【新教材新课标】第6单元《控制燃烧》(复习课件+复习讲义+知识总结) -新鲁教版化学九年级上册

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【新教材新课标】第6单元《控制燃烧》(复习课件+复习讲义+知识总结) -新鲁教版化学九年级上册

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鲁教版化学(新教材)九年级上册
单元复习
第六元 控制燃烧
化石燃料的利用
2
燃烧与灭火
1
知识导航
一氧化碳和二氧化碳
3
碳达峰与碳中和
4
明·复习目标
1.掌握燃烧三条件,学会分析灭火原理与方法。
2.能判断燃烧是否充分,了解爆炸相关安全知识。
3.明确化石燃料种类,掌握其燃烧产物与能量利用。
4.知晓化石燃料的不可再生性,及其燃烧的危害与合理利用。
5.掌握 CO 和 CO 的物理、化学性质,了解其用途与危害。
6.掌握实验室制取二氧化碳的反应原理,及装置选择的依据。
7.理解碳达峰、碳中和的概念,知晓其环保意义。
8.能列举实现碳达峰、碳中和的措施,建立低碳意识。
控制燃烧
燃烧与灭火
化石燃料的利用
燃烧的条件
灭火的原理
化石燃料的形成
化石燃料的燃烧
理·核心要点
一氧化碳和二氧化碳
碳达峰与碳中和
一氧化碳的性质及危害
二氧化碳的性质
二氧化碳的实验室制取
自然界中的碳循环
碳达峰与碳中和的实现路径
化石燃料的综合利用
促进燃烧与防止爆炸
碳和碳单质
01
燃烧与灭火
汇·考点梳理
燃烧与灭火
考点1 燃烧的条件
实验探究燃烧的条件:已知:白磷着火点为40oC ;红磷着火点为240oC。
步骤 (1)在 500 mL 烧杯中加入 300 mL 80℃左右的热水,在水底放入一小块白磷。然后在烧杯上盖一片薄铜片,铜片上一侧放少量的红磷,另一侧放一小块已用吸水纸吸过水的白磷,分别用倒置的小烧杯罩住,观察现象 (2)在烧杯中的白磷上方通入氧气,观察现象
图示
现象 铜片上的白磷燃烧,产生大量白烟 铜片上的红磷不燃烧 水中的白磷不燃烧 通氧气后,热水中的白磷在水下燃烧
结论 铜片上的白磷燃烧,红磷不燃烧,说明燃烧需要温度达到着火点 铜片上的白磷燃烧,热水中的白磷不燃烧,说明燃烧需要与氧气(或空气)接触 热水中的白磷通氧气前不燃烧,通氧气后燃烧,说明燃烧需要与氧气(或空气)接触
汇·考点梳理
燃烧与灭火
考点1 燃烧的条件
燃烧的概念和燃烧的条件
燃烧的条件
(1)物质本身是可燃的(可燃物);
(2)可燃物与充足的氧气接触;
(3)达到可燃物燃烧所需的最低温度(着火点)。
燃烧的概念
通常情况下,可燃物与氧气发生的一种发光、放热的剧烈的氧化反应。
着火点
可燃物燃烧所需要的最低温度。着火点是物质的性质,一般不改变。
燃烧与缓慢氧化的比较
相同点:都是氧化反应、都放热
不同点:燃烧发光、反应剧烈;缓慢氧化不发光、反应很慢。
汇·考点梳理
考点2 灭火的原理
燃烧与灭火
方法 典例
灭火的原理 燃烧的条件决定着灭火原理,只要破坏燃烧的任何一个条件,就可以达到灭火的目的 灭火的方法 (1)清除可燃物 熄灭燃气灶,关闭阀门;
森林着火砍掉树木,开辟隔离带;
(2)隔绝氧气(或空气) 油锅着火盖锅盖;酒精在桌面上燃烧,用湿抹布扑盖;
灯帽盖灭酒精灯等;
(3)降温到着火点以下 消防员用水灭火;油罐着火,喷淋降温;
油锅着火,放青菜;吹灭蜡烛等
汇·考点梳理
考点3 促进燃烧与防止爆炸
燃烧与灭火
促进
燃烧
(1)增大氧气的浓度
实例:用煤炭烧锅炉时,要用鼓风机不断往炉膛中吹入空气。
在空气中加热铁丝时,铁丝不会燃烧;如果在纯氧中加热铁丝就会剧烈燃烧
(2)增大可燃物与氧气的接触面积
实例:工厂烧锅炉用的煤通常要加工成粉末状。
化油器将汽油喷成雾状,进入内燃机汽缸。
防止爆炸的方法
1.控制可燃物:通过通风、粉尘收集、惰性气体稀释等方式,降低可燃物质浓度使其达不到爆炸极限。
2.隔绝氧气:以密封储存、灭火剂覆盖等手段,阻止氧气等助燃剂与可燃物接触。
3.消除点火源:严禁明火、使用防爆电气、控制设备温度,切断引发爆炸的直接诱因。
4.设置防护装置:安装安全阀、爆破片,设置防爆墙、泄压窗,限制爆炸传播和破坏后果。
【典例01-1】【燃烧的条件】为探究物质燃烧的条件,设计如图实验,将氧气通入玻璃管,观察到b中未燃烧的白磷开始剧烈燃烧。已知白磷着火点为40℃,红磷着火点为240℃,下列说法不合理的是
A.对比b中通入氧气前后的现象,说明燃烧需要氧气
B.b中热水的作用是使温度达到白磷着火点
C.要验证燃烧另一个条件,则a中X、Y分别是40℃水、白磷
D.要验证燃烧另一个条件,则a中X、Y分别是80℃水、红磷
C
析·典型范例
【典例01-2】【灭火的原理】下列说法不合理的是
A.遭遇火灾,如果火势较大,立即拨打119火警电话报警
B.发现家中电线老化着火,应立即用水浇灭
C.消防员用高压水枪灭火,其原理是降低可燃物的温度至着火点以下
D.烟头诱发室内起火,原因是燃着的烟头使可燃物的温度达到其着火点
B
【典例01-3】【促进燃烧与防止爆炸】家用燃料的使用,经历了如下过程(括号中是燃料的主要成分)。下列说法不正确的是
A.煤通常制成蜂窝煤,主要是利于充分燃烧
B.使用液化石油气锅底出现大量炭黑,需要调小灶具进风口
C.煤气泄漏时,立刻关闭阀门,开窗通风
D.未来燃料可能是氢气
B
练·技能实战
【演练01】【灭火的原理】为了探究“烧不坏的手帕”原理,将滤纸(着火点130℃,是物质固有属性,不随外界条件改变而改变)浸在不同浓度的酒精溶液中,进行如图甲所示实验,并收集实验过程滤纸中心温度,绘制曲线如图乙所示,下列说法错误的是
A.曲线①在20s时温度突然升高的原因是酒精燃烧
B.曲线②的温度始终没有达到滤纸的着火点,滤纸不燃烧
C.曲线③所示的温度没有明显变化,是因为酒精溶液的浓度过低
D.“烧不坏的手帕”原理是液体汽化吸热降低了手帕的着火点
D
练·技能实战
02
化石燃料的利用
考点1 化石燃料的形成
化石燃料的利用
汇·考点梳理
化石燃料
化石燃料是古代生物的遗骸经一系列复杂变化而形成的,主要有煤、石油、天然气。
化石燃料都是不可再生能源。
天然气的主要成分是甲烷,是一种清洁能源。
考点2 化石燃料的燃烧
化石燃料的危害
煤、汽油、煤油、柴油和液化石油气等燃料中,除了含有碳、氢元素外,还含有少量硫、氮等元素。
它们在燃烧时会转化为二氧化硫和氮的氧化物,释放到大气中,造成环境污染。
化石燃料的利用
汇·考点梳理
考点3 化石燃料的综合利用
石油的综合利用
石油的分馏:石油利用需要进行分馏,将石油中几种不同沸点的混合物分离的一种方法,属于物理变化。
石油的裂化:改变石油中的分子,使大分子断裂为小分子,再将小分子按需要组合成大分子,从而把石油转化成塑料、合成橡胶、合成纤维、药物和染料等。
煤的综合利用
煤的储量:我国的能源资源现状:“富煤、贫油、少气”。煤炭储量占我国化石能源总储量的90%以上。
煤的利用:煤的综合利用主要有煤的焦化、液化和气化,其产物是化肥、农药、合成材料及冶金等领域的重要原料。
化石燃料的利用
汇·考点梳理
考点3 化石燃料的综合利用
天然气的综合利用
天然气的主要成分是甲烷,是一种清洁能源。用压缩天然气(CNG)驱动汽车,能够显著改善汽车尾气带来的污染现象。沼气的主要成分也是甲烷。
甲烷燃烧的现象:充分燃烧产生淡蓝色火焰,不充分燃烧产生黄色火焰
化学方程式:CH4+2O2==CO2+2H2O
未来燃料发展的重要方向
清洁化、低碳化是未来燃料发展的重要方向。
污染性小的绿色能源,如氢能、太阳能、风能、地热能、潮汐能、生物质能和核能等,以保持人类社会与自然的和谐可持续发展。
点燃
【典例01-1】【化石燃料的形成】下列关于煤、石油和天然气的说法错误的是
A.都属于化石燃料,都是不可再生的能源
B.主要成分都是碳氢化合物,都属于混合物
C.从煤中获得焦炭、煤焦油和焦炉气的过程是物理变化
D.将石油按照沸点的不同进行分馏,得到柴油、煤油等产品
C
析·典型范例
【典例01-2】【化石燃料的燃烧】从柴草到煤炭,再到液化石油气和天然气,燃料的每次迭代升级都减少了家庭用火的麻烦和风险,也反映了经济的发展和人们生活水平的提高。下列说法错误的是
A.煤炭主要含有碳元素,可直接燃烧,污染小
B.天然气、沼气、可燃冰主要成分都是CH4
C.焚烧秸秆一定程度上会污染空气,影响航空安全
D.液化气易燃易爆,使用时要注意安全
A
析·典型范例
【典例01-3】【化石燃料的综合利用】下列有关能源利用的说法错误的是
A.电动汽车使用的电能都来自可再生能源
B.石油炼制可得到汽油、煤油和柴油
C.可燃冰的利用有利于缓解传统化石能源的短缺
D.煤燃烧产生的二氧化硫会导致酸雨的形成
A
析·典型范例
【演练01】【化石燃料的综合利用】下列说法不正确的是
A.液化石油气与空气混合遇明火可能会发生爆炸
B.石油炼制可得到石油气、汽油、煤油等产品
C.汽车燃料改用压缩天然气可减少对空气的污染
D.煤燃烧产生的溶于雨水,可能会引起酸雨
练·技能实战
D
03
一氧化碳和二氧化碳
汇·考点梳理
一氧化碳和二氧化碳
考点1 碳和碳单质
碳单质 金刚石 石墨 C60
化学式 C C C60
构成微粒 由碳原子构成 由碳原子构成 由C60分子构成
结构
物理性质 无色透明的的固体。天然存在的最硬的物质。 特殊条件下制备的金刚石薄膜透光性好、硬度大;导热性好。 灰黑色的有金属光泽的固体;很软,有滑腻感;熔点高,有良好的导电性。
有特殊的物理性质
用途 制装饰品(钻石);制钻头、切割大理石、裁玻璃; 金刚石薄膜用作光学窗口和透镜的涂层;用于集成电路基板散热。 作电极或电刷、制铅笔芯、做坩埚,作机械高温润滑剂 用于超导、催化、材料科学等领域
物理性质不同的原因 金刚石、石墨和C60都是碳元素组成的单质,物理性质有明显差异的原因: 原子的排列方式不同 汇·考点梳理
一氧化碳和二氧化碳
考点2 一氧化碳的性质及危害
CO的来源
常用燃料的主要组成元素是碳。在氧气供给充足时,燃料中的碳充分燃烧,生成二氧化碳。若氧气供给不足,碳燃烧不充分,生成一氧化碳。
C+O2(充足)=== CO2
点燃
2C+O2(不充足)=== 2CO
点燃
C+CO2=== 2CO
高温
一氧化碳是一种无色、无味、无刺激性的气体,难溶于水
CO的性质
CO的中毒机制
及危害
当一氧化碳随呼吸进入人体血液后,便与血液中的血红蛋白结合,使血液失去了输送氧气的能力,导致一氧化碳中毒。人吸入少量的一氧化碳就会头痛,吸入较多量时,就可能导致死亡。
煤炉、煤气灶及燃气热水器中的燃料不充分燃烧时会产生一氧化碳气体,使用时一定要保持良好的通风和有效的排气,确保安全。
汇·考点梳理
一氧化碳和二氧化碳
考点3 二氧化碳的性质
实验探究二氧化碳的性质
二氧化碳溶于水
向一个集满二氧化碳气体的矿泉水瓶中加入约1/3体积的水,立即拧紧瓶盖,振荡,观察现象。
现象
分析
结论
塑料瓶变瘪
部分CO2溶于水使瓶内气体减少,气压变小,大气压强使瓶子变瘪。
CO2能溶于水
二氧化碳与水反应
取一支试管,向试管中倒入适量的二氧化碳水溶液。然后向试管中滴加几滴紫色石蕊试液,振荡观察现象。将试管加热观察现象。
加热前 加热后
现象
分析
结论
方程式
溶液由紫色→红色
溶解在水中的部分CO2跟水反应,生成了酸性物质
CO2能与水反应
加热后溶液由红色→紫色
生成的酸性物质不稳定,加热时分解
碳酸不稳定,易分解成二氧化碳和水
CO2+H2O = H2CO3
H2CO3 = CO2↑ +H2O
汇·考点梳理
一氧化碳和二氧化碳
实验探究二氧化碳的性质
考点3 二氧化碳的性质
二氧化碳与
澄清石灰水反应
将二氧化碳通入装有澄清石灰水的试管中,观察并记录现象。
现象
分析
结论
方程式
应用
澄清石灰水变浑浊
CO2能与氢氧化钙的水溶液(石灰水)反应,生成白色沉淀,使澄清石灰水变浑浊
CO2能与Ca(OH)2溶液反应生成白色的碳酸钙沉淀
Ca(OH)2+CO2===CaCO3 ↓+H2O
在实验室中常用澄清石灰水检验二氧化碳的存在
二氧化碳的
可燃性与助燃性
向一装有两支燃着的高低蜡烛的烧杯中倾倒二氧化碳,观察现象。
现象
结论
应用
两支蜡烛自下而上,依次熄灭
CO2的密度比空气大,不能燃烧,也不支持燃烧
可用于灭火
汇·考点梳理
一氧化碳和二氧化碳
考点3 二氧化碳的性质
物理性质
化学性质
(1)无色无味的气体,
(2)密度比空气大,
(3)能溶于水,通常状况下,1体积的水能溶解约1体积的二氧化碳,增加压强会溶解更多。
(4)在高压低温下可得固体——干冰。
(1)二氧化碳不能燃烧,也不支持燃烧。
(2)不能供给呼吸。
(3)与水反应:CO2 + H2O === H2CO3
(4)与澄清石灰水反应:
二氧化碳能使澄清石灰水变浑浊: Ca(OH)2 + CO2 ==== CaCO3 ↓+ H2O
该反应用于检验CO2气体:将气体通入澄清石灰水,若石灰水变浑浊,则为二氧化碳气体。
(5)与灼热的碳反应: C + CO2==== 2CO(已学)
高温
汇·考点梳理
一氧化碳和二氧化碳
考点4 二氧化碳的实验室制取
反应原理:CaCO3 + 2HCl = CaCl2 + H2O + CO2 ↑
固液常温型
向上排空气法
连接仪器
检查气密性
加大理石
加稀盐酸
收集气体
集满后正放在桌面上
先加固体
后加液体
实验步骤:
验满方法
将燃着的木条伸到集气瓶口,若木条熄灭,则说明集满。
检验方法
将产生的气体通入澄清的石灰水,石灰水变浑浊,证明生成的气体是CO2。
汇·考点梳理
一氧化碳和二氧化碳
考点4 二氧化碳的实验室制取
探究制取CO2的发生装置
添加药品
反应速率
反应的发生和停止
【典例01-1】【碳和碳单质】下列说法错误的是
A.金刚石和石墨都是由碳元素组成的单质
B.相同元素的粒子一定具有相同的质子数
C.地壳中元素含量最多的金属元素是Si
D.氧化镁是由Mg2+和O2-构成的
析·典型范例
C
【典例01-2】【一氧化碳的性质及危害】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.玻璃球被胀破的原因是丙三醇分子的体积变大
C.喷水灭火只是利用了隔离可燃物和火源的原理
D.水能吸收燃烧产生的CO等有毒气体
A
【典例01-3】【二氧化碳的性质】如图是研究二氧化碳性质的创新实验,①③为湿润的紫色石蕊试纸,②为干燥的紫色石蕊试纸。下列说法正确的是
A.装置 A 中滴加的稀盐酸可用稀硫酸代替,使实验现象更明显
B.装置 B 中①③变红,②不变红是因为生成的CO2呈酸性,能使石蕊试纸变红色
C.装置 B 中能说明二氧化碳的密度比空气大的现象是③比①先变红
D.装置 C 中点燃的蜡烛自上而下熄灭,说明 CO2不支持燃烧
析·典型范例
C
【典例01-4】【二氧化碳的实验室制取】实验室利用如图的发生装置制二氧化碳气体,有关说法正确的是
A.该装置无需进行气密性检查
B.反应物可以是大理石粉末与稀硫酸
C.打开旋塞,注入的液体只要浸没固体即可
D.反应过程中关闭旋塞后,试管内气压增大
析·典型范例
D
【演练01-1】【二氧化碳的实验室制取】图是连接压强传感器的CO2气体制取发生装置和实验过程某段时间试管内气压强变化的情况。下列说法正确的是
A.a点对应操作是关闭活塞 B.de段可在导管口收集气体
C.ab段试管中变化是:f→g→h D.bc段固体与液体脱离接触
析·典型范例
C
【演练01-2】【二氧化碳的性质】某小组用如图所示装置探究二氧化碳的性质。下列说法不正确的是
A.图1实验中蜡烛自下至上依次熄灭
B.图2实验用于检验CO2,则X试剂为澄清石灰水
C.图3实验可证明二氧化碳与水发生了反应
D.图4实验中观察到试管内液面上升,紫色石蕊溶液变红
析·典型范例
C
04
碳达峰与碳中和
汇·考点梳理
碳达峰与碳中和
考点1 自然界中的碳循环
知识点 具体内容
概念 自然界中物质和能量循环的重要组成部分,二氧化碳是碳元素参与循环的主要形式之一
产生途径 生物呼吸作用、生物体被微生物分解、海水中弱酸分解、化石燃料燃烧、火山喷发、碳酸盐分解
吸收途径 绿色植物光合作用、江河湖海水体溶解、溶解的二氧化碳转化为碳酸盐
重要意义 维持生态平衡,为植物光合作用提供原料;
调节气候,维持地球适宜温度;
支撑海洋生态,为海洋生物提供构建外壳的原料;
4. 保障人类生存,提供食物和稳定环境
含量增加原因 排放端:大量燃烧化石燃料,排放远超自然承载;
吸收端:森林砍伐、植被破坏,光合作用吸收能力减弱;
3. 自然循环失衡,排放速度快于吸收速度
汇·考点梳理
碳达峰与碳中和
考点2 碳达峰与碳中和的实现路径
2020年9月,我国在联合国大会上承诺:中国将提高国家自主贡献力度,采取更加有力的政策和措施,二氧化碳排放力争于 2030 年前达到峰值,努力争取2060 年前实现碳中和。
中国双碳目标
核心方向 具体目标 实施方式
源头控制 减少化石燃料利用,控制二氧化碳产生与排放 开发替代化石燃料的绿色能源
末端处理 促进已排放二氧化碳的吸收与转化 1. 植树造林,提升植物光合作用;2. 人工捕集、利用与封存(含海洋封存、陆地封存、矿石碳化、地质利用、化工利用、生物利用等)
核心原则 降低大气中二氧化碳含量,重塑碳循环健康模式 依据二氧化碳的性质制定针对性方法
实现路径
【典例01-1】【自然界中的碳循环】“碳循环”对维持生命、调节气候等具有关键作用。下列有关“碳循环”的说法正确的是
A.海洋中的水能吸收二氧化碳
B.植物光合作用不能吸收二氧化碳
C.使用化石能源不会排放二氧化碳
D.动植物呼吸排放的二氧化碳是空气污染物
A
析·典型范例
【典例01-2】【碳达峰与碳中和的实现路径】下列关于碳达峰、碳中和的说法错误的是
A.二氧化碳排放过量会引起全球气候变暖
B.践行低碳行动,有助于实现碳达峰目标
C.二氧化碳捕集和封存技术是实现碳中和的有效手段
D.植树造林有助于减少二氧化碳排放
D
析·典型范例
【演练01】【碳达峰与碳中和的实现路径】下列说法或做法错误的是
A.碳中和能有效维持碳循环的相对稳定,控制日趋严重的温室效应
B.利用化学反应实现“碳”转化,将二氧化碳转化为燃料、尿素等
C.海洋封存是实现“碳中和”的有效途径之一,海洋封存可能导致海水酸化
D.用乙醇汽油作车用燃料,可以有效降低“碳”的排放量
D
析·典型范例
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第六单元 控制燃烧
第一节 燃烧与灭火
一、 燃烧的条件
1.实验探究燃烧的条件
步骤 已知:白磷着火点为40oC ;红磷着火点为240oC。 (1)在 500 mL 烧杯中加入 300 mL 80℃左右的热水,在水底放入一小块白磷。然后在烧杯上盖一片薄铜片,铜片上一侧放少量的红磷,另一侧放一小块已用吸水纸吸过水的白磷,分别用倒置的小烧杯罩住,观察现象 (2)在烧杯中的白磷上方通入氧气,观察现象
图示
现象 铜片上的白磷燃烧,产生大量白烟 铜片上的红磷不燃烧 水中的白磷不燃烧 通氧气后,热水中的白磷在水下燃烧
结论 铜片上的白磷燃烧,红磷不燃烧,说明燃烧需要温度达到着火点 铜片上的白磷燃烧,热水中的白磷不燃烧,说明燃烧需要与氧气(或空气)接触 热水中的白磷通氧气前不燃烧,通氧气后燃烧,说明燃烧需要与氧气(或空气)接触
分析 说明 铜片的作用:导热、放置药品; 热水的作用:①使水中白磷与空气隔绝,②为薄铜片上的药品提供热量; 红磷和白磷燃烧都会产生能污染空气的白色粉状固体五氧化二磷,实验过程中要注意通风,也可在密闭容器中进行。
【易错提醒】
(1)该实验中有三组对比实验
A.铜片上的白磷与红磷对比:白磷燃烧而红磷不燃烧,说明了燃烧需要温度达到着火点;
B.铜片上的白磷与水中的白磷对比:铜片上的白磷燃烧而水中的白磷不燃烧,说明了燃烧需要氧气;
C.热水中的白磷通氧气前后对比:通氧气前不燃烧,通氧气后燃烧,说明燃烧需要与氧气(或空气)接触。
(2)使用白磷时应注意:白磷的着火点低,应贮存在装有水的试剂瓶中。
2.控制变量法
科学实验中,如果发现某个事物或问题有多个影响因素(即多个变量),常采用控制变量的方法,把对多因素的研究分解成对多个单一因素的研究。即每次实验只改变其中一个因素(称为自变量),而控制其他因素始终保持不变,从而可知被改变的这个因素对该事物(称为因变量)的影响,然后综合分析所有实验结果,得出最终结论。
3.燃烧的条件
(1)物质本身是可燃的(可燃物);
(2)可燃物与充足的氧气接触;
(3)达到可燃物燃烧所需的最低温度(着火点)。
三者缺一不可。
4.燃烧
(1)燃烧:通常情况下,可燃物与氧气发生的一种发光、放热的剧烈的氧化反应。
(2)着火点:可燃物燃烧所需要的最低温度。着火点是物质的性质,一般不改变。
(3)燃烧与缓慢氧化的比较:
相同点:都是氧化反应、都放热;
不同点:燃烧发光、反应剧烈;缓慢氧化不发光、反应很慢。
【易错提醒】
(1)发光放热的反应不一定是燃烧,如灯泡发光。
(2)广义的燃烧指的是伴有发光发热的剧烈的化学反应,不一定需要氧气;如:H2在Cl2中的燃烧,化学方程式:H2 + Cl2 2HCl。
二、认识灭火的原理
方法 典例
灭火的原理 燃烧的条件决定着灭火原理,只要破坏燃烧的任何一个条件,就可以达到灭火的目的
灭火的方法 (1)清除可燃物 熄灭燃气灶,关闭阀门; 森林着火砍掉树木,开辟隔离带;
(2)隔绝氧气(或空气) 油锅着火盖锅盖;酒精在桌面上燃烧,用湿抹布扑盖; 灯帽盖灭酒精灯等;
(3)降温到着火点以下。 消防员用水灭火;油罐着火,喷淋降温; 油锅着火,放青菜;吹灭蜡烛等
【易错提醒】
(1)室内起火,如果打开门窗,会增加空气的流通,增加氧气的浓度,反应剧烈,燃烧更旺。
(2)炉火越扇越旺是因为:空气流动虽然降低了温度,但没有降至着火点以下,反而增加了空气的流通,所以越扇越旺。蜡烛火焰一扇就灭是因为:虽然增加了空气的流通,但温度却降低至着火点以下,所以一扇就灭。
(3)电器着火,先应切断电源,再灭火,防止触电。
(4)如图所示,分别点燃两根火柴,将其中一根火柴头竖直向上,另一根火柴头略斜向下。火柴在哪种情况下更容易持续燃烧。为什么?
