学案燃料及其利用.ppt

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1、人教版人教版知识网络知识网络考点整合考点整合题型示例题型示例人教版人教版知识网络知识网络燃料及其利用燃烧与灭火燃烧灭火原理易燃易爆物的安全知识燃料和热量化石燃料化学反应与能量煤天然气石油使用燃料对环境的影响对空气的影响新能源开发与利用考点整合考点整合考点考点1 燃烧及其条件燃烧及其条件考点考点2 灭火原理与方法灭火原理与方法考点考点3 易燃易爆物的安全知识易燃易爆物的安全知识考点考点4 三大矿物燃料三大矿物燃料考点考点5 化学反应中的能量变化化学反应中的能量变化考点考点6 乙醇乙醇考点考点7 开发新能源开发新能源考点考点5 化学反应中的能量变化化学反应中的能量变化考点考点1 燃烧及其条件燃烧及

2、其条件1.实验探究：燃烧的条件3.燃烧的条件：物质燃烧需要的条件：；氧气(或空气)；达到燃烧所需的 温度(也叫做 )。2.燃烧的定义：燃烧通常是指 的氧化反应。注意：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。注意：物质燃烧必需同时满足三个条件，缺一不可。考点考点2 灭火原理与方法灭火原理与方法1.实验探究：灭火原理。2.灭火原理：根据燃烧的条件，可以得出灭火的原理(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。3.灭火的方法（1）使可燃物与空气隔绝。（2）降低周围的温度。注意：灭火原理其实就是破坏燃烧条件

3、，三个条件只要破坏其中的一个条件就可以达到灭火的目的。4.几种常用灭火器的灭火原理和适用范围 泡沫灭火器：灭火时喷出大量二氧化碳和泡沫粘附在可燃物上，达到隔绝空气的目的。用来扑灭木材、棉布等燃烧引起的火灾。干粉灭火器：用压缩二氧化碳吹出干粉(主要含碳酸氢钠)来灭火。除扑灭一般可燃物外，还可扑灭油、气引起的火灾。液态二氧化碳灭火器：将二氧化碳压缩在小钢瓶中，有降温和隔绝空气的作用。用来扑灭图书档案、贵重设备、精密仪器等的失火。考点考点3 易燃易爆物的安全知识易燃易爆物的安全知识1.易燃物和易爆物2.爆炸的条件（1）有限空间。（2）可燃性的气体或粉尘与空气的混合物达到爆炸的极限。（3）明火。注意：

4、爆炸不一定都是化学变化，如轮胎爆炸、锅炉爆炸、气球爆炸都是物理变化。判断一个变化是否是化学变化，关键是看它是否有新物质生成。3.与燃烧和爆炸有关的图标。如下图所示：考点考点4 三大矿物燃料三大矿物燃料1.化石燃料包括 ，是 能源。煤:俗称“工业的粮食”，是重要能源、化工原料等。（1）植物遗体埋在地层下经过长期复杂的变化而形成煤。（2）主要含碳元素，还含有H、N、S、O等元素，以及无机矿物质。（3）由有机物和无机物组成的复杂混合物。煤综合利用煤 干馏焦炭煤焦油焦炉气（化学变化）石油：俗称“工业的血液”，是重要能源，化工原料。（1）生物的遗骸埋在地下经长期复杂变化形成石油和天然气。（2）主要含有碳

5、、氢元素，还含有S、O、N等。（3）是一种黏稠状液体，主要由多种有机物组成的混合物。综合利用石油蒸馏（物理变化）溶 剂 油 航空煤油润 滑 油沥 清利用石油中各成分的沸点不同，将它们分离。天然气：主要是成分是甲烷（CH4），甲烷也叫沼气。（1）甲烷物理性质：（2）甲烷化学性质：可燃性。物质现象化学方程式H2淡蓝色火焰，放出热大量，生成水。CH4明亮的蓝色火焰，放出大量热量，生成水和能使澄清石灰水变浑浊的气体CO2.甲烷与氢气在在氧气中燃烧的比较注意：注意：点燃前都必须检验纯度。（3）来源：植物的残体在隔绝空气的情况下分解而生成。（4）存在：煤矿的矿坑，沼池的底部等。（5）用途：矿物燃料。2.化

6、石燃料燃烧对环境的影响（1）煤的燃烧：形成酸雨（2）汽车用燃料的燃烧：（3）二氧化碳含量增多：3.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。考点考点5 化学反应中的能量变化化学反应中的能量变化1.吸热和放热 物质发生化学反应的同时，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。（1）放热现象：有些物质发生化学反应 ，如物质的燃烧、铝与盐酸的反应等。（2）吸热现象：有些物质发生化学反应并不 ，而是 ，如一氧化碳、木炭还原氧化铜的反应，碳与二氧化

