第七单元 能源的合理利用与开发01 思维导图02 考点速记课题1 燃料的燃烧（一）燃烧的条件1燃烧条件的分析与探究铜片上的白磷燃烧，产生大量白烟，铜片上的红磷不燃烧，热水中的白磷不燃烧。通氧气后，热水中的白磷燃烧热水的作用：使水中白磷与空气隔绝，为薄铜片上的试剂提供热量。【改进实验方案】改进原因：P2O5有毒，实验用试剂较多。现象：试管中的白磷燃烧，产生大量白烟，左边气球先胀大后变瘪。试管中的红磷和水中白磷不燃烧。气球的作用是形成密闭环境防污染。大烧杯的作用是密闭，防止白烟逸散，污染空气。2燃烧的条件（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）燃烧需要满足三个条件：可燃物； 氧气（或空气）；达到燃烧所需的最低温度（着火点）。（二）燃料燃烧的调控1燃料的充分燃烧使燃料充分燃烧，通常要考虑：燃烧时要有足够的空气（氧气），燃料与空气要有足够大的接触面等。2灭火的原理和方法（1）灭火的原理：清除可燃物或使可燃物与其他物品隔离；隔绝氧气（或空气）；使温度降到着火点以下。灭火的原理就是破坏燃烧的条件。（2）灭火器及原理实验内容分析灭火原理反应的化学方程式：Na2CO3+2HCl=2NaCl+H2O+CO2产生的二氧化碳气体使装置中的压强迅速增大，气体夹带着液体从装置中喷出，喷射在可燃物的表面以达到灭火的目的降温和隔绝空气（3）常见灭火器及其灭火原理和适用范围灭火器灭火原理适用范围干粉灭火器隔绝空气除可用来扑灭一般火灾外，还可用来扑灭油、气等燃烧引起的火灾二氧化碳灭火器降温和隔绝空气扑灭图书、档案、贵重设备、精密仪器等存放场所的失火（灭火时不留下任何痕迹而使物体损坏）水基型灭火器隔绝空气扑灭汽油、柴油、木材、棉布等的失火（4）火灾发生时的自救措施如果发现火险或遭遇火灾，一定不要慌张，要沉着应对，并立即拨打119火警电话。如果火势不大，可根据可燃物及起火原因等现场情况，选择合适的方法和灭火器材将火扑灭。如果火势较大或有蔓延的趋势和可能，应采取必要的自救措施，如采用湿毛巾捂住口鼻等方式迅速离开着火区域。（三）易燃物和易爆物的安全知识1爆炸（1）引起爆炸的原因：易燃物在有限的空间内急剧地燃烧，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）聚集在通风不良的有限空间内遇到明火易引起爆炸的常见物质：可燃气体，如天然气、煤气、液化石油气。粉尘，如面粉、煤粉。2认识一些消防安全标志当心易燃物当心爆炸物禁止吸烟禁止烟火禁止放易燃物禁止燃放鞭炮3常见的易燃物、易爆物与注意事项（1）常见的易燃物、易爆物：火药、烟花爆竹、硫黄、白磷、红磷、酒精、汽油、氢气、天然气、液化石油气等。（2）注意事项：在生产、运输、使用、储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。（四）化学反应中的能量变化1燃烧放热酒精是乙醇（C2H5OH）的俗称。乙醇在空气中完全燃烧时，生成二氧化碳和水，并放出大量的热量，其完全燃烧的化学方程式：C2H5OH+3O2 点燃 2CO2 + 3H2O2其他放热的化学反应氧化钙与水反应生成氢氧化钙，并放出热量，发生反应的化学方程式：CaO + H2O = Ca(OH)23化学反应中的能量变化化学反应中能量的变化通常表现为热量的变化，有些反应放出热量，如氧化钙与水的反应；而有些反应吸收热量，如碳单质与二氧化碳的反应。4对化学反应放出能量的利用除了生活燃料的使用，人们还利用燃烧等化学反应放出的能量发电、发射火箭，利用爆炸放出的能量开采矿物、开山炸石、拆除危旧建筑等。课题2 化石能源的合理利用（一）化石能源的利用1常见的化石能源有煤、石油、天然气等，它们都是混合物，相对较为清洁的是天然气，化石能源是不可再生能源。