内容正文:
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燃烧与燃料
第七讲
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知识体系建构
知识全面梳理
核心考点突破
目
录
重点实验探究
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知识点1 燃烧与灭火
1.燃烧定义:通常是指可燃物与_____发生的剧烈的_____反应。
2.燃烧的条件与灭火的原理
促进燃烧的方法:增大___________;增大_______________________。
燃烧的条件(同时具备) 灭火的原理(具一即可)
①_________________________ ④___________
②_______________________ ⑤_________________________
③___________________________
___________ ⑥______________________________
______
氧气
氧化
物质本身是可燃的(可燃物)
可燃物与充足的氧气接触
达到可燃物燃烧所需的最低温
度(着火点)
移走可燃物
使可燃物隔绝空气(或氧气)
降低可燃物的温度(降至其着火点
以下)
氧气的浓度
可燃物与氧气的接触面积
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【温馨提示】
燃烧与灭火的注意事项
(1)燃烧需要同时满足三个条件,而灭火只要破坏其中一个条件即可。
(2)物质的着火点属于物质的固有属性,一般不会改变。降低或升高的是温度,而不是着火点。
(3)只是降温不一定能实现灭火。将温度降到着火点以下才可以实现灭火。
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3.常见的灭火实例
实例 灭火方法 灭火原理
熄灭燃气灶 关闭燃气开关 移走可燃物
森林着火 砍伐树木,形成隔离带 移走可燃物
油锅着火 用锅盖盖灭 隔绝氧气
熄灭酒精灯 用灯帽盖灭 隔绝氧气
房屋着火 用高压水枪灭火 降低温度到着火点以下
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4.燃烧条件的探究(详见本讲重点实验探究栏目)
5.爆炸的发生
(1)爆炸极限
可燃气体与空气形成混合气体,遇明火发生爆炸的浓度范围(即可燃气体占混合气体的体积分数范围),称为该可燃气体的爆炸极限。
(2)爆炸
可燃性气体或粉尘在空气中的含量达到爆炸极限时,遇到明火就会剧烈燃烧,导致气体的体积在有限的空间里急剧膨胀,从而引起爆炸。
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(3)与燃烧和爆炸有关的标志
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(4)日常生活的安全常识
①家用煤气或天然气等泄漏,不能立即打开抽油烟机等电器,应关闭阀门并开窗通风。
②进入闲置的地窖,要做灯火试验。
③电器着火,应立即切断电源,再用干粉灭火器进行灭火。
④加油站、面粉厂和煤矿的矿井内,应该张贴“禁止烟火”的标志。
⑤森林着火,应在火势蔓延的前方砍伐树林,形成隔离带,并向逆风方向逃离。
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⑥点燃氢气、甲烷和一氧化碳等可燃性气体前一定要___________,防止爆炸。
⑦被困火灾区时,应用湿毛巾捂住口鼻,蹲下靠近地面或沿墙壁逃离火灾区。
⑧发现火势较大时应立即拨打____火警电话。
检验其纯度
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6.几种常用灭火器的适用范围
灭火器类型 灭火器的适用范围
泡沫灭火器 木材、棉布等
干粉灭火器 一般可燃物,及油、气等燃料
二氧化碳灭火器 图书、档案、贵重设备、精密仪器等
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【即学即练】
判断下列说法的正误。
(1)有发光、放热现象出现的不一定都是燃烧( )
(2)将木柴架空燃烧会更旺,是因为这样能增加空气中氧气的含量( )
(3)水能灭火,是因为降低了可燃物的着火点( )
√
✕
✕
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知识点2 化石燃料的利用
1.三大化石燃料
煤、石油、天然气均属于_________(填“可再生”或“不可再生”)能
源;均是_______(填“纯净物”或“混合物”)。
(1)煤:主要含________元素,还含有氢和少量的硫、氮等元素;可作燃
料,提取焦炭、煤气、煤焦油等;燃烧后排放的污染物有____________
____、_______________、二氧化氮,易形成酸雨,影响人体健康,对植
物、建筑等造成破坏。
不可再生
混合物
碳(或C)
二氧化硫(或
SO2)
一氧化碳(或CO)
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(2)石油:主要含有碳、氢两种元素;可提取汽油、煤油、润滑油等;燃烧形成的主要污染是汽车尾气污染,主要污染物有一氧化碳、未燃烧的碳氢化合物、氮的氧化物、烟尘和含铅化合物,易对空气造成污染,损害人体健康。
(3)天然气:主要成分是甲烷(CH4),是一种清洁能源,几乎无污染,但是大量使用会加剧“温室效应”。