火柴头略斜向下时更容易持续燃烧 。这是因为当火柴头略斜向下时,燃烧产生的热量能够给火柴梗预热,使其更容易达到着火点,从而持续燃烧
三、 促进燃烧的方法
1.燃料的充分燃烧
(1)影响燃烧现象剧烈程度的因素:①可燃物的性质;②氧气的浓度;③与氧气的接触面积。
氧气的浓度越大,燃烧就越剧烈;可燃物与氧气接触面积越大,燃烧就越剧烈。
(2)使燃料充分燃烧要考虑两点:
①燃烧时要有足够的氧气(空气);
②燃料与空气要有足够大的接触面。
(3)燃料不充分燃烧的缺点:产生的热量少,浪费资源,生成CO等污染空气的物质。
【思考与讨论】
燃气灶做饭时,火焰呈黄色或橙色,锅底有黑色固体出现的原因:氧气不足,燃烧不充分。此时应该采取的措施:将炉具的进风口“调大”,增大空气的进气量。
【名师拓展】
将煤块粉碎变成煤粉,增大与空气的接触面积,燃烧更旺;
烧烤时,向烤炉扇风,增大与空气的接触面积,炭火会燃烧更旺。
篝火晚会时,木材架空,增大氧气的量,篝火燃烧更旺。
2.碳单质的可燃性
(1)常用燃料的主要组成元素是碳。在氧气供给充足时,燃料中的碳充分燃烧,生成二氧化碳。若氧气供给不足,碳燃烧不充分,生成一氧化碳。
化学方程式:
C + O2(充足)点燃 CO2
2C + O2(不充足)点燃 2CO
此外,在高温下,炽热的木炭也可使二氧化碳转变成一氧化碳。
化学方程式:C + CO22CO
(2)一氧化碳是无色无味的气体,它的存在不容易被觉察。当一氧化碳随呼吸进入人体血液后,便与血液中的血红蛋白结合,使血液失去了输送氧气的能力,导致一氧化碳中毒。人吸入少量的一氧化碳就会头痛,吸入较多量时,就可能导致死亡。煤炉、煤气灶及燃气热水器中的燃料不充分燃烧时会产生一氧化碳气体,使用时一定要保持良好的通风和有效的排气,确保安全。
四、爆炸是如何发生的
1.氢气的燃烧与爆炸
将一个塑料瓶的瓶底剪下,在瓶塞处插入一根带有止水夹的尖嘴玻璃管。用排水法集满纯净的氢气后,将塑料瓶移出水面,固定在铁架台上。打开止水夹,在尖嘴处点燃氢气。观察现象。
思考:为什么刚开始时氢气能够在导管的尖嘴处安静地燃烧,而片刻后却发生爆炸了呢?
当氢气刚开始燃烧时,只有少量氢气在玻璃管口跟氧气接触发生反应,产生的热量不多,很快就散失到空气中。随着燃烧的进行,空气从瓶底涌入,在瓶子中与氢气相互混合后,大量氢气分子和氧气分子同时接触,反应瞬间释放出大量的热,使气体体积在有限的空间里急剧膨胀,就发生了爆炸。
2.可燃物在有限空间内急剧燃烧,在短时间内积聚大量的热,使气体迅速膨胀而引起爆炸。
(1)是化学变化的爆炸:烟花爆竹、火药、汽油、油罐等爆炸
(2)是物理变化的爆炸:车胎、气球、高压锅、锅炉等爆炸
3.可燃气体的爆炸极限
(1)概念:可燃气体与空气形成混合气体,遇明火发生爆炸的浓度范围(即可燃气体占混合气体的体积分数范围),称为该可燃气体的爆炸极限。可燃气体的浓度低到不能发生爆炸的限度,称为爆炸下限;可燃气体的浓度高到不能发生爆炸的限度,称为爆炸上限。
(2)可燃性气体或粉尘与空气或氧气混合,遇到明火可能会发生爆炸;所以可燃性气体在点燃或加热前都要验纯,以防止发生爆炸。
(3)常见可燃性气体:氢气、一氧化碳、甲烷、天然气、煤气;可燃性粉尘:面粉、煤粉;
4.防火防爆常识
(1)加油站、油库、纺织厂、面粉加工厂、煤矿的矿井内都有“严禁烟火”的字样或消防安全标志。
(2)燃气泄漏需要立即关闭阀门并打开窗户通风。杜绝一切可能引起火星或火花的操作。
(3)在生产、运输、使用和存放易燃物和易爆物时,必须严格遵守有关规定,绝不允许违章操作。
5.与燃烧和爆炸有关的标志
第二节 化石燃料的利用
一、 化石燃料的燃烧
1.化石燃料
化石燃料是古代生物的遗骸经一系列复杂变化而形成的,主要有煤、石油、天然气。化石燃料都是不可再生能源。
2.煤、石油和天然气
煤、汽油、煤油、柴油和液化石油气等燃料中,除了含有碳、氢元素外,还含有少量硫、氮等元素,它们在燃烧时会转化为二氧化硫和氮的氧化物,释放到大气中,造成环境污染。
天然气的主要成分是甲烷,是一种清洁能源。用压缩天然气(CNG)驱动汽车,能够显著改善汽车尾气带来的污染现象。我国有些农村地区把农作物的秸秆、杂草、人畜粪便等储存在密闭的池子中发酵,可以产生沼气。沼气的主要成分也是甲烷。
世界上多数国家利用的能量(如热能、电能等)主要来自化石燃料的燃烧。例如在我国,很大一部分电能是由煤燃烧产生的热能转化而来的。
3.选择合适的燃料
不同的燃料,成分不尽相同,性质存在差异。没有任何一种燃料是最理想的。煤炭价廉、易于储存和运输,但难以点燃且燃烧时会产生大量的二氧化硫和烟尘;天然气热值高,燃烧时不会污染环境,但是不易储存和运输……在选择燃料时要综合考虑各方面的因素。
【易错提醒】
(1)用作居民生活燃气的煤气,如果泄漏,不仅遇明火会引起爆炸,还会因含有一氧化碳使人中毒。
(2)将煤隔绝空气加强热,发生的是化学变化。
二、化石燃料的综合利用
1.石油的综合利用
人们把石油称为“工业的血液”。改变石油中的分子,使大分子断裂为小分子,再将小分子按需要组合成大分子,从而把石油转化成塑料、合成橡胶、合成纤维、药物和染料等。
2.煤的综合利用
(1)我国的能源资源现状:“富煤、贫油、少气”。煤炭储量占我国化石能源总储量的90%以上。能源消费结构也以煤为主。煤炭燃烧带来的资源浪费和环境污染非常严重。
(2)煤的综合利用主要有煤的焦化、液化和气化,其产物是化肥、农药、合成材料及冶金等领域的重要原料。
3.未来燃料发展的重要方向
清洁化、低碳化是未来燃料发展的重要方向。一方面大力研发化石燃料的高效清洁利用技术,另一方面积极探索其他可再生的替代能源,尤其是污染性小的绿色能源,如氢能、太阳能、风能、地热能、潮汐能、生物质能和核能等,以保持人类社会与自然的和谐可持续发展。
三、碳单质
1.碳单质的物理性质和用途
碳单质 金刚石 石墨 C60
化学式 C C C60
构成微粒 由碳原子构成 由碳原子构成 由C60分子构成
结构
物理性质 无色透明的的固体。天然存在的最硬的物质。 特殊条件下制备的金刚石薄膜透光性好、硬度大;导热性好。 灰黑色的有金属光泽的固体;很软,有滑腻感;熔点高,有良好的导电性。 有特殊的物理性质
用途 制装饰品(钻石);制钻头、切割大理石、裁玻璃; 金刚石薄膜用作光学窗口和透镜的涂层;用于集成电路基板散热。 作电极或电刷、制铅笔芯、做坩埚,作机械高温润滑剂 用于超导、催化、材料科学等领域
物理性质不同的原因 金刚石、石墨和C60都是碳元素组成的单质,物理性质有明显差异的原因: 原子的排列方式不同
【易错提醒】
1.C60 中的60是指:一个C60分子中含有60个碳原子。
2.同种元素组成的物质不一定是单质,可能是混合物。(如O2和O3混合;红磷和白磷混合等)
3.同种元素组成的纯净物才是单质。
4.石墨在高温高压和催化剂的条件下可以转化为金刚石,二者是碳元素组成的不同单质,该转化是化学变化。
2.其它碳单质
(1)焦炭、木炭、活性炭和炭黑主要成分也是碳单质,结构与石墨类似。
木炭、活性炭有疏松多孔的结构,因此有吸附性,活性炭的吸附作用比木炭强。
(2)活性炭的应用:可用于防毒面具中除去毒气、制糖业中脱色以制白糖;水的净化处理;冰箱去味;吸附装修产生的有害气体。
防毒面具 环保活性炭包 冰箱除臭剂
(3)活性炭、木炭的吸附性是物理性质而不是化学性质。
第三节 碳达峰与碳中和
一、了解自然界中的碳循环
碳循环是自然界中物质和能量循环的重要组成部分。二氧化碳是含碳的主要气体,也是碳元素参与物质循环的主要形式之一。
(1)产生二氧化碳:生物的呼吸作用、生物体被微生物分解、海水中的弱酸分解、化石燃料的燃烧等。
(2)消耗二氧化碳:绿色植物吸收大气中的二氧化碳,通过光合作用产生碳水化合物;江河湖海的水体也会溶解二氧化碳,一部分最终转化为碳酸盐。
(3)二氧化碳的循环对自然界和人类社会的重要意义。
①二氧化碳是植物进行光合作用的原料,没有二氧化碳,植物无法进行光合作用,无法制造有机物和释放氧气。
②二氧化碳对人类社会也有重要意义。首先,二氧化碳是植物进行光合作用的原料,没有二氧化碳,植物无法进行光合作用,无法制造有机物,这将严重影响人类的粮食生产。其次,二氧化碳可以通过化学反应生产出甲醛、乙烯、甲酸、甲醇等化工产品,对工业生产具有重要意义。
(4)造成大气中二氧化碳含量增加的主要原因:大量燃烧化石燃料 。化石燃料燃烧会产生大量的二氧化碳,随着工业的发展,人类使用的化石燃料大量增加,这是导致大气中二氧化碳含量增加的主要原因。
二、认识二氧化碳
1.二氧化碳的物理性质
无色无味的气体,密度比空气大,能溶于水,在高压低温下可得固体——干冰。
【易错提醒】二氧化碳能溶于水,通常状况下,1体积的水能溶解约1体积的二氧化碳,增加压强会溶解更多。生产汽水等碳酸饮料就是利用增大压强使之溶解更多二氧化碳。
2.探究二氧化碳物理性质的两个实验
倾倒二氧化碳 溶解性实验
实验装置图
实验操作 向盛有高低不等两根燃着蜡烛的烧杯中倾倒二氧化碳。 向盛满二氧化碳的软塑料瓶中倒入约三分之一容积的水,振荡。
实验现象 蜡烛自下而上依次熄灭 塑料瓶变瘪了
实验分析 二氧化碳密度比空气大(物理性质); 二氧化碳不能燃烧,也不能支持燃烧(化学性质)。 原因:二氧化碳溶于水,瓶内压强变小,大气压将瓶子压瘪。
3.二氧化碳的化学性质
(1)二氧化碳不能燃烧,也不支持燃烧。
(2)不能供给呼吸。
(3)与水反应:CO2 + H2O === H2CO3
(4)与澄清石灰水反应:
二氧化碳能使澄清石灰水变浑浊: Ca(OH)2 + CO2 ==== CaCO3 ↓+ H2O
该反应用于检验CO2气体:将气体通入澄清石灰水,若石灰水变浑浊,则为二氧化碳气体。
(5)与灼热的碳反应: C + CO2高温 2CO(吸热反应)
【点拨】二氧化碳与澄清石灰水反应在生活中的应用:
(1)用石灰浆抹墙一段时间后变硬:氢氧化钙吸收空气中的二氧化碳生成碳酸钙固体;
(2)在刚抹过石灰浆的室内生一盆炭火,墙壁变得更湿:氢氧化钙吸收二氧化碳生成了水;
(3)实验室里久置的石灰水上层和试剂瓶内壁会有一层白膜的原因;
(4)用石灰水保存鲜鸡蛋:鸡蛋呼出的二氧化碳与氢氧化钙反应生成的碳酸钙难溶,堵住了鸡蛋上的小孔。
4.二氧化碳的用途
(1)固体二氧化碳(干冰)的用途:
①制冷剂:食品冷藏保鲜和运输;医疗上血液和疫苗的储存与运输。
②用于人工增雨:利用干冰升华吸热的原理。
③制造舞台烟雾效果。
(2)灭火和作保护气:既利用二氧化碳的物理性质(密度比空气大),又利用二氧化碳的化学性质(不能燃烧,也不支持燃烧)。
(3)农业生产中的气体肥料
(4)工业生产中制作碳酸饮料(利用二氧化碳能溶于水)、纯碱、化肥、医药产品等的重要原料。
5.实验室制取二氧化碳
(1)药品:块状石灰石(或大理石)与稀盐酸
(2)化学方程式:CaCO3+2HCl==CaCl2+H2O+CO2↑
注意:①不用稀H2SO4的原因:生成的CaSO4微溶于水,会覆盖在石灰石(或大理石)表面,阻止反应的进行。
②不用浓盐酸的原因:浓盐酸易挥发,挥发出的氯化氢(HCl)气体混入生成的CO2中,使制得的气体不纯。
③不能用纯的碳酸钙或碳酸钠反应的原因:反应速率太快,不易控制。
【易错提醒】实验室制取二氧化碳的药品只能写“大理石(或石灰石)”和“稀盐酸”,不能写“碳酸钙”或“CaCO3”和“HCl”。因为石灰石和大理石是混合物,不能用化学式表示,它们的主要成分是碳酸钙。纯碳酸钙是粉末状,反应速度太快,来不及收集,也不能使用;“盐酸”是氯化氢气体的水溶液,也是混合物,不能用化学式表示。“HCl”既可以表示盐酸,还可以表示氯化氢气体。
(3)装置:固液不加热型
(4)气体收集方法:向上排空气法(集气瓶口朝上)
实验室制取二氧化碳的两种装置
【易错提醒】(1)用排空气法收集气体时,注意集气瓶口的方向。集气瓶口朝上,表明空气从上方排出,为向上排空气法;集气瓶口朝下,表明空气从下方排出,为向下排空气法;
(2)用排空气法收集气体时,玻璃导管应伸到集气瓶底部,便于排尽空气。
(5)实验步骤:
①连接仪器
②检查装置气密性
③装化学试剂(先装固体试剂后装液体试剂)
④收集气体
(6)检验方法:将制得的气体通入澄清的石灰水,若变浑浊,则气体是二氧化碳。
验满方法:用点燃的木条,放在集气瓶口,若木条熄灭,证明已集满二氧化碳。
三、实现“双碳目标”的路径
1.碳循环的严重失衡
当大量排放的二氧化碳在短期内无法被吸收时,就造成了碳循环的严重失衡,导致大气温室效应加剧,引发全球气候变化。
2.碳达峰与碳中和
碳排放的最高点即碳峰值被称为碳达峰;达峰之后,人为碳排放与通过植树造林、碳捕集与封存技术等人为碳吸收达到平衡,即为碳中和。
3.中国“双碳”目标
2020年9月,我国在联合国大会上承诺:中国将提高国家自主贡献力度,采取更加有力的政策和措施,二氧化碳排放力争于 2030 年前达到峰值,努力争取 2060 年前实现碳中和。
4.实现“双碳”目标的思路
一方面要从源头上减少化石燃料的利用,控制二氧化碳的产生,从而减少二氧化碳的排放,比如开发能替代化石燃料的绿色能源等。另一方面,对于不得不排放的二氧化碳就要加大力度促进二氧化碳的吸收和转化。比如通过植树造林提高植物的光合作用,通过人工方法对二氧化碳进行捕集、利用与封存(包括海洋封存、陆地封存、矿石碳化、地质利用、化工利用、生物利用等)。依据二氧化碳的性质可以寻求降低大气中二氧化碳含量的方法,重塑碳循环的健康模式。
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第六单元 控制燃烧
复习讲义
复习目标 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。 2.认识一些与燃烧和爆炸有关的图标,了解生活中的安全常识。 3.知道资源开发、能源利用可能会对环境产生的影响,树立环保意识。 4.通过实验探究认识二氧化碳的主要性质,能设计简单实验制备并检验二氧化碳。 5.运用控制变量思想设计燃烧条件等实验探究方案,培养学生科学探究与实践能力,初步体会调控化学反应的重要意义。
重点和难点 重点: 燃烧条件的探究;灭火的原理和方法;二氧化碳的性质与制备。能源的开发与利用。 难点: 二氧化碳性质的探究。
█知识点一 燃烧的条件
1.实验探究燃烧的条件
实验 _
现象 棉球上的酒精燃烧,水 不燃烧 蜡烛甲熄灭,蜡烛 乙燃烧 白磷先燃烧,红磷后燃 烧
结论 燃烧需要 燃烧需要充足 (或 ) 燃烧需要温度达到可 燃物的
2.教材实验改进
(1)装置改进
如图甲,白磷燃烧时产生的五氧化二磷排放到空气中,会污染空气。改进思路为将实验放在密闭容器中(如图乙、丙、丁所示),下列装置的优点是 。
甲 乙 丙 丁
(2)装置创新——微型装置:用80℃的热水加热盛红磷和白磷的W 形管。
上述装置的优点是 。
3.燃烧的条件
(1)物质本身是 ; (2)可燃物与充足的 接触; (3)达到可燃物燃烧所需的 ( )。三者缺一不可。
4.燃烧
(1)燃烧:通常情况下,可燃物与 发生的一种 。
(2)着火点: 。着火点是物质的性质,一般不改变。
(3)燃烧与缓慢氧化的比较:
相同点:都是 反应、都 ;
不同点:燃烧发光、反应剧烈;缓慢氧化不发光、反应很慢。
效果检测
1.已知白磷的着火点是40℃,红磷的着火点是240℃。如图实验,三支试管里面充满氮气,初始温度25℃,升温至60℃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
A.只有②中有燃烧现象
B.由①②现象说明可燃物达者火点未必燃烧
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
2.《辍耕录》中记载.杭人燃烧松木前,将其削成薄纸片状,削成薄纸片状的目的是
A.增加可燃物
B.降低松木的着火点
C.增大松木与氧气的接触面积
D.提高松木周围的氧气浓度
█知识点二 灭火的原理
方法 典例
灭火的原理 燃烧的条件决定着灭火原理,只要 ,就可以达到灭火的目的
灭火的方法 (1)清除 熄灭燃气灶,关闭阀门; 森林着火砍掉树木,开辟隔离带;
(2)隔绝 (或空气) 油锅着火盖锅盖;酒精在桌面上燃烧,用湿抹布扑盖; 灯帽盖灭酒精灯等;
(3) 。 消防员用水灭火;油罐着火,喷淋降温; 油锅着火,放青菜;吹灭蜡烛等
效果检测
1.燃烧是人类最早利用的化学反应之一,火善用之为福,不善用之为祸。下面是一些常用的灭火方法:
①熄灭液化气灶火焰时,关闭阀门;
②木材着火时,用泡沫灭火器灭火;
③油锅着火时,用锅盖盖灭;
④熄灭酒精灯时,用灯帽盖灭;
⑤房屋着火时,用高压水枪灭火;
⑥森林着火时,将大火蔓延线路前的一片树木砍掉。
请你从灭火原理角度,选择一种分类标准进行分类:
分类标准 ,包括事例 (填序号)。
█知识点三 促进燃烧
1.燃料的充分燃烧
(1)影响燃烧现象剧烈程度的因素:① ;② ;③ 。
越大,燃烧就越剧烈; 越大,燃烧就越剧烈。
(2)使燃料充分燃烧要考虑两点:
①燃烧时要有 ;
②燃料与空气要有 。
(3)燃料不充分燃烧的缺点: 。
【思考与讨论】
燃气灶做饭时,火焰呈黄色或橙色,锅底有黑色固体出现的原因: 。此时应该采取的措施:将炉具的进风口“ ”,增大 。
2.碳单质的 常用燃料的主要组成元素是碳。在氧气供给充足时,燃料中的碳充分燃烧,生成二氧化碳。若氧气供给不足,碳燃烧不充分,生成一氧化碳。
化学方程式:
C + O2(充足)点燃 CO2
2C + O2(不充足)点燃 2CO
此外,在高温下,炽热的木炭也可使二氧化碳转变成一氧化碳。
化学方程式:C + CO22CO
3.一氧化碳
一氧化碳 内容
物理性质 、 的 气体,难溶于 ,密度比空气 。
化学性质 可燃性 2CO+02=====2C02 点燃CO,产生 ,放出热量。
毒性 极易与人体血液中的 结合,从而使血红蛋白不能很好地与氧气结合, ,造成生物体内 ,而发生中毒现象;因此冬天用煤炉取暖时,一定要 。
还原性 ①一氧化碳还原氧化铜: ②一氧化碳还原氧化铁:3CO+Fe2O3=====3CO2+2Fe 实验现象:观察到红棕色粉末逐渐变成 。
用途 ①作燃料:CO具有 ,将煤转化为煤气可使燃烧更充分,对环境污染程度小。 ②冶炼金属:CO具有还原性,用于 。
效果检测
1.在“烹饪与营养”劳动实践课上,小芸将灶内的柴草挑空后,火焰变旺,这是因为
A.柴草的着火点降低 B.灶内的柴草变多
C.柴草接触更多空气 D.柴草的导热性变强
2.汽车化油器将汽油燃前雾化,目的是( )
A.减少燃烧时氧气的消耗量 B.增大汽油与空气的接触面积
C.降低汽油着火点 D.减轻汽油的重量
█知识点四 爆炸是如何发生的
1.氢气的燃烧与爆炸
将一个塑料瓶的瓶底剪下,在瓶塞处插入一根带有止水夹的尖嘴玻璃管。用排水法集满纯净的氢气后,将塑料瓶移出水面,固定在铁架台上。打开止水夹,在尖嘴处点燃氢气。观察现象。
思考:为什么刚开始时氢气能够在导管的尖嘴处安静地燃烧,而片刻后却发生爆炸了呢?
