2022年第七章燃料及其利用教案 .pdf
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1、课题一:燃烧与灭火一、燃烧的条件 1 、燃烧通常的燃烧是指可燃物跟氧气发生的一种发光、放热的剧烈的氧化反应。注: 但并不是所有的燃烧都有氧气参加,如氢气可以在氯气中燃烧,镁可以在二氧化碳中燃烧等等。 2 、燃烧的条件可燃物与氧气发生的发光、放热的剧烈的氧化反应叫燃烧。燃烧必须同时满足三个条件:(1)可燃物;(2)氧气(或空气) ; (3)达到燃烧所需的最低温度(也叫着火点)。警示:(1)燃烧并非全部都有氧气参加,如Na 在氯气中的燃烧,氢气在氯气中的燃烧,所以我们指通常情况。(2)燃烧、爆炸、自燃、缓慢氧化都是氧化反应,都放出热量。(3)并不是所有的爆炸都是由燃烧引起的。如轮胎爆炸、锅炉爆炸、
2、气球爆炸等均不是燃烧引起的,它们都是物理变化。(4)燃烧需要同时满足三个条件,缺一不可。实验探究燃烧的条件实验步骤实验现象分析及结论1、在 500mL烧杯中注入400 mL热水, 并放入用硬纸圈圈住的一小块白磷。在烧杯上盖一片薄铜片,铜片的一端放一小堆干燥的红磷,另一端放一小块已用滤纸吸去表面上水的白磷2、用导管对准上述烧杯中的白磷,通入少量氧气 ( 或空气 ) 1、红磷不燃烧铜片上的白磷燃烧水中白磷不燃烧2、白磷燃烧热水不能达到红磷的着火点, -说明燃烧时要使可燃物的温度达到着火点。热水温度达到白磷的着火点,且白磷又与空气接触,所以白磷燃烧。虽然温度能够达到着火点,但缺少氧气,故不能燃烧。
3、-说明燃烧需要氧气。可燃物燃烧必须同时具备三个条件:温度达到着火点;可燃物;氧气(或空气) ;二、 灭火的原理和方法燃烧必须同时具备三个条件,而灭火只要破坏三个条件中的一个即可。灭火的原理: ( 1)清除可燃物或使可燃物与其他物品隔离;(2)隔绝氧气(或空气) ;(3)使温度降到着火点以下。1、灭火的主要措施:隔离法已燃物和未燃物隔离开(清除可燃物);窒息法:切断燃烧区空气的来源(隔绝氧气);冷却法是温度降低到着火点一下;精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 1 页,共 19 页2、常用灭火物质: CO2:二氧化碳密度比空气大容易隔绝空气
4、,不能燃烧,不支持燃烧,沸点高。可用于降低温度; H2O :水沸点低,比热大气化吸热多,容易降低温度;注 意: 电着火,不可以用水来灭,应该关闭电源开关;3、常用的灭火器:警示:(1)降低温度,而不是降低着火点。着火点是物质的固有属性,一般情况下是不变的。但是着火点也不是固定不变的。(2)对于固体燃料来说着火点的高低跟表面积的大小,组织的粗细,导热系数的大小都有关系;颗粒越细,表面积越大,着火点越低;导热系数越小,着火点越低;而对气体和液体而言,着火点与空气接触的面积以及外界的压强有关。(3)灭火只要用其一,就可达到灭火的目的。三、易燃易爆物的安全知识1、爆炸:可燃物在有限的空间内急剧地燃烧,
5、就会在短时间内聚积大量的热,使气体的体积迅速膨胀而引起爆炸。2、易燃物、易爆物的安全知识:易燃物指的是那些易燃的气体和液体,容易燃烧、自然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。精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 2 页,共 19 页易爆物指的是那些受热或受到撞击时容易发生爆炸的物质等。易燃物和易爆物在遇到明火、高温或撞击时,极易燃烧或发生爆炸。3、因此,在生产、运输、使用和贮存易燃物和易爆物时,必须严格遵守有关规定,绝不允许违章操作。4、 (1)常见的易燃、易爆物有:硫、磷、酒精、汽油、液化石油气、氢气、煤气、沼气、
