资源简介

(共61张PPT)
第七单元　能源的合理利用与开发
必备知识夯基础
考 点 一
燃料的燃烧
1.燃烧
(1)定义。
通常情况下,可燃物与氧气发生的一种发光、放热的剧烈的　　　　反应叫作燃烧。
(2)需满足的条件。
氧化
氧气(或空气)
着火点
(3)燃烧条件的探究:通过对比法和控制变量法,用白磷和红磷做实验,观察实验现象来探究燃烧的条件(详见本单元实验突破)。
2.燃料燃烧的调控
可燃物
着火点以下
特别提醒　着火点是指物质燃烧时所需要的最低温度,它是物质本身固有的属性,不会随温度的改变而改变。因此不能说用降低着火点的方法来灭火,只能说将温度降低到着火点以下。
练一练用燃烧、灭火的知识分析下列成语:
(1)釜底抽薪——　　　　　　　　　　　　　　　　　。
(2)火上浇油——　 。
(3)杯水车薪——　 。
(4)钻木取火——　　　　　　　　　　　　　　　　　　。
(5)煽风点火——　　　　　　　　　　　　　　　　。
清除可燃物,达到灭火的目的
添加可燃物使燃烧更旺　
水太少无法将可燃物的温度降低至着火点以下
将可燃物的温度升高至着火点以上　
补充氧气(或空气),使燃烧更旺
3.灭火器的使用
灭火器 灭火原理 使用范围
水基型 灭火器 隔绝氧气(或空气) 非水溶性可燃性液体(如汽油、柴油
等),固体材料(如木材、棉布等)等引起的火灾
干粉灭火器 隔绝氧气(或空气) 一般火灾,油、气等引起的火灾
二氧化碳 灭火器 降温至可燃物着火点以下,隔绝氧气(或空气) 图书、档案、贵重设备、精密仪器等引起的火灾
考 点 二
易燃物与易爆物的安全知识
着火点
关闭阀门
灯火
考 点 三
化学反应中的能量变化
1.化学反应中的能量变化
化学反应不仅有其他物质生成,往往还伴随着能量的变化,通常表现为热量的变化。
(1)燃烧[如乙醇(酒精)燃烧,化学方程式为　　　　　　　　　　　　　]、中和反应、活泼金属与酸的反应、生石灰(CaO)与水的反应等都
　　　　热量。
(2)在高温条件下进行的反应一般需要吸收热量,如碳与二氧化碳在高温下生成一氧化碳。
放出
C2H5OH+3O2 2CO2+3H2O　
2.化学反应中能量的利用
人类需要的大部分能量是由化学反应产生的,主要包括燃烧和爆炸。
考 点 四
化石能源
1.化石能源
三大化石燃料:煤、　　　　和天然气等,是　　　　　　　　　(填“可再生”或“不可再生”)能源。其中天然气是比较清洁的能源。
(1)煤。
煤被称为“工业的粮食”,主要含　　元素,是一种复杂的　　　　　　(填“混合物”或“纯净物”)。煤的综合利用,是将煤隔绝空气加强热,使煤分解成焦炭、煤焦油、煤气(主要成分为氢气、甲烷、一氧化碳和其他气体等)等,此过程属于　　　　　　　(填“化学变化”或“物理变化”)。
石油
不可再生
碳
混合物
化学变化
(2)石油。
石油被称为“工业的血液”,主要含　　 两种元素,是一种复杂的
　　　　　(填“混合物”或“纯净物”)。将石油加热炼制,利用石油中各成分的沸点不同,将它们分离,可得到汽油、柴油等不同的产品,此过程属于
　　　　　　　(填“化学变化”或“物理变化”)。
(3)天然气。
天然气的主要成分是　　　　(化学式:　　　)。
①甲烷的物理性质:甲烷是一种无色无味的气体,密度比空气的　　,
　　　　于水。

碳、氢
混合物
物理变化
甲烷
CH4
小
难溶
特别提醒　初中阶段学到的可燃性气体主要有氢气(H2)、一氧化碳(CO)、甲烷(CH4)。可燃性气体点燃前一定要检验其纯度。
②甲烷的化学性质:能在空气中燃烧,具有　　　　性,其燃烧的化学方程式为　　　　　　　　　　　　　　(现象:放出大量的热,发出蓝色火焰)。
可燃
CH4+2O2 CO2+2H2O
2.化石能源的利用对环境的影响
(1)化石燃料不充分燃烧会产生一氧化碳、炭粒、烟尘等空气污染物。
