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第3讲　能源的合理利用与开发
必备知识 复盘
考点研析 突破
【课标要求】
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,初步体会调控化学反应的重要意义。
2.结合实例,从物质及其变化的视角,认识新能源的开发,了解酒精、天然气等在社会生活中的应用;知道能源利用可能会对环境产生影响,树立环保意识。
知识点1燃料的燃烧
一、燃烧及其条件
1.概念:可燃物与___________发生的一种发光、放热的剧烈的氧化反应。
2.燃烧的条件(三者缺一不可)
(1)物质必须具有________;
(2)可燃物与_____________接触;
(3)达到可燃物燃烧所需的__________(即着火点)。
必备知识 复盘
氧气(或O2)
可燃性
氧气(或空气)
最低温度
特别提醒
(1)燃烧并不一定有氧气参加,如氢气可以在氯气中燃烧,镁可以在二氧化碳或氮气中燃烧;
(2)着火点是物质本身固有的属性,一般不会改变。不能降低可燃物着火点,只能将温度降低到可燃物的着火点以下。
二、燃料燃烧的调控
1.灭火
(1)原理:破坏燃烧条件之一即可
(2)方法
①清除________或使________与其他物质隔离,如森林着火设置防火隔离带
②将可燃物与_____________隔绝,如熄灭酒精灯
③使温度降低到可燃物的________以下,如吹灭蜡烛
(3)常见灭火器及其适用范围
①水基型灭火器:木材、棉布等引起的失火
②干粉灭火器:一般火灾以及油、气等引起的失火
③CO2灭火器:图书、档案、贵重设备、精密仪器等引起的失火
可燃物
可燃物
氧气(或空气)
着火点
2.易燃物和易爆物的安全知识
(1)爆炸、缓慢氧化与自燃
①爆炸:易燃物在有限空间内急剧地燃烧,就会在短时间内聚积大量的热,使气体迅速膨胀而发生爆炸。
②缓慢氧化:缓慢进行的氧化反应,如动植物呼吸、食物腐烂等。
③自燃:由缓慢氧化引起的自发燃烧。
(2)一些与燃烧和爆炸有关的图标
(3)生活中的安全知识
①煤气泄漏:需立即关闭阀门并打开窗户通风;
②加油站、油库、面粉加工厂、煤矿矿井一定要严禁烟火;
③室内着火:不能立即开窗通风,防止火势蔓延;
④电器着火:应先切断电源,再灭火;
⑤乘坐公共交通工具时:禁止携带酒精、汽油等易燃物品。
(4)火险应对措施
①火势不大,可根据起火原因选择合适的方法和灭火器将火扑灭;
②火势较大或有蔓延的趋势,应立即拨打119火警电话,并采取必要的自救措施,如用湿毛巾捂住口鼻,蹲下靠近地面或沿墙壁跑离着火区域等。
特别提醒
爆炸不一定是化学变化。如汽车轮胎爆炸、高压锅炉爆炸,它们是由于压力过大而引起的爆炸,属于物理变化。
3.燃料的充分燃烧
(1)原理:优化燃烧的条件
(2)方法
①燃烧时要有充足的___________如做饭时,调节燃气灶或煤气灶的进风口大小;
②燃料与空气要有足够大的__________,如工业燃煤时,常将煤块粉碎成煤粉或做成空心的(如空心炭)等。
空气(氧气),
接触面积
三、化学反应中的能量变化
物质发生化学反应的同时,伴随着______的变化,而能量变化通常表现为热量变化。
(1)基于能量变化视角对化学反应的分类
①放热反应:如物质的燃烧、金属与酸的反应、氧化钙与水的反应等;
酒精完全燃烧的化学方程式为_____________________________;
氧化钙与水反应的化学方程式为_______________________
②吸热反应:如碳和二氧化碳的反应等。
(2)化学反应中能量转化方式
①光合作用中将太阳能转化为化学能;
②燃料燃烧将化学能转化为热能和光能;
③电解水时将电能转化为化学能;电动车行驶时,氢氧燃料电池工作过程中将化学能转化为电能。
特别提醒
有些反应能放出热量,但能放出热量的不一定是化学反应。
C2H5OH+3O2 2CO2+3H2O
CaO+H2O ===Ca(OH)2
能量
知识点2化石能源的合理利用
化石能源的利用
