源产生的电能，选项正确；
故选D。
【变式3-3】科学家们经过几十年的努力，复制了自然界中植物利用阳光把水、二氧化碳转化成氧气和丙醇(C3H8O)的过程，反应原理如图所示。下列说法正确的是
A．该反应是将光能转化为电能 B．反应前后催化剂的质量减少
C．反应前后氧元素的化合价没有改变 D．该反应实现了资源化利用二氧化碳
【答案】D
【解析】A、根据图示，该反应是将光能转化为化学能，不是电能，A错误。
B、催化剂反应前后质量不变，B错误。
C、反应前水中氧元素为 2价，反应后氧气中氧元素为0价（单质中元素的化合价为0），化合价改变，C错误。
D、反应消耗CO2生成有用物质，实现资源化利用CO2，D正确。
故选D。
基础达标
1．生活和工作场所常贴有一些警示图标，你认为使用错误的是
A．纺织厂 B．高铁上
C．加油站 D．洗手间
【答案】C
【解析】A、纺织厂中禁止明火以防爆炸，应该张贴禁止烟火标志，该选项正确；
B、高铁中禁止吸烟，应该张贴禁止吸烟标志，该选项正确；
C、加油站中禁止明火以防爆炸，不属于有毒品，不应该张贴有毒品标志，该选项不正确；
D、淡水资源紧缺，洗手间应该张贴节约用水标志，该选项正确。
故选C。
2．关于化学反应中的能量变化，下列说法错误的是
A．化学反应必然伴随能量变化
B．化学反应中的能量变化都表现为热量变化
C．化学反应是人类获得所需能量的重要途径
D．一定量的可燃物完全燃烧放出的热量大于不完全燃烧放出的热量
【答案】B
【解析】A、化学反应一定伴随着能量变化，故说法正确；
B、化学反应中的能量变化通常表现为热能、光能和电能的吸收或释放，故说法错误；
C、化学反应是人类获得所需能量的重要途径，故说法正确；
D、一定量的可燃物完全燃烧放出的热量大于不完全燃烧放出的热量，故说法正确。
故选B。
3．“钠－二氧化碳”电池是由金属作负极，放电时金属会吸收反应生成碳单质和碳酸钠，充电时碳又会和碳酸钠反应释放二氧化碳，所以被称为“可呼吸钠－二氧化碳”电池。以下关于该电池说法错误的是
A．该电池充电时将电能转化成化学能
B．该电池放电时只有一种元素的化合价发生改变
C．在该电池充、放电过程中可循环利用
D．该电池可储能固碳，助力实现“碳中和”
【答案】B
【解析】A、充电时电能转化为化学能，选项正确；
B、放电时金属会吸收反应生成碳单质和碳酸钠，反应前钠元素化合价为0，碳元素化合价不为0，反应后碳元素化合价为0，钠元素化合价不为0，故Na 和 C 的化合价均发生改变，并非“只有一种元素”，选项错误；
C、CO2在放电时被消耗，充电时重新生成，可循环利用，选项正确；
D、电池通过固定 CO2转化为固体碳（C）和碳酸钠（Na2CO3），助力“碳中和”。选项正确；
故选B。
4．燃烧是人类最早利用的化学反应之一。下列说法正确的是
A．可燃物的温度达到着火点即可燃烧
B．物质与氧气发生的反应都是燃烧
C．化学反应常伴随能量变化，燃烧是一种发光、放热的化学反应
D．在氧气中能燃烧的物质在空气中也一定能燃烧
【答案】C
【分析】本题考查燃烧的定义和条件。燃烧是一种发光、放热的剧烈氧化反应；燃烧需要同时满足三个条件：可燃物、与氧气或空气接触、达到燃烧所需的最低温度（着火点）。