6、油漆、柴草、秸秆、面粉、粉尘等。(2)了解几种常见的与燃烧、爆炸有关的图标,了解其含义。四、燃烧、缓慢氧化、自燃和爆炸的关系(拓展考点)(1)燃烧和缓慢氧化的相同点是:都是氧化反应;都放出热量;不同点是:燃烧剧烈,缓慢氧化不剧烈,燃烧发光,缓慢氧化不发光。(2)自 燃:由缓慢氧化而引起的自发燃烧叫自燃。(3)四者的关系如下:【课堂练习】例 1、下列说法正确的是() A 、天然气就是甲烷,所以它是纯净物B、煤和石油中,含量最多的元素是碳元素 C 、煤不可再生,而石油可再生D、天然气主要是由碳和氢组成的气态碳氢化合物例 2、如下图所示,在一个具有刻度和可以左右滑动的带有活塞的玻璃容器里,放入白磷(
7、 足量 ) ,活塞左端管内密封有空气,右端的管口跟空气连通。将玻璃容器固定在盛有80 热水 ( 恒温) 的烧杯上,进行实验。试回答: (1)实验过程中可观察到的现象是。(2) 由此实验可以得出的结论是。例 3、下列灭火实例中,利用了“隔离可燃物”原理的是() A 、住宅失火,消防队员用高压水龙头向着火处喷水剧烈氧化(发光)平静燃烧急速燃烧无限空间有限空间爆炸缓慢氧化自燃(发光)热量积蓄达到着火点氧化反应(放热)精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 3 页,共 19 页B、炒菜时,油锅不慎着火,迅速用锅盖盖灭C、实验时酒精不慎洒出并燃烧,通
8、常用湿抹布盖灭D、发生森林火灾,将火焰蔓延线路前的小片树木砍掉【课后练习】1、物质燃烧一般需要同时满足三个条件:(1) _;(2)_;(3)_;所以,灭火的三种方法是:(1) _;(2)_ _;(3)_ _ ;可燃物完全燃烧特点:氧气充足,燃烧得快,放出的热,可燃物中的碳、氢分别转化成, ;不完全燃烧特点:氧气不足,燃烧得,放出的热,可燃物中的部分碳、氢元素生成,等有毒气体和等物质。2、一氧化碳:色味的气体,密度比,溶于水。一氧化碳是许多气体燃料的主要成分,一氧化碳在氧气中可以燃烧化学方程式。说明一氧化碳具有性 ;一氧化碳还原氧化铁化学方程式,说明一氧化碳具有性 ;一氧化碳是空气污染物之一,说
9、明一氧化碳具有性 (一氧化碳使人中毒,因为),会使空气中的一氧化碳含量增加。3、燃烧的剧烈程度除了与可燃物的本身的性质有关外,还与因素有关,在就会发生爆炸,任何可燃性的粉尘和气体与空气混合,都可能发生爆炸,因此任何可燃性气体(如、等)在点燃和使用前都要。5、当遇到突发性火灾时,请你列举几种常见的自救方法。6、用液态二氧化碳灭火:可以使可燃物温度降低可以防止可燃物受潮可以使可燃物与空气隔绝可以降低可燃物着火点当图书档案发生火灾时通常用其灭火,可以降低火灾损失。你认为上述说法中合理的是 ( )A、 B、 C、 D、7、鉴别氧气、一氧化碳、二氧化碳三种气体,最好选用()A、带火星的木条 B、澄清石灰
10、水 C、紫色石蕊试液 D、燃着的木条8、下列有关燃烧的说法中正确的是()A、燃烧是一种发光、发热的变化 B、物质燃烧时必须要和氧气接触和温度达到着火点C、燃烧必须有氧气参加反应 D、物质的燃烧反应一定是化学变化9、鉴别 H2、CO和 CH4三种气体最好的方法是() A 、看颜色 B、嗅气味 C、分别通入紫色的石蕊试液 D、检验燃烧后的产物10、有两份质量相等的碳,其中一份在充足氧气中燃烧生成ag 二氧化碳;另外一份碳先在不充足的氧气中燃烧生产一氧化碳,再将生成的一氧化碳在充足的氧气中燃烧生成bg 的二氧化碳,则a 和 b 的关系是() A、 ab B、 ab C、 ab D、无法确定11、某同