1.化石能源:三大化石能源分别是____、______、________,均为__________能源。
(1)煤:主要含有____元素;煤的综合利用是将煤隔绝空气加强热分解或煤与其他
物质反应,由此得到焦炭、煤焦油、煤气等多种有用的物质,此过程为______(填
“物理”或“化学”)变化。
(2)石油:主要含有________元素,将石油加热并使用催化剂炼制,再利用石油中各
成分______不同,将它们分离,可得到多种燃料和化工原料。
(3)天然气:主要成分是_____(填化学式),完全燃烧的化学方程式为______________
___________。
煤
石油
天然气
不可再生
碳
化学
碳、氢
沸点
CH4
CH4+2O2
CO2+2H2O
2.降低化石能源的利用对环境的影响
(1)化石能源对环境的影响
①煤燃烧时产生二氧化硫、氮的氧化物等污染物,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______。
②汽车使用的汽油或柴油燃烧时未燃烧的碳氢化合物,产生的一氧化碳、氮的氧化物和烟尘等,会随尾气直接排放到空气中,造成污染。
③大量化石能源燃烧释放的二氧化碳会引起__________加剧。
(2)降低化石能源的利用对环境的影响的措施
①通过提高燃料的质量和改进使用技术减少空气污染物的排放。
②具体措施:推广使用脱硫煤,用天然气代替煤;改进汽车发动机的燃烧方式,使用
酸雨
温室效应
催化净化装置,加大尾气检测力度,推广使用电动车等。
(3)氢气:燃烧时的化学方程式为_________________;
优点:燃烧的________、______________________,也不会向大气排放二氧化碳,是理想的高能、洁净燃料。
缺点:制取和储运成本高,所以暂时还未能广泛应用。
(4)其他能源:太阳能、风能、地热能、潮汐能、生物质能等,促进能源消费结构不断优化,向清洁低碳方向转变。
2H2+O2 2H2O
热值高
产物是水,不会污染空气
思考辨析
1.化石燃料燃烧可产生污染空气的气体,应禁止使用化石能源( )
2.加高燃煤锅炉烟囱,将废气排到高空,可有效减少环境污染( )
3.煤和石油燃烧产生的SO2、NO2、CO2都会导致酸雨( )
4.天然气是清洁能源,燃烧后没有任何污染( )
×
×
×
×
考点1燃烧与灭火
典题　(2025·湖南中考)下列有关燃烧与灭火的说法正确的是( )
A.可燃物与氧气接触就能燃烧
B.木柴架空可增大与氧气的接触面积
C.吹灭蜡烛原理是清除可燃物
D.水灭火原理是降低可燃物的着火点
拓展 判断下列说法是否正确。
E.电线着火,先断电再灭火( )
F.扑灭图书、档案等的失火,应使用二氧化碳灭火器( )
G.“烟头”能引发火灾是因为烟头改变了可燃物的着火点( )
H.高楼失火时,应乘坐电梯逃生( )
考点研析 突破
B
√
√
×
×
考点2能源的合理利用
典题　(2025·成都中考)合理利用化石能源和开发新能源有利于能源结构优化。
(1)据图分析,目前我国能源消费中占比最大的能源是____,写出一种“其他能源”:
_______________。
煤
氢能(合理即可)
(2)下列不属于石油炼制的产品是__(填序号)。
a.汽油　 b.煤油　 c.乙醇　　d.液化石油气
(3)用天然气代替煤的优点是___________________________________________________。
(4)焦炭可与超临界水反应制备H2,化学方程式为C+2H2O+CaO CaCO3+2H2。根据化学方程式计算,含600 kg碳的焦炭最多制备H2的质量是多少
c
减少二氧化硫、可吸入颗粒物等污染物的排放(合理即可)
解:设制备H2的质量为x。
C+2H2O+CaO CaCO3+2H2
12 4
600 kg x
=　x=200 kg
答:含600 kg碳的焦炭最多制备H2的质量是200 kg。
本课结束

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