【解析】A. 燃烧需要同时满足三个条件：可燃物、与氧气或空气接触、达到燃烧所需的最低温度（着火点）。如果只有温度达到可燃物的着火点，但没有氧气，燃烧无法发生。例如，将木炭加热到温度达到其着火点，但在真空中，它不会燃烧，因为缺少氧气，故A项错误。
B.物质与氧气发生的反应称为氧化反应，但氧化反应不一定是燃烧。燃烧是剧烈的、发光放热的氧化反应；而缓慢氧化（如铁生锈或食物腐烂）虽然也是与氧气的反应，但不发光、不剧烈，因此不是燃烧，故B项错误。
C.化学反应通常伴随能量变化，如吸热或放热。燃烧是化学反应的一种，它符合定义：可燃物与氧气发生的一种发光、放热的剧烈氧化反应。例如，木炭燃烧时发出光和热，这体现了燃烧的本质特征，故C项正确。
D.空气中氧气的体积分数约为21%，而纯氧中氧气浓度更高。有些物质在纯氧中能燃烧，但在空气中可能无法燃烧，因为氧气浓度不足。例如，铁丝在纯氧中剧烈燃烧，但在空气中只能红热而不燃烧，说明氧气浓度影响燃烧的进行，故D项错误。
【点睛】正确认识物质的燃烧条件和燃烧的定义是解决此类型问题的关键。
5．要使燃料充分燃烧，下列方法不可行的是
A．将固体燃料粉碎 B．将液体燃料喷成雾状
C．提供足量的氧气 D．提高燃烧的温度
【答案】D
6．科学家设计了“人造树叶”模拟光合作用，下图是其反应的装置和微观示意图，下列说法错误的是
A．反应前后催化剂的化学性质不变
B．反应前后分子、原子数目均不改变
C．该过程实现了太阳能向化学能转化
D．该反应可以缓解温室效应
【答案】B
【解析】A、化学反应前后，催化剂的质量和化学性质不变，不符合题意；
B、由图可知，该反应为二氧化碳和水在太阳光照和催化剂的作用下转化为一氧化碳、氢气和氧气，该反应的化学方程式为：，化学反应前后，分子的数目发生了改变，根据质量守恒定律，化学反应前后，原子的种类和数目不变，符合题意；
C、由图可知，该过程是将太阳能转化为化学能，不符合题意；
D、由图可知，该反应消耗了二氧化碳，可以缓解温室效应，不符合题意。
故选B。
7．下列叙述中，正确的是
A．化学反应过程中都会发生放热现象
B．在化学反应中，只有燃烧才能放出热量
C．化学反应伴随着能量变化
D．人类利用的能量都是通过化学反应获得的
【答案】C
【解析】A、化学反应过程中不是都会发生放热现象，也能发生吸热现象，例如碳和二氧化碳高温下反应生成一氧化碳，该反应吸热，故选项说法错误；
B、在化学反应中不是只有燃烧反应才能放出热量，如生石灰与水反应生成氢氧化钙，该反应也放热，故选项说法错误；
C、化学反应伴随着能量变化，通常伴随着热量的变化，故选项说法正确；
D、人类利用的能量不都是通过化学反应获得的，也可能是通过物理变化获得的，如利用太阳能，故选项说法错误；
故选：C。
8．如图是验证面粉在一定条件下能发生爆炸的实验，下列说法不正确的是
A．点燃蜡烛的作用是引燃面粉
B．鼓空气的作用主要是增大了面粉与氧气的接触面积
C．实验中蜡烛熄灭主要是因为面粉燃烧会耗尽装置内的氧气
D．该实验说明急速的燃烧发生在有限空间内会引发爆炸
【答案】C
【解析】A、点燃蜡烛的作用是引燃面粉，故选项正确；
B、鼓空气能够使面粉分散于空气中，增大了面粉与氧气的接触面积，故选项正确；
C、面粉的迅速爆燃产生的气流隔绝了氧气，使蜡烛熄灭，故选项错误；
D、该实验说明面粉在一定条件爆炸的原理是急速的燃烧发生在有限空间内会引发爆炸，故选项正确。
故选：C。
综合应用
9．从多角度认识化学反应，有助于形成系统思维。如图是乙炔燃烧反应的微观示意图。