7、碳的反应，高锰酸钾受热分解等。3.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。2.充分燃烧 使燃料充分燃烧通常需要两点：（1）燃烧时要有足够的 。（2）燃料与 接触要有足够大的 。考点考点6 乙醇乙醇1.乙醇：乙醇：俗称酒精，化学式C2H5OH，属于可再生能源。2.酒精的制取：原料：高粱、玉米、薯类等。生产方式：发酵、蒸馏。3.性质：（1）物理性质（2）化学性质 可燃性：在空气中燃烧

8、的现象：。化学方程式：。考点考点7 开发新能源开发新能源 现代社会对能源的需求越来越大，化学反应提供的能量已不能满足人类的需求。目前，人们正在利用和开发其他新能源，如 、和氢气等。这些能源也称为 。氢气作为燃料的三大优点：，和氢元素在地壳中含量丰富。被认为是最清洁的燃料。题型示例题型示例题型1 选择题知识点：燃烧及其条件；灭火的原理与方法；三大矿物燃料；燃烧、缓慢氧化；化学反应中能量的变化；消防安全标志等。例1.（2010福州）英国科技人员研制出自动灭火陶瓷砖，砖里压入了一定量的氦气和二氧化碳。这种砖砌成的房屋发生火灾时，在高温烘烧下，砖会裂开并喷出氦气和二氧化碳，从而抑制和扑灭火焰。自动灭火

9、陶瓷砖的灭火原理是 A清除可燃物 B使燃烧物与氧气隔绝 C降低燃烧物的着火点 D使燃烧物的温度降低到着火点以下分析：灭火的原理是破坏燃烧的条件，即清除可燃物或使可燃物与其它物品隔离或使可燃物与氧气（或空气）隔绝使温度降到可燃物着火点以下，都能达到灭火的目的。解题时要注意分辨所采用的方法是破坏了燃烧的哪一个条件。题型2 选择填充题 知识点：知识点：氢气、一氧化碳、甲烷和乙醇的性质；化石燃料；新能源的开发和利用等；例2.下列各组物质中，充分燃烧产物相同的是：（）A.H2和CO B.CO和CH4 C.甲烷和酒精 D.煤、氢气、一氧化碳、甲烷和乙醇的可燃性。分析：分析：选项A氢气只含有氢元素，一氧化碳

10、含有碳元素，当他们充分燃烧产物不同；选项B甲烷含有碳元素和氢元素的物质，当他们充分燃烧时产生二氧化碳和水；选项C甲烷和乙醇都含有氢元素和碳元素的物质，当他们充分燃烧时都会产生水和二氧化碳，故选C。答案：C；煤和一氧化碳题型3 填充和简答填充和简答题知识点：知识点：燃烧及其条件；灭火的原理与方法；爆炸的条件；化石燃料的燃烧对环境的影响；甲烷的可燃性等。例3.（2010佛山）“绿化亚运”是2010年广州亚运会的主题之一。为减轻大气污染，必须要加强对工业废气和汽车尾气的治理。根据所学知识回答下列问题：（1）化石燃料包括煤、石油和 。（2）酸雨是指pH 5.6（填“”、“”或“=”）的降水，煤的燃烧是

11、导致酸雨形成的主要原因。而正常雨水的pH约为5.6，原因是 。化石燃烧、酸化石燃烧、酸雨、温室效应雨、温室效应（3）煤的气化是高效、清洁利用煤的重要途径。可将煤炼成焦炭，再将焦炭在高温下与水蒸气反应，得到CO和H2。其中，焦炭与水蒸气反应的基本类型属于 。（4）在汽车尾气排放口加装“三效催化净化器”，在不消耗其它物质的情况下，可将尾气中的CO、NO转化为参与大气循环的气体和无毒的气体。该化学反应的方式为：。分析：分析：化石燃料在燃烧过程中，产生的SO2和氮的氧化物易形成酸雨，产生CO2气体是形成温室效应的气体，使地球的生态环境受到严重的破坏，目前已引起人们广泛的关注。题型题型4 实验与探究实验