(2)煤燃烧时排放出二氧化硫(SO2)、二氧化氮(NO2)等污染物。这些气体或气体在空气中发生反应后的生成物溶于雨水,会形成　　　　。
(3)汽车燃料(大多是汽油)燃烧时会排放汽车尾气,如一氧化碳、氮氧化物和烟尘等,对空气造成污染。
酸雨
3.酸雨的危害
4.防治酸雨的措施
5.燃料不充分燃烧的后果
氧气不充足时,燃料中的碳不能充分燃烧,会产生黑烟,并产生CO等物质,这样不仅浪费资源,同时会污染空气。
6.燃料充分燃烧的条件
一是燃烧时要有足够的空气;二是　　　　　　　　　　　　　　　　。
7.燃料充分燃烧的意义
提高燃料的燃烧利用率,节约能源,延长能源使用期限,减少污染。
燃料与空气要有足够大的接触面
考 点 五
能源的利用和开发
1.氢气(H2)
(1)氢气的实验室制法。
①原理:　 。
②装置:发生装置与CO2的发生装置相同。
③步骤:检查装置气密性→装试剂→收集气体。
Zn+H2SO4═ZnSO4+H2↑　
(2)氢气作为燃料的优点:氢气是最理想、最清洁的能源。可用水作原料,来源广泛;燃烧时放出的热量多;本身无毒,燃烧产物只是水,不会对环境造成污染。
(3)氢气作燃料的缺点:制取成本高和　　　　　　　。
2.新能源
太阳能、风能、地热能、潮汐能、核能和生物质能等。
贮存困难
考向突破增知能
考向一燃烧与灭火
例1(2024·贵州中考)燃烧是常见的化学变化。科学利用和控制燃烧为
人类服务,可推动社会的可持续发展。
(1)蜡烛燃烧
用燃着的火柴将图1中相同大小的两支蜡烛点燃。
①用火柴引燃蜡烛,为蜡烛燃烧提供的条件是
　 。
②乙的烛芯比甲长,导致燃烧时更旺,原因是 　。
③围绕甲、乙两支蜡烛的燃烧,你还想探究的问题是　 。
图1
使可燃物的温度达到其着火点
可燃物与氧气的接触面积更大
蜡烛燃烧的产物是什么
(2)氢气燃烧
2024年5月3日,搭载嫦娥六号探测器的长征五号遥八运载火箭在中国文昌航天发射场成功发射。该火箭的发动机使用液氧液氢作为推进剂,火箭发动机运行简示图如图2。
图2
①火箭升空时,燃烧室里反应的化学方程式为　 。
②液体火箭发动机的优点是可以通过调控发动机内阀门来调控动力。火箭运行过程中,为增大动力,应进行的操作是 　。
控制阀门A和阀门B,使燃烧室内的液氢、液氧充分反应
2H2+O2 2H2O
解析:(1)①用火柴引燃蜡烛,为蜡烛燃烧提供的条件是使可燃物的温度达到其着火点;②乙的烛芯比甲长,导致燃烧时更旺,原因是可燃物与氧气的接触面积更大;③围绕甲、乙两支蜡烛的燃烧,还想探究的问题是蜡烛燃烧的产物是什么。
(2)①在点燃的条件下,氢气与氧气反应生成水,化学方程式为2H2+O2 2H2O;②液体火箭发动机的优点是可以通过调控发动机内阀门来调控动力。火箭运行过程中,为增大动力,应进行的操作是控制阀门A和阀门B,使燃烧室内的液氢、液氧充分反应。
对点练1如图,“纸火锅”是用纸做容器盛放汤料的火锅,点燃火锅时纸不会燃烧。对此现象的解释合理的是(　　)
A.纸不是可燃物,所以不会燃烧
B.纸被水浸湿,导致纸的着火点降低
C.因没有充足的空气,所以纸不会燃烧
D.水蒸发时吸收热量,温度达不到纸的着火点
D
解析:纸张具有可燃性,是可燃物,能燃烧,A错误;可燃物的着火点一般是不变的,B错误;纸张与空气充分接触,而不是没有充足的空气,C错误;水蒸发时吸热,导致温度达不到纸张的着火点,因此纸张不能燃烧,D正确。故选D。
考向二化石能源的使用及对环境的影响、新能源的开发和利用
例2(2025·贵州中考)良好的生态环境是贵州最大的发展优势。下列做法有利于保护生态环境的是(　　)
A.随意开采矿产资源
B.直接排放工业废气
C.乱砍滥伐森林树木
D.分类回收生活垃圾
D
解析:A项,随意开采矿产资源,会造成资源枯竭,环境污染,不利于保护生态环境,故选项错误。B项,直接排放工业废气,会造成空气污染,不利于保护生态环境,故选项错误。C项,乱砍滥伐森林树木,会加剧水土流失,使土地荒漠化,造成水土流失,引发沙尘暴、龙卷风等自然灾害,不利于保护生态环境,故选项错误。D项,分类回收生活垃圾,能节约资源、减少污染,有利于保护生态环境,故选项正确。故选D。