（1）物质变化角度：①从微观角度分析，据图写出该反应的化学方程式： 。②从宏观角度分析，该反应产生了新物质。为证明产物“”生成，点燃乙炔气体后，在火焰上方罩一个干燥的小烧杯，若烧杯内壁出现 ，说明有该物质生成。
（2）能量变化角度：乙炔燃烧实现了从 能到热能和光能的转化，可以利用反应放出的热量进行金属切割或焊接。
（3）实验安全角度：乙炔气体点燃前要 。
【答案】（1） 水雾
（2）化学
（3）检验气体的纯度/验纯
【解析】（1）①从微观示意图可知，乙炔（C2H2）和氧气（O2）在点燃条件下，反应生成二氧化碳（CO2）和水（H2O），化学方程式为；
②产物“”1个分子是由两个氢原子和1个氧原子构成，该反应产物是水，水蒸气遇冷会液化形成小水珠，也就是看到的水雾，验证水生成的方法是点燃乙炔气体后，在火焰上方罩一个干燥的小烧杯，若烧杯内壁出现水雾，说明有该物质生成；
（2）乙炔燃烧是化学变化，实现了从化学能到热能和光能的转化，可以利用反应放出的热量进行金属切割或焊接；
（3）乙炔气体具有可燃性，可燃性气体与空气混合点燃可能会发生爆炸，所以乙炔气体点燃前要检验气体的纯度(或验纯)，防止发生爆炸事故。
10．阅读下列科普短文，回答相关问题。
《2050年世界与中国能源展望》中提出，全球能源结构正在向多元、清洁、低碳转型。太阳能的利用是热门研究方向之一，例如可以利用太阳能为热源分解，经热化学铁的氧化物循环分解水制取的过程如图一所示，产生的在一定条件下与反应合成液态燃料甲醇（）和水。也可以在太阳光照下，通过光催化将、直接转化为、、等太阳能燃料(图二)。另外，还可以利用照明灯、人体散发的热量等生活中随处可见的废热发电，我国研发的“柔性、可裁剪碲化铋()纤维素复合热电膜电池”，能充分贴合人体体表，实现利用体表散热为蓝牙耳机、手表、智能手环等可穿戴电子设备供电(图三)。可以看出，在新能源的开发和利用中，化学起着不可替代的作用。
（1）图一用光照分解水与电解水相比，该方法的优点是 ；该转化过程中可以循环利用的物质有和 。
（2）图三是将人体散发的热能转化为 能。
（3）太阳能燃料完全燃烧的化学方程式为 (写一个即可)。
（4）下列有关说法不正确的是___________(填选项)。
A．能源结构向多元、清洁、低碳转型
B．太阳能的利用是当今世界热门的研究方向之一
C．生活的废热无法利用
D．化学与新能源开发密切相关
【答案】（1）利用太阳能，节约能源，且对环境无污染
（2）电
（3）（答案合理即可）
（4）C
【解析】（1）电解水需要消耗电能，而图一用光照和催化剂分解水，是利用太阳能，太阳能是清洁能源、取之不尽用之不竭，所以优点是利用太阳能，节约能源，且对环境无污染；由图一可知，该转化过程中可以循环利用的物质有和，因为这两种物质即可做反应物，又可做生成物。故填：利用太阳能，节约能源，且对环境无污染；。
（2）图三是利用体表散热为可穿戴电子设备供电，是将热能转化为电能。故填 ：电。
（3）由短文可知，太阳能燃料有甲醇、一氧化碳、甲烷等，甲醇完全燃烧生成二氧化碳和水，化学方程式为：；一氧化碳燃烧生成二氧化碳，化学方程式为：；甲烷完全燃烧生成二氧化碳和水，化学方程式为：。故填：（答案合理即可）。
（4）A、短文提到 “全球能源结构正在向多元、清洁、低碳转型”，故A正确。