2.可燃物在 内急剧燃烧,在短时间内积聚大量的热,使气体 而引起爆炸。
(1)是化学变化的爆炸: 等爆炸
(2)是物理变化的爆炸: 等爆炸
3.可燃气体的爆炸极限
(1)概念:可燃气体与空气形成混合气体,遇明火发生爆炸的浓度范围(即可燃气体占混合气体的体积分数范围),称为该可燃气体的爆炸极限。可燃气体的浓度低到不能发生爆炸的限度,称为爆炸下限;可燃气体的浓度高到不能发生爆炸的限度,称为爆炸上限。
(2)可燃性气体或粉尘与空气或氧气混合,遇到明火可能会发生爆炸;所以可燃性气体在 或 前都要 ,以防止发生爆炸。
(3)常见可燃性气体: ;可燃性粉尘: ;
4.防火防爆常识
(1) 、油库、 、 有“严禁烟火”的字样或消防安全标志。
(2)燃气泄漏需要立即 并 。杜绝一切可能引起火星或火花的操作。
(3)在生产、运输、使用和存放易燃物和易爆物时,必须严格遵守有关规定,绝不允许违章操作。
5.与燃烧和爆炸有关的标志
6.燃烧、爆炸、缓慢氧化、自燃的区别和联系(见下表):
区 别 联 系
反应条件 反应剧烈程度 反应现象
燃烧 跟氧气接触,温度达到着火点 剧烈 发光放热 燃烧、爆炸、 缓慢氧化、自燃 的实质都是氧化反应
爆炸 在有限的空间里急速燃烧, 热量来不及散失 非常剧烈 发光放热、爆炸
缓慢氧化 跟氧气接触,温度没有达到着火点 缓慢 不发光,要放热
自燃 跟氧气接触,缓慢氧化产生的热量不易散失,温度逐渐达到着火点 由缓慢转化成剧烈燃烧 由不明显到发光放热
效果检测
1.为保护他人和自己的生命财产安全,运输危险化学品火药、汽油、浓硫酸等的车辆,必须使用重要的警示标志,其中在运输火药的车辆上应该张贴的是
A.腐蚀品 B.爆炸品
C.易燃液体 D.自燃物品
2.“安全无小事,关系你我他”,每年5月12日是我国的“防灾减灾日”。下列处理事故的处理措施错误的是
A.厨房管道天然气泄漏,立即关闭阀门,并开窗通风,不可打开抽油烟机排气
B.电器着火应先切断电源,再进行灭火
C.做实验时不小心打翻了燃着的酒精灯,用水冲灭
D.在火场浓烟中逃生,用湿毛巾捂住口鼻匍匐前行
█知识点五 化石燃料的燃烧
1.化石燃料
化石燃料是古代生物的遗骸经一系列复杂变化而形成的,主要有 、 、 。化石燃料都是 。
2.煤、石油和天然气
煤、汽油、煤油、柴油和液化石油气等燃料中,除了含有 、 元素外,还含有少量 、 等元素,它们在燃烧时会转化为 和 ,释放到大气中,造成环境污染。
天然气的主要成分是 ,是一种 。用压缩天然气(CNG)驱动汽车,能够显著改善汽车尾气带来的污染现象。我国有些农村地区把农作物的秸秆、杂草、人畜粪便等储存在密闭的池子中发酵,可以产生沼气。沼气的主要成分也是 。
世界上多数国家利用的能量(如热能、电能等)主要来自 的燃烧。例如在我国,很大一部分电能是由 燃烧产生的热能转化而来的。
3.选择合适的燃料
不同的燃料,成分不尽相同,性质存在差异。没有任何一种燃料是最理想的。煤炭价廉、易于储存和运输,但难以点燃且燃烧时会产生大量的 和 ;天然气热值高,燃烧时不会污染环境,但是不易 和 ……在选择燃料时要综合考虑各方面的因素。
效果检测
1.东汉时期的《汉书·地理志》中有关于石油的记载,“高奴(县)有洧水可燃”。下列关于石油的描述正确的是
A.它是一种化工产品 B.它属于可再生能源
C.其中主要含有碳元素和氢元素 D.它是一种清洁能源
2.“可燃冰”外观像冰,主要含有甲烷水合物(由甲烷分子和水分子组成),还含有少量的二氧化碳等气体,是在低温和高压条件下形成的,下列有关“可燃冰”说法正确的是
A.“可燃冰”是纯净物 B.“可燃冰”跟水的化学性质相同
C.“可燃冰”在开采过程中,若出现泄露,不会对空气造成污染 D.“可燃冰”形成在压强较大的环境中
█知识点六 化石燃料的综合利用
1.石油的综合利用
人们把石油称为“ ”。改变石油中的 ,使大分子断裂为小分子,再将小分子按需要组合成大分子,从而把石油转化成 、 、 、药物和染料等。
2.煤的综合利用
(1)我国的能源资源现状:“富 、贫 、少 ”。煤炭储量占我国化石能源总储量的90%以上。能源消费结构也以 为主。煤炭燃烧带来的 和 非常严重。
(2)煤的综合利用主要有煤的 、 和 ,其产物是 、 、合成材料及冶金等领域的重要原料。
3.未来燃料发展的重要方向
、 是未来燃料发展的重要方向。一方面大力研发化石燃料的高效清洁利用技术,另一方面积极探索其他 ,尤其是污染性小的绿色能源,如 、 、 、 、潮汐能、生物质能和核能等,以保持人类社会与自然的和谐可持续发展。
效果检测
1.新能源发电一直是世界各国都在进行的项目,如图所示,我国在新能源发电方面也取得了非凡的成就。下列说法错误的是
A.风力发电、水力发电都是利用取之不尽用之不竭的能源进行发电
B.光伏发电可不受资源分布地域的限制,可利用建筑屋面的优势
C.太阳能发电不会造成空气污染
D.石油是一种由沸点不同的化合物组成的混合物,不加热就可以直接燃烧
2.第十九届亚运会于2023年9月23日至10月8日在浙江杭州举办,所使用的火炬名为“薪火”,寓意着中华文明薪火相传。
(1)“薪火”火种燃烧 (填“属于”或“不属于”)氧化反应。
(2)“薪火”火炬燃料采用的是丙烷,丙烷完全燃烧生成二氧化碳和水。该反应的化学方程式为 。
(3)人们使用的燃料大多来自于化石燃料,如煤、石油和 等。化石燃料是由古代生物的遗骸经过一系列复杂变化而形成的,是 (填“可再生”或“不可再生”)能源。
█知识点七 碳单质
1.碳单质的物理性质和用途
结构 构成 微粒 性质 用途 物理性质不同的原因
金刚石 无色透明的的固体。天然存在的最 的物质。 特殊条件下制备的金刚石薄膜 、 大; 好。 制装饰品(钻石);制钻头、 、 ; 金刚石薄膜用作 ;用于 。 金刚石、石墨和C60都是碳元素组成的单质,物理性质有明显差异的原因:
石墨 的有金属光泽的固体;很 ,有 ;熔点高,有良好的 。 作电极或电刷、制铅笔芯、做坩埚,作机械高温润滑剂
C60 有特殊的物理性质 用于 、 、材料科学等领域
2、无定形碳
(1)焦炭、木炭、活性炭和炭黑主要成分也是 ,结构与 类似。
木炭、活性炭有 的结构,因此有 ,活性炭的 比木炭强。
(2)活性炭的应用:可用于 中除去毒气、制糖业中 以制白糖;水的净化处理;冰箱去味;吸附装修产生的有害气体。
防毒面具 环保活性炭包 冰箱除臭剂
(3)活性炭、木炭的吸附性是 而不是 。
效果检测
1.判断题:
(1)金刚石很硬,所以可以用作装饰品( )
(2)航天飞机表面覆盖石墨瓦,主要是利用石墨熔点高、化学性质稳定( )
(3)石墨可用于制铅笔芯,是因为石墨质软,颜色为深灰色,因为常温下碳的化学性质不活泼,所以用墨书写的文字可以长时间保存。( )
(4)金刚石硬度大,石墨质地较软,其主要原因是两者的构成微粒不同( )
(5)一种元素可能形成几种单质( )
(6)同种元素组成的不同种单质性质相同( )
(7)相同元素组成的不同碳单质,在足量的氧气中充分燃烧,产物相同( )
(8)金刚石、石墨与足球烯之间的转化为化学变化( )
(9)金刚石和石墨混合在一起得到的肯定是纯净物( )
(10)金刚石和石墨的物理性质有很大差异是因为构成它们的原子大小不同( )
(11)金刚石和石墨常温下均为黑色固体,且硬度很大( )
(12)碳纳米管是一种新型的化合物。( )
(13)木炭、活性炭的主要成分是单质碳,因为它们具有疏松多孔的结构,都具有吸附性。( )
(14)活性炭的吸附性很强,可用作食品脱色剂( )
(15)石墨有滑腻感,具有导电性、还原性和常温下化学性质很稳定等性质( )
(16)用墨书写或绘制的字画能保存很长时间而不变色是因为碳具有还原性( )
(17)在氧气充足时,碳燃烧生成二氧化碳。( )
(18)焦炭具有可燃性,可用于冶炼金属铁( )
(19)碳和氧气反应无论生成物是什么,都要放出热量( )
█知识点八 自然界中的碳循环
碳循环是自然界中物质和能量循环的重要组成部分。 是含碳的主要气体,也是碳元素参与物质循环的主要形式之一。
(1)产生二氧化碳: 、生物体被微生物分解、海水中的弱酸分解、化石燃料的燃烧等。
(2)消耗二氧化碳:绿色植物吸收大气中的二氧化碳,通过 产生碳水化合物;江河湖海的水体也会溶解二氧化碳,一部分最终转化为碳酸盐。
(3)二氧化碳的循环对自然界和人类社会的重要意义。
①二氧化碳是植物进行光合作用的原料,没有二氧化碳,植物无法进行光合作用,无法制造 和释放氧气。
②二氧化碳对人类社会也有重要意义。首先,二氧化碳是植物进行光合作用的原料,没有二氧化碳,植物无法进行光合作用,无法制造有机物,这将严重影响人类的 。其次,二氧化碳可以通过化学反应生产出甲醛、乙烯、甲酸、甲醇等化工产品,对工业生产具有重要意义。
(4)造成大气中二氧化碳含量增加的主要原因: 。化石燃料燃烧会产生大量的二氧化碳,随着工业的发展,人类使用的化石燃料大量增加,这是导致大气中二氧化碳含量增加的主要原因。
效果检测
1.下列参与“碳循环”的过程,能减少大气中二氧化碳含量的是
A.火山喷发 B.光合作用 C.森林大火 D.火力发电
2.“水循环”、“氧循环”和“碳循环”是自然界存在的三大重要循环,请结合图回答问题:
(1)从物质变化及分子角度看,三种循环中有一种与另外两种在变化上有本质的区别,这种循环从微观角度看主要是由 的运动引起的。
(2)用学科观点分析碳循环和氧循环,其中正确的是______(填字母序号,多选)。
A.每个人都在参与碳、氧循环
B.碳、氧循环过程中各元素质量守恒,且化合价不变
C.碳、氧循环有利于维持大气中氧气和二氧化碳含量的相对稳定
D.绿色植物的作用是通过光合作用使自然界中的氧原子总数增加
(3)自然界中的碳循环主要是通过二氧化碳来实现的。图中消耗二氧化碳的途径有 (填数字序号)。近年来,大气中二氧化碳含量增加,导致温室效应,因此人类要积极采取措施维持循环体系中二氧化碳的相对平衡。
(4)某电厂为防止环境污染,用石灰石来吸收SO2,发生反应2CaCO3+2SO2+O22CaSO4+2x,x化学式为 。
█知识点九 二氧化碳
1.二氧化碳的物理性质
(1)二氧化碳的物理性质
色、 味的气体, 水,在一定压强和低温条件下变成白色块状或片状固体,称为 (用途制冷剂、 、食物储运、制造舞台烟雾效果)。
2.探究二氧化碳物理性质的两个实验
倾倒二氧化碳 溶解性实验
实验装置图
实验操作 向盛有高低不等两根燃着蜡烛的烧杯中倾倒二氧化碳。 向盛满二氧化碳的软塑料瓶中倒入约三分之一容积的水,振荡。
实验现象 蜡烛 塑料瓶
实验分析 二氧化碳 (物理性质); 二氧化碳 ,也 (化学性质)。 原因: 。
3.二氧化碳的化学性质
(1)二氧化碳不能 ,也不 。
(2)与水反应:CO2+H2O=====H2CO3,生成的碳酸能使紫色蕊溶液变 。碳酸易分解,发生反应的化学方程式为:H2CO3=====H2O+CO2↑。
(3)与灼热的碳反应: C + CO2高温 2CO(吸热反应)
(4)与碱反应:
①二氧化碳与氢氧化钙溶液反应:CO2+Ca(OH)2=====CaCO3↓+H2O,观察到有 生成,因此实验室通常用澄清石灰水 ;
②二氧化碳与氢氧化钠溶液反应:CO2+2NaOH=====Na2CO3+H2O,应用:实验室通常用氢氧化钠溶液 二氧化碳。
(5)二氧化碳与水反应
实验操作 喷稀醋酸 直接喷水 直接放入CO2中 喷水后放入CO2中 烘干第四朵花
现象 小花变红色 小花不变色 小花不变色 小花变红色 红色褪去
分析 水不能使紫色石蕊变色 二氧化碳不能使紫色石蕊变色 碳酸不稳定,容易分解
结论 a.二氧化碳能与水反应生成碳酸, ,显酸性。 b.生成的 ,很容易分解生成二氧化碳和水。
实验的改进 ①操作示意图(a、d为浸有紫色石蕊试液的湿润棉花,b、c为含有紫色石蕊的干燥棉花,垂直固定装璃管的装置末画出); ②现象:d处棉花比a处棉花 ,b、c处棉花 ; ③结论:根据棉花变红的顺序,可得出二氧化碳的密度比空气 ,温润的棉花 ,干燥的棉花 ,可得出二氧化碳能与水反应
4.二氧化碳的用途
(1)固体二氧化碳(干冰)的用途:
:食品冷藏保鲜和运输;医疗上血液和疫苗的储存与运输。
②用于 :利用干冰升华吸热的原理。
③制造舞台烟雾效果。
(2) :既利用二氧化碳的物理性质(密度比空气大),又利用二氧化碳的化学性质(不能燃烧,也不支持燃烧)。
(3)农业生产中的
(4)工业生产中制作碳酸饮料(利用二氧化碳能溶于水)、纯碱、化肥、医药产品等的重要原料。
5.实验室制取二氧化碳
(1)药品:块状石灰石(或大理石)与稀盐酸
(2)化学方程式:CaCO3+2HCl==CaCl2+H2O+CO2↑
注意:①不用稀H2SO4的原因: 。
②不用浓盐酸的原因: 。
③不能用纯的碳酸钙或碳酸钠反应的原因:
(3)装置:
(4)气体收集方法: (集气瓶口 )
实验室制取二氧化碳的两种装置
(5)实验步骤:
①连接仪器
②检查
③装化学试剂(先装 试剂后装 试剂)
④收集气体
(6)检验方法:将制得的气体通入 ,若 ,则气体是二氧化碳。
验满方法: ,证明已集满二氧化碳。
效果检测
1.二氧化碳是一种无色、无味的气体,应用广泛。如图①②③是验证二氧化碳性质的实验,④⑤是它在生活中的应用。
(1)以上各图中只涉及二氧化碳物理性质的有 ;
(2)如图③所示在一个充满二氧化碳的软塑料瓶内,迅速倒入少量蒸馏水,盖紧瓶塞并振荡,实验现象是 。
(3)汽水等碳酸饮料是利用二氧化碳有 的性质制成的。
2.以下是CO2实验室制取、收集、干燥、存放的装置图,有关说法错误的是
A.实验室用石灰石和稀盐酸制取二氧化碳可使用装置②
B.实验室收集二氧化碳可使用装置③,气体从导管b进入
C.实验室干燥二氧化碳可使用装置④,气体从导管a进入
D.实验室收集的二氧化碳,可使用装置⑤临时存放
█知识点十 实现“双碳目标”的路径
1.碳循环的严重失衡
当大量排放的二氧化碳在短期内无法被吸收时,就造成了碳循环的严重失衡,导致大气温室效应加剧,引发全球气候变化。
2.碳达峰与碳中和
碳排放的最高点即碳峰值被称为碳达峰;达峰之后,人为碳排放与通过植树造林、碳捕集与封存技术等人为碳吸收达到平衡,即为碳中和。
3.中国“双碳”目标
2020年9月,我国在联合国大会上承诺:中国将提高国家自主贡献力度,采取更加有力的政策和措施,二氧化碳排放力争于 年前达到峰值,努力争取 年前实现碳中和。
4.实现“双碳”目标的思路
一方面要 ,控制二氧化碳的产生,从而减少二氧化碳的排放,比如开发能替代化石燃料的绿色能源等。另一方面,对于不得不排放的二氧化碳就要加大力度促进 。比如通过植树造林提高植物的光合作用,通过人工方法对二氧化碳进行捕集、利用与封存(包括海洋封存、陆地封存、矿石碳化、地质利用、化工利用、生物利用等)。依据二氧化碳的性质可以寻求降低大气中二氧化碳含量的方法,重塑碳循环的健康模式。
效果检测
1.“碳达峰”是指中国承诺2030年前二氧化碳排放不再增长。下列做法不利于“碳达峰”的是
A.工地废气处理后排放 B.多种树,扩大绿化面积
C.冬奥会使用氢能源汽车 D.燃放烟花爆竹,增添春节气氛
2.2023年12月9日《中国汽车产业绿色低碳发展路线图1.0》明确提出,中国汽车产业绿色低碳发展的总体目标是力争2030年前碳达峰,2060年实现碳中和。
请你回答下列问题:
(1)能产生温室效应的气体是_____
A.CO B.CO2 C.H2 D.NH3
(2)为了减缓大气中二氧化碳含量的增加,以下建议可行的是_____
①开发太阳能、风能、水能、地热能等新能源
②合理使用煤、石油、天然气等矿物燃料
③大量植树造林,禁止乱砍乱伐
A.①②③ B.②③ C.①③ D.①②
(3)为了节省石油资源,甲醇可添加到汽油中制成甲醇汽油,在催化剂的作用下,CO2与H2反应生成甲醇(CH3OH)和H2O,写出该反应的化学方程式为 。
(4)将二氧化碳直接注入深海可以缓解全球气候变暖,因为二氧化碳可以和水反应生成 。(填化学式)
(5)二氧化碳常用于灭火的原因是: 。
█考点一 探究燃烧的条件
【例1】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
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
【变式1-1】(2024·山东临沂·中考真题)为进一步探究燃烧条件和灭火原理,小明同学将铜丝网放置在蜡烛火焰中上部,发现铜丝网下方蜡烛正常燃烧,上方没有火焰,如图所示。请分析铜丝网上方没有火焰的原因是( )

A.铜丝网隔绝氧气或空气
B.铜丝网上方没有石蜡蒸气等可燃物
C.铜丝网散热,其上方温度没有达到可燃物的着火点
D.灭火就是要同时破坏燃烧的三个条件
【变式1-2】某化学小组对物质燃烧需要哪些条件产生了兴趣,于是进行了以下相关探究活动。
【探究实验】同学们设计了如下图所示的实验:

实验一 实验二 实验三 氧气含量的变化图
【解释与结论】
(1)实验一:加热片刻观察到A中棉球上的酒精燃烧,B中棉球上的水不燃烧,由此得出物质燃烧的条件之一是 。
(2)实验二:观察到乒乓球碎片燃烧的同时滤纸碎片并没有燃烧,由此得出物质燃烧的条件之一是 。
(3)实验三:将燃着的蜡烛放在如图所示的密闭容器中,同时用氧气传感器测出密闭容器中氧气含量的变化如图所示,下列说法错误的是______(填字母)。
A.蜡烛燃烧需要氧气。
B.蜡烛燃烧前,密闭容器中氧气的体积分数为21%
C.蜡烛熄灭后,密闭容器中还有氧气
D.蜡烛熄灭后,密闭容器中的二氧化碳体积分数为84%
(4)【归纳与反思】通过以上探究实验,同学们得出了物质燃烧的条件。根据燃烧的条件,同学们联想到二氧化碳可以用来灭火,是利用了二氧化碳不能燃烧,(一般)也不支持燃烧且 的性质。
(5)【讨论与交流】用完酒精灯后,必须用 ,不可用嘴去吹。熄灭酒精灯体现的灭火原理是 。
█考点二 燃烧的条件与灭火的原理
【例2】(2024·山东枣庄·中考真题)生活处处即化学,对下列生活现象解释合理的是( )
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
【例3】对于生活中的化学认知,下列说法不正确的是
A.图1中煤块制成蜂窝煤,目的是增大燃烧时煤与空气的接触面积
B.图2中火柴头斜向下时更容易持续燃烧,因为未燃着火柴梗的温度更易达到着火点
C.图3中蜡烛火焰很快熄灭,是因为金属丝隔绝了氧气
D.图4中室内围炉煮茶,燃烧木炭时需保持良好通风,目的是防止一氧化碳中毒
【变式2-1】(2024·四川眉山·中考真题)下列关于燃烧与灭火的说法错误的是( )
A.油锅着火后立即用锅盖盖灭
B.森林失火时,可将大火蔓延路线前一片树木砍掉,形成隔离带
C.做饭时,燃气灶火焰出现黄色,锅底出现黑色,可调小灶具进风口
D.燃着的酒精灯不慎碰倒,若洒出的酒精燃烧起来,应立刻用湿抹布扑灭
【变式2-2】如图是我国古代使用的火折子,竹筒帽盖上时,草纸保留火星。使用时,只需打开竹简帽,对着火星轻轻一吹,草纸就燃烧起来,下列说法不正确的是
A.草纸是可燃物
B.装在竹筒内的草纸发生缓慢氧化反应
C.竹简要盖上帽是为了减少与氧气接触
D.打开竹简帽,吹一吹,降低了草纸的着火点,从而燃烧起来
【变式2-3】对如图相关问题的解释或推测错误的是
A.图①中用灯帽盖灭酒精灯是因为灯帽能隔绝空气
B.图②将煤球变成蜂窝煤燃烧更充分,是增大了煤与空气的接触面积
C.图③中火柴头斜向下时更容易燃烧,是因为氧气不充足
D.图④中铜片上的乒乓球碎片燃烧而滤纸碎片不燃烧,是因为滤纸碎片的着火点高于乒乓球碎片
█考点三 易燃、易爆安全常识
【例4】(2024·山东滨州·中考真题)下列关于燃烧与灭火的说法正确的是( )
A.有发光、发热现象的变化一定是燃烧
B.炒菜时油锅起火,可用锅盖盖灭
C.可以通过降低可燃物的着火点来灭火
D.夜间发现煤气泄漏,立即开灯检查
【变式3-1】(2025·山东·中考真题)科学与生活交融,安全与健康同行,下列做法正确的是
A.煤炉取暖时注意通风 B.电器起火时用水灭火
C.霉变花生清洗后食用 D.用稀甲醛溶液泡海鲜
【变式3-2】(2025·山东威海·中考真题)2025年5月12日是第17个全国防灾减灾日,主题是“人人讲安全,个个会应急——排查身边灾害隐患”。下列做法正确的是
A.电动自行车在居民楼内充电 B.夜间煤气泄漏开灯检查
C.在加油站内拨打电话 D.楼房起火时,用湿毛巾捂住口鼻,贴近地面逃离
█考点四 碳单质的性质与用途
【例5】(2025·福建·中考真题)下列用于制作简易净水装置的材料中,能吸附色素、去除异味的是
A.塑料瓶 B.小卵石 C.石英砂 D.活性炭
【变式4-1】在生活生产中碳单质的应用广泛。下列有关含碳物质的性质或用途正确的是( )
A.活性炭具有吸附性 B.木炭常温下化学性质很活泼
C.金刚石用作电极 D.石墨用作钻探机钻头
【变式4-2】(2025·湖南长沙·中考真题)认真阅读下列科普短文。
“人才济济”的碳家族
墨是文房四宝之一,在我国书法和绘画中发挥了重要作用。《天工开物》中就有制墨的记载:将桐油、猪油、松枝等进行不完全燃烧,取其产生的黑色粉状物质(主要成分是碳)加水、加胶制成液体,浇注在模具中,干燥后即成墨。
墨的主要成分是炭黑,结构与石墨类似。从石墨中剥离得到的单层石墨片即石墨烯,它被喻为“改变世界的神奇材料”,有优异的导电导热性、超出钢铁数十倍的强度和极佳的透光特性。如果我们把石墨(结构如图所示)当作一本书,其中的每一页纸都可以被认为是石墨烯。
石墨的碳层间距是0.335nm(),能够嵌入锂离子,目前被广泛应用于锂离子电池负极材料。但地球上锂资源有限,钠资源更为丰富,现在正不断加大钠离子电池的研发。石墨的碳层难以嵌入钠离子,与石墨结构相似的物质——硬碳,其结构中存在相互扭曲的碳层,碳层间距约为0.37~0.40nm,能够嵌入钠离子,因此硬碳成为钠离子电池负极材料的优秀候选者。
依据短文内容,回答下列问题:
(1)推测桐油、猪油、松枝中一定含 元素。
(2)写出石墨烯的一条物理性质 。
(3)钠离子电池负极材料的优秀候选者是硬碳而不是石墨,原因是 (从结构角度分析)。
█考点五 二氧化碳的性质
【例6】(2024·北京·中考真题)用如图所示装置和干燥紫色石蕊纸花进行实验,验证的性质。
(1)观察到澄清石灰水变浑浊,反应的化学方程式为 ;由该实验还可以得出分子具有的性质是 。
(2)为验证能与水反应,需进行的操作及现象是 。
【变式5-1】下图所示是有关二氧化碳性质的实验,其中说法正确的是
A.此实验只能证明二氧化碳不支持燃烧
B.此实验试管中液面上升,澄清石灰水变浑浊
C.此实验可证明二氧化碳能使紫色石蕊变红色
D.此实验既可证明二氧化碳能溶于水,也可证明二氧化碳能与水反应
【变式5-2】下列有关碳和碳的氧化物说法不正确的是
A.CO和CO2均可通过C和O2反应得到
B.CO可作燃料,CO2可作气体肥料
C.CO有毒,煤炉上放一壶水能防止煤气中毒
D.金刚石薄膜可用于集成电路基板散热
█考点六 二氧化碳的制取
【例7】(2025·江苏省苏州市)某同学在实验室制取并进行研究。
(1)该同学拟用块状石灰石制。
①应选用的另一种试剂是 (填名称)。
②用图-1所示仪器组装一套可以随时添加液体试剂的发生装置,需要用到的仪器有 (填字母)。
(2)如图-2所示,进行验证能与水反应生成酸性物质的实验。
①试管中的物质为 。
②通入后可观察到的现象为 。
(3)下列反应均能生成。
A.木炭燃烧
B.碳酸钠与稀硫酸反应
C.石灰石高温分解
D.CO与氧化铁高温下反应
①其中最适合用于实验室制取的是 (填字母)。
②你选择的反应适合用于实验室制取的主要理由是 (写两条)。
(4)收集时,常用燃着的木条放在集气瓶口验满。木条熄灭,真的集满了吗?如图-3,向三颈烧瓶中持续通,测定瓶内氧气体积分数的变化情况,并用燃着的木条置于瓶口观察其是否熄灭,结果如图-4所示。
①图-3中,通导管的末端应处于 (填“A”或“B”)位置。
②图-4所示点处燃着的木条熄灭,此时三颈烧瓶内的体积分数约为 。
【变式6-1】(2025·山西省)如图分别是实验室制取氧气和二氧化碳的发生装置。完成该实验的操作中,正确的一项是
A.均需用酒精灯加热 B.均可用镊子装入固体
C.均需检查装置的气密性 D.均可用带火星木条检验气体
【变式6-2】(2025·四川省凉山州市)化学兴趣小组的同学用如图装置制取并探究CO2的性质。
查阅资料:CO2几乎不溶于饱和碳酸氢钠溶液。
(1)图中a仪器的名称是 。
(2)同学们用大理石与盐酸反应制取二氧化碳,A装置内反应的化学方程式为 。
(3)B装置中饱和碳酸氢钠溶液的作用是 。
(4)对比D、E装置中观察到的现象,可以得出的结论是 。
█考点七 能源的分类、开发与利用
【例8】(2025·山东青岛·中考真题)能源是社会发展的动力,能源开发利用的程度是衡量国家生产力水平的标志。
(1)图一展示了我国2013年至2023年间的能源结构消费占比。据图可知:占消费主体地位的能源是 ,化石燃料的使用占比逐年 (填“增加”或“减少”)。
(2)我国是世界上首个稳定开采“可燃冰”的国家。“可燃冰”是一种自然存在的天然气水合物,被视为石油的替代能源。天然气的主要成分是甲烷(),它在氧气中完全燃烧的化学方程式为 。