11、学利用以下几个实验来研究物质燃烧的条件: 1 ) 、用镊子分别夹取蘸有水和酒精的小棉花球,放到酒精灯上片刻,则观察到的现象是; 2 ) 、分别点燃两支蜡烛,其中一只用一玻璃杯盖严实,则观察到的现象是;3) 、用镊子分别夹取一根小木条和一小块木炭,在酒精灯上加热,则观察到的现象是。精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 4 页,共 19 页干馏化学变化石油分析上面三个实验可得物质燃烧的条件是12、有一瓶气体,它由H2、CO2、CO 、CH4中的一种或几种组成,用它进行以下实验:将气体通过足量的澄清石灰水,未出现沉淀在导管口将气体点燃,气体安静
12、燃烧,火焰呈蓝色,用一个冷而干的烧杯罩在火焰上,烧杯壁上出现水珠;把烧杯迅速倒转过来,注入少量石灰水,石灰水变浑浊。用化学式填空:1)气体中一定没有;2)气体的组成可能是(有几种可能就填几种,可不填满),。课题二:燃料和热量一、化石燃料1、化石燃料包括煤、石油、天然气,是不可再生能源。我们日常生活及工农业上常用的三大化石燃料是指:煤(工业上的粮食)、石油(工业的血液)和天然气,它们都是混合物,都是不可再生的能源。煤和石油的组成与应用如下表:煤石油形成古代植物遗体经过一系列复杂变化而形成古代动、植物遗体在地壳中经过复杂变化而形成元素组成主要含 C;少量 H、N、S、 O 主要含 C、H;少量 S
13、、O、N 形态黑色固体,有光泽黏稠液体,黑色或棕色性质焦炭煤煤焦油煤气溶剂油汽油航空煤油煤油柴油润滑油石蜡沥青3、天然气天然气的形成与石油相同,在有石油的地方一般都有天然气存在;天然气的主要成分是甲烷。甲烷(CH4) 是无色无味的气体,极难溶于水,易燃烧;方程式: CH4 2O2CO2+2H2O。燃烧时产生明亮的蓝色火焰,生成水和二氧化碳;把秸秆、杂草、人畜粪便等废弃物放在密闭的沼气池中发酵,就可产生甲烷,这对于解决我国农村的燃料问题,提高农家肥料的肥效,改善农村卫生条件以及发展农业生产等有着十分重要的意义。注意: 可燃冰:主要是甲烷和水的化合物,还有少量的二氧化碳,其主要在海底的岩层中。4、
14、化石燃料的合理开采和节约使用煤、石油和天然气等化石燃料是不可再生的资源,面临被耗尽的危险,应合理开采、综合利用并节约使用。使燃料充分燃烧,对于节约能源、减少环境污染非常重要。注意: 使燃料充分燃烧通常考虑两点:蒸馏物理变化精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 5 页,共 19 页 1 ) 、是燃烧时要有足够多的空气( 或氧气 ) ; 2) 、是燃料与空气( 或氧气 ) 要有足够大的接触面积;燃料燃烧不充分时,不仅使燃料燃烧产生的热量减少,浪费资源,而且还会产生大量的一氧化碳等物质,污染空气。二、化学反应的能量变化吸热和放热物质发生化学反应
15、的同时,常常伴随着能量的变化,通常表现为热量变化,即有放热现象或吸热现象;有些化学反应是放热的,如物质的燃烧、铝与盐酸的反应等,这些都称为放热现象;有些反应是吸热的,如一氧化碳、木炭还原氧化铜的反应,碳与二氧化碳的反应,这些都称为吸热现象。2、人类生活对化学能量的利用(1) 生活燃料的利用:如做饭、取暖等。(2) 利用燃烧产生的能量:发电、烧制陶瓷、冶炼金属、发射火箭等。(3) 利用爆炸产生的巨大能量:开山炸石、拆除危旧建筑等。(4) 利用食物在体内发生化学反应放出的热量,可维持体温和日常活动所需的能量。【课堂练习】例 1、下列说法正确的是() A 、天然气就是甲烷,所以它是纯净物 B、煤和石