对点练2(2024·贵州中考)2024年全国低碳日的主题是“绿色低碳　美丽中国”。下列做法与这一主题不相符的是(　　)
A.随意焚烧废旧纸屑
B.积极参与植树造林
C.减少使用化石燃料
D.大力倡导节约用电
A
解析:A项,随意焚烧废旧纸屑,会产生大量的空气污染物、CO2等,不符合绿色低碳的理念,故选项正确。B项,积极参与植树造林,能净化空气,增加CO2的吸收,促进植物的光合作用等,符合绿色低碳的理念,故选项错误。C项,减少使用化石燃料,能减少空气污染,减少CO2的排放,符合绿色低碳的理念,故选项错误。D项,大力倡导节约用电,能节约电能,减少CO2的排放,符合绿色低碳的理念,故选项错误。故选A。
实验点探究燃烧的条件
1.探究燃烧的条件
实验 操作
实验 现象 ①铜片上的白磷燃烧;②铜片上的红磷没有燃烧;③热水中的白磷没有燃烧 热水中本来不燃烧的白磷燃烧了
实验 分析 ①铜片上的红磷没有燃烧,是因为红磷的着火点为240 ℃左右,而铜片上的白磷燃烧,是因为其着火点只有40 ℃左右;②热水中的白磷没有燃烧,是因为在热水中没有足量的氧气 热水中的白磷达到了它自身的着火点,同时与氧气接触,所以燃烧了
实验 结论 可燃物与氧气接触、温度达到可燃物燃烧所需要的最低温度(即着火点)才能燃烧
2.实验设计中运用的方法
(1)对比法:铜片上的白磷和红磷是一组对比;铜片上的白磷和热水中的白磷是一组对比。
(2)控制变量法:验证每一个条件时,注意确定好实验的变量,控制好无关变量,如要探究温度的影响,则所选可燃物的种类、质量、形状、氧气的含量等条件要相同,然后通过对比在温度不同而其他条件相同的情况下燃烧现象的差异,确定温度对燃烧的影响。
3.实验改进
(1)装置改进
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。
(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。
【一题通关】
例题为了探究可燃物燃烧的条件,按如图的甲、乙两个装置进行对比实验。请回答:
(1)实验过程中,装置甲热水中的白磷和装置乙薄铜片上的白磷都能够燃烧,而装置乙热水中的白磷未能燃烧,说明 　;
如果停止往装置甲通入氧气,燃着的白磷将会　　　　。
(2)装置乙薄铜片上的白磷能够燃烧,红磷未能燃烧,说明可燃物燃烧必须达到燃烧所需的　　　　　　(也叫着火点),红磷的着火点　　 (填“低于”“等于”或“高于”)白磷的着火点。
可燃物燃烧需要与氧气(或空气)接触
熄灭
最低温度
高于
【考法拓展】
(3)[装置改进]用如图所示实验验证可燃物燃烧的条件。a中充满N2,b、c中充满O2。升温至40 ℃,仅观察到b中的白磷燃烧。
①设计a、b的目的是　 。
②能证明可燃物燃烧需要温度达到其着火点的实验现象是 　 。

③气球的作用是 　 。
验证可燃物燃烧条件之一是与氧气接触
升温至40 ℃时,b中白磷燃烧,c中红磷不燃烧(或b中白磷开始时不燃烧,升温至40 ℃时才燃烧)
调节压强,防止白烟扩散
(4)[微型实验]用如图所示实验验证可燃物燃烧的条件(实验前玻璃管内充满N2)。
①证明可燃物燃烧需要氧气的证据是_______________________________
　。
②选择80 ℃热水的目的是 　。
C处的白磷在加入过氧化氢溶液前
不燃烧,加入过氧化氢溶液之后燃烧
提供热量,达到白磷燃烧的着火点
(5)[原理及装置创新]用如图装置进行实验。升温至60 ℃的过程中,仅①燃烧;继续升温至260 ℃的过程中,仅③燃烧。
Ⅰ.能够说明红磷着火点比白磷高的实验序号是　　　　　　。
Ⅱ.对比②③,说明 　。
Ⅲ.④未燃烧,这是因为　　　　　　　　　　　　　　　　　。
①③