(3)我国“液态阳光”技术以二氧化碳和氢气为原料,在催化剂作用下合成液体燃料甲醇(),生产过程如图二所示。
①生产过程中利用的可再生能源是 (写一种),在电解装置中,能量由 能转化为 能。
②请写出合成甲醇的化学方程式 。
③在合成和使用甲醇的过程中,可循环利用的物质是 。
【变式7-1】(2025·四川省南充市)2025年5月,国家重点研发计划“氢能技术”重点专项“液氢储供加用技术”落户南充。
(1)因为氢气的燃烧热值高和 (任答一 点),氢能被称为最理想的能源。
(2)可再生能源电解水制氢是未来的重点研发方向,电解水的化学方程式为 。
(3)能将氢气储存在70兆帕大容积IV型储氢瓶中,其原因是 (从微观角度解释)。
【变式7-2】(2025·山东烟台·中考真题)2025年3月,我国首个利用清洁能源的海洋氢氨醇一体化项目在烟台建设完工。该项目的主要流程如下图,相关物质的沸点如下表。
燃料 沸点(°C)(101kPa)
氢气
氨气
甲醇 64.7
(1)在水电解装置中,与电源正极相连的电极产生1000L气体,则与电源负极相连的电极上产生的气体体积是 L。
(2)在合成装置1中产生氨气。氨气燃烧生成氮气和水,可作为远洋船舶的绿色燃料。从燃烧产物看,氨气被称为绿色燃料的原因是 。
(3)合成装置2中发生的反应是。甲醇可做燃料,其充分燃烧的化学方程式是 。从反应物分析,用合成装置2生产甲醇比用石油为原料生产甲醇有利于实现“双碳”目标,原因是 。
(4)氢气本身就是绿色燃料,转化成氨气或甲醇再做燃料的原因是 。
█考点八 双碳目标的实现
【例8】(2025·湖北·中考真题)湖北武汉推动碳普惠机制,建立个人“碳账本”,将碳减排量以积分方式可视化,激励公众积极参与减碳行动。下列行为能为个人“碳账本”积分的是
A.使用一次性餐具 B.乘坐公交车上学
C.用煤生火做饭 D.单面打印纸质材料
【变式8-1】(2025·新疆省)我国大规模利用的转化技术已达到国际领先水平。图1是我国科研人员研究的转化为化学产品的技术路线。
(1)“碳捕获”是指从空气中吸收。生石灰可用于“捕获”,其反应原理为:,的化学式为 。
(2)借助零碳能源电解水制取氢气。写出电解水的化学方程式 ,该反应的基本类型为 反应。
(3)汽油常用作汽车的燃料。在汽油机工作的吸气冲程中,需要将汽油雾化,从燃烧的角度分析其目的是 。
(4)图2是在催化剂作用下,制甲醇的微观过程示意图。过程Ⅱ“”分成的两种粒子名称是 写出图2中反应的化学方程式 。
(5)从环境或能源的角度,上述技术路线能解决的现实问题是 。
基础应用
1.(2024·重庆·中考真题)“嫦娥六号”探测器的发射火箭用到了无污染的高能燃料。该燃料最有可能是( )
A.液氢 B.液氧 C.酒精 D.石油
2.用如图装置进行实验。通入前,白磷均不燃烧;通入后,甲中白磷不燃烧,乙中白磷燃烧。下列说法不正确的是
已知:白磷的着火点为;红磷的着火点为。
A.该实验能验证可燃物燃烧需要与接触
B.该实验能验证可燃物燃烧需要温度达到着火点
C.若将乙中的白磷换成红磷,能验证可燃物燃烧需要与接触
D.若将换为,甲、乙中白磷均不能燃烧
3.(2025·安徽省)压电式打火机的工作示意图如下。按下按钮,液态丁烷迅速汽化,同时压电陶瓷工作产生高温,丁烷被点燃。下列说法错误的是
A.打火机工作时涉及多种能量转化 B.打火机外壳用的塑料是一种天然高分子材料
C.压电陶瓷工作使温度达到丁烷的着火点 D.生活中应避免打火机受到外力撞击
4.(2024·山东枣庄·中考真题)生活处处即化学,对下列生活现象解释合理的是( )
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.(2023·山东淄博·中考真题)掌握灭火的原理和方法对于保障生命与财产安全具有重要意义、下列说法正确的是( )
A.室内起火,打开所有门窗通风 B.电器在使用时着火,立即用水扑灭
C.用灯帽盖灭酒精灯的原理是隔绝空气 D.用水喷淋灭火能够降低可燃物的着火点
6.(2023·山东滨州·中考真题)下列关于燃烧与灭火的说法不正确的是( )
A.森林失火时,可将大火蔓延路线前一片树木砍掉,形成隔离带
B.煤炉生火时,利用木材引燃煤炭,是为了降低煤炭的着火点
C.燃着的酒精灯不慎碰倒,若洒出的酒精燃烧起来,应立刻用湿抹布扑灭
D.木柴架空有利于促进燃烧,是因为增大了木柴与氧气的接触面积
7.(2024·山东东营·中考真题)当高层楼房下层起火,火势凶猛无法扑灭时,下列逃生措施中,正确的是( )
①用湿毛巾捂住口鼻
②尽量贴近地面逃离,寻找安全出口
③迅速转移到阳台,用绳索下坠
④跳楼
⑤打湿床单,披在身上
⑥携带贵重物品
A.①②③④⑤ B.①②③④⑤⑥ C.①②③④ D.①②③⑤
8.(2023·山东德州·中考真题)下图为金刚石、石墨和C60的结构模型图,图中小球分别代表碳原子。下列有关说法正确的是( )
A.三种物质都是由碳原子直接构成的
B.在三种物质中碳原子的排列方式都不相同
C.三种物质在足量氧气中燃烧的产物都不同
D.三种物质的组成元素相同,它们的性质也相同
9.(2024·重庆·中考真题)“嫦娥六号”探测器的发射火箭用到了无污染的高能燃料。该燃料最有可能是( )
A.液氢 B.液氧 C.酒精 D.石油
10.(2024江苏扬州)下列物质的性质和用途对应关系正确的是
A.铜呈紫红色,可用作导线 B.石墨能导电,可用作润滑剂
C.金刚石无色透明,可用于切割玻璃 D.稀有气体化学性质稳定,可用作保护气
11.(2025·福建省)兴趣小组开展“小区火灾隐患调查与火灾防范宣传”实践活动。
【设计方案】用某生成式人工智能软件辅助生成实践活动方案。方案强调开展可燃物、火源控制、消防设施等的调查,并对活动提出具体的实施建议。
【展开调查】调查发现:小区配有干粉灭火器;居民主要以天然气为家用燃料、以电动车为出行工具。
【进行宣传】介绍灭火器的使用方法、常见火灾隐患及应对措施等,并张贴安全标识。
基于上述实践活动,请回答下列问题:
(1)确定“可燃物、火源控制、消防设施”等调查内容所依据的化学原理是 。
(2)使用干粉灭火器灭火时,应对准火焰 (填“上”“中”或“根”)部喷射。
(3)火灾隐患及应对措施。
①天然气泄漏易引发火灾,CH4完全燃烧的化学方程式为 。
②若被困在火灾区,可采用的自救措施是 (写一条)。
(4)设置安全标识。
①“禁止烟火”的消防安全标志是 (填字母)。
②宣传语“油锅起火别慌乱,锅盖—盖火自断”蕴含的灭火原理是 。
12.中央电视台曾经报道:液化石油气掺入二甲醚()成行业潜规则,液化石油气掺入二甲醚,会导致液化气罐的配件腐蚀加剧,严重时会造成爆炸。二甲醚本身是可以作为燃料的,二甲醚可由合成气(CO和)在一定的条件下制得,其部分生产过程示意图如下:
(1)天然气属于 (填“可再生”或“不可再生”)能源。
(2)用合成气(CO和)在一定的条件下制二甲醚()时,还产生了水。写出电解水的化学方程式: 。
(3)用蒸馏法让二甲醚与甲醇的混合物分离,这是利用两者的 不同。
13.(2024湖北卷)阅读科普短文。
液态阳光,是指利用太阳能和风能等可再生能源,将二氧化碳和水转化为以甲醇(CH3OH)为代表的液态燃料和有机化学品。它可以取代传统化石能源,实现二氧化碳的循环利用。液态阳光概念示意图如下。
2020年,我国“千吨级液态阳光甲醇合成示范项目”投产运行。该项目由太阳能光伏发电、电解水制氢、二氧化碳加氢制甲醇三个基本单元构成。标志着我国利用可再生能源制备液体燃料迈出了工业化的第一步。
甲醇作为液态阳光首要目标产物,能生产乙酸、烯烃等化学品,能用作内燃机燃料,也能用于燃料电池产生电能,还能通过重整反应释放出氢气。
(1)“液态阳光生产”利用的可再生能源是 (写一种)。
(2)“液态阳光甲醇合成示范项目”使用的初始原料是 和CO2。
(3)相比氢气,液体燃料甲醇的优点有 (写一条)。
14.(2025·湖北省)阅读科普短文。
1994年,中国气象局在青海省海拔3816米的瓦里关山上建成全球大气本底站。三十年来,驻站员利用高精度仪器获得了准确、连续、海量的CO2浓度观测数据,绘制了业界著名的“瓦里关曲线”(图甲)。该曲线反映了北半球中纬度地区本底站大气CO2浓度长期变化趋势,为国际社会在应对气候变化上形成共识作出了中国贡献。
为了捕集热电厂、炼钢厂等排放烟气中的CO2,化学工程师开发了捕集CO2技术(图乙),所用的初始原料石灰石来源广泛、价格低廉,获得的高纯度CO2广泛应用于工业、农业、食品、医药、消防等领域。
(1)大气CO2浓度整体呈现 的变化趋势。
(2)同年度夏季大气CO2浓度比冬季低的非人为原因是 。
(3)在煅烧炉中,氧化钙再生的化学方程式为 。
(4)该技术的优点有 (写一条)。
15.(2024·广东·中考真题)CO2的制取及性质:
(1)制取CO2
组装一套便于添加稀盐酸的发生装置,需用到下图中的仪器有 (填字母)。
(2)性质实验
操作 现象 性质
X为澄清石灰水时,现象为 CO2能与石灰水反应
X为 时,现象为 CO2能与水反应生成酸性物质
低处的蜡烛先熄灭,高处的蜡烛后熄灭 ;CO2不燃烧,也不支持燃烧
16.(2025·四川省遂宁市)我国在联合国大会上承诺:努力争取2060年前实现“碳中和”——CO2排放量和转化量相等,为人类社会可持续发展贡献中国力量。
I.了解二氧化碳排放
CO2排放量增加可能会导致大气温室效应加剧,引发全球气候变化。
II.制备CO2
根据下列实验装置图,回答问题:
(1)仪器①的名称是 。
(2)实验室用C装置收集CO2时,气体应从 端通入(填“a”或“b”),写出实验室制取CO2的化学方程式 。
(3)若用装置B作为CO2制取的发生装置,除了废物利用的优点外,请再写出一个优点 。
III.低碳行动方案
(4)全面推进美丽中国建设,倡导“低碳”生活,应从生活中的点滴做起。下列做法符合“低碳”理念的是______(填字母)。
A.双面使用纸张 B.多乘公交车出行 C.多用一次性餐具
能力提升
1.(2024·四川乐山·中考真题)为探究燃烧的条件,利用可调节温度的电炉设计如图所示装置进行实验.已知白磷的着火点是,红磷的着火点是,氯化钠不是可燃物.下列说法错误的是( )
A.当温度为时,只有①处白磷燃烧
B.为控制变量,①②③④处所取白磷、红磷、氯化钠的质量应相等
C.当温度为时,②处红磷燃烧、③处红磷不燃烧,说明燃烧需要氧气
D.当温度升至时,④处氯化钠可能燃烧
2.(2025·江苏省苏州市)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
3.(2025·云南省)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
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
4.对金属进行切割和焊接时用到的焊枪组成如图,以下说法正确的是
A.为使燃料燃烧充分,放热高,应将燃气瓶阀门调大,氧气瓶的阀门调小
B.乙炔被压缩后灌进燃气瓶,其分子体积变小
C.氧气瓶中的氧气为焊枪提供了燃料
D.燃气瓶中为乙炔(化学式为),乙炔中碳元素的质量分数约为
5.(2025·四川省泸州市)在密闭玻璃罩内放置三根点燃的蜡烛(图甲),观察到长蜡烛先熄灭,接着短蜡烛熄灭,中间蜡烛最后熄灭。传感器测得氧气含量变化(图乙)。下列解释或结论错误的是
A.开始燃烧释放热的,升到上方隔氧,长蜡烛先熄灭
B.长蜡烛熄灭后,降温,降到下方隔氧,短蜡烛熄火
C.一段时间后,玻璃罩内氧气消耗完,中间蜡烛最后熄灭
D.冷的密度比同温时的大,但热的密度可能比冷的小
6.(2024·四川泸州·中考真题)向一集满CO2的集气瓶中放入一片蓝色石蕊试纸,注入适量的蒸馏水,盖上玻璃片,上下振荡,再将其倒置(如图),把手移开,玻璃片没有掉下来。蓝色石蕊试纸在注入蒸馏水并振荡后变红。依据现象一定能得出对应结论的是( )
A.玻璃片没有掉下,证明瓶内气压大于大气压
B.玻璃片没有掉下,证明CO2与水发生了反应
C.振荡后试纸变红,证明CO2与水反应产生了酸
D.振荡后试纸变红,证明CO2能与石蕊反应变红
7.(2024·山东烟台·中考真题)氢能具有广阔的发展前景,安全高效的制氢和储氢是氢能成为主要能源的关键。
(1)电解水制氢气可用铁作电极,是利用了铁的 。氢气在与电源 极相连的电极上产生。
(2)高压气态储氢是通过恒温高压将氢气储存在压力容器中,从微观角度解释此过程主要发生改变的是 。
(3)氢化物储氢是利用氢气与金属(如Al)反应生成金属氢化物(如),从而进行氢的储存,该过程属于 (填“物理变化”或“化学变化”)。
(4)活性炭具有很多的微孔结构,可用作储氢材料,这是利用活性炭的 性。
(5)我国科学家实现了天然气()制氢的突破,在条件下,将天然气与水蒸气直接转化为氢气与二氧化碳。请写出该反应的化学方程式 。
(6)氢气是理想的清洁能源,原因是 。
8.(2025·重庆市)兴趣小组利用下列实验装置探究燃烧条件及灭火原理。已知白磷的着火点是40℃,燃烧时产生大量白烟。
(1)关闭弹簧夹,在U形燃烧管中加入等量的白磷和红磷,浸入80℃的热水中,观察到白磷燃烧,红磷不燃烧。白磷燃烧的化学方程式为 ,此对比实验说明燃烧的条件之一是 。
(2)为了使实验现象更加明显,注入过氧化氢溶液,锥形瓶内反应的化学方程式为 。停止注入过氧化氢溶液,打开弹簧夹通入,燃着的白磷熄灭,其灭火原理是 。
(3)请指出该装置的不足之处 。
9.(2025·山东威海·中考真题)探秘航空燃料
C919客机是我国自主设计、研发并制造的大型喷气式客机,是中国航空工业的骄傲。燃料是飞机的动力来源,某化学小组开展了“我是飞机燃料设计师”项目式学习活动。
Ⅰ、航空燃料的燃烧
(1)飞机的燃料是航空煤油,请写出航空煤油(以计)完全燃烧的化学方程式 。与燃烧等质量的乙醇相比,航空煤油完全燃烧产生的二氧化碳质量 (填“大于”“小于”或“等于”)乙醇完全燃烧产生的二氧化碳质量。
(2)航空煤油燃烧产生大量,某地建设了回收利用的循环设施(如图)。
①发生器1中发生反应的化学方程式为 ,该反应过程中的能量转化形式为 。
②小林用微观示意图(如图)表示发生器2中发生的化学反应,请将其补充完整 。
Ⅱ、燃烧室的秘密
如图是某型号飞机发动机的工作简图。
(3)空气需压缩后进入燃烧室,从微观的角度解释其原因 。
(4)为探究燃料喷成细雾状的原因,进行如下实验:
①分别取两份等体积的航空煤油,一份放在金属瓶盖内点燃(图1),一份用喷壶喷成细雾状后点燃(图2)。结合实验现象分析,燃烧室内将航空煤油喷成细雾状使其充分燃烧的目的是 (答两条)。
②实验结束后,金属瓶盖内的航空煤油仍在燃烧,请提供一种灭火的方法 。
Ⅲ、设计未来燃料
航空煤油是从石油中分离出来的,为节约化石燃料,需寻找航空煤油的替代品。
(5)以地沟油为原料炼制生物航空煤油。地沟油经处理后得到油水混合物,再经过 (填操作名称)得到油,进一步转化可制得航空煤油。
(6)氨气在氧气中完全燃烧生成氮气和水,请描述该反应的微观过程 。科学家尝试利用该反应产生的能量为飞机提供动力,从对环境影响的角度分析,与航空煤油相比选择氨气作为燃料的优点是 (答一条)。
10.(2025·山东省威海市)走进碳家族
Ⅰ、碳的单质
(1)有人提出:可将碳加入金属活动性顺序中,其位置位于铝和锌之间。在高温条件下,碳可以将排在它后面的金属从其氧化物中置换出来,同时生成二氧化碳。请列举一例说明 (用化学方程式表示)。
(2)天然金刚石资源稀少,价格昂贵,人工合成金刚石一直是人们的梦想。
请对比甲烷分子结构模型、金刚石结构模型(如图),从微观角度分析用甲烷制金刚石的可行性 。
Ⅱ、碳的化合物
(3)二氧化碳的调控
我国承诺力争于2030年前实现碳达峰,2060年前实现碳中和。要实现这些目标,主要有以下两种路径:
①从源头上减少排放
能从源头上减少排放的措施有 (答一条)。
②促进的吸收与转化
可将注入深海,实现高压封存,但该方法会使海水的pH (填“增大”“减小”或“不变”),请解释原因 。植树造林能增加二氧化碳的吸收,绿色植物的光合作用能够将二氧化碳转化为葡萄糖,反应的化学方程式为 。“液态阳光”技术以二氧化碳和氢气为原料,在催化剂作用下合成甲醇和水。利用该技术生产6.4t甲醇,能消耗二氧化碳的质量是 t。
(4)乙炔的制取
乙炔是有机合成的重要原料之一,常温常压下为无色气体,难溶于水,密度比空气小。实验室常用块状电石(主要成分)和水在常温下制取乙炔。制取该气体的发生装置是 (填字母编号),若采用F装置收集乙炔气体,则气体应从 (填“a”或“b”)端导入。
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第六单元 控制燃烧
复习讲义
复习目标 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。 2.认识一些与燃烧和爆炸有关的图标,了解生活中的安全常识。 3.知道资源开发、能源利用可能会对环境产生的影响,树立环保意识。 4.通过实验探究认识二氧化碳的主要性质,能设计简单实验制备并检验二氧化碳。 5.运用控制变量思想设计燃烧条件等实验探究方案,培养学生科学探究与实践能力,初步体会调控化学反应的重要意义。
重点和难点 重点: 燃烧条件的探究;灭火的原理和方法;二氧化碳的性质与制备。能源的开发与利用。 难点: 二氧化碳性质的探究。
█知识点一 燃烧的条件
1.实验探究燃烧的条件
实验 _
现象 棉球上的酒精燃烧,水 不燃烧 蜡烛甲熄灭,蜡烛 乙燃烧 白磷先燃烧,红磷后燃 烧
结论 燃烧需要可燃物 燃烧需要充足氧气(或空气) 燃烧需要温度达到可 燃物的着火点
2.教材实验改进
(1)装置改进
如图甲,白磷燃烧时产生的五氧化二磷排放到空气中,会污染空气。改进思路为将实验放在密闭容器中(如图乙、丙、丁所示),下列装置的优点是在密闭装置中进行,减少对空气的污染。
甲 乙 丙 丁
(2)装置创新——微型装置:用80℃的热水加热盛红磷和白磷的W 形管。
上述装置的优点是节约试剂,减少污染。
3.燃烧的条件
(1)物质本身是可燃的(可燃物); (2)可燃物与充足的氧气接触; (3)达到可燃物燃烧所需的最低温度(着火点)。三者缺一不可。
4.燃烧
(1)燃烧:通常情况下,可燃物与氧气发生的一种发光、放热的剧烈的氧化反应。
(2)着火点:可燃物燃烧所需要的最低温度。着火点是物质的性质,一般不改变。
(3)燃烧与缓慢氧化的比较:
相同点:都是氧化反应、都放热;
不同点:燃烧发光、反应剧烈;缓慢氧化不发光、反应很慢。
效果检测
1.已知白磷的着火点是40℃,红磷的着火点是240℃。如图实验,三支试管里面充满氮气,初始温度25℃,升温至60℃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
A.只有②中有燃烧现象
B.由①②现象说明可燃物达者火点未必燃烧
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
【答案】C
【解析】A.试管①中白磷没有与氧气接触,试管②中白磷与氧气接触,且温度达到可燃物的着火点,试管③中红磷与氧气接触,但温度没有达到可燃物的着火点,则只有②中有燃烧现象,该选项说法正确;
B.①中白磷的温度达到着火点,但却没有燃烧,说明可燃物达到着火点未必燃烧,该选项说法正确;
C.正常情况下水的沸点是100℃,水浴温度最高达到100℃无法达到红磷的着火点240℃,所以红磷不能燃烧。③一定不会燃烧。该选项说法错误。
D.由①②现象对比说明燃烧需与氧气接触,由②③现象对比说明燃烧需要可燃物温度达到可燃物的着火点,该选项说法正确;
故选C。
2.《辍耕录》中记载.杭人燃烧松木前,将其削成薄纸片状,削成薄纸片状的目的是
A.增加可燃物
B.降低松木的着火点
C.增大松木与氧气的接触面积
D.提高松木周围的氧气浓度
【答案】C
【解析】A、燃烧木柴时,通常将其劈成细条,增大了木柴与氧气的接触面积,没有增大可燃物的量,故A错误;
B、物质的着火点属于其固有属性,不会随形状的改变而变化,故B错误;
C、燃烧木柴时,通常将其劈成细条,增大了木柴与氧气的接触面积,使物质燃烧更充分,故C正确;
D、空气中氧气的浓度几乎不变,改变可燃物形状不能改变空气中氧气的浓度,故D错误。
故选C。
█知识点二 灭火的原理
方法 典例
灭火的原理 燃烧的条件决定着灭火原理,只要破坏燃烧的任何一个条件,就可以达到灭火的目的
灭火的方法 (1)清除可燃物 熄灭燃气灶,关闭阀门; 森林着火砍掉树木,开辟隔离带;
(2)隔绝氧气(或空气) 油锅着火盖锅盖;酒精在桌面上燃烧,用湿抹布扑盖; 灯帽盖灭酒精灯等;
(3)降温到着火点以下。 消防员用水灭火;油罐着火,喷淋降温; 油锅着火,放青菜;吹灭蜡烛等
效果检测
1.燃烧是人类最早利用的化学反应之一,火善用之为福,不善用之为祸。下面是一些常用的灭火方法:
①熄灭液化气灶火焰时,关闭阀门;
②木材着火时,用泡沫灭火器灭火;
③油锅着火时,用锅盖盖灭;
④熄灭酒精灯时,用灯帽盖灭;
⑤房屋着火时,用高压水枪灭火;
⑥森林着火时,将大火蔓延线路前的一片树木砍掉。
请你从灭火原理角度,选择一种分类标准进行分类:
分类标准 ,包括事例 (填序号)。
【答案】 隔绝氧气 ②③④
【解析】灭火就是破坏燃烧的条件,可以移走可燃物,可以降低温度到可燃物的着火点以下,也可以使可燃物与氧气隔绝:
①熄灭液化气灶火焰时,关闭阀门,利用的是移走可燃物的原理;
②木材着火时,用泡沫灭火器灭火,利用的是使可燃物与氧气隔绝的原理;
③油锅着火时,用锅盖盖灭,利用的是可燃物与氧气隔绝的原理;
④熄灭酒精灯时,用灯帽盖灭,利用的是可燃物与氧气隔绝的原理;
⑤房屋着火时,用高压水枪灭火,利用的是降低温度到可燃物的着火点以下的原理;
⑥森林着火时,将大火蔓延线路前的一片树木砍掉,利用的是移走可燃物的原理;
故可以使用移走可燃物的原理的是①⑥,隔绝氧气的是②③④。
█知识点三 促进燃烧
1.燃料的充分燃烧
(1)影响燃烧现象剧烈程度的因素:①可燃物的性质;②氧气的浓度;③与氧气的接触面积。
氧气的浓度越大,燃烧就越剧烈;可燃物与氧气接触面积越大,燃烧就越剧烈。
(2)使燃料充分燃烧要考虑两点:
①燃烧时要有足够的氧气(空气);
②燃料与空气要有足够大的接触面。
(3)燃料不充分燃烧的缺点:产生的热量少,浪费资源,生成CO等污染空气的物质。
【思考与讨论】
燃气灶做饭时,火焰呈黄色或橙色,锅底有黑色固体出现的原因:氧气不足,燃烧不充分。此时应该采取的措施:将炉具的进风口“调大”,增大空气的进气量。
2.碳单质的可燃性
常用燃料的主要组成元素是碳。在氧气供给充足时,燃料中的碳充分燃烧,生成二氧化碳。若氧气供给不足,碳燃烧不充分,生成一氧化碳。
化学方程式:
C + O2(充足)点燃 CO2
2C + O2(不充足)点燃 2CO
此外,在高温下,炽热的木炭也可使二氧化碳转变成一氧化碳。
化学方程式:C + CO22CO
3.一氧化碳
一氧化碳 内容
物理性质 无色、无味的有毒气体,难溶于水,密度比空气略小。
化学性质 可燃性 2CO+02=====2C02 点燃CO,产生蓝色火焰,放出热量。
毒性 极易与人体血液中的血红蛋白结合,从而使血红蛋白不能很好地与氧气结合,失去了携氧能力,造成生物体内缺氧,而发生中毒现象;因此冬天用煤炉取暖时,一定要注意通风。
还原性 ①一氧化碳还原氧化铜:Fe2O3+3CO 高温 2Fe+3CO2 ②一氧化碳还原氧化铁:3CO+Fe2O3=====3CO2+2Fe 实验现象:观察到红棕色粉末逐渐变成黑色。
用途 ①作燃料:CO具有可燃性,将煤转化为煤气可使燃烧更充分,对环境污染程度小。 ②冶炼金属:CO具有还原性,用于冶金工业。
效果检测
1.在“烹饪与营养”劳动实践课上,小芸将灶内的柴草挑空后,火焰变旺,这是因为
A.柴草的着火点降低 B.灶内的柴草变多
C.柴草接触更多空气 D.柴草的导热性变强
【答案】C
【解析】A、可燃物的着火点一般是不变的,小芸将灶内的柴草挑空后,不能降低柴草的着火点,错误;
B、小芸将灶内的柴草挑空后,灶内的柴草没有变多,错误;
C、小芸将灶内的柴草挑空后,火焰变旺,是因为增大了柴草与氧气的接触面积,能使柴草充分燃烧,正确;
D、导热性是物质的固有性质,小芸将灶内的柴草挑空后,柴草的导热性没有变强,错误。
故选C。
2.汽车化油器将汽油燃前雾化,目的是( )
A.减少燃烧时氧气的消耗量 B.增大汽油与空气的接触面积
C.降低汽油着火点 D.减轻汽油的重量
【答案】B
【解析】促进燃烧的方法有增大接触面积和增加氧气浓度。为使汽油充分燃烧,并减少产生有害物质,燃前化油器将汽油雾化,可增大雾状汽油在内燃机气缸中与氧气的接触面积,从而促进充分燃烧,故选B。
█知识点四 爆炸是如何发生的
1.氢气的燃烧与爆炸
将一个塑料瓶的瓶底剪下,在瓶塞处插入一根带有止水夹的尖嘴玻璃管。用排水法集满纯净的氢气后,将塑料瓶移出水面,固定在铁架台上。打开止水夹,在尖嘴处点燃氢气。观察现象。
思考:为什么刚开始时氢气能够在导管的尖嘴处安静地燃烧,而片刻后却发生爆炸了呢?