B、短文中说 “太阳能的利用是热门研究方向之一”，故B正确。
C、短文提到 “利用照明灯、人体散发的热量等生活中随处可见的废热发电”，说明生活废热可利用，故C错误。
D、由 “在新能源的开发和利用中，化学起着不可替代的作用” 可知，化学与新能源开发密切相关，故D正确。
故填：C。
11．化学实验常用到火柴。某小组同学发现火柴头不同朝向时燃烧现象有差异，进行探究。
（1）火柴头含有、等物质，火柴盒侧面涂有发火剂。划火柴过程中 （填“吸收”或“放出”）热量，促使分解产生，并使火柴头燃烧。上述过程中产生的化学方程式为 。
（2）取三根相同火柴，标出检测点位置如图-1。将火柴头按不同朝向固定，同时引燃，并测定检测点温度变化。由图-2可知，火柴燃烧更旺的火柴头朝向为 。火柴头朝上，检测点温度几乎没有变化的主要原因是 。
（3）做铁丝在氧气中燃烧实验，铁丝末端系上火柴梗的目的是 。待火柴梗即将燃尽时伸入集气瓶为最佳时机，结合图像分析，你得到的启发是 。
【答案】（1）放出
（2）下 火柴头向上时，不能充分吸收燃烧放出的热量，使火柴梗温度不易达到着火点
（3）引燃铁丝 此时温度最高可以引燃铁丝，使铁丝在氧气中剧烈燃烧
【解析】（1）划火柴过程中摩擦放出热量使火柴燃烧，氯酸钾在加热的条件下被二氧化锰催化生成氧气和氯化钾，化学方程式为：；
（2）由图可知，火柴燃烧更旺的火柴头朝向为下，火柴头朝上，检测点温度几乎没有变化的主要原因是火柴头向上时，不能充分吸收燃烧放出的热量，使火柴梗温度不易达到着火点；
（3）铁丝末端系上火柴梗的目的是引燃铁丝，火柴梗即将燃尽时伸入集气瓶由图可知，此时温度最高可以引燃铁丝，使铁丝在氧气中剧烈燃烧。
拓展培优
12．阅读下面短文，回答问题。
大连化学物理研究所研究团队开发出首例氢负离子原型电池。于2025年9月17日在顶级期刊《Nature》发表研究成果，是具有重要意义的科技突破。
氢负离子原型电池电解质材料采用氢化钡（BaH2）包覆三氢化铈（CeH2）的核壳结构复合氢化物，兼具快速氢负离子传导特性与优异稳定性。该成果标志着氢负离子原型电池从理论概念迈向实验室阶段。
该电池采用传统储氢材料氢化铝钠（NaAlH4）作正极、贫氢二氢化铈作负极，团队通过叠层结构将电压提升至1.9伏，成功点亮LED灯（如图一所示）验证了其供电可行性。正极首次放电容量达984毫安时/克，20次充放电循环后容量保持402毫安时/克。
氢负离子原型电池潜在市场分布如图二所示。但目前该电池技术成熟度低，仍处于实验室原型阶段，需要大量验证和优化工作；循环寿命有待提升，距离商业化应用要求的成千上万次循环还有很大差距；材料涉及稀土元素（如铈）和特殊氢化物，成本较高。
（1）氢负离子原型电池电解质材料属于 （填“纯净物”或“混合物”）。
（2）氢化铝钠（NaAlH4）的相对分子质量为 。
（3）氢负离子原型电池放电过程中将 能转化为电能。
（4）LED灯与霓虹灯发光原理不同，霓虹灯中经常填充 。
（5）氢负离子原型电池在20次循环后容量保持率约为 （保留到1%）。
（6）氢负离子原型电池应用前景最大的领域是 。
（7）氢负离子原型电池未来研究主要方向包括 （答一点即可）。
【答案】（1）混合物
（2）54
（3）化学
（4）稀有气体
（5）41%
（6）大规模储能系统
（7）提升循环寿命（合理即可）