12、与探究 知识点：知识点：燃烧条件；灭火原理等。（2010宁夏）某学校化学学习小组设计出右图所示装置，并进行白磷燃烧实验。（1）当烧杯内的水受热，温度计显示30时，打开活塞，在盛有水的试管中有气泡均匀逸出，白磷未燃烧，关闭活塞。锥形瓶内反应的白磷未燃烧的原因是 。化学方程式是：。（2）随着水温升高，温度计显示45时，再次打开活塞，白磷在水里燃烧。常言道，水火不相容。水能灭火的原因是 。而本实验中白磷在水里还能够燃烧的原因是 。燃烧的条件，燃烧的条件，灭火的原理，灭火的原理，实验室制气体实验室制气体的反应原理、的反应原理、发生装置的选发生装置的选择择（3）本实验装置的A部分还可以用于制取的气体是

13、，收集方法是 ；也可用于制取 气体，化学方程式是 。分析：分析：本题是探究燃烧所需的条件，在进行探究时，主要是采取对比实验，解题时根据燃烧需要同时满足三个条件，进行分析解答。题型题型5 计算题计算题例5.（2010广州）哥本哈根气候大会主要议题是二氧化碳的排放问题，上海世博会也大力倡导“低碳”生活理念。（1）现代生产、生活所消耗的巨额能量，主要来自煤、石油、天然气等的燃烧，由于这些化石燃料的组成中含有 元素，因此燃烧时向大气中排放了大量的二氧化碳。知识点：知识点：煤、石油、天然气的主要组成及其性质；煤和石油的综合利用等。原理：C+2CuO2Cu+CO2装置：铁架台、大试管、酒精灯（用高锰酸钾制

14、氧气的装置）。实验步骤：按(上图)从下到上安装好仪器，试管口略向下倾斜。将木炭粉和黑色氧化铜分别充分烘干后，按一定的质量比称取两种黑色粉末。放入研钵中反复研碎、混匀。用药匙或小纸槽将黑色混合物放进试管底部，塞上带有橡皮塞的直角玻璃导管，玻璃导管的另一端插入另一支盛有澄清石灰水的试管中。点燃酒精灯，先预热试管，然后集中在盛有混合粉末处加强热。几分钟后，可观察到澄清石灰水变浑浊。拔下橡皮塞，熄灭酒精灯，待试管自然冷却后，将试管中的混合物倒在一张白纸上。混合粉末中有红色的单质铜生成。现象：黑色粉末变成红色固体，放出的气体能使澄清石灰水变浑浊。要点提示要点提示试管口略向下倾斜。实验结束先从澄清石灰水中

15、拿出导管再停止加热。待试管冷却后再把试管中的红色固体倒出来，防止生成的铜再被氧化；用酒精灯加热时可用网罩提升温度，也可用酒精喷灯加热。氧化铜与碳的配比：由化学方程式计算，氧化铜与碳的质量比应当是131，在实际操作中，氧化铜粉与炭粉的质量比控制在(913)1的范围内效果较好。（2）木炭还原氧化铁2Fe2O3+3C4Fe+3CO2三、还原反应三、还原反应含氧化合物里的氧被夺去的反应叫做还原反应。含氧化合物提供氧的性质叫做氧化性，含氧化合物是氧化剂；夺取含氧化合物中氧的物质是还原剂，它的这种性质叫做还原性。用于冶金工业，如3C+2Fe2O34Fe+3CO2要点提示要点提示氧化剂和和还原剂描述的对象是

16、反应物，还原反应和氧化反应描述的是反应过程，氧化剂具有氧化性，还原剂具有还原性。如：反应2CuO+C2Cu+CO2。氧化铜失去氧而变成单质铜，氧化铜被还原发生了还原反应。木碳得到氧变成二氧化碳，木碳被氧化发生了氧化反应。木炭使氧化铜还原为铜，木炭具有还原性，是一种还原剂。氧化铜能使木炭氧化为二氧化碳，那么氧化铜具有氧化性，在这个反应中是还原剂。关于氧化反应、还原反应、氧化剂、还原剂的判断，可以根据下面的韵语：得氧氧化，失氧还原；要是问剂，恰恰相反。氧化反应和还原反应同时发生，不可能在一个反应中，只有物质发生氧化反应，没有物质发生还原反应。也就是说在同一反应中，有氧化剂，也有还原剂。问题问题思路

17、思路探究探究 问题问题1：吸附（作用）是物理变化还是化学变化？思路思路:吸附是各种固体表面都有的性质。一定质量的吸附剂，吸附能力的大小决定于其表面积的大小，表面积越大，吸附能力越强。被吸附的气体物质的分子越大（半径越大）相对分子质量越大，沸点越高，越易被吸附。探究探究:木炭和活性炭的吸附是将被吸附物（有色液体、气体、有毒气体等）吸在表面（细管道内），这个变化并没有新物质生成，因此是物理变化。由于活性炭是将木炭在隔绝空气的条件下，通过水蒸气气流加强热得到的，所以管道更为疏通，因而吸附性强于木炭。问题问题2：同一种元素可以组成不同的单质吗？思路：思路：由于同一种元素可以组成不同种单质，元素已经发现