16、油中,含量最多的元素是碳元素 C 、煤不可再生, 而石油可再生 D、天然气主要是由碳和氢组成的气态碳氢化合物 例 2、20XX年世界杯足球赛开幕式和揭幕战在汉城兰芝岛上举行,世人瞩目的足球场下面填埋着汉城人15年的垃圾,垃圾产生的沼气为足球场提供了部分能源。 (1)沼气燃烧的化学方程式是 (2)下列说法正确的是( 填序号 ) 把秸秆、 杂草等废弃物放在密闭池中发酵可以产生沼气沼气的应用对解决农村燃料问题、改善环境有重要意义沼气的主要成分甲烷是一种最简单的碳氢化合物点燃沼气与空气的混合气体可能发生爆炸例 3、请仔细阅读下列文字,然后完成有关问题。 (1)煤是一种常用的化石燃料。家庭用煤经过了从“
17、煤球”到“蜂窝煤”的变化。以前人们把煤粉加工成略大于乒乓球的球体,后来人们把煤粉加工成圆柱体,并在圆柱体内打上一些孔( 如图 )。请你分析这种变化的优点是。 (2)煤燃烧时会产生许多污染物。据资料显示,冬天空气中二氧化硫含量会增多,请你分析造成这一现象的可能原因是。为了减少煤燃烧对环境造成的污染,可将水蒸气通过炽热的煤层制得较清洁的水煤气 (主要成分是CO和 H2) ,请你写出反应的化学方程式:。 (3)水煤气用管道输送到千家万户,这便是我们常说的家用煤气。煤气厂常在家用煤气中掺入少量具有难闻气味的气体,其目的是。答案: (1) 增大煤与氧气的接触面积,使其充分燃烧精选学习资料 - - - -
18、 - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 6 页,共 19 页 (2)冬天用煤量增大,燃烧时产生的二氧化硫增多CH2O高温CO H2 (3)便于及早发现煤气泄漏,以防引起中毒例 4、碳元素有金刚石、石墨和无定形碳等多种单质,下列关于碳单质的叙述正确的是() A、都是黑色固体 B 、碳原子的排列方式都相同C、在氧气中充分燃烧时都生成二氧化碳 D 、都能使红墨水褪色例 5、据美国化学杂志报道,中国科学家以二氧化碳为碳源,金属钠为还原剂,在470 、 80 MPa 下合成出金刚石,具有深远意义。下列说法不正确的是() A、由二氧化碳合成金刚石是化学变化 B、金刚石是碳的一种同
19、位素C、钠被氧化最终生成碳酸钠D、金刚石中只含有非极性共价键例 6、水煤气厂生产煤气,将水加热成蒸气,通过赤热的碳, 得到氢气和一氧化碳。王老师为了说明其化学原理,画出了如图所示的卡通片:其中 A图表示(物质),是剂; B图表示(物质) ,是剂;写出该反应的化学方程式。 A B 例 7、最重要的三种化石燃料是, , 。其中,被称作工业的粮食的是,工业的血液的是,东输的西气是指。例 8、化石燃料的大量使用造成的环境污染有, 。例 9、煤的干馏,就是将烟煤隔绝空气加强热,煤就可以分解成,煤的干馏是变化。【课后练习】1、为了保护我们人类赖以生存的地球,应该限制二氧化碳的排放量,以控制日趋严重的温室效
20、应。(1)科学家采取“组分转化”技术,将二氧化碳和氢气以一定比例混和,在一定条件下反应,生成一种重要的化工原料和水。反应的化学方程式为:2CO2 + 6H2 =+ 4H2O,括号内重要的化工原料的化学式为;(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(填)。大量植树造林,禁止乱砍滥伐,禁止使用煤、石油、天然气等化石燃料;更多的利用核能、太阳能、风能、地热等。3、20XX年世界杯足球赛开幕式和揭幕战在韩国汉城兰芝岛上举行,世人瞩目的足球场下面埋藏着汉城人15 年来的垃圾,垃圾产生的沼气为足球场提供部分能源。(1)沼气燃烧的化学方程式。(2)下列说法正确的是(填序号)。把秸秆、杂草等废