当氢气刚开始燃烧时,只有少量氢气在玻璃管口跟氧气接触发生反应,产生的热量不多,很快就散失到空气中。随着燃烧的进行,空气从瓶底涌入,在瓶子中与氢气相互混合后,大量氢气分子和氧气分子同时接触,反应瞬间释放出大量的热,使气体体积在有限的空间里急剧膨胀,就发生了爆炸。
2.可燃物在有限空间内急剧燃烧,在短时间内积聚大量的热,使气体迅速膨胀而引起爆炸。
(1)是化学变化的爆炸:烟花爆竹、火药、汽油、油罐等爆炸
(2)是物理变化的爆炸:车胎、气球、高压锅、锅炉等爆炸
3.可燃气体的爆炸极限
(1)概念:可燃气体与空气形成混合气体,遇明火发生爆炸的浓度范围(即可燃气体占混合气体的体积分数范围),称为该可燃气体的爆炸极限。可燃气体的浓度低到不能发生爆炸的限度,称为爆炸下限;可燃气体的浓度高到不能发生爆炸的限度,称为爆炸上限。
(2)可燃性气体或粉尘与空气或氧气混合,遇到明火可能会发生爆炸;所以可燃性气体在点燃或加热前都要验纯,以防止发生爆炸。
(3)常见可燃性气体:氢气、一氧化碳、甲烷、天然气、煤气;可燃性粉尘:面粉、煤粉;
4.防火防爆常识
(1)加油站、油库、纺织厂、面粉加工厂、煤矿的矿井内都有“严禁烟火”的字样或消防安全标志。
(2)燃气泄漏需要立即关闭阀门并打开窗户通风。杜绝一切可能引起火星或火花的操作。
(3)在生产、运输、使用和存放易燃物和易爆物时,必须严格遵守有关规定,绝不允许违章操作。
5.与燃烧和爆炸有关的标志
6.燃烧、爆炸、缓慢氧化、自燃的区别和联系(见下表):
区 别 联 系
反应条件 反应剧烈程度 反应现象
燃烧 跟氧气接触,温度达到着火点 剧烈 发光放热 燃烧、爆炸、 缓慢氧化、自燃 的实质都是氧化反应
爆炸 在有限的空间里急速燃烧, 热量来不及散失 非常剧烈 发光放热、爆炸
缓慢氧化 跟氧气接触,温度没有达到着火点 缓慢 不发光,要放热
自燃 跟氧气接触,缓慢氧化产生的热量不易散失,温度逐渐达到着火点 由缓慢转化成剧烈燃烧 由不明显到发光放热
效果检测
1.为保护他人和自己的生命财产安全,运输危险化学品火药、汽油、浓硫酸等的车辆,必须使用重要的警示标志,其中在运输火药的车辆上应该张贴的是
A.腐蚀品 B.爆炸品
C.易燃液体 D.自燃物品
【答案】B
【解析】A、图示为腐蚀品标志,火药属于易燃易爆品,因张贴爆炸品标志,不符合题意;
B、图示为爆炸品标志,火药属于易燃易爆品,因张贴爆炸品标志,符合题意;
C、图示为易燃液体标志,火药属于易燃易爆品,因张贴爆炸品标志,不符合题意;
D、图示为自燃物品标志,火药属于易燃易爆品,因张贴爆炸品标志,不符合题意;
故选:B。
2.“安全无小事,关系你我他”,每年5月12日是我国的“防灾减灾日”。下列处理事故的处理措施错误的是
A.厨房管道天然气泄漏,立即关闭阀门,并开窗通风,不可打开抽油烟机排气
B.电器着火应先切断电源,再进行灭火
C.做实验时不小心打翻了燃着的酒精灯,用水冲灭
D.在火场浓烟中逃生,用湿毛巾捂住口鼻匍匐前行
【答案】C
【解析】A、煤气具有可燃性,泄露遇明火、电火花等可能发生爆炸;为防止煤气遇电火花发生爆炸,发现煤气管道泄漏,立即关闭阀门并开窗通风,不可打开抽油烟机排气,做法正确;
B、电器着火应先切断电源,再用灭火器扑灭,切断电源可以防止触电或火势进一步蔓延,做法正确;
C、根据酒精灯使用的注意事项,实验中不小心打翻了燃着的酒精灯,可用湿抹布扑灭,做法错误;
D、热空气因密度小而上升,地面附近有毒气体较少,并且湿毛巾可起到防毒面具的作用,在灭火或逃生过程中,一边用湿毛巾捂住嘴,一边低姿势前行,能防止吸入烟尘中毒,做法正确;
故选:C。
█知识点五 化石燃料的燃烧
1.化石燃料
化石燃料是古代生物的遗骸经一系列复杂变化而形成的,主要有煤、石油、天然气。化石燃料都是不可再生能源。
2.煤、石油和天然气
煤、汽油、煤油、柴油和液化石油气等燃料中,除了含有碳、氢元素外,还含有少量硫、氮等元素,它们在燃烧时会转化为二氧化硫和氮的氧化物,释放到大气中,造成环境污染。
天然气的主要成分是甲烷,是一种清洁能源。用压缩天然气(CNG)驱动汽车,能够显著改善汽车尾气带来的污染现象。我国有些农村地区把农作物的秸秆、杂草、人畜粪便等储存在密闭的池子中发酵,可以产生沼气。沼气的主要成分也是甲烷。
世界上多数国家利用的能量(如热能、电能等)主要来自化石燃料的燃烧。例如在我国,很大一部分电能是由煤燃烧产生的热能转化而来的。
3.选择合适的燃料
不同的燃料,成分不尽相同,性质存在差异。没有任何一种燃料是最理想的。煤炭价廉、易于储存和运输,但难以点燃且燃烧时会产生大量的二氧化硫和烟尘;天然气热值高,燃烧时不会污染环境,但是不易储存和运输……在选择燃料时要综合考虑各方面的因素。
效果检测
1.东汉时期的《汉书·地理志》中有关于石油的记载,“高奴(县)有洧水可燃”。下列关于石油的描述正确的是
A.它是一种化工产品 B.它属于可再生能源
C.其中主要含有碳元素和氢元素 D.它是一种清洁能源
【答案】C
【解析】A.石油是从有机物质中形成的,包括植物、动物和微生物残骸。在这些有机物质死亡之后,它们逐渐被埋在深层的沉积岩层中,受到地热和地压的作用,随着时间的推移,这些有机物质发生了化学反应,最终形成了石油,属于不可再生能源,并不是化工产品,选项错误;
B.石油属于不可再生能源,选项错误;
C.石油主要是碳氢化合物,其中主要含有碳元素和氢元素,还有硫元素等,选项正确;
D.石油完全燃烧产生:二氧化碳、水,不完全燃烧产生一氧化碳、二氧化碳、二氧化硫等有毒气体,不是清洁能源,选项错误;
故选C。
2.“可燃冰”外观像冰,主要含有甲烷水合物(由甲烷分子和水分子组成),还含有少量的二氧化碳等气体,是在低温和高压条件下形成的,下列有关“可燃冰”说法正确的是
A.“可燃冰”是纯净物 B.“可燃冰”跟水的化学性质相同
C.“可燃冰”在开采过程中,若出现泄露,不会对空气造成污染 D.“可燃冰”形成在压强较大的环境中
【答案】D
【解析】A、“可燃冰”除了含有甲烷水合物外还含有少量的二氧化碳等气体是混合物,选项错误;
B、“可燃冰”跟水的分子构成不同,因此化学性质不同,选项错误;
C、“可燃冰”在开采过程中,若出现泄露,会造成温室效应,污染空气,选项错误;
D、根据题意,“可燃冰”形成在压强较大的环境中,选项正确;
故选:D
█知识点六 化石燃料的综合利用
1.石油的综合利用
人们把石油称为“工业的血液”。改变石油中的分子,使大分子断裂为小分子,再将小分子按需要组合成大分子,从而把石油转化成塑料、合成橡胶、合成纤维、药物和染料等。
2.煤的综合利用
(1)我国的能源资源现状:“富煤、贫油、少气”。煤炭储量占我国化石能源总储量的90%以上。能源消费结构也以煤为主。煤炭燃烧带来的资源浪费和环境污染非常严重。
(2)煤的综合利用主要有煤的焦化、液化和气化,其产物是化肥、农药、合成材料及冶金等领域的重要原料。
3.未来燃料发展的重要方向
清洁化、低碳化是未来燃料发展的重要方向。一方面大力研发化石燃料的高效清洁利用技术,另一方面积极探索其他可再生的替代能源,尤其是污染性小的绿色能源,如氢能、太阳能、风能、地热能、潮汐能、生物质能和核能等,以保持人类社会与自然的和谐可持续发展。
效果检测
1.新能源发电一直是世界各国都在进行的项目,如图所示,我国在新能源发电方面也取得了非凡的成就。下列说法错误的是
A.风力发电、水力发电都是利用取之不尽用之不竭的能源进行发电
B.光伏发电可不受资源分布地域的限制,可利用建筑屋面的优势
C.太阳能发电不会造成空气污染
D.石油是一种由沸点不同的化合物组成的混合物,不加热就可以直接燃烧
【答案】D
【解析】A.风能和水能均属可再生能源,因此,风力发电、水力发电都是利用取之不尽用之不竭的能源进行发电,说法正确,故不符合题意;
B.光伏发电可不受资源分布地域的限制,可利用建筑屋面的优势,无污染,安全可靠,说法正确,故不符合题意;
C.太阳能发电不会造成空气污染,说法正确,故不符合题意;
D.石油是混合物,燃烧会有大量的浓烟,同时石油还有一些其他的杂质如沥青等,直接燃烧太浪费了,说法错误,故符合题意;故选D。
2.第十九届亚运会于2023年9月23日至10月8日在浙江杭州举办,所使用的火炬名为“薪火”,寓意着中华文明薪火相传。
(1)“薪火”火种燃烧 (填“属于”或“不属于”)氧化反应。
(2)“薪火”火炬燃料采用的是丙烷,丙烷完全燃烧生成二氧化碳和水。该反应的化学方程式为 。
(3)人们使用的燃料大多来自于化石燃料,如煤、石油和 等。化石燃料是由古代生物的遗骸经过一系列复杂变化而形成的,是 (填“可再生”或“不可再生”)能源。
【答案】(1)属于
(2)
(3)天然气 不可再生
【解析】(1)氧化反应是有氧气参与的反应,“薪火”火种燃烧是可燃物与氧气发生的反应,所以“薪火”火种燃烧属于氧化反应。
(2)丙烷完全燃烧是丙烷与氧气在点燃条件下反应生成二氧化碳和水,化学方程式为:。
(3)化石燃料主要包括煤、石油、天然气。
化石燃料是由古代生物的遗骸经过一系列复杂变化而形成的,使用后短期内无法重新生成,属于不可再生能源。
█知识点七 碳单质
1.碳单质的物理性质和用途
结构 构成 微粒 性质 用途 物理性质不同的原因
金刚石 碳原子 无色透明的的固体。天然存在的最硬的物质。 特殊条件下制备的金刚石薄膜透光性好、硬度大;导热性好。 制装饰品(钻石);制钻头、切割大理石、裁玻璃; 金刚石薄膜用作光学窗口和透镜的涂层;用于集成电路基板散热。 金刚石、石墨和C60都是碳元素组成的单质,物理性质有明显差异的原因: 原子的排列方式不同
石墨 碳原子 灰黑色的有金属光泽的固体;很软,有滑腻感;熔点高,有良好的导电性。 作电极或电刷、制铅笔芯、做坩埚,作机械高温润滑剂
C60 C60分子 有特殊的物理性质 用于超导、催化、材料科学等领域
2、无定形碳
(1)焦炭、木炭、活性炭和炭黑主要成分也是碳单质,结构与石墨类似。
木炭、活性炭有疏松多孔的结构,因此有吸附性,活性炭的吸附作用比木炭强。
(2)活性炭的应用:可用于防毒面具中除去毒气、制糖业中脱色以制白糖;水的净化处理;冰箱去味;吸附装修产生的有害气体。
防毒面具 环保活性炭包 冰箱除臭剂
(3)活性炭、木炭的吸附性是物理性质而不是化学性质。
效果检测
1.判断题:
(1)金刚石很硬,所以可以用作装饰品( )
(2)航天飞机表面覆盖石墨瓦,主要是利用石墨熔点高、化学性质稳定( )
(3)石墨可用于制铅笔芯,是因为石墨质软,颜色为深灰色,因为常温下碳的化学性质不活泼,所以用墨书写的文字可以长时间保存。( )
(4)金刚石硬度大,石墨质地较软,其主要原因是两者的构成微粒不同( )
(5)一种元素可能形成几种单质( )
(6)同种元素组成的不同种单质性质相同( )
(7)相同元素组成的不同碳单质,在足量的氧气中充分燃烧,产物相同( )
(8)金刚石、石墨与足球烯之间的转化为化学变化( )
(9)金刚石和石墨混合在一起得到的肯定是纯净物( )
(10)金刚石和石墨的物理性质有很大差异是因为构成它们的原子大小不同( )
(11)金刚石和石墨常温下均为黑色固体,且硬度很大( )
(12)碳纳米管是一种新型的化合物。( )
(13)木炭、活性炭的主要成分是单质碳,因为它们具有疏松多孔的结构,都具有吸附性。( )
(14)活性炭的吸附性很强,可用作食品脱色剂( )
(15)石墨有滑腻感,具有导电性、还原性和常温下化学性质很稳定等性质( )
(16)用墨书写或绘制的字画能保存很长时间而不变色是因为碳具有还原性( )
(17)在氧气充足时,碳燃烧生成二氧化碳。( )
(18)焦炭具有可燃性,可用于冶炼金属铁( )
(19)碳和氧气反应无论生成物是什么,都要放出热量( )
【答案】(1) × (2) √ (3) √ (4) × (5) √ (6) × (7)√  (8) √ (9) × (10) × (11) × (12)× (13) √ (14) √ (15) √ (16) × (17) √ (18) × (19)√
█知识点八 自然界中的碳循环
碳循环是自然界中物质和能量循环的重要组成部分。二氧化碳是含碳的主要气体,也是碳元素参与物质循环的主要形式之一。
(1)产生二氧化碳:生物的呼吸作用、生物体被微生物分解、海水中的弱酸分解、化石燃料的燃烧等。
(2)消耗二氧化碳:绿色植物吸收大气中的二氧化碳,通过光合作用产生碳水化合物;江河湖海的水体也会溶解二氧化碳,一部分最终转化为碳酸盐。
(3)二氧化碳的循环对自然界和人类社会的重要意义。
①二氧化碳是植物进行光合作用的原料,没有二氧化碳,植物无法进行光合作用,无法制造有机物和释放氧气。
②二氧化碳对人类社会也有重要意义。首先,二氧化碳是植物进行光合作用的原料,没有二氧化碳,植物无法进行光合作用,无法制造有机物,这将严重影响人类的粮食生产。其次,二氧化碳可以通过化学反应生产出甲醛、乙烯、甲酸、甲醇等化工产品,对工业生产具有重要意义。
(4)造成大气中二氧化碳含量增加的主要原因:大量燃烧化石燃料 。化石燃料燃烧会产生大量的二氧化碳,随着工业的发展,人类使用的化石燃料大量增加,这是导致大气中二氧化碳含量增加的主要原因。
效果检测
1.下列参与“碳循环”的过程,能减少大气中二氧化碳含量的是
A.火山喷发 B.光合作用 C.森林大火 D.火力发电
【答案】B
【解析】A、火山喷发会产生二氧化碳,增加大气中二氧化碳的含量,不符合题意;
B、在光照条件下,植物通过光合作用,体内的水和二氧化碳发生反应,生成葡萄糖并释放出氧气,能减少大气中二氧化碳含量,符合题意;
C、二氧化碳是绿色植物光合作用的原料,森林大火,会产生二氧化碳,也会减少二氧化碳的吸收,不符合题意;
D、火力发电会产生二氧化碳,增加大气中二氧化碳的含量,不符合题意;
故选:B。
2.“水循环”、“氧循环”和“碳循环”是自然界存在的三大重要循环,请结合图回答问题:
(1)从物质变化及分子角度看,三种循环中有一种与另外两种在变化上有本质的区别,这种循环从微观角度看主要是由 的运动引起的。
(2)用学科观点分析碳循环和氧循环,其中正确的是______(填字母序号,多选)。
A.每个人都在参与碳、氧循环
B.碳、氧循环过程中各元素质量守恒,且化合价不变
C.碳、氧循环有利于维持大气中氧气和二氧化碳含量的相对稳定
D.绿色植物的作用是通过光合作用使自然界中的氧原子总数增加
(3)自然界中的碳循环主要是通过二氧化碳来实现的。图中消耗二氧化碳的途径有 (填数字序号)。近年来,大气中二氧化碳含量增加,导致温室效应,因此人类要积极采取措施维持循环体系中二氧化碳的相对平衡。
(4)某电厂为防止环境污染,用石灰石来吸收SO2,发生反应2CaCO3+2SO2+O22CaSO4+2x,x化学式为 。
【答案】(1)水分子
(2)AC
(3)①⑥/⑥①
(4)CO2
【解析】(1)地球表面的“水循环”主要是由水分子的运动引起的,发生的是物理变化;自然界“碳循环”中的“碳”是指二氧化碳发生的化学变化;“氧循环”是指氧气发生的化学变化,则水循环与另外两种在变化上有本质的区别,它主要是由分子的运动引起的。
(2)A、每个人都在参与碳、氧循环,该观点正确;
B、碳、氧循环过程中各元素守恒,且化合价也可能发生改变,如光合作用中,氧元素的化合价发生了改变,该观点错误;
C、碳、氧循环有利于维持大气中氧气和二氧化碳含量的相对稳定,该观点正确;
D、由质量守恒定律可知,化学反应中原子的种类与数目保持不变,该观点错误。
故选AC。
(3)自然界中的碳循环主要是通过二氧化碳来实现的。图中消耗二氧化碳的途径有①⑥。
(4)化学反应前后原子的种类和个数不变,等号左边有2个钙原子、2个碳原子、2个硫原子和12个氧原子,等号右边除2x外,有2个钙原子、2个硫原子和8个氧原子,则2x中含有2个碳原子和4个氧原子,则x中含有1个碳原子和2个氧原子,则x为CO2。
█知识点九 二氧化碳
1.二氧化碳的物理性质
(1)二氧化碳的物理性质
无色、无味的气体,能溶于水,在一定压强和低温条件下变成白色块状或片状固体,称为干冰(用途制冷剂、人工降雨、食物储运、制造舞台烟雾效果)。
2.探究二氧化碳物理性质的两个实验
倾倒二氧化碳 溶解性实验
实验装置图
实验操作 向盛有高低不等两根燃着蜡烛的烧杯中倾倒二氧化碳。 向盛满二氧化碳的软塑料瓶中倒入约三分之一容积的水,振荡。
实验现象 蜡烛自下而上依次熄灭 塑料瓶变瘪了
实验分析 二氧化碳密度比空气大(物理性质); 二氧化碳不能燃烧,也不能支持燃烧(化学性质)。 原因:二氧化碳溶于水,瓶内压强变小,大气压将瓶子压瘪。
3.二氧化碳的化学性质
(1)二氧化碳不能燃烧,也不支持燃烧。
(2)与水反应:CO2+H2O=====H2CO3,生成的碳酸能使紫色蕊溶液变红色。碳酸易分解,发生反应的化学方程式为:H2CO3=====H2O+CO2↑。
(3)与灼热的碳反应: C + CO2高温 2CO(吸热反应)
(4)与碱反应:
①二氧化碳与氢氧化钙溶液反应:CO2+Ca(OH)2=====CaCO3↓+H2O,观察到有白色沉淀生成,因此实验室通常用澄清石灰水检验二氧化碳;
②二氧化碳与氢氧化钠溶液反应:CO2+2NaOH=====Na2CO3+H2O,应用:实验室通常用氢氧化钠溶液吸收或去除二氧化碳。
(5)二氧化碳与水反应
实验操作 喷稀醋酸 直接喷水 直接放入CO2中 喷水后放入CO2中 烘干第四朵花
现象 小花变红色 小花不变色 小花不变色 小花变红色 红色褪去
分析 酸能使紫色石蕊变红 水不能使紫色石蕊变色 二氧化碳不能使紫色石蕊变色 二氧化碳和水反应生成的碳酸能使紫色石蕊变红 碳酸不稳定,容易分解
结论 a.二氧化碳能与水反应生成碳酸,碳酸能使紫色石蕊变红,显酸性。 b.生成的碳酸不稳定,很容易分解生成二氧化碳和水。
实验的改进 ①操作示意图(a、d为浸有紫色石蕊试液的湿润棉花,b、c为含有紫色石蕊的干燥棉花,垂直固定装璃管的装置末画出); ②现象:d处棉花比a处棉花 先变红 ,b、c处棉花 不变红 ; ③结论:根据棉花变红的顺序,可得出二氧化碳的密度比空气 大 ,温润的棉花 变红 ,干燥的棉花 不变红 ,可得出二氧化碳能与水反应
4.二氧化碳的用途
(1)固体二氧化碳(干冰)的用途:
①制冷剂:食品冷藏保鲜和运输;医疗上血液和疫苗的储存与运输。
②用于人工增雨:利用干冰升华吸热的原理。
③制造舞台烟雾效果。
(2)灭火和作保护气:既利用二氧化碳的物理性质(密度比空气大),又利用二氧化碳的化学性质(不能燃烧,也不支持燃烧)。
(3)农业生产中的气体肥料
(4)工业生产中制作碳酸饮料(利用二氧化碳能溶于水)、纯碱、化肥、医药产品等的重要原料。
5.实验室制取二氧化碳
(1)药品:块状石灰石(或大理石)与稀盐酸
(2)化学方程式:CaCO3+2HCl==CaCl2+H2O+CO2↑
注意:①不用稀H2SO4的原因:生成的CaSO4微溶于水,会覆盖在石灰石(或大理石)表面,阻止反应的进行。
②不用浓盐酸的原因:浓盐酸易挥发,挥发出的氯化氢(HCl)气体混入生成的CO2中,使制得的气体不纯。
③不能用纯的碳酸钙或碳酸钠反应的原因:反应速率太快,不易控制。
(3)装置:固液不加热型
(4)气体收集方法:向上排空气法(集气瓶口朝上)
实验室制取二氧化碳的两种装置
(5)实验步骤:
①连接仪器
②检查装置气密性
③装化学试剂(先装固体试剂后装液体试剂)
④收集气体
(6)检验方法:将制得的气体通入澄清的石灰水,若变浑浊,则气体是二氧化碳。
验满方法:用点燃的木条,放在集气瓶口,若木条熄灭,证明已集满二氧化碳。
效果检测
1.二氧化碳是一种无色、无味的气体,应用广泛。如图①②③是验证二氧化碳性质的实验,④⑤是它在生活中的应用。
(1)以上各图中只涉及二氧化碳物理性质的有 ;
(2)如图③所示在一个充满二氧化碳的软塑料瓶内,迅速倒入少量蒸馏水,盖紧瓶塞并振荡,实验现象是 。
(3)汽水等碳酸饮料是利用二氧化碳有 的性质制成的。
【答案】 ①⑤ 软塑料瓶变瘪了 能与水反应生成碳酸
【解析】(1)以上各图中只涉及二氧化碳物理性质的有①⑤,①只体现了二氧化碳的密度比空气的大;⑤体现了干冰升华吸热的性质。故填:①⑤。
(2)在一个充满二氧化碳的软塑料瓶内,迅速倒入少量蒸馏水,盖紧瓶塞并振荡,二氧化碳能溶于水,使瓶内压强减小,实验现象是软塑料瓶变瘪了。故填:软塑料瓶变瘪了。
(3)碳酸饮料中含有碳酸,二氧化碳能与水反应生成碳酸,汽水等碳酸饮料是利用二氧化碳有能与水反应生成碳酸的性质。故填:能与水反应生成碳酸。
2.以下是CO2实验室制取、收集、干燥、存放的装置图,有关说法错误的是
A.实验室用石灰石和稀盐酸制取二氧化碳可使用装置②
B.实验室收集二氧化碳可使用装置③,气体从导管b进入
C.实验室干燥二氧化碳可使用装置④,气体从导管a进入
D.实验室收集的二氧化碳,可使用装置⑤临时存放
【答案】B
【解析】A. 装置②是固液常温反应制取气体的装置,实验室用石灰石和稀盐酸制取二氧化碳均可使用装置②,正确;
B. 二氧化碳的密度都比空气的密度大,可使用装置③,气体从导管a进入占据下方空间,空气则被赶到上方空间而从b排出,错误;
C. 浓硫酸具有吸水性,能干燥不与其反应的气体,装置④是洗气装置,导气管是长进短出,实验室干燥二氧化碳可使用装置④,气体从导管a进入,正确;
D. 二氧化碳的密度比空气的密度大,对于密度比空气大的气体,集气瓶正放,实验室收集的二氧化碳可如图⑤临时存放,正确。
故选B。
█知识点十 实现“双碳目标”的路径
1.碳循环的严重失衡
当大量排放的二氧化碳在短期内无法被吸收时,就造成了碳循环的严重失衡,导致大气温室效应加剧,引发全球气候变化。
2.碳达峰与碳中和
碳排放的最高点即碳峰值被称为碳达峰;达峰之后,人为碳排放与通过植树造林、碳捕集与封存技术等人为碳吸收达到平衡,即为碳中和。
3.中国“双碳”目标
2020年9月,我国在联合国大会上承诺:中国将提高国家自主贡献力度,采取更加有力的政策和措施,二氧化碳排放力争于 2030 年前达到峰值,努力争取 2060 年前实现碳中和。
4.实现“双碳”目标的思路
一方面要从源头上减少化石燃料的利用,控制二氧化碳的产生,从而减少二氧化碳的排放,比如开发能替代化石燃料的绿色能源等。另一方面,对于不得不排放的二氧化碳就要加大力度促进二氧化碳的吸收和转化。比如通过植树造林提高植物的光合作用,通过人工方法对二氧化碳进行捕集、利用与封存(包括海洋封存、陆地封存、矿石碳化、地质利用、化工利用、生物利用等)。依据二氧化碳的性质可以寻求降低大气中二氧化碳含量的方法,重塑碳循环的健康模式。