18、了109种，那么单质的种类就要更多了。注意元素和单质是不同的概念，单质一定是由同一种元素组成的，但一种元素不一定只形成一种单质。探究：探究：同一种元素不仅能够组成一种单质，有的还能组成多种单质，如碳元素可组成金刚石、石墨、C60等几种单质；磷元素可组成红磷、白磷等单质；氧元素可组成氧气、臭氧等单质。典题典题热题热题新题新题例例1：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.都能使红墨水褪色思路解析：思路解析：金刚石是无色透明的，所以A选项不对；这几种物质正是因为碳原子排列方式不同所以

19、结构不同，是不同的物质，所以B选项错；金刚石、石墨和无定形碳都是碳元素形成的单质，其燃烧产物相同，都是二氧化碳；这三种物质中，只有无定形碳是疏松多孔的物质，具有吸附性，能使红墨水褪色，所以D选项错。答案：答案：C深化升华深化升华该题考查了对同种元素可以组成不同单质的理解，进一步提高了对组成结构决定性质、性质决定用途基本原理的认识。金刚石、石墨和无定形碳等单质都是由碳元素组成的，虽组成元素完全一样，但因结构不同,又是完全不同的几种物质，性质差别很大。如金刚石无色透明、硬度极大、不导电，石墨呈灰黑色、质软、具有良好的导电性，木炭、活性炭有较强的吸附性等，用途也各不相同。例例2：1985年科学家发现

20、的C60分子是由60个碳原子构成的，它的形状像足球（图C），因此又叫足球烯。1991年科学家又发现一种碳的单质碳纳米管，它是由六边环形的碳原子构成的管状大分子（图D）。图A、图B分别是金刚石和石墨的结构示意图，图中小黑点均代表碳原子。思路解析：思路解析：由于碳原子排列方式的不同，导致它们的物理性质有较大差异。金刚石、石墨、足球烯、碳纳米管都是由碳原子构成的碳单质，它们的化学性质（常温下稳定性、可燃性、还原性）是相同的，而且由于碳原子的最外层电子数为4，常温下不易得失电子，决定了这些碳单质在常温下性质稳定。证明足球烯和碳钠米管都是由碳元素组成的，首先利用其可燃性说明其含有碳元素，其次通过定量测定

21、证明其只含碳元素。答案：答案：（1）碳原子的排列方式不同。（2）不活泼，因为碳原子的最外层电子数为4，常温下不易得失电子。（3）将足球烯放在充满氧气的密闭容器里使之燃烧，测定其生成物是二氧化碳，且二氧化碳里所含碳的质量等于燃烧前后足球烯减少的质量。分析题目时应将足球烯和碳纳米管的结构、性质与金刚石和石墨的结构、性质相联系。例例3：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思路解析：思路

22、解析：判断过程属于物理变化还是化学变化的关键是看是否产生新的物质，由二氧化碳合成金刚石产生新的物质属于化学变化，金刚石是一种单质而不是元素。答案：答案：B深化升华深化升华此题综合性较强，考查的知识点较多，既有概念方面的问题，又有化学性质方面的问题，如钠被氧化最终生成碳酸钠，还有理论方面的问题，如共价键。只要这些基本知识比较扎实，此问题不难解决。例例4：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。AB思路解析：思路解析：根据氧化还原反应的原理，氧化

23、剂给出氧原子，还原剂得到氧原子，从反应H2O+CH2+CO可看出，H2O给出氧原子，是氧化剂；碳得到氧原子，是还原剂。答案：答案：H2O氧化C还原H2O+CH2+CO深化升华深化升华本题首先要学会读图片，根据图片提供的信息，给出氧原子的应该是水，得到氧原子的应该是碳。煤、石油、天然气的主要组成及其性质，根据化学方程式的计算乘公共汽车行驶一百公里，人均排放二氧化碳 kg。乘出租车行驶相同距离，人均排放二氧化碳是乘公共汽车的 倍。公共汽车出租车百公里耗油/kg17.19.12平均载客人数/人302（2）汽车的燃料主要是汽油、汽油的成分复杂，本题用C8H18代表。C8H18的相对分子质量为 ，完全燃烧的化学方程式为 。公共汽车和出租车的耗油量（均以汽油为燃料）和载客量如下表：