21、弃物放在密闭池中发酵可以产生沼气;沼气的应用对解决农村燃料问题,改善环境有重要意义;沼气的主要成分甲烷是一种最简单的碳氢化合物;点燃沼气和空气的混合气体可能发生爆炸。4、在工作生活中,为了防止事故,常采用一些安全措施,下列措施比较安全的是()A、到溶洞探险,打火把照明 B、掏空沼气池前用灯火试验精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 7 页,共 19 页C、用点燃木条检查液化石油气是否泄漏 D、到小煤窖里挖煤用火把照明5、下列观点你认为不正确的是()A、氢气让人喜欢让人忧B、煤气能提高人们的生活质量,同时也潜伏着无形杀手 C 、煤为人类提供
22、能源和化工原料的同时,也埋下了祸根 D 、煤、石油、天然气等资源虽然取之不尽,但也应节约使用6、下列有关燃料的说法不符合这际的是() A 、由于氢气的生产成本太高,贮存和运输都不方便,所以目前还不能应用 B 、 “西气东输”工程是将新疆的天然气通过专用管道输送到上海等地 C 、石油是由一些沸点不同的化合物组成的混合物,不需加工就可以直接燃烧 D 、煤由于成本低廉和燃烧方便,是目前较为广泛使用的燃料7、下列实验室或家庭中获取的能量是由化学反应得到的是()微波炉燃气热水器电炉酒精灯太阳灶 A 、 B、 C、 D、8、当今三大化石燃料是、。课题三:使用燃料对环境的影响一、化石燃料燃烧对环境的污染1、
23、煤的燃烧精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 8 页,共 19 页因煤中含有少量的硫、氮等元素,在燃烧时会排出二氧化硫(SO2) 、二氧化氮 (NO2) 等污染物,它们溶于水会形成酸雨。酸雨不仅影响人的健康和植物生长,还会造成对自然资源以及建筑物等的破坏。煤若燃烧不充分还会产生有毒气体一氧化碳(CO)污染空气。因此,应尽量减少使用原煤作燃料。2、汽车用燃料的燃烧汽车用燃料是汽油或柴油。它们燃烧会产生一氧化碳、氮的氧化物和未燃烧的碳氢化合物、含铅化合物、烟尘等,合称尾气。为减少汽车尾气对空气的污染,需采取:a、改进发动机的燃烧方式,以使燃料
24、能充分燃烧;b、使用催化净化装置,使有害气体转化为无害物质;c、使用无铅汽油,禁止含铅物质排放;d、加大检测尾气的力度,禁止尾气未达到环保标准的汽车上路;e、使用清洁燃料,例如压缩天然气(CNG)或液化石油气(LPG); f 、在汽油中添加适量酒精制成乙醇汽油等。3、化石燃料燃烧,造成对空气污染的原因燃料中的杂质如硫等燃烧时,产生空气污染物,如SO2等;燃料燃烧不充分,产生一氧化碳;未燃烧的碳氢化合物及碳粒、尘粒等排放到空气中。4、化石燃料中天然气是清洁能源。相比之下由于天然气的主要成分是甲烷,甲烷的含碳量相对较小,燃烧较完全, 燃烧产物是二氧化碳和水,所以它对大气的污染较轻,通常称为清洁能源
25、。热点 : 煤矿的矿井里常含有甲烷,煤矿发生瓦斯爆炸造成人员伤亡的事故时有发生。你认为煤矿应采取什么措施?措施: (1) 严禁烟火,排除一切可能产生火花的因素; (2)通风透气,使矿井里产生的甲烷尽快散失等。二、使用含碳燃料使温室效应加剧1、温室效应1)温室效应:在地球的大气层中,二氧化碳气体像温室中的玻璃那样起保暖作用,于是就使地球的气温持续上升。这就是所谓的“温室效应”。大气中能产生温室效应的气体除二氧化碳外,甲烷、氟氯代烷、氮氧化物等气体也起着很重要的作用。2)温室效应带来的严重危害:两极冰雪融化,海平面上升,沿海城市可能被淹没等。3)控制温室效应的措施减少化石燃料的使用,开发新能源:太
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