效果检测
1.“碳达峰”是指中国承诺2030年前二氧化碳排放不再增长。下列做法不利于“碳达峰”的是
A.工地废气处理后排放 B.多种树,扩大绿化面积
C.冬奥会使用氢能源汽车 D.燃放烟花爆竹,增添春节气氛
【答案】D
【解析】A、工地废气处理后排放,能减少二氧化碳排放量,有利于“碳达峰”,故A正确;
B、多种树能使植物通过光合作用,减少二氧化碳排放量,有利于“碳达峰”,故B正确;
C、氢气在燃烧时生成物只有水,能减少二氧化碳排放量,有利于“碳达峰”,故C正确;
D、烟花爆竹在燃烧时能产生二氧化碳,不利于“碳达峰”,故D错误。
故选D。
2.2023年12月9日《中国汽车产业绿色低碳发展路线图1.0》明确提出,中国汽车产业绿色低碳发展的总体目标是力争2030年前碳达峰,2060年实现碳中和。
请你回答下列问题:
(1)能产生温室效应的气体是_____
A.CO B.CO2 C.H2 D.NH3
(2)为了减缓大气中二氧化碳含量的增加,以下建议可行的是_____
①开发太阳能、风能、水能、地热能等新能源
②合理使用煤、石油、天然气等矿物燃料
③大量植树造林,禁止乱砍乱伐
A.①②③ B.②③ C.①③ D.①②
(3)为了节省石油资源,甲醇可添加到汽油中制成甲醇汽油,在催化剂的作用下,CO2与H2反应生成甲醇(CH3OH)和H2O,写出该反应的化学方程式为 。
(4)将二氧化碳直接注入深海可以缓解全球气候变暖,因为二氧化碳可以和水反应生成 。(填化学式)
(5)二氧化碳常用于灭火的原因是: 。
【答案】(1)B
(2)A
(3)
(4)H2CO3
(5)密度比空气大,不燃烧、也不支持燃烧
【解析】(1)能产生温室效应的气体是二氧化碳。
故选B。
(2)①开发太阳能、水能、风能、地热能等新能源,可减少化石燃料的使用,减少二氧化碳的排放,正确;
②合理使用煤、石油、天然气等矿物质燃料,能减少二氧化碳的排放,正确;
③大量植树造林,禁止乱砍滥伐,利于植物光合作用吸收二氧化碳,正确。
故选A。
(3)在催化剂的作用下,CO2与H2反应生成甲醇(CH3OH)和H2O,该反应的化学方程式为:;
(4)将二氧化碳直接注入深海可以缓解全球气候变暖,因为二氧化碳可以和水反应生成碳酸,化学式为H2CO3;
(5)二氧化碳常用于灭火的原因是:密度比空气大,不燃烧、也不支持燃烧。
█考点一 探究燃烧的条件
【例1】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
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
【答案】C
【解析】A、①中白磷与氧气接触,温度为80℃,到达白磷的着火点,白磷燃烧,③中白磷与氧气接触,温度为20℃,没有到达白磷的着火点,白磷不燃烧,对比①③处现象,说明可燃物燃烧需要温度达到着火点,故选项说法正确;
B、①中白磷与氧气接触,温度为80℃,到达白磷的着火点,白磷燃烧,②中白磷不与氧气接触,温度为80℃,达到白磷的着火点,白磷不燃烧,对比①②处现象,说明可燃物燃烧需要空气(氧气),故选项说法正确;
C、②中白磷不燃烧是因为白磷不与氧气接触,③中白磷不燃烧是因为没有到达白磷的着火点,原因不同,故选项说法错误;
D、白磷燃烧反应生成五氧化二磷,会污染空气,装置中气球可以起到防止污染空气的作用,故选项说法正确。
故选:C。
【变式1-1】(2024·山东临沂·中考真题)为进一步探究燃烧条件和灭火原理,小明同学将铜丝网放置在蜡烛火焰中上部,发现铜丝网下方蜡烛正常燃烧,上方没有火焰,如图所示。请分析铜丝网上方没有火焰的原因是( )

A.铜丝网隔绝氧气或空气
B.铜丝网上方没有石蜡蒸气等可燃物
C.铜丝网散热,其上方温度没有达到可燃物的着火点
D.灭火就是要同时破坏燃烧的三个条件
【答案】C
【解析】A、铜丝网不能隔绝氧气或空气。A不符合题意;
B、蜡烛燃烧过程中,部分石蜡受热熔化,熔化后的液态石蜡气化成石蜡蒸气,热石蜡蒸气上升到铜丝网上方。所以铜丝网上方有石蜡蒸气等可燃物。B不符合题意;
C、铜丝的导热性很好,当火焰遇到铜网后,热量迅速被铜丝所散失,铜丝散热,使铜网上方温度下降至石蜡蒸气的着火点以下,即其上方温度没有达到可燃物的着火点。所以铜丝网上方火焰熄灭,即铜丝网上方没有火焰。C符合题意;
D、灭火就是要破坏燃烧的一个条件即可。D不符合题意。
综上所述:选择C。
【变式1-2】某化学小组对物质燃烧需要哪些条件产生了兴趣,于是进行了以下相关探究活动。
【探究实验】同学们设计了如下图所示的实验:

实验一 实验二 实验三 氧气含量的变化图
【解释与结论】
(1)实验一:加热片刻观察到A中棉球上的酒精燃烧,B中棉球上的水不燃烧,由此得出物质燃烧的条件之一是 。
(2)实验二:观察到乒乓球碎片燃烧的同时滤纸碎片并没有燃烧,由此得出物质燃烧的条件之一是 。
(3)实验三:将燃着的蜡烛放在如图所示的密闭容器中,同时用氧气传感器测出密闭容器中氧气含量的变化如图所示,下列说法错误的是______(填字母)。
A.蜡烛燃烧需要氧气。
B.蜡烛燃烧前,密闭容器中氧气的体积分数为21%
C.蜡烛熄灭后,密闭容器中还有氧气
D.蜡烛熄灭后,密闭容器中的二氧化碳体积分数为84%
(4)【归纳与反思】通过以上探究实验,同学们得出了物质燃烧的条件。根据燃烧的条件,同学们联想到二氧化碳可以用来灭火,是利用了二氧化碳不能燃烧,(一般)也不支持燃烧且 的性质。
(5)【讨论与交流】用完酒精灯后,必须用 ,不可用嘴去吹。熄灭酒精灯体现的灭火原理是 。
【答案】(1)燃烧需要可燃物
(2)温度需达到可燃物的着火点
(3)D
(4)密度比空气大
(5)灯帽盖灭 隔绝氧气(或空气)
【解析】(1)实验一中加热片刻观察到A中棉球上的酒精燃烧,B中棉球上的水不燃烧,由此得出物质燃烧的条件之一是燃烧需要可燃物。
(2)实验二中观察到乒乓球碎片燃烧的同时滤纸碎片并没有燃烧,由此得出物质燃烧的条件之一是温度需达到可燃物的着火点。
(3)A、氧气具有助燃性,蜡烛燃烧需要氧气,故A选项说法正确;B、由图像可知,蜡烛燃烧前,密闭容器中氧气的体积分数为21%,故B选项说法正确;C、当氧气的浓度小于一定程度时,就不能支持可燃物的燃烧,所以蜡烛熄灭后,密闭容器中还有氧气,故C选项说法正确;D、蜡烛熄灭后,密闭容器中的二氧化碳体积分数小于84%,因为剩余气体除了氧气外,还有二氧化碳、稀有气体等物质,故D选项说法错误。故选D。
(4)二氧化碳可以用来灭火,是利用了二氧化碳不能燃烧,一般也不支持燃烧且密度比空气大的性质。
(5)用完酒精灯后,必须用灯帽盖灭,不可用嘴去吹。熄灭酒精灯体现的灭火原理是隔绝氧气(或空气)。
█考点二 燃烧的条件与灭火的原理
【例2】(2024·山东枣庄·中考真题)生活处处即化学,对下列生活现象解释合理的是( )
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
【答案】B
【解析】A、煤炉火越扇越旺,是因为增大了氧气的浓度,说法错误,不符合题意;
B、煤粉比煤块燃烧更旺,是因为增大了可燃物与氧气的接触面积,说法正确,符合题意;
C、油锅着火放入青菜后熄灭,是因为降低了温度至油的着火点以下,说法错误,不符合题意;
D、移除炉灶内木柴后灶火熄灭,是因为移除了可燃物,说法错误,不符合题意。
故选:B。
【例3】对于生活中的化学认知,下列说法不正确的是
A.图1中煤块制成蜂窝煤,目的是增大燃烧时煤与空气的接触面积
B.图2中火柴头斜向下时更容易持续燃烧,因为未燃着火柴梗的温度更易达到着火点
C.图3中蜡烛火焰很快熄灭,是因为金属丝隔绝了氧气
D.图4中室内围炉煮茶,燃烧木炭时需保持良好通风,目的是防止一氧化碳中毒
【答案】C
【解析】A、煤块制成蜂窝煤再燃烧,目的是增大煤与空气的接触面积,使燃烧更充分,说法正确,不符合题意;
B、火柴头斜向下时更容易持续燃烧,是因为燃烧放出的热量能使火柴梗的温度更易达到着火点,说法正确,不符合题意;
C、图1中蜡烛火焰很快熄灭,是因为金属丝良好的导热性,使热量快速散失,温度降低至蜡烛着火点以下,说法不正确,符合题意;
D、木炭不充分燃烧会生成有毒的一氧化碳,所以在室内围炉煮茶,燃烧木炭时需保持良好通风,目的是防止一氧化碳中毒,说法正确,不符合题意。
故选C。
【变式2-1】(2024·四川眉山·中考真题)下列关于燃烧与灭火的说法错误的是( )
A.油锅着火后立即用锅盖盖灭
B.森林失火时,可将大火蔓延路线前一片树木砍掉,形成隔离带
C.做饭时,燃气灶火焰出现黄色,锅底出现黑色,可调小灶具进风口
D.燃着的酒精灯不慎碰倒,若洒出的酒精燃烧起来,应立刻用湿抹布扑灭
【答案】C
【解析】油锅着火后立即用锅盖盖灭,利用隔绝氧气的原理达到灭火目的,A说法正确,不符合题意;森林失火时,可将大火蔓延路线前一片树木砍掉,形成隔离带,利用使可燃物与其他物品隔离的原理达到灭火目的,B说法正确,不符合题意;做饭时,燃气灶火焰出现黄色,锅底出现黑色,这是氧气不足造成的,需要调大灶具进风口,C说法错误,符合题意;燃着的酒精灯不慎碰倒,若洒出的酒精燃烧起来,应立刻用湿抹布扑灭,利用隔绝氧气的原理达到灭火目的,D说法正确,不符合题意。
【变式2-2】如图是我国古代使用的火折子,竹筒帽盖上时,草纸保留火星。使用时,只需打开竹简帽,对着火星轻轻一吹,草纸就燃烧起来,下列说法不正确的是
A.草纸是可燃物
B.装在竹筒内的草纸发生缓慢氧化反应
C.竹简要盖上帽是为了减少与氧气接触
D.打开竹简帽,吹一吹,降低了草纸的着火点,从而燃烧起来
【答案】D
【解析】A、使用时,只需打开竹筒帽,对着火星轻轻一吹,草纸就燃烧起来,说明草纸具有可燃性,是可燃物,故A说法正确;
B、装在竹筒内的可燃物本身在与少量氧气进行缓慢燃烧,发生的是氧化反应,属于缓慢氧化,故B说法正确;
C、竹筒盖上盖子后减少了内部的可燃物与氧气的接触,使可燃物不能剧烈燃烧,故C说法正确;
D、打开盖子,吹一吹,提供了足够的氧气,使可燃物剧烈燃烧,着火点是物质的固有属性,一般不能改变,故D说法不正确;
故选:D。
【变式2-3】对如图相关问题的解释或推测错误的是
A.图①中用灯帽盖灭酒精灯是因为灯帽能隔绝空气
B.图②将煤球变成蜂窝煤燃烧更充分,是增大了煤与空气的接触面积
C.图③中火柴头斜向下时更容易燃烧,是因为氧气不充足
D.图④中铜片上的乒乓球碎片燃烧而滤纸碎片不燃烧,是因为滤纸碎片的着火点高于乒乓球碎片
【答案】C
【解析】A、灭火原理是移除可燃物、降低温度至可燃物着火点以下、隔绝氧气,用灯帽盖灭酒精灯是因为灯帽能隔绝空气,故选项说法正确;
B、增大可燃物与氧气的接触面积可以使可燃物充分燃烧,将煤球变成蜂窝煤燃烧更充分,是因为增大了煤与空气的接触面积,故选项说法正确;
C、火柴头斜向下时更容易燃烧,是因为火柴头燃烧释放的热量能持续给火柴梗提供热量,使温度能达到火柴梗的着火点,故选项说法错误;
D、铜片上的乒乓球碎片燃烧而滤纸碎片不燃烧,是因为滤纸碎片的着火点高于乒乓球碎片,温度没有达到滤纸碎片的着火点,故选项说法正确;
故选:C。
█考点三 易燃、易爆安全常识
【例4】(2024·山东滨州·中考真题)下列关于燃烧与灭火的说法正确的是( )
A.有发光、发热现象的变化一定是燃烧 B.炒菜时油锅起火,可用锅盖盖灭
C.可以通过降低可燃物的着火点来灭火 D.夜间发现煤气泄漏,立即开灯检查
【答案】B
【解析】A、有发光发热现象的变化不一定是燃烧,如灯泡通电发光放热,故说法错误;
B、炒菜时,油锅着火可用锅盖盖灭,这是利用了隔绝氧气灭火的措施,故说法正确;
C、物质的着火点一般不变,故说法错误;
D、家里煤气泄漏,不能立即开灯检查,否则可能引起爆炸,故说法错误。
故选B。
【变式3-1】(2025·山东·中考真题)科学与生活交融,安全与健康同行,下列做法正确的是
A.煤炉取暖时注意通风 B.电器起火时用水灭火
C.霉变花生清洗后食用 D.用稀甲醛溶液泡海鲜
【答案】A
【解析】A、煤炉燃烧时,如果氧气不足,会产生一氧化碳。一氧化碳是一种无色无味的有毒气体,能与血液中的血红蛋白结合,阻止氧气运输,导致人体缺氧甚至死亡。通风可确保氧气充足,减少一氧化碳生成,避免中毒。因此该做法正确,符合题意;
B、电器起火时,电路可能仍带电。自然界的水是导体,用水灭火会导致触电或短路,正确做法是切断电源后使用干粉灭火器或二氧化碳灭火器。因此该做法错误,不符合题意;
C、霉变花生可能含有黄曲霉毒素,这是一种强致癌毒素,食用后可能导致急性中毒或长期健康问题(如肝癌)。因此该做法错误,不符合题意;
D、甲醛(福尔马林)是一种有毒化学物质,常用于防腐,但具有强刺激性和致癌性。用于食品会残留有害物质,违反食品安全法规。因此该做法错误。不符合题意。
故选A。
【变式3-2】(2025·山东威海·中考真题)2025年5月12日是第17个全国防灾减灾日,主题是“人人讲安全,个个会应急——排查身边灾害隐患”。下列做法正确的是
A.电动自行车在居民楼内充电 B.夜间煤气泄漏开灯检查
C.在加油站内拨打电话 D.楼房起火时,用湿毛巾捂住口鼻,贴近地面逃离
【答案】D
【解析】A、电动自行车电池充电时可能因短路或过热引发火灾,居民楼内充电存在安全隐患,该选项做法不正确;
B、煤气泄漏时,开灯可能产生电火花,引燃可燃气体,正确做法是关闭气阀、开窗通风并撤离,该选项做法不正确;
C、加油站空气中可能含汽油蒸气,手机使用可能产生电火花,存在爆炸风险,该选项做法不正确;
D、火灾中烟雾和有毒气体会上升,贴近地面可减少吸入,湿毛巾能过滤部分烟尘,该选项做法正确。
故选D。
█考点四 碳单质的性质与用途
【例5】(2025·福建·中考真题)下列用于制作简易净水装置的材料中,能吸附色素、去除异味的是
A.塑料瓶 B.小卵石 C.石英砂 D.活性炭
【答案】D
【解析】A. 塑料瓶仅作为容器,用于盛装其他材料,不具备吸附能力,选项错误。
B. 小卵石通过物理过滤拦截大颗粒杂质,无法吸附色素或异味,选项错误。
C. 石英砂用于过滤细小颗粒,属于物理过滤,无吸附作用,选项错误。
D. 活性炭因疏松多孔的结构,比表面积大,能通过物理吸附去除色素和异味,选项正确。
故选:D。
【变式4-1】在生活生产中碳单质的应用广泛。下列有关含碳物质的性质或用途正确的是( )
A.活性炭具有吸附性 B.木炭常温下化学性质很活泼
C.金刚石用作电极 D.石墨用作钻探机钻头
【答案】A
【解析】A、活性炭具有疏松多孔的结构,有吸附性,符合题意;
B、木炭(主要成分是碳)常温下化学性质不活泼,不符合题意;
C、金刚石不具有导电性,不能用作电极,不符合题意;
D、石墨质软,不能用作钻探机钻头,不符合题意;
故选A。
【变式4-2】(2025·湖南长沙·中考真题)认真阅读下列科普短文。
“人才济济”的碳家族
墨是文房四宝之一,在我国书法和绘画中发挥了重要作用。《天工开物》中就有制墨的记载:将桐油、猪油、松枝等进行不完全燃烧,取其产生的黑色粉状物质(主要成分是碳)加水、加胶制成液体,浇注在模具中,干燥后即成墨。
墨的主要成分是炭黑,结构与石墨类似。从石墨中剥离得到的单层石墨片即石墨烯,它被喻为“改变世界的神奇材料”,有优异的导电导热性、超出钢铁数十倍的强度和极佳的透光特性。如果我们把石墨(结构如图所示)当作一本书,其中的每一页纸都可以被认为是石墨烯。
石墨的碳层间距是0.335nm(),能够嵌入锂离子,目前被广泛应用于锂离子电池负极材料。但地球上锂资源有限,钠资源更为丰富,现在正不断加大钠离子电池的研发。石墨的碳层难以嵌入钠离子,与石墨结构相似的物质——硬碳,其结构中存在相互扭曲的碳层,碳层间距约为0.37~0.40nm,能够嵌入钠离子,因此硬碳成为钠离子电池负极材料的优秀候选者。
依据短文内容,回答下列问题:
(1)推测桐油、猪油、松枝中一定含 元素。
(2)写出石墨烯的一条物理性质 。
(3)钠离子电池负极材料的优秀候选者是硬碳而不是石墨,原因是 (从结构角度分析)。
【答案】(1)碳/C
(2)优异的导电导热性(合理即可)
(3)硬碳结构中存在相互扭曲的碳层,且碳层间距比石墨大(合理即可)
【解析】(1)根据题干可知,桐油、猪油、松枝等进行不完全燃烧,会产生主要成分是碳的黑色粉状物质。根据质量守恒定律,化学反应前后元素种类不变,所以可推测桐油、猪油、松枝中一定含碳(C)元素。
(2)物理性质是不需要发生化学变化就能表现出来的性质。文中提到石墨烯有优异的导电导热性、极佳的透光特性,这些都属于物理性质。
(3)从结构角度分析,文中明确指出石墨的碳层难以嵌入钠离子,而硬碳结构中存在相互扭曲的碳层,且碳层间距较大(约为0.37~0.40nm),这种结构特点使其能够嵌入钠离子,所以硬碳成为钠离子电池负极材料的优秀候选者。
█考点五 二氧化碳的性质
【例6】(2024·北京·中考真题)用如图所示装置和干燥紫色石蕊纸花进行实验,验证的性质。
(1)观察到澄清石灰水变浑浊,反应的化学方程式为 ;由该实验还可以得出分子具有的性质是 。
(2)为验证能与水反应,需进行的操作及现象是 。
【答案】(1) 分子在不断运动
(2)先将干燥紫色石蕊纸花放入盛有二氧化碳的集气瓶中,纸花不变色,将纸花取出喷水后再放入盛有二氧化碳的集气瓶中,纸花变红
【解析】(1)澄清石灰水变浑浊发生反应为二氧化碳和氢氧化钙反应生成碳酸钙和水,该反应的化学方程式为:;
该实验中,二氧化碳和澄清石灰水没有直接接触,一段时间后,澄清石灰水变浑浊,说明分子在不断运动,当二氧化碳分子运动到澄清石灰水处时,二氧化碳和氢氧化钙反应,澄清石灰水变浑浊;
(2)验证二氧化碳能与水反应,可先将干燥紫色石蕊纸花放入盛有二氧化碳的集气瓶中,纸花不变色,说明二氧化碳不能使石蕊变色,将纸花取出喷水后再放入盛有二氧化碳的集气瓶中,纸花变红,说明二氧化碳和水发生了反应,故填:先将干燥紫色石蕊纸花放入盛有二氧化碳的集气瓶中,纸花不变色,将纸花取出喷水后再放入盛有二氧化碳的集气瓶中,纸花变红。
【变式5-1】下图所示是有关二氧化碳性质的实验,其中说法正确的是
A.此实验只能证明二氧化碳不支持燃烧
B.此实验试管中液面上升,澄清石灰水变浑浊
C.此实验可证明二氧化碳能使紫色石蕊变红色
D.此实验既可证明二氧化碳能溶于水,也可证明二氧化碳能与水反应
【答案】B
【解析】A、此实验证明二氧化碳不燃烧也不支持燃烧,密度比空气大。A不正确;
B、澄清石灰水变浑浊是因为二氧化碳与澄清石灰水反应生成碳酸钙沉淀和水,二氧化碳被消耗,所以试管中液面上升。B正确;
C、实验中观察到紫色石蕊变红色,是因为二氧化碳与水反应生成碳酸,不能证明二氧化碳能使紫色石蕊变红色。C不正确;
D、此实验只能证明二氧化碳能溶于水,不能证明二氧化碳能与水反应。D不正确。
综上所述:选择B。
【变式5-2】下列有关碳和碳的氧化物说法不正确的是
A.CO和CO2均可通过C和O2反应得到
B.CO可作燃料,CO2可作气体肥料
C.CO有毒,煤炉上放一壶水能防止煤气中毒
D.金刚石薄膜可用于集成电路基板散热
【答案】C
【解析】A. 碳(C)与氧气(O2)反应时,若氧气充足生成CO2,氧气不足则生成CO。因此,CO和CO2均可通过C和O2反应得到,故选项说法正确;
B. CO具有可燃性,可用作燃料;CO2参与光合作用,可作气体肥料,故选项说法正确;
C. CO难溶于水,煤炉上放水无法有效吸收CO,不能防止煤气中毒。正确方法是保持通风,故选项说法错误;
D. 金刚石导热性优异,可用于集成电路基板散热,故选项说法正确;
故选:C。
█考点六 二氧化碳的制取
【例7】(2025·江苏省苏州市)某同学在实验室制取并进行研究。
(1)该同学拟用块状石灰石制。
①应选用的另一种试剂是 (填名称)。
②用图-1所示仪器组装一套可以随时添加液体试剂的发生装置,需要用到的仪器有 (填字母)。
(2)如图-2所示,进行验证能与水反应生成酸性物质的实验。
①试管中的物质为 。
②通入后可观察到的现象为 。
(3)下列反应均能生成。
A.木炭燃烧
B.碳酸钠与稀硫酸反应
C.石灰石高温分解
D.CO与氧化铁高温下反应
①其中最适合用于实验室制取的是 (填字母)。
②你选择的反应适合用于实验室制取的主要理由是 (写两条)。
(4)收集时,常用燃着的木条放在集气瓶口验满。木条熄灭,真的集满了吗?如图-3,向三颈烧瓶中持续通,测定瓶内氧气体积分数的变化情况,并用燃着的木条置于瓶口观察其是否熄灭,结果如图-4所示。
①图-3中,通导管的末端应处于 (填“A”或“B”)位置。
②图-4所示点处燃着的木条熄灭,此时三颈烧瓶内的体积分数约为 。
【答案】(1)稀盐酸 AC
(2)滴有紫色石蕊溶液的水 溶液由紫色变为红色
(3)B 制得的较纯净;常温进行,操作方便
(4)B 60%/61.9%
【解析】(1)①实验室常用石灰石与稀盐酸反应制取二氧化碳,故应选用的另一种试剂是稀盐酸;
②实验室常用石灰石与稀盐酸反应制取二氧化碳,该反应中反应物为固体和液体,反应条件为常温,应选择固液常温型发生装置,C中的长颈漏斗可以随时添加液体试剂,故需要用到的仪器有AC;
(2)①如图-2所示,进行验证能与水反应生成酸性物质的实验,二氧化碳与水反应生成碳酸,碳酸显酸性,能使紫色石蕊溶液变红,则试管中的物质为滴有紫色石蕊溶液的水;
②通入后可观察到的现象为溶液由紫色变为红色;
(3)①
A、木炭在氧气中燃烧生成二氧化碳,氧气不足可能产生一氧化碳等杂质气体,不易收集到纯净的二氧化碳,同时操作过程中存在一定危险性,所以不适合用于实验室制取二氧化碳;
B、碳酸钠与稀硫酸反应生成硫酸钠、二氧化碳和水,制得的较纯净,且该反应在常温下进行,操作方便,适合用于实验室制取二氧化碳;
C、石灰石主要成分是碳酸钙,碳酸钙在高温条件下分解生成氧化钙和二氧化碳,该反应需要高温条件,操作复杂且能耗高,不适合用于实验室制取二氧化碳;
D、一氧化碳与氧化铁在高温条件下反应生成铁和二氧化碳,该反应需要高温条件,且一氧化碳有毒,操作不当会造成危险,不适合用于实验室制取二氧化碳;
综上可知,最适合用于实验室制取的是B;