燃烧需要氧气
温度没有达到无烟煤的着火点
(6)[数字化实验]蜡烛(足量)在密闭广口瓶内燃烧至熄灭过程中,O2和CO含量随时间变化曲线如图,通过分析,该图可推理出的结论是　　　　　(填字母)。
A.曲线①表示CO含量的变化
B.蜡烛发生了不完全燃烧
C.蜡烛由碳、氢元素组成
D.蜡烛熄灭时,容器内氧气没有耗尽
BD
解析:(5)Ⅰ.①处的白磷和③处的红磷均与氧气接触,实验中,①处的白磷先发生燃烧,而③处的红磷后燃烧,对比能够说明红磷的着火点比白磷的高。Ⅱ.缓慢升温后,②处的红磷与③处的红磷的温度均达到了着火点,但实验中③处的红磷燃烧,而②处的红磷没有燃烧,对比可知,燃烧需要氧气。Ⅲ.无烟煤具有可燃性,也与氧气接触,但实验中④处的无烟煤没有发生燃烧,这是因为温度没有达到无烟煤的着火点。(6)蜡烛发生不完全燃烧会生成一氧化碳,随着反应的进行一氧化碳的含量应增大,A错误;蜡烛完全燃烧生成二氧化碳和水,由图示可知,蜡烛燃烧生成了一氧化碳,所以是发生了不完全燃烧,B正确;蜡烛是由碳、氢、氧三种元素组成的,图像信息无法确定蜡烛的组成中是否含有氢元素与氧元素,C错误;由图像可知,蜡烛熄灭时,氧气并没有完全耗尽,只是浓度小到不能再支持燃烧了,D正确。
多维训练培素养
1.如图所示的图标表示(　　)
A.禁止吸烟
B.禁止燃放鞭炮
C.当心火灾
D.当心爆炸
B
2.下列过程中,利用了化学反应产生能量的是(　　)
A.海水晒盐
B.干冰制冷
C.风力发电
D.火箭发射
D
3.下列空气污染物中会形成酸雨的气体是(　　)
A.SO2 B.PM10 C.CO D.O3
A
4.每年5月12日是全国防灾减灾日,下列有关火灾现场的处理方法错误的是
(　　)
A.图书、档案失火用干粉灭火器扑灭
B.电器着火应先切断电源后灭火
C.火灾发生后应用湿毛巾捂住口鼻从安全通道逃生
D.森林失火时,可将大火蔓延路线前一片树木清理掉,形成隔离带
A
5.取一张光滑的厚纸,做成一个如图所示的小纸锅,用纸锅盛水在火上加热,锅里的水烧开了,纸锅却没有燃烧,其主要原因是(　　)
A.纸的着火点变低
B.水隔绝了氧气
C.温度低于纸的着火点
D.纸锅与氧气的接触面积太小
C
6.下列关于化石燃料的说法正确的是(　　)
A.化石燃料都属于可再生能源
B.煤完全燃烧时不会产生污染
C.以石油为原料能制造合成纤维
D.天然气主要成分为一氧化碳
C
7.有关燃烧条件的实验探究(白磷、红磷的着火点分别是40 ℃和240 ℃)如图。下列说法正确的是(　　)
A.①②处说明燃烧需要可燃物
B.③④处说明燃烧需要氧气
C.①③处说明燃烧需要温度达到着火点
D.①④处燃烧时都能有效避免空气污染
B
8.[跨学科实践活动]开门七件事“柴米油盐酱醋茶”,首屈一指的就是“柴”,可见日常生活中燃料的重要性。
(1)20世纪80年代之前,我市居民普遍使用的“柴”是煤炭。煤、天然气与
　　　　　　并称三大化石燃料。
(2)到了20世纪80年代,液化石油气逐步取代了传统的煤。
燃料 煤 液化石油气
主要成分 碳、氢等元素 丙烷(C3H8)、丁烷(C4H10)等
放出的热量(kJ·kg-1) 3×104 4.5×104
根据上表信息可知,液化石油气代替煤做燃料的优势是　　　　　　　。
石油
放出的热量高
(3)到21世纪,“西气东输工程”使天然气成为家庭主要燃料,请写出甲烷完全燃烧的化学方程式: 　 。
(4)通过研究家用燃料的更新历程,同学们预测未来燃料的发展方向是开发和利用清洁而又高效的能源。如氢能,工业大规模制备氢气最理想的原料是　 。
海水或水
CH4+2O2 CO2+2H2O
9.某兴趣小组做可燃物燃烧条件的探究实验:①在有空气的试管内放入白磷,关闭弹簧夹,白磷不燃烧(如图Ⅰ);②将图Ⅰ装置放到热水中形成图Ⅱ装置,白磷燃烧,气球胀大。
(1)白磷燃烧的化学方程式为 　。
(2)②中白磷燃烧时,试管内气体压强　　　　(填“增大”“不变”或“减小”)。