【解析】（1）氢负离子原型电池电解质材料采用氢化钡（BaH2）包覆三氢化铈（CeH2）的核壳结构复合氢化物，则属于混合物。
（2）氢化铝钠（NaAlH4）的相对分子质量为23+27+1×4=54。
（3）氢负离子原型电池放电过程中，化学能转化为电能。
（4）稀有气体通电时会发出不同颜色的光，则霓虹灯中经常填充稀有气体。
（5）根据短文可知，氢负离子原型电池正极首次放电容量达984毫安时/克，20次充放电循环后容量保持402毫安时/克，则20次循环后容量保持率约为。
（6）由图二可知，氢负离子原型电池应用前景最大的领域是大规模储能系统。
（7）根据短文可知，氢负离子原型电池未来研究主要方向包括循环寿命有待提升、降低材料成本等。
13．阅读下列短文，回答问题。
可燃冰外观类似冰，主要含甲烷水合物(由甲烷分子和水分子构成)，还含有少量二氧化碳等气体。甲烷水合物的分子结构就像一个个由若干个水分子构成的笼子，每个笼子里"关"一个甲烷分子。温度不高、压力足够大、有甲烷气源时，甲烷可与水生成甲烷水合物，分散在海底岩层的空隙中。甲烷水合物能稳定存在的压强和温度范围如图所示。
1体积可燃冰可储载约164体积甲烷气体。可燃冰储量丰富，燃烧热值大，因而被各国视为未来石油、天然气的替代能源。甲烷还是重要的化工原料，可制造灰黑、乙炔、氰化氢等。由甲烷引发的温室效应比二氧化碳厉害10至20倍。可燃冰一旦离开海床便迅速分解，容易发生喷井意外，还可能会破坏地壳稳定平衡，引发海底塌方，导致大规模海啸，所以可燃冰的开采困难。
（1）可燃冰属于 (填“混合物”或“纯净物”)。
（2）“1体积可燃冰可储载约164体积的甲烷气体”，原因是 (从微观角度解释)。
（3）可燃冰在燃烧时的能量转化为 。
（4）下列有关说法错误的是___________(填字母)。
A．海底温度低，压强大，有利于甲烷水合物的形成
B．在300atm下，任何温度下都可以形成可燃冰
C．可燃冰作为燃料优点是燃烧热值大，对环境不会造成影响
D．可燃冰开采不合理，会造成温室效应或者海底塌方等
【答案】（1）混合物
（2）分子间有间隔
（3）化学能转化为热能
（4）BC
【解析】（1）由题干信息可知，可燃冰主要含甲烷水合物，还含有少量二氧化碳等气体，属于混合物；
（2）“1体积可燃冰可储载约164体积的甲烷气体”，原因是分子间有间隔，气体分子间间隔大于固体；
（3）可燃冰在燃烧时的能量转化为化学能转化为热能；
（4）A、由题干信息可知，温度不高、压力足够大、有甲烷气源时，甲烷可与水生成甲烷水合物，海底温度低，压强大，有利于甲烷水合物的形成，说法正确，不符合题意；
B、由图可知，在300atm下，温度高于25℃时，不能形成稳定存在的甲烷水合物，即不能形成可燃冰，说法错误，符合题意；
C、由题干信息可知，可燃冰作为燃料优点是燃烧热值大，可燃冰中含有碳元素，如果不完全燃烧，会产生空气污染物一氧化碳，对环境造成影响，说法错误，符合题意；
D、由题干信息可知，可燃冰开采不合理，会造成温室效应或者海底塌方等，说法正确，不符合题意。
故选：BC。
21世纪教育网 www.21cnjy.com 精品试卷·第 2 页 （共 2 页）
HYPERLINK "http://21世纪教育网(www.21cnjy.com)
" 21世纪教育网(www.21cnjy.com)

展开更多......

收起↑