②B反应适合用于实验室制取的主要理由是制得的较纯净;常温进行,操作方便等;
(4)①二氧化碳密度比空气大,所以图-3中,通导管的末端应处于B位置;
②图-4所示点处燃着的木条熄灭,此时三颈烧瓶内的体积分数为8%,由于氧气约占空气总体积的五分之一(或21%),则此时三颈烧瓶内空气的体积分数为(或),故此时三颈烧瓶内的体积分数约为(或)。空气中二氧化碳约占空气体积的0.03%,占比非常小,保留一位小数对结果无影响,忽略不计。
【变式6-1】(2025·山西省)如图分别是实验室制取氧气和二氧化碳的发生装置。完成该实验的操作中,正确的一项是
A.均需用酒精灯加热 B.均可用镊子装入固体
C.均需检查装置的气密性 D.均可用带火星木条检验气体
【答案】C
【解析】A、制取氧气的装置为固体加热装置,需要酒精灯加热,制取二氧化碳的装置为固液常温装置,不需要酒精灯加热,故选项错误;
B、制取氧气的装置试管口有一团棉花,选用的是高锰酸钾粉末状物质,需要用药匙或纸槽,将药品送至试管底部,制取二氧化碳选用大理石或石灰石,可用镊子装入固体,故选项错误;
C、制取氧气和二氧化碳都有气体生成,均需检查装置的气密性,故选项正确;
D、氧气具有助燃性,能使得火星的木条复燃,可用带火星的木条检验,二氧化碳常用澄清的石灰水来检验,故选项错误。
故选:C。
【变式6-2】(2025·四川省凉山州市)化学兴趣小组的同学用如图装置制取并探究CO2的性质。
查阅资料:CO2几乎不溶于饱和碳酸氢钠溶液。
(1)图中a仪器的名称是 。
(2)同学们用大理石与盐酸反应制取二氧化碳,A装置内反应的化学方程式为 。
(3)B装置中饱和碳酸氢钠溶液的作用是 。
(4)对比D、E装置中观察到的现象,可以得出的结论是 。
【答案】(1)锥形瓶
(2)
(3)除去二氧化碳中的氯化氢杂质
(4)二氧化碳能与水反应
【解析】(1)由图可知,仪器a的名称是:锥形瓶;
(2)同学们用大理石与盐酸反应制取二氧化碳,A装置内反应为大理石的主要成分碳酸钙和稀盐酸反应生成氯化钙、二氧化碳和水,该反应的化学方程式为:;
(3)盐酸具有挥发性,会使制得的二氧化碳中混有氯化氢,碳酸氢钠溶液能与氯化氢反应生成氯化钠、二氧化碳和水,故饱和碳酸氢钠溶液的作用是:除去二氧化碳中的氯化氢杂质;
(4)D装置中干燥的石蕊纸花不变色,说明二氧化碳不能使石蕊变色,E装置中润湿的石蕊纸花变红,说明二氧化碳能与水反应。
█考点七 能源的分类、开发与利用
【例8】(2025·山东青岛·中考真题)能源是社会发展的动力,能源开发利用的程度是衡量国家生产力水平的标志。
(1)图一展示了我国2013年至2023年间的能源结构消费占比。据图可知:占消费主体地位的能源是 ,化石燃料的使用占比逐年 (填“增加”或“减少”)。
(2)我国是世界上首个稳定开采“可燃冰”的国家。“可燃冰”是一种自然存在的天然气水合物,被视为石油的替代能源。天然气的主要成分是甲烷(),它在氧气中完全燃烧的化学方程式为 。
(3)我国“液态阳光”技术以二氧化碳和氢气为原料,在催化剂作用下合成液体燃料甲醇(),生产过程如图二所示。
①生产过程中利用的可再生能源是 (写一种),在电解装置中,能量由 能转化为 能。
②请写出合成甲醇的化学方程式 。
③在合成和使用甲醇的过程中,可循环利用的物质是 。
【答案】(1)煤炭 减少
(2)
(3)太阳能(或风能) 电 化学 水(H2O)
【解析】(1)观察可知,在各年份的能源结构消费占比中,煤炭的占比一直较大,所以占消费主体地位的能源是煤炭。同时可以看到,随着年份的推移,煤炭、石油、天然气这些化石燃料的占比柱状图高度整体呈下降趋势,即化石燃料的使用占比逐年减少。
(2)甲烷CH4在氧气中完全燃烧生成二氧化碳和水,根据化学反应前后原子种类和数目不变进行配平,化学方程式为。
(3)①可再生能源是指在自然界中可以不断再生、永续利用的能源。在这个生产过程中,太阳能和风能都属于可再生能源,这里可以写太阳能(或风能)。在电解装置中,电能使水分解产生氢气和氧气,能量由电能转化为化学能(因为电解过程中生成了新物质,将电能转化为物质中的化学能储存起来)。
②二氧化碳和氢气在催化剂的作用下合成甲醇,同时还会生成水。根据化学反应前后原子种类和数目不变进行配平,化学方程式为 。
③观察生产过程图可知,在合成甲醇的反应中生成了水,而水又作为电解装置的原料参与反应,所以在合成和使用甲醇的过程中,可循环利用的物质是水(H2O)。
【变式7-1】(2025·四川省南充市)2025年5月,国家重点研发计划“氢能技术”重点专项“液氢储供加用技术”落户南充。
(1)因为氢气的燃烧热值高和 (任答一 点),氢能被称为最理想的能源。
(2)可再生能源电解水制氢是未来的重点研发方向,电解水的化学方程式为 。
(3)能将氢气储存在70兆帕大容积IV型储氢瓶中,其原因是 (从微观角度解释)。
【答案】(1)燃烧产物只有水,无污染,原料来源广泛
(2)
(3)分子之间有间隔
【解析】(1)氢气燃烧产物是水,无污染,且氢气可通过水电解制取,原料来源广泛,故氢能被称为最理想的能源;
(2)水通电分解生成氢气和氧气,该反应的化学方程式为:;
(3)能将氢气储存在70兆帕大容积IV型储氢瓶中,其原因是分子之间存在间隔,受压后,分子之间的间隔变小。
【变式7-2】(2025·山东烟台·中考真题)2025年3月,我国首个利用清洁能源的海洋氢氨醇一体化项目在烟台建设完工。该项目的主要流程如下图,相关物质的沸点如下表。
燃料 沸点(°C)(101kPa)
氢气
氨气
甲醇 64.7
(1)在水电解装置中,与电源正极相连的电极产生1000L气体,则与电源负极相连的电极上产生的气体体积是 L。
(2)在合成装置1中产生氨气。氨气燃烧生成氮气和水,可作为远洋船舶的绿色燃料。从燃烧产物看,氨气被称为绿色燃料的原因是 。
(3)合成装置2中发生的反应是。甲醇可做燃料,其充分燃烧的化学方程式是 。从反应物分析,用合成装置2生产甲醇比用石油为原料生产甲醇有利于实现“双碳”目标,原因是 。
(4)氢气本身就是绿色燃料,转化成氨气或甲醇再做燃料的原因是 。
【答案】(1)2000
(2)燃烧产物是氮气和水,无污染
(3) 消耗捕集的CO2,减少碳排放
(4)氢气沸点低,难储存运输,转化为氨气或甲醇更易储存运输
【解析】(1)电解水时,正极产生氧气,负极产生氢气,体积比为1:2;正极产生1000L气体(氧气),则负极产生氢气的体积是2000L;
(2)氨气燃烧生成氮气和水,水和氮气都无污染,所以氨气被称为绿色燃料的原因是燃烧产物是氮气和水,无污染。
(3)甲醇充分燃烧生成二氧化碳和水,化学方程式为;
合成装置 2 生产甲醇利用的是捕集的CO2,可消耗二氧化碳,而石油为原料生产甲醇会产生二氧化碳,所以原因是消耗捕集的CO2,减少碳排放 。
(4)氢气沸点低( 252.9 C ),难液化储存和运输;转化为氨气(沸点 33.5 C )或甲醇(沸点64.7 C )后,沸点升高,更易储存和运输 。所以原因是氢气沸点低,难储存运输,转化为氨气或甲醇更易储存运输 。
█考点八 双碳目标的实现
【例8】(2025·湖北·中考真题)湖北武汉推动碳普惠机制,建立个人“碳账本”,将碳减排量以积分方式可视化,激励公众积极参与减碳行动。下列行为能为个人“碳账本”积分的是
A.使用一次性餐具 B.乘坐公交车上学
C.用煤生火做饭 D.单面打印纸质材料
【答案】B
【解析】A、使用一次性餐具:一次性餐具(如塑料或纸制品)的生产和处理过程会消耗资源并产生碳排放,尤其是塑料来源于石油化工,增加碳足迹,故A不符合题意;
B、乘坐公交车上学:公交车属于公共交通工具,多人共乘可减少私家车使用,降低整体燃油消耗和尾气排放,属于低碳行为,故B符合题意;
C、用煤生火做饭:煤是化石燃料,燃烧时会释放大量二氧化碳(CO2)及污染物(如二氧化硫),显著增加碳排放,故C不符合题意;
D、单面打印纸质材料:单面打印浪费纸张,纸张生产需消耗木材资源,而树木能吸收CO2,减少用纸可保护森林资源,降低碳排放,故D不符合题意。
故选B。
【变式8-1】(2025·新疆省)我国大规模利用的转化技术已达到国际领先水平。图1是我国科研人员研究的转化为化学产品的技术路线。
(1)“碳捕获”是指从空气中吸收。生石灰可用于“捕获”,其反应原理为:,的化学式为 。
(2)借助零碳能源电解水制取氢气。写出电解水的化学方程式 ,该反应的基本类型为 反应。
(3)汽油常用作汽车的燃料。在汽油机工作的吸气冲程中,需要将汽油雾化,从燃烧的角度分析其目的是 。
(4)图2是在催化剂作用下,制甲醇的微观过程示意图。过程Ⅱ“”分成的两种粒子名称是 写出图2中反应的化学方程式 。
(5)从环境或能源的角度,上述技术路线能解决的现实问题是 。
【答案】(1)CaCO3
(2) 分解
(3)增大汽油与氧气的接触面积,使汽油燃烧更充分
(4)碳原子和氧原子
(5)减少CO2排放(或利用CO2制备新能源,合理即可)
【解析】(1)根据质量守恒定律,反应前后原子种类、数目不变。反应CaO+CO2=X中,反应物含Ca、O、C原子,个数分别为1、3、1;因此X的化学式为CaCO3(含1个Ca、1个C、3个O)。
(2)电解水生成氢气和氧气,化学方程式为:;该反应由一种物质生成两种物质,属于分解反应,符合“一变多” 特征。
(3)汽油雾化可增大汽油与氧气的接触面积,使汽油燃烧更充分,接触面积越大,燃烧越剧烈、完全,减少未燃烧的汽油排放,提升燃料利用率。
(4) 化学变化中分子破裂成原子,图 2 中过程 II,CO2分子分解为碳原子和氧原子。结合微观示意图,CO2与H2在催化剂作用下生成CH3OH和H2O,化学方程式为:。
(5)从环境角度,该技术可减少CO2排放,缓解温室效应;从能源角度,可利用CO2制备燃料甲醇,实现碳资源的循环利用,解决能源短缺问题等,故填:减少CO2排放或利用CO2制备新能源(合理即可)。
基础应用
1.(2024·重庆·中考真题)“嫦娥六号”探测器的发射火箭用到了无污染的高能燃料。该燃料最有可能是( )
A.液氢 B.液氧 C.酒精 D.石油
【答案】A
【解析】A、氢气燃烧热值高,且产物只有水,清洁无污染,符合题意;
B、氧气不具有可燃性,不能做燃料,不符合题意;
C、酒精不充分燃烧会产生一氧化碳和炭粒等污染物,不符合题意;
D、石油燃烧会产生一氧化碳和炭粒等多种污染物,不符合题意;
故选A。
2.用如图装置进行实验。通入前,白磷均不燃烧;通入后,甲中白磷不燃烧,乙中白磷燃烧。下列说法不正确的是
已知:白磷的着火点为;红磷的着火点为。
A.该实验能验证可燃物燃烧需要与接触
B.该实验能验证可燃物燃烧需要温度达到着火点
C.若将乙中的白磷换成红磷,能验证可燃物燃烧需要与接触
D.若将换为,甲、乙中白磷均不能燃烧
【答案】C
【解析】A、乙中通入氧气前,白磷温度达到着火点,但没有与氧气接触,白磷不燃烧,通入氧气后,乙中白磷温度达到着火点,且与氧气接触,白磷燃烧,可验证可燃物燃烧需要与氧气接触,故说法正确;
B、通入氧气后,甲中白磷与氧气接触,但温度没有达到着火点,白磷不燃烧,而乙中白磷与氧气接触,且温度达到着火点,白磷燃烧,可验证可燃物燃烧需要温度达到着火点,故说法正确;
C、若将乙中的白磷换成红磷,通入氧气后,甲中白磷不燃烧,乙中的红磷也不燃烧,无法验证可燃物燃烧需要与氧气接触,故说法错误;
D、氮气既不燃烧也不支持燃烧,若将O2换为N2,甲、乙中白磷均不能燃烧,故说法正确。
故选C。
3.(2025·安徽省)压电式打火机的工作示意图如下。按下按钮,液态丁烷迅速汽化,同时压电陶瓷工作产生高温,丁烷被点燃。下列说法错误的是
A.打火机工作时涉及多种能量转化 B.打火机外壳用的塑料是一种天然高分子材料
C.压电陶瓷工作使温度达到丁烷的着火点 D.生活中应避免打火机受到外力撞击
【答案】B
【解析】A、打火机工作时涉及多种能量转化,如按压的过程会带动弹簧作用,撞击压电陶瓷端面,从而使机械能转换为电能;丁烷燃烧,化学能转化为热能,说法正确,不符合题意;
B、打火机外壳用的塑料属于合成材料,说法错误,符合题意;
C、压电陶瓷工作产生高温,使温度达到丁烷的着火点,从而点燃丁烷,说法正确,不符合题意;
D、打火机受到外力撞击可能会导致丁烷泄漏或意外点燃,存在安全隐患,因此,生活中应避免打火机受到外力撞击,说法正确,不符合题意。
故选:B。
4.(2024·山东枣庄·中考真题)生活处处即化学,对下列生活现象解释合理的是( )
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
【答案】B
【解析】A、煤炉火越扇越旺,是因为增大了氧气的浓度,说法错误,不符合题意;
B、煤粉比煤块燃烧更旺,是因为增大了可燃物与氧气的接触面积,说法正确,符合题意;
C、油锅着火放入青菜后熄灭,是因为降低了温度至油的着火点以下,说法错误,不符合题意;
D、移除炉灶内木柴后灶火熄灭,是因为移除了可燃物,说法错误,不符合题意。
故选:B。
5.(2023·山东淄博·中考真题)掌握灭火的原理和方法对于保障生命与财产安全具有重要意义、下列说法正确的是( )
A.室内起火,打开所有门窗通风 B.电器在使用时着火,立即用水扑灭
C.用灯帽盖灭酒精灯的原理是隔绝空气 D.用水喷淋灭火能够降低可燃物的着火点
【答案】C
【解析】A、室内起火,打开所有门窗通风,会加速空气流通,增加氧气的含量,使火燃烧的更旺,不符合题意;
B、电器在使用时着火,不能用水扑灭,防止触电,应先切断电源,然后灭火,不符合题意;
C、用灯帽盖灭酒精灯的原理是隔绝空气,达到灭火的目的,符合题意;
D、用水喷淋灭火是降低温度至可燃物的着火点以下,达到灭火的目的,着火点是一个定值,不能被降低,不符合题意。
故选C。
6.(2023·山东滨州·中考真题)下列关于燃烧与灭火的说法不正确的是( )
A.森林失火时,可将大火蔓延路线前一片树木砍掉,形成隔离带
B.煤炉生火时,利用木材引燃煤炭,是为了降低煤炭的着火点
C.燃着的酒精灯不慎碰倒,若洒出的酒精燃烧起来,应立刻用湿抹布扑灭
D.木柴架空有利于促进燃烧,是因为增大了木柴与氧气的接触面积
【答案】B
【解析】A、森林失火时,可将大火蔓延路线前一片树木砍掉,形成隔离带,清除或隔离可燃物,达到灭火的目的,不符合题意;
B、煤炉生火时,利用木材引燃煤炭,是升高温度至煤炭的着火点,使其燃烧,着火点是一个定值,不能被降低,符合题意;
C、燃着的酒精灯不慎碰倒,若洒出的酒精燃烧起来,应立刻用湿抹布扑灭,隔绝氧气,达到灭火的目的,不符合题意;
D、木柴架空,增大了木柴与氧气的接触面积,可促进燃烧,使火燃烧的更旺,不符合题意。
故选B。
7.(2024·山东东营·中考真题)当高层楼房下层起火,火势凶猛无法扑灭时,下列逃生措施中,正确的是( )
①用湿毛巾捂住口鼻
②尽量贴近地面逃离,寻找安全出口
③迅速转移到阳台,用绳索下坠
④跳楼
⑤打湿床单,披在身上
⑥携带贵重物品
A.①②③④⑤ B.①②③④⑤⑥ C.①②③④ D.①②③⑤
【答案】D
【解析】①用湿毛巾捂住口鼻,可过滤有毒烟尘,正确;
②二氧化碳受热后密度变小,故高处二氧化碳含量较高,故尽量贴近地面逃离,寻找安全出口,正确;
③楼房下层起火,火势无法扑灭时,不易逃离,可迅速转移到阳台,用绳索下坠,正确;
④发生火灾时,不能跳楼,防止引发更大的危险,错误;
⑤发生火灾时,可打湿床单,披在身上,防止皮肤被灼伤,正确;
⑥发生火灾时,应迅速撤离,不能因携带贵重物品而耽误时间,错误。
故选D。
8.(2023·山东德州·中考真题)下图为金刚石、石墨和C60的结构模型图,图中小球分别代表碳原子。下列有关说法正确的是( )
A.三种物质都是由碳原子直接构成的
B.在三种物质中碳原子的排列方式都不相同
C.三种物质在足量氧气中燃烧的产物都不同
D.三种物质的组成元素相同,它们的性质也相同
【答案】B
【解析】A、金刚石、石墨都是由碳原子直接构成的单质,C60是由C分子构成的单质,故A错误;
B、由金刚石、石墨和C60的结构模型图可知,三者中碳原子的排列方式不同,故B正确;
C、相同元素组成的不同碳单质,它们的组成元素均为碳元素,在足量的氧气中充分燃烧,产物相同,故C错误;
D、由金刚石、石墨和C的结构模型图可知,碳原子的排列方式不同,物理性质差异很大,则相同元素组成的不同物质,性质不完全相同,故D错误。
故选B。
9.(2024·重庆·中考真题)“嫦娥六号”探测器的发射火箭用到了无污染的高能燃料。该燃料最有可能是( )
A.液氢 B.液氧 C.酒精 D.石油
【答案】A
【解析】A、氢气燃烧热值高,且产物只有水,清洁无污染,符合题意;
B、氧气不具有可燃性,不能做燃料,不符合题意;
C、酒精不充分燃烧会产生一氧化碳和炭粒等污染物,不符合题意;
D、石油燃烧会产生一氧化碳和炭粒等多种污染物,不符合题意;
故选A。
10.(2024江苏扬州)下列物质的性质和用途对应关系正确的是
A.铜呈紫红色,可用作导线 B.石墨能导电,可用作润滑剂
C.金刚石无色透明,可用于切割玻璃 D.稀有气体化学性质稳定,可用作保护气
【答案】D
【解析】铜具有导电性,可用作导线,与铜呈紫红色无关,故A不符合题意;石墨具有滑腻感,可用作润滑剂,与石墨能导电无关,故B不符合题意;金刚石硬度大,可用于切割玻璃,与金刚石无色透明无关,故C不符合题意;稀有气体化学性质稳定,可用作保护气,故D符合题意。
11.(2025·福建省)兴趣小组开展“小区火灾隐患调查与火灾防范宣传”实践活动。
【设计方案】用某生成式人工智能软件辅助生成实践活动方案。方案强调开展可燃物、火源控制、消防设施等的调查,并对活动提出具体的实施建议。
【展开调查】调查发现:小区配有干粉灭火器;居民主要以天然气为家用燃料、以电动车为出行工具。
【进行宣传】介绍灭火器的使用方法、常见火灾隐患及应对措施等,并张贴安全标识。
基于上述实践活动,请回答下列问题:
(1)确定“可燃物、火源控制、消防设施”等调查内容所依据的化学原理是 。
(2)使用干粉灭火器灭火时,应对准火焰 (填“上”“中”或“根”)部喷射。
(3)火灾隐患及应对措施。
①天然气泄漏易引发火灾,CH4完全燃烧的化学方程式为 。
②若被困在火灾区,可采用的自救措施是 (写一条)。
(4)设置安全标识。
①“禁止烟火”的消防安全标志是 (填字母)。
②宣传语“油锅起火别慌乱,锅盖—盖火自断”蕴含的灭火原理是 。
【答案】(1)燃烧的条件和灭火的原理
(2)根
(3) 用湿毛巾捂住口鼻
(4)a 将可燃物与氧气(或空气)隔绝
【解析】(1)燃烧需要同时满足三个条件:可燃物、与氧气(或空气)接触、温度达到可燃物的着火点;通过控制可燃物、消除火源等措施来预防火灾,利用消防设施在火灾发生时灭火,“排查可燃物、火源控制、消防设施”等内容围绕的化学原理是燃烧的条件和灭火的原理;
(2)用二氧化碳灭火器灭火时,应该对准火焰根部喷射,因为火焰根部是可燃物的所在处,对准根部喷射可以使二氧化碳覆盖在可燃物表面,隔绝氧气,从而达到灭火的目的;
(3)①天然气的主要成分是CH4,CH4和氧气在点燃的条件下生成二氧化碳和水,反应的化学方程式为:;
②在火灾区,可采用的自救措施是用湿毛巾捂住口鼻,蹲下靠近地面或沿墙壁跑离着火区域等;
(4)a、该图是禁止烟火的标志,故选项符合题意;
b、该图是禁止燃放鞭炮的标志,故选项不符合题意;
c、该图是禁止吸烟的标志,故选项不符合题意;
故选:a;
② “油锅起火别慌乱,锅盖一盖火自断”,锅盖盖在油锅上,使油与空气(或氧气)隔绝,从而达到灭火的目的,所以蕴含的灭火原理是将可燃物与氧气(或空气)隔绝。
12.中央电视台曾经报道:液化石油气掺入二甲醚()成行业潜规则,液化石油气掺入二甲醚,会导致液化气罐的配件腐蚀加剧,严重时会造成爆炸。二甲醚本身是可以作为燃料的,二甲醚可由合成气(CO和)在一定的条件下制得,其部分生产过程示意图如下:
(1)天然气属于 (填“可再生”或“不可再生”)能源。
(2)用合成气(CO和)在一定的条件下制二甲醚()时,还产生了水。写出电解水的化学方程式: 。
(3)用蒸馏法让二甲醚与甲醇的混合物分离,这是利用两者的 不同。
【答案】(1)不可再生
(2)
(3)沸点
【解析】(1)天然气属于化石燃料,属于不可再生能源。
(2)一氧化碳和氢气在一定条件下反应生成二甲醚和水,反应的化学方程式为。
(3)能用蒸馏法将二甲醚和甲醇分离,说明两者的沸点不同。
13.(2024湖北卷)阅读科普短文。
液态阳光,是指利用太阳能和风能等可再生能源,将二氧化碳和水转化为以甲醇(CH3OH)为代表的液态燃料和有机化学品。它可以取代传统化石能源,实现二氧化碳的循环利用。液态阳光概念示意图如下。
2020年,我国“千吨级液态阳光甲醇合成示范项目”投产运行。该项目由太阳能光伏发电、电解水制氢、二氧化碳加氢制甲醇三个基本单元构成。标志着我国利用可再生能源制备液体燃料迈出了工业化的第一步。
甲醇作为液态阳光首要目标产物,能生产乙酸、烯烃等化学品,能用作内燃机燃料,也能用于燃料电池产生电能,还能通过重整反应释放出氢气。
(1)“液态阳光生产”利用的可再生能源是 (写一种)。
(2)“液态阳光甲醇合成示范项目”使用的初始原料是 和CO2。
(3)相比氢气,液体燃料甲醇的优点有 (写一条)。
【答案】(1)太阳能(或风能或其他某种可再生能源)
(2)水/H2O
(3)便于储(贮)存和运输或便于储(贮)存,或便于运输,或安全性高
【解析】(1)根据短文内容,“液态阳光”是指利用太阳能和风能等可再生能源,将二氧化碳和水转化为以甲醇为代表的液态燃料和有机化学品。“液态阳光生产”利用的可再生能源是太阳能(或风能或其他某种可再生能源);
(2)由短文可知,“千吨级液态阳光甲醇合成示范项目”由太阳能光伏发电、电解水制氢、二氧化碳加氢制甲醇三个基本单元构成。所以,该项目使用的初始原料是水(H2O)和CO2;
(3)氢气贮存和运输较困难,相比氢气,液体燃料甲醇的优点有便于储(贮)存和运输或便于储(贮)存,或便于运输,或安全性高。
14.(2025·湖北省)阅读科普短文。
1994年,中国气象局在青海省海拔3816米的瓦里关山上建成全球大气本底站。三十年来,驻站员利用高精度仪器获得了准确、连续、海量的CO2浓度观测数据,绘制了业界著名的“瓦里关曲线”(图甲)。该曲线反映了北半球中纬度地区本底站大气CO2浓度长期变化趋势,为国际社会在应对气候变化上形成共识作出了中国贡献。