(3)对比实验①②,说明可燃物燃烧需要的条件之一是
　 。
(4)图Ⅱ实验后试管内还有白磷残留,打开弹簧夹通入空气,白磷复燃,说明可燃物燃烧需要的另一条件是　　　　。
增大
4P+5O2 2P2O5　
温度需要达到可燃物的着火点
氧气
10.自动感温喷淋头结构如图所示。当喷淋头附近温度升高到设定值时,丙三醇(C3H8O3)喷淋头自动喷水灭火。下列说法错误的是(　　)
A.喷水灭火的原理是使温度降低到可燃物的着火点以下
B.玻璃球胀破的原因是丙三醇分子间的间隔变大
C.一个丙三醇分子是由14个原子构成
D.丙三醇是氧化物,直饮水是混合物
D
解析:丙三醇含有三种元素,不是氧化物,直饮水含有多种物质,是混合物,D错误。故选D。
11.[新情境题]某研究所利用太阳能聚光器获得的高能量进行热化学循环反应制取H2,其流程如图所示。下列有关说法中,不正确的是(　　)
A.反应Ⅰ中Zn、O元素的化合价发生了改变
B.该循环过程中涉及两种基本反应类型
C.反应产生的氢气和氧气的质量比为1∶8
D.该循环过程理论上每生成2 g H2,需补充65 g Zn
D
12.同学们学习了燃烧和灭火后,在实验室设计并完成了如下实验,以探究灭火的原理。
(1)实验方法:点燃3支蜡烛,在其中一支蜡烛上扣一个烧杯;将另两支蜡烛分别放在两个烧杯中,然后向一个烧杯中加入适量碳酸钠溶液和盐酸。
(2)实验原理:Ⅲ中反应的化学方程式为 　。
2HCl+Na2CO3═2NaCl+H2O+CO2↑
(3)实验现象:Ⅱ中蜡烛正常燃烧,Ⅰ和Ⅲ中蜡烛熄灭,Ⅲ中的现象还有
　。
(4)实验结论:由该实验得出灭火的原理是　　　　　　　　　　　。
(5)实验后,接下来必须要做的事情是　　　　　　　　　　,完善实验报告,离开实验室。
问题与交流:Ⅲ中的操作,可能造成的结果是　 。
产生大量气泡
隔绝氧气
整理洗涤仪器
盐酸洒出
13.[新材料题]天然气不仅是优质的能量来源,还是宝贵的化工资源。经过多年努力,我国在天然气的开发利用方面已取得重大突破。
方法一:煤气化生成一氧化碳和二氧化碳。在高温、高压和“甲烷化催化剂”的作用下,一氧化碳、二氧化碳分别与氢气反应生成甲烷,其中“甲烷化催化剂”在这两个化学反应过程中发挥着至关重要的作用。
方法二:开发煤层气,煤层气指储存在煤层中,以甲烷为主要成分的烃类物质,俗称“瓦斯”,是与煤伴生、共生的气体资源。
方法三:开发可燃冰,可燃冰的主要成分是甲烷水合物,甲烷水合物能稳定存在的压强和温度范围如图所示,可燃冰一旦离开海床便迅速分解,容易发生井喷意外,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。
根据以上材料,回答下列问题:
(1)方法一中提到的一氧化碳、二氧化碳分别转化为甲烷的关键反应条件是使用　　　　　　　　　　。
(2)方法一中一氧化碳转化为甲烷的原理可以表示为:CO+3H2
CH4+H2O,则二氧化碳转化为甲烷的原理为__________________________　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　(写化学方程式)。
(3)从物质分类角度分析,方法二中的煤层气属于　　　　　(填“纯净物”或“混合物”)。
甲烷化催化剂
CO2+4H2 CH4+2H2O
混合物
(4)根据方法三,判断有关可燃冰的说法正确的是　　　　　　(填字母)。
A.在15 ℃和10 MPa时,可燃冰能稳定存在
B.可燃冰开采时若出现差错,可能导致严重的自然灾害
(5)“碳中和”中的“碳”是指　　　　　(填“CO”或“CO2”)。
(6)我国政府提出在2060年前实现“碳中和”,下列做法符合“碳中和”理念的是　　(填字母)。
A.植树造林
B.焚烧秸秆
C.节能减排
D.燃放烟花
B
CO2
AC

展开更多......

收起↑