2煤和石油的比较煤石油组成元素主要含有碳元素，还含有氢、氮、硫、氧等元素主要含有碳和氢两种元素加工方式煤的干馏：将煤隔绝空气加强热分解（属于物理变化）石油的分馏：利用石油中各成分的沸点不同进行分离（属于化学变化）主要加工产品焦炭、煤焦油、煤气(由一氧化碳、氢气和甲烷等组成的混合气体)等汽油、煤油、柴油、润滑油、石蜡、液化石油气（主要成分是丙烷、丁烷、丙烯和丁烯等）等3 天然气（主要成分是甲烷）（1）甲烷燃烧（CH4+2O2 点燃 CO2+2H2O）实验步骤实验现象实验分析与结论验纯后，点燃甲烷火焰呈蓝色，放热甲烷具有可燃性在火焰的上方罩一个干燥的烧杯烧杯内壁有水雾出现甲烷中含有氢元素迅速把烧杯倒过来，向烧杯内注入少量澄清石灰水，振荡澄清石灰水变浑浊甲烷中含有碳元素（2）沼气的主要成分是甲烷。把秸秆、杂草、人畜粪便等废弃物放在密闭的沼气池中发酵，就会产生沼气，可用作燃料。（3）未来新能源可燃冰的开发海底埋藏着大量可燃烧的“冰”可燃冰，主要成分是甲烷水合物，具有热值高、储量巨大等优点，有望成为未来新能源。（二）降低化石能源的利用对环境的影响1化石能源的利用对环境的影响（1）形成酸雨：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，会形成酸雨。（2）污染空气：汽车使用的汽油或柴油燃烧时产生的一氧化碳、未燃烧的碳氢化合物、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）加剧温室效应：大量化石能源燃烧释放的二氧化碳会引起温室效应加剧，导致全球变暖。2降低化石能源的利用对环境的影响（1）提高燃料质量：如我国已大力推广使用脱硫煤，并在很多地区用天然气代替煤。（2）改进使用技术：如改进生产中使用的脱硫设备；改进汽车发动机的燃烧方式，使用催化净化装置，加大尾气检测力度，推广使用电动汽车。（3）开发和利用新能源：化石能源对环境的影响越发突出，同时，人类巨大的能源需求也使化石能源面临枯竭的危险。因此，开发和利用新能源已成为人类的迫切需求。3氢能源（1）氢能源的优点：氢气无毒，热值高，燃烧后的产物是水，无污染（是一种清洁的高能燃料）。（2）氢气燃烧的化学方程式：2H2+O2 点燃 2H2O。（3）实验室制取氢气（如图）：所用试剂：锌和稀硫酸；反应原理：ZnH2SO4= ZnSO4H2；收集方法：排水法或向下排空气法。（4）工业制取氢气：工业上一般通过电解水或以化石能源为原料制取氢气。（5）氢气在生产和生活中还未能广泛应用的原因：大量制取和储运成本较高。4其他能源：如太阳能、风能、地热能、潮汐能、核能和生物质能。03 素养提升易错点辨析（一）误认为燃烧必须有氧气参加。 通常情况下，大多数物质的燃烧必须有氧气参与，但有些物质燃烧不一定有氧气参与，如镁可以在二氧化碳或氮气中燃烧等。（二）误认为灭火时降温是“降低可燃物的着火点” 。 着火点是物质的固有属性，一般不随外界条件的改变而改变，因此不能降低可燃物的着火点，只能降低周围环境的温度至可燃物着火点以下的方法灭火。（三）误认为点燃可燃性气体一定会引起爆炸。 可燃气体与氧气或空气混合遇明火达到爆炸极限才可能爆炸。在爆炸极限以外，可燃性气体过少或过多，反应放出的热量有限，故爆炸不会发生。（四）误认为室内着火时，要立刻打开门窗通风。 室内着火，打开门窗通风会提供大量的氧气，使燃烧更旺且使火势向外蔓延。（五）检验某可燃物是否含碳、氢元素的方法点燃，在火焰上方罩一个干燥的烧杯，烧杯内壁出现水雾，说明生成了水，证明含有氢元素；迅速把烧杯倒过来，注入少量澄清石灰水，振荡，石灰水变浑浊，说明生成了二氧化碳，证明含有碳元素。【例如】设计实验鉴别 CO、H2、CH4三种可燃气体：分别点燃三种气体；分别在火焰上方罩一个干燥的烧杯，看烧杯内壁是否出现水雾现象；迅速把烧杯倒过来，分别向烧杯内注入少量澄清石灰水，振荡，看是否变浑浊。6学科网（北京）股份有限公司学科网（北京）股份有限公司