为了捕集热电厂、炼钢厂等排放烟气中的CO2,化学工程师开发了捕集CO2技术(图乙),所用的初始原料石灰石来源广泛、价格低廉,获得的高纯度CO2广泛应用于工业、农业、食品、医药、消防等领域。
(1)大气CO2浓度整体呈现 的变化趋势。
(2)同年度夏季大气CO2浓度比冬季低的非人为原因是 。
(3)在煅烧炉中,氧化钙再生的化学方程式为 。
(4)该技术的优点有 (写一条)。
【答案】(1)上升
(2)夏季植物光合作用旺盛,吸收CO2多
(3)
(4)原料石灰石来源广泛等
【解析】(1)根据图甲可看出,从1995年到2020年左右,二氧化碳月平均浓度的数值随着年份的增加整体上是不断上升的,所以大气CO2浓度整体呈现上升的变化趋势;
(2)在自然界中,植物的光合作用会吸收二氧化碳;夏季气温较高,光照充足,植物生长旺盛,光合作用强度大,会大量吸收二氧化碳,使得大气中二氧化碳的浓度降低;而冬季气温低,光照相对不足,植物光合作用减弱,吸收二氧化碳的量减少,所以同年度夏季大气CO2浓度比冬季低的非人为原因是夏季植物光合作用旺盛,吸收CO2多;
(3)由图乙钙基吸附剂反应过程示意图可知,在煅烧炉中,碳酸钙在高温条件下分解生成氧化钙和二氧化碳,根据化学反应原理和化学方程式的书写规则,其化学方程式为;
(4)从文本中“为了捕集热电厂、炼钢厂等排放烟气中的二氧化碳,化学工程师开发了捕集二氧化碳技术(图乙),所用的初始原料石灰石来源广泛、价格低廉,获得的高纯度二氧化碳广泛应用于工业、农业、食品、医药、消防等领域”可知,该技术的优点可以是原料石灰石来源广泛(或价格低廉、获得的二氧化碳纯度高、应用领域广泛等 ),任选一条即可。
15.(2024·广东·中考真题)CO2的制取及性质:
(1)制取CO2
组装一套便于添加稀盐酸的发生装置,需用到下图中的仪器有 (填字母)。
(2)性质实验
操作 现象 性质
X为澄清石灰水时,现象为 CO2能与石灰水反应
X为 时,现象为 CO2能与水反应生成酸性物质
低处的蜡烛先熄灭,高处的蜡烛后熄灭 ;CO2不燃烧,也不支持燃烧
【答案】(1)ade
(2)澄清石灰水变浑浊 紫色石蕊溶液 溶液变红色 CO2密度比空气大
【解析】(1)i.组装便于添加稀盐酸的发生装置,应该选择长颈漏斗e,制取二氧化碳的反应物为固液常温型,可以选择锥形瓶d,长颈漏斗需要橡胶塞,故选择双孔橡胶塞a,则需要的仪器有:ade;
ii.若X为澄清石灰水,澄清石灰水与二氧化碳反应会生成碳酸钙沉淀和水,故现象是:澄清石灰水变浑浊。二氧化碳与水反应生成碳酸,碳酸呈酸性,可以用紫色石蕊溶液检验,碳酸能使紫色石蕊溶液变红色,故填:紫色石蕊溶液;溶液变红色。将二氧化碳倒入烧杯中,观察到低处的蜡烛先熄灭,高处的蜡烛后熄灭,说明了二氧化碳密度比空气大;二氧化碳不燃烧、不支持燃烧;
(2)i.a中低碳生活,是指减少碳的排放,低能量、低消耗、低开支的生活方式有很多:如光盘行动、减纸减塑、衣物回收利用、减少一次性餐具的使用、低碳出行等。b中二氧化碳的物理利用,不产生新物质的用途,包括有:冷藏保鲜、人工降雨、灭火等。C中二氧化碳化学利用,产生新的物质的用途,包括有:转化成甲醇、乙醇;
ii.根据图中“CO2物理利用”,可以知道利用二氧化碳冷藏保鲜、人工降雨,不能从总量上减少CO2;
iii.植树造林,绿色植物可以进行光合作用,二氧化碳和水在叶绿体中,在光照的条件下,反应生成有机物,并释放氧气,故是利用植物的光合作用吸收二氧化碳。
16.(2025·四川省遂宁市)我国在联合国大会上承诺:努力争取2060年前实现“碳中和”——CO2排放量和转化量相等,为人类社会可持续发展贡献中国力量。
I.了解二氧化碳排放
CO2排放量增加可能会导致大气温室效应加剧,引发全球气候变化。
II.制备CO2
根据下列实验装置图,回答问题:
(1)仪器①的名称是 。
(2)实验室用C装置收集CO2时,气体应从 端通入(填“a”或“b”),写出实验室制取CO2的化学方程式 。
(3)若用装置B作为CO2制取的发生装置,除了废物利用的优点外,请再写出一个优点 。
III.低碳行动方案
(4)全面推进美丽中国建设,倡导“低碳”生活,应从生活中的点滴做起。下列做法符合“低碳”理念的是______(填字母)。
A.双面使用纸张 B.多乘公交车出行 C.多用一次性餐具
【答案】(1)铁架台
(2)a
(3)可以控制反应的发生和停止
(4)AB
【解析】(1)由图可知,仪器①的名称是铁架台,故填:铁架台;
(2)二氧化碳的密度比空气大,若用装置C收集CO2,气体应从a端通入;
实验室采用大理石(主要成分是碳酸钙)和稀盐酸为原料制取二氧化碳,碳酸钙与稀盐酸反应生成氯化钙、水和二氧化碳,反应的化学方程式为;故填:a;;
(3)装置B可将固体置于铜网中,关闭弹簧夹,通过去底塑料瓶添加液体,固液接触,生成气体,装置内压强增大,将液体压入导管中,固液分离,反应停/ 让教学更有效 高效备课 | 化学学科
第六单元 控制燃烧
第一节 燃烧与灭火
一、 燃烧的条件
1.实验探究燃烧的条件
步骤 已知:白磷着火点为40oC ;红磷着火点为240oC。 (1)在 500 mL 烧杯中加入 300 mL 80℃左右的热水,在水底放入一小块白磷。然后在烧杯上盖一片薄铜片,铜片上一侧放少量的红磷,另一侧放一小块已用吸水纸吸过水的白磷,分别用倒置的小烧杯罩住,观察现象 (2)在烧杯中的白磷上方通入氧气,观察现象
图示
现象 铜片上的白磷燃烧,产生大量白烟 铜片上的红磷不燃烧 水中的白磷不燃烧 通氧气后,热水中的白磷在水下燃烧
结论 铜片上的白磷燃烧,红磷不燃烧,说明燃烧需要温度达到着火点 铜片上的白磷燃烧,热水中的白磷不燃烧,说明燃烧需要与氧气(或空气)接触 热水中的白磷通氧气前不燃烧,通氧气后燃烧,说明燃烧需要与氧气(或空气)接触
分析 说明 铜片的作用:导热、放置药品; 热水的作用:①使水中白磷与空气隔绝,②为薄铜片上的药品提供热量; 红磷和白磷燃烧都会产生能污染空气的白色粉状固体五氧化二磷,实验过程中要注意通风,也可在密闭容器中进行。
【易错提醒】
(1)该实验中有三组对比实验
A.铜片上的白磷与红磷对比:白磷燃烧而红磷不燃烧,说明了燃烧需要温度达到着火点;
B.铜片上的白磷与水中的白磷对比:铜片上的白磷燃烧而水中的白磷不燃烧,说明了燃烧需要氧气;
C.热水中的白磷通氧气前后对比:通氧气前不燃烧,通氧气后燃烧,说明燃烧需要与氧气(或空气)接触。
(2)使用白磷时应注意:白磷的着火点低,应贮存在装有水的试剂瓶中。
2.控制变量法
科学实验中,如果发现某个事物或问题有多个影响因素(即多个变量),常采用控制变量的方法,把对多因素的研究分解成对多个单一因素的研究。即每次实验只改变其中一个因素(称为自变量),而控制其他因素始终保持不变,从而可知被改变的这个因素对该事物(称为因变量)的影响,然后综合分析所有实验结果,得出最终结论。
3.燃烧的条件
(1)物质本身是可燃的(可燃物);
(2)可燃物与充足的氧气接触;
(3)达到可燃物燃烧所需的最低温度(着火点)。
三者缺一不可。
4.燃烧
(1)燃烧:通常情况下,可燃物与氧气发生的一种发光、放热的剧烈的氧化反应。
(2)着火点:可燃物燃烧所需要的最低温度。着火点是物质的性质,一般不改变。
(3)燃烧与缓慢氧化的比较:
相同点:都是氧化反应、都放热;
不同点:燃烧发光、反应剧烈;缓慢氧化不发光、反应很慢。
【易错提醒】
(1)发光放热的反应不一定是燃烧,如灯泡发光。
(2)广义的燃烧指的是伴有发光发热的剧烈的化学反应,不一定需要氧气;如:H2在Cl2中的燃烧,化学方程式:H2 + Cl2 2HCl。
二、认识灭火的原理
方法 典例
灭火的原理 燃烧的条件决定着灭火原理,只要破坏燃烧的任何一个条件,就可以达到灭火的目的
灭火的方法 (1)清除可燃物 熄灭燃气灶,关闭阀门; 森林着火砍掉树木,开辟隔离带;
(2)隔绝氧气(或空气) 油锅着火盖锅盖;酒精在桌面上燃烧,用湿抹布扑盖; 灯帽盖灭酒精灯等;
(3)降温到着火点以下。 消防员用水灭火;油罐着火,喷淋降温; 油锅着火,放青菜;吹灭蜡烛等
【易错提醒】
(1)室内起火,如果打开门窗,会增加空气的流通,增加氧气的浓度,反应剧烈,燃烧更旺。
(2)炉火越扇越旺是因为:空气流动虽然降低了温度,但没有降至着火点以下,反而增加了空气的流通,所以越扇越旺。蜡烛火焰一扇就灭是因为:虽然增加了空气的流通,但温度却降低至着火点以下,所以一扇就灭。
(3)电器着火,先应切断电源,再灭火,防止触电。
(4)如图所示,分别点燃两根火柴,将其中一根火柴头竖直向上,另一根火柴头略斜向下。火柴在哪种情况下更容易持续燃烧。为什么?
火柴头略斜向下时更容易持续燃烧 。这是因为当火柴头略斜向下时,燃烧产生的热量能够给火柴梗预热,使其更容易达到着火点,从而持续燃烧
三、 促进燃烧的方法
1.燃料的充分燃烧
(1)影响燃烧现象剧烈程度的因素:①可燃物的性质;②氧气的浓度;③与氧气的接触面积。
氧气的浓度越大,燃烧就越剧烈;可燃物与氧气接触面积越大,燃烧就越剧烈。
(2)使燃料充分燃烧要考虑两点:
①燃烧时要有足够的氧气(空气);
②燃料与空气要有足够大的接触面。
(3)燃料不充分燃烧的缺点:产生的热量少,浪费资源,生成CO等污染空气的物质。
【思考与讨论】
燃气灶做饭时,火焰呈黄色或橙色,锅底有黑色固体出现的原因:氧气不足,燃烧不充分。此时应该采取的措施:将炉具的进风口“调大”,增大空气的进气量。
【名师拓展】
将煤块粉碎变成煤粉,增大与空气的接触面积,燃烧更旺;
烧烤时,向烤炉扇风,增大与空气的接触面积,炭火会燃烧更旺。
篝火晚会时,木材架空,增大氧气的量,篝火燃烧更旺。
2.碳单质的可燃性
(1)常用燃料的主要组成元素是碳。在氧气供给充足时,燃料中的碳充分燃烧,生成二氧化碳。若氧气供给不足,碳燃烧不充分,生成一氧化碳。
化学方程式:
C + O2(充足)点燃 CO2
2C + O2(不充足)点燃 2CO
此外,在高温下,炽热的木炭也可使二氧化碳转变成一氧化碳。
化学方程式:C + CO22CO
(2)一氧化碳是无色无味的气体,它的存在不容易被觉察。当一氧化碳随呼吸进入人体血液后,便与血液中的血红蛋白结合,使血液失去了输送氧气的能力,导致一氧化碳中毒。人吸入少量的一氧化碳就会头痛,吸入较多量时,就可能导致死亡。煤炉、煤气灶及燃气热水器中的燃料不充分燃烧时会产生一氧化碳气体,使用时一定要保持良好的通风和有效的排气,确保安全。
四、爆炸是如何发生的
1.氢气的燃烧与爆炸
将一个塑料瓶的瓶底剪下,在瓶塞处插入一根带有止水夹的尖嘴玻璃管。用排水法集满纯净的氢气后,将塑料瓶移出水面,固定在铁架台上。打开止水夹,在尖嘴处点燃氢气。观察现象。
思考:为什么刚开始时氢气能够在导管的尖嘴处安静地燃烧,而片刻后却发生爆炸了呢?
当氢气刚开始燃烧时,只有少量氢气在玻璃管口跟氧气接触发生反应,产生的热量不多,很快就散失到空气中。随着燃烧的进行,空气从瓶底涌入,在瓶子中与氢气相互混合后,大量氢气分子和氧气分子同时接触,反应瞬间释放出大量的热,使气体体积在有限的空间里急剧膨胀,就发生了爆炸。
2.可燃物在有限空间内急剧燃烧,在短时间内积聚大量的热,使气体迅速膨胀而引起爆炸。
(1)是化学变化的爆炸:烟花爆竹、火药、汽油、油罐等爆炸
(2)是物理变化的爆炸:车胎、气球、高压锅、锅炉等爆炸
3.可燃气体的爆炸极限
(1)概念:可燃气体与空气形成混合气体,遇明火发生爆炸的浓度范围(即可燃气体占混合气体的体积分数范围),称为该可燃气体的爆炸极限。可燃气体的浓度低到不能发生爆炸的限度,称为爆炸下限;可燃气体的浓度高到不能发生爆炸的限度,称为爆炸上限。
(2)可燃性气体或粉尘与空气或氧气混合,遇到明火可能会发生爆炸;所以可燃性气体在点燃或加热前都要验纯,以防止发生爆炸。
(3)常见可燃性气体:氢气、一氧化碳、甲烷、天然气、煤气;可燃性粉尘:面粉、煤粉;
4.防火防爆常识
(1)加油站、油库、纺织厂、面粉加工厂、煤矿的矿井内都有“严禁烟火”的字样或消防安全标志。
(2)燃气泄漏需要立即关闭阀门并打开窗户通风。杜绝一切可能引起火星或火花的操作。
(3)在生产、运输、使用和存放易燃物和易爆物时,必须严格遵守有关规定,绝不允许违章操作。
5.与燃烧和爆炸有关的标志
第二节 化石燃料的利用
一、 化石燃料的燃烧
1.化石燃料
化石燃料是古代生物的遗骸经一系列复杂变化而形成的,主要有煤、石油、天然气。化石燃料都是不可再生能源。
2.煤、石油和天然气
煤、汽油、煤油、柴油和液化石油气等燃料中,除了含有碳、氢元素外,还含有少量硫、氮等元素,它们在燃烧时会转化为二氧化硫和氮的氧化物,释放到大气中,造成环境污染。
天然气的主要成分是甲烷,是一种清洁能源。用压缩天然气(CNG)驱动汽车,能够显著改善汽车尾气带来的污染现象。我国有些农村地区把农作物的秸秆、杂草、人畜粪便等储存在密闭的池子中发酵,可以产生沼气。沼气的主要成分也是甲烷。
世界上多数国家利用的能量(如热能、电能等)主要来自化石燃料的燃烧。例如在我国,很大一部分电能是由煤燃烧产生的热能转化而来的。
3.选择合适的燃料
不同的燃料,成分不尽相同,性质存在差异。没有任何一种燃料是最理想的。煤炭价廉、易于储存和运输,但难以点燃且燃烧时会产生大量的二氧化硫和烟尘;天然气热值高,燃烧时不会污染环境,但是不易储存和运输……在选择燃料时要综合考虑各方面的因素。
【易错提醒】
(1)用作居民生活燃气的煤气,如果泄漏,不仅遇明火会引起爆炸,还会因含有一氧化碳使人中毒。
(2)将煤隔绝空气加强热,发生的是化学变化。
二、化石燃料的综合利用
1.石油的综合利用
人们把石油称为“工业的血液”。改变石油中的分子,使大分子断裂为小分子,再将小分子按需要组合成大分子,从而把石油转化成塑料、合成橡胶、合成纤维、药物和染料等。
2.煤的综合利用
(1)我国的能源资源现状:“富煤、贫油、少气”。煤炭储量占我国化石能源总储量的90%以上。能源消费结构也以煤为主。煤炭燃烧带来的资源浪费和环境污染非常严重。
(2)煤的综合利用主要有煤的焦化、液化和气化,其产物是化肥、农药、合成材料及冶金等领域的重要原料。
3.未来燃料发展的重要方向
清洁化、低碳化是未来燃料发展的重要方向。一方面大力研发化石燃料的高效清洁利用技术,另一方面积极探索其他可再生的替代能源,尤其是污染性小的绿色能源,如氢能、太阳能、风能、地热能、潮汐能、生物质能和核能等,以保持人类社会与自然的和谐可持续发展。
三、碳单质
1.碳单质的物理性质和用途
碳单质 金刚石 石墨 C60
化学式 C C C60
构成微粒 由碳原子构成 由碳原子构成 由C60分子构成
结构
物理性质 无色透明的的固体。天然存在的最硬的物质。 特殊条件下制备的金刚石薄膜透光性好、硬度大;导热性好。 灰黑色的有金属光泽的固体;很软,有滑腻感;熔点高,有良好的导电性。 有特殊的物理性质
用途 制装饰品(钻石);制钻头、切割大理石、裁玻璃; 金刚石薄膜用作光学窗口和透镜的涂层;用于集成电路基板散热。 作电极或电刷、制铅笔芯、做坩埚,作机械高温润滑剂 用于超导、催化、材料科学等领域
物理性质不同的原因 金刚石、石墨和C60都是碳元素组成的单质,物理性质有明显差异的原因: 原子的排列方式不同
【易错提醒】
1.C60 中的60是指:一个C60分子中含有60个碳原子。
2.同种元素组成的物质不一定是单质,可能是混合物。(如O2和O3混合;红磷和白磷混合等)
3.同种元素组成的纯净物才是单质。
4.石墨在高温高压和催化剂的条件下可以转化为金刚石,二者是碳元素组成的不同单质,该转化是化学变化。
2.其它碳单质
(1)焦炭、木炭、活性炭和炭黑主要成分也是碳单质,结构与石墨类似。
木炭、活性炭有疏松多孔的结构,因此有吸附性,活性炭的吸附作用比木炭强。
(2)活性炭的应用:可用于防毒面具中除去毒气、制糖业中脱色以制白糖;水的净化处理;冰箱去味;吸附装修产生的有害气体。
防毒面具 环保活性炭包 冰箱除臭剂
(3)活性炭、木炭的吸附性是物理性质而不是化学性质。
第三节 碳达峰与碳中和
一、了解自然界中的碳循环
碳循环是自然界中物质和能量循环的重要组成部分。二氧化碳是含碳的主要气体,也是碳元素参与物质循环的主要形式之一。
(1)产生二氧化碳:生物的呼吸作用、生物体被微生物分解、海水中的弱酸分解、化石燃料的燃烧等。
(2)消耗二氧化碳:绿色植物吸收大气中的二氧化碳,通过光合作用产生碳水化合物;江河湖海的水体也会溶解二氧化碳,一部分最终转化为碳酸盐。
(3)二氧化碳的循环对自然界和人类社会的重要意义。
①二氧化碳是植物进行光合作用的原料,没有二氧化碳,植物无法进行光合作用,无法制造有机物和释放氧气。
②二氧化碳对人类社会也有重要意义。首先,二氧化碳是植物进行光合作用的原料,没有二氧化碳,植物无法进行光合作用,无法制造有机物,这将严重影响人类的粮食生产。其次,二氧化碳可以通过化学反应生产出甲醛、乙烯、甲酸、甲醇等化工产品,对工业生产具有重要意义。
(4)造成大气中二氧化碳含量增加的主要原因:大量燃烧化石燃料 。化石燃料燃烧会产生大量的二氧化碳,随着工业的发展,人类使用的化石燃料大量增加,这是导致大气中二氧化碳含量增加的主要原因。
二、认识二氧化碳
1.二氧化碳的物理性质
无色无味的气体,密度比空气大,能溶于水,在高压低温下可得固体——干冰。
【易错提醒】二氧化碳能溶于水,通常状况下,1体积的水能溶解约1体积的二氧化碳,增加压强会溶解更多。生产汽水等碳酸饮料就是利用增大压强使之溶解更多二氧化碳。
2.探究二氧化碳物理性质的两个实验
倾倒二氧化碳 溶解性实验
实验装置图
实验操作 向盛有高低不等两根燃着蜡烛的烧杯中倾倒二氧化碳。 向盛满二氧化碳的软塑料瓶中倒入约三分之一容积的水,振荡。
实验现象 蜡烛自下而上依次熄灭 塑料瓶变瘪了
实验分析 二氧化碳密度比空气大(物理性质); 二氧化碳不能燃烧,也不能支持燃烧(化学性质)。 原因:二氧化碳溶于水,瓶内压强变小,大气压将瓶子压瘪。
3.二氧化碳的化学性质
(1)二氧化碳不能燃烧,也不支持燃烧。
(2)不能供给呼吸。
(3)与水反应:CO2 + H2O === H2CO3
(4)与澄清石灰水反应:
二氧化碳能使澄清石灰水变浑浊: Ca(OH)2 + CO2 ==== CaCO3 ↓+ H2O
该反应用于检验CO2气体:将气体通入澄清石灰水,若石灰水变浑浊,则为二氧化碳气体。
(5)与灼热的碳反应: C + CO2高温 2CO(吸热反应)
【点拨】二氧化碳与澄清石灰水反应在生活中的应用:
(1)用石灰浆抹墙一段时间后变硬:氢氧化钙吸收空气中的二氧化碳生成碳酸钙固体;
(2)在刚抹过石灰浆的室内生一盆炭火,墙壁变得更湿:氢氧化钙吸收二氧化碳生成了水;
(3)实验室里久置的石灰水上层和试剂瓶内壁会有一层白膜的原因;
(4)用石灰水保存鲜鸡蛋:鸡蛋呼出的二氧化碳与氢氧化钙反应生成的碳酸钙难溶,堵住了鸡蛋上的小孔。
4.二氧化碳的用途
(1)固体二氧化碳(干冰)的用途:
①制冷剂:食品冷藏保鲜和运输;医疗上血液和疫苗的储存与运输。
②用于人工增雨:利用干冰升华吸热的原理。
③制造舞台烟雾效果。
(2)灭火和作保护气:既利用二氧化碳的物理性质(密度比空气大),又利用二氧化碳的化学性质(不能燃烧,也不支持燃烧)。
(3)农业生产中的气体肥料
(4)工业生产中制作碳酸饮料(利用二氧化碳能溶于水)、纯碱、化肥、医药产品等的重要原料。
5.实验室制取二氧化碳
(1)药品:块状石灰石(或大理石)与稀盐酸
(2)化学方程式:CaCO3+2HCl==CaCl2+H2O+CO2↑
注意:①不用稀H2SO4的原因:生成的CaSO4微溶于水,会覆盖在石灰石(或大理石)表面,阻止反应的进行。
②不用浓盐酸的原因:浓盐酸易挥发,挥发出的氯化氢(HCl)气体混入生成的CO2中,使制得的气体不纯。
③不能用纯的碳酸钙或碳酸钠反应的原因:反应速率太快,不易控制。
【易错提醒】实验室制取二氧化碳的药品只能写“大理石(或石灰石)”和“稀盐酸”,不能写“碳酸钙”或“CaCO3”和“HCl”。因为石灰石和大理石是混合物,不能用化学式表示,它们的主要成分是碳酸钙。纯碳酸钙是粉末状,反应速度太快,来不及收集,也不能使用;“盐酸”是氯化氢气体的水溶液,也是混合物,不能用化学式表示。“HCl”既可以表示盐酸,还可以表示氯化氢气体。
(3)装置:固液不加热型
(4)气体收集方法:向上排空气法(集气瓶口朝上)
实验室制取二氧化碳的两种装置
【易错提醒】(1)用排空气法收集气体时,注意集气瓶口的方向。集气瓶口朝上,表明空气从上方排出,为向上排空气法;集气瓶口朝下,表明空气从下方排出,为向下排空气法;
(2)用排空气法收集气体时,玻璃导管应伸到集气瓶底部,便于排尽空气。
(5)实验步骤:
①连接仪器
②检查装置气密性
③装化学试剂(先装固体试剂后装液体试剂)
④收集气体
(6)检验方法:将制得的气体通入澄清的石灰水,若变浑浊,则气体是二氧化碳。
验满方法:用点燃的木条,放在集气瓶口,若木条熄灭,证明已集满二氧化碳。
三、实现“双碳目标”的路径
1.碳循环的严重失衡
当大量排放的二氧化碳在短期内无法被吸收时,就造成了碳循环的严重失衡,导致大气温室效应加剧,引发全球气候变化。
2.碳达峰与碳中和
碳排放的最高点即碳峰值被称为碳达峰;达峰之后,人为碳排放与通过植树造林、碳捕集与封存技术等人为碳吸收达到平衡,即为碳中和。
3.中国“双碳”目标
2020年9月,我国在联合国大会上承诺:中国将提高国家自主贡献力度,采取更加有力的政策和措施,二氧化碳排放力争于 2030 年前达到峰值,努力争取 2060 年前实现碳中和。
4.实现“双碳”目标的思路
一方面要从源头上减少化石燃料的利用,控制二氧化碳的产生,从而减少二氧化碳的排放,比如开发能替代化石燃料的绿色能源等。另一方面,对于不得不排放的二氧化碳就要加大力度促进二氧化碳的吸收和转化。比如通过植树造林提高植物的光合作用,通过人工方法对二氧化碳进行捕集、利用与封存(包括海洋封存、陆地封存、矿石碳化、地质利用、化工利用、生物利用等)。依据二氧化碳的性质可以寻求降低大气中二氧化碳含量的方法,重塑碳循环的健康模式。
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