内容正文:
化学与能源及资源的利用
1. 了解燃料完全燃烧的重要性及常见燃料燃烧对环境的影响。
2. 了解燃烧、缓慢氧化和爆炸的条件及防火、灭火、防爆的措施。
3. 认识化石燃料不可再生,认识资源的综合利用和新能源开发的重要意义。
知识体系构建
1. 燃烧与灭火
(1) 通常所说的燃烧是指可燃物与 氧气 发生的一种发光、放热的剧烈的 氧化 反应。
(2) 要发生燃烧需要同时满足三个条件: 可燃物 、 氧气(或空气) 、
温度达到着火点 。
(3) 灭火的原理有 清除可燃物 、 隔绝氧气(或空气) 、 使温度降到着火点以下 。
(4) 可燃物在 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。可燃性气体(如 H2 、 CO )、粉尘(如 面粉 、 煤粉 )等遇明火都可能发生爆炸。
氧气
氧化
可燃物
氧气(或空气)
温度达到着火点
清除可燃物
隔绝氧气(或空气)
使温度降
到着火点以下
有限
急剧地
大量的热
气体的体积迅速膨胀
H2
CO
面粉
煤粉
2. 重要的化石燃料
(1) 三大化石燃料是 煤 、 石油 和 天然气 ,它们都是 不可再生 能源。天然气的主要成分是 甲烷(或CH4) ,其完全燃烧的化学方程式是 CH4+2O2CO2+2H2O 。
(2) 使燃料充分燃烧通常要考虑两点:一是 燃烧时要有足够的空气(或氧气) ;二是 燃料与空气(或氧气)要有足够大的接触面积 。
(3) 煤燃烧时排放出 二氧化硫 、 二氧化氮 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 。汽车尾气中的污染物主要有一氧化碳、未燃烧的碳氢化合物、氮的氧化物、含铅化合物和烟尘等。
煤
石油
天然气
不可再
生
甲烷(或CH4)
CH4+2O2CO2+2H2O
燃烧时要有足够的空气(或氧
气)
燃料与空气(或氧气)要有足够大的接触面积
二氧化硫
二氧化氮
酸雨
3. 使用和开发新的燃料及能源
(1) 乙醇俗称 酒精 ,其化学式为 C2H5OH ,属于 可再生 能源,具有 可燃 性,完全燃烧的化学方程式为 C2H5OH+3O22CO2+3H2O 。在汽油中加适量的乙醇即可得到乙醇汽油,使用乙醇汽油的优点有节约石油资源、减少汽车尾气的污染、促进农业生产等。
(2) 氢气作为燃料的三大优点是 热值高 、 来源广 、 产物无污染 。所以氢气被誉为清洁能源、绿色能源、未来最理想的燃料等。
(3) 目前,人们正在利用和开发的新能源有 太阳能 、 核能 、 风能 、 地热能 、 潮汐能 等。
酒精
C2H5OH
可再生
可燃
C2H5OH+3O22CO2+
3H2O
热值高
来源广
产物无污
染
太阳能
核能
风
能
地热能
潮汐能
典型考题探究
考点一燃烧与灭火
1. (2022·自贡)2022年5月12日是我国第14个防灾减灾日,下列做法错误的是( A )
A. 遇到室内起火,迅速打开门窗通风
B. 扑灭森林火灾时,可设置隔离带将树木与燃烧区隔离
C. 炒菜时油锅中的油不慎着火,立即用锅盖盖灭
D. 发现火势较大或有蔓延趋势的火灾,立即拨打火警电话119
A
2. (2022·成都)已知白磷的着火点是40℃,红磷的着火点是240℃。如图实验,三支试管里面充满氮气,初始温度均为25℃,升温至60℃后,用注射器同时向试管②③中迅速注入足量氧气。下列说法错误的是( C )
A. 只有试管②中有燃烧现象
B. 由试管①②中的现象说明可燃物达到着火点未必能燃烧
C. 若继续水浴升温,则试管③中一定会燃烧
D. 该实验能总结出燃烧的条件
C
3. 能源与我们的生活息息相关。
(1) 将煤隔绝空气加强热,得到焦炭、煤气等,该过程属于 化学 变化。
(2) 化石燃料是 不可再生 (填“可再生”或“不可再生”)能源。目前居民生活中常用的气体燃料主要是天然气、煤气、液化石油气。有时燃气灶的火焰会呈现黄色或橙色,锅底出现黑色,此时应 调大 (填“调大”或“调小”)灶具的进风口,使燃料充分燃烧。天然气的主要成分充分燃烧的化学方程式为 CH4+2O2CO2+2H2O 。
化学
不可再生
调大
CH4+2O2CO2+2H2O
考点二重要的化石燃料
(3) 为解决化石燃料面临枯竭的问题,目前,中科院研制出一种将二氧化碳成功转化为汽油的方法,其反应过程如图。请从原理或产品的角度分析该成果的意义是