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2.化石燃料的综合利用
(1)煤的综合利用:主要有煤的气化、焦化和液化(均是化学变化),其产物是化肥、农药、合成材料及冶金等领域的重要原料。
(2)石油的综合利用:
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(3)能源的利用及开发
①合理开采、综合利用化石燃料;
②寻找可再生的替代能源,尤其是污染性小的绿色能源。
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【即学即练】
判断下列说法的正误。
(1)石油分馏是物理变化,煤的干馏是化学变化( )
(2)使用乙醇汽油的优点是无污染( )
(3)煤和石油的燃烧对环境都有害,应禁止使用( )
√
✕
✕
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命题点1 燃烧条件与灭火原理 5地5考
例1 (2024·枣庄)生活处处即化学,对下列生活现象解释合理的是( )
A.煤炉火越扇越旺——增大可燃物浓度
B.煤粉比煤块燃烧得更旺——增大与氧气的接触面积
C.油锅着火放入青菜后熄灭——降低油的着火点
D.移除炉灶内木柴后灶火熄灭——隔绝空气
【解题关键】 灭火的三个原理,满足其一即可。
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练1 (2024·淄博)工业上常用氧炔焰切割或焊接
金属,一种切割工具如图所示。下列说法错误的是( )
A.调节乙炔和氧气的比例可以改变乙炔的着火点
B.乙炔在氧气中完全燃烧的化学方程式为2C2H2+5O2 4CO2+2H2O
C.氧气用量相对不足时,容易生成炭黑或一氧化碳
====
点燃
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练2 (教材改编题)如图是我国古代使用的火折子,竹筒帽盖上时,内部可燃物保留火星。使用时,只需打开竹筒帽,对着火星轻轻一吹,可燃物就燃烧起来,下列说法错误的是( )
A.竹筒要盖上竹筒帽是为了减少与氧气接触
B.打开竹筒帽,吹一吹,可燃物温度升高,剧烈燃烧
C.打开竹筒帽,吹一吹,增强了空气的流动,增加了可燃物与氧气的接触,使可燃物剧烈燃烧
D.竹筒帽盖上时,装在竹筒内的可燃物也在发生氧化反应
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练3 【原创题】 2024年巴黎奥运会的火炬中的燃料是生物丙烷(C3H8),是历史上奥运会中首次使用废碳再生零碳能源作为火炬的燃料。下列关于燃烧和灭火说法正确的是( )
A.奥运火炬燃烧过程中不断吸收热量
B.丙烷是一种可燃物,接触到氧气即可燃烧
C.使用生物丙烷作为火炬燃料有助于减少碳排放
D.熄灭奥运火炬的常用方法的原理是隔离氧气
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练4 (2024·临沂)为进一步探究燃烧条件和灭火原理,小明同学将铜丝网放置在蜡烛火焰中上部,发现铜丝网下方蜡烛正常燃烧,上方没有火焰,如图所示。请分析铜丝网上方没有火焰的原因是( )
A.铜丝网隔绝氧气或空气
B.铜丝网上方没有石蜡蒸气等可燃物
C.铜丝网散热,其上方温度没有达到可燃物的着火点
D.灭火就是要同时破坏燃烧的三个条件
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命题点2 日常生活中的安全常识 5地2考
例2 (2023·枣庄)学习科学知识,树立安全意识。下列做法不符合安全要求的是( )
A.油锅着火,迅速用水浇灭
B.室内发生火灾时,可用湿毛巾捂住口鼻,尽量贴近地面逃离
C.加油站、面粉加工厂严禁烟火
D.电线着火,先断电再灭火
【解题关键】 熟悉物质性质,增强常识素养。
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练5 (2024·日照)增强安全意识,提升安全素养。下列有关叙述错误的是( )
A.标识在浓硫酸试剂瓶上的危险化学品标志如图
B.若发生CO轻度中毒,应呼吸大量新鲜空气
C.硫在空气中燃烧的实验,应在通风橱中进行
D.闻气体的方法:用手轻轻地在瓶口扇动,使极少量的气体飘进鼻孔
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命题点3 化石燃料与新能源的利用6地3考
例3 (2023·烟台)《汉书》中记载“高奴县洧水可燃”,《梦溪笔谈》中记载“予知其烟可用,试扫其烟为墨,黑光如漆”。“洧水”即为石油,下列关于“洧水”的说法错误的是( )
A.具有可燃性
B.是不可再生资源,属于纯净物
C.其成分中主要含有C、H元素
D.其不完全燃烧的产物可用于制墨
【解题关键】 石油是混合物。
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练6 新素材 (2024·重庆A)“嫦娥六号”探测器的发射火箭用到了无污染的高能燃料。该燃料最有可能是( )
A.液氢 B.液氧
C.酒精 D.石油
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练7 (2024·重庆B)能源是人类发展的基础。下列属于不可再生能源的
是( )
A.风能 B.氢能
C.石油 D.潮汐能
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练8 新设问 开放性设问
(2024·齐齐哈尔)能源的利用促进了经济的发展,便利了人们的生活,也带来了一些环境问题。
(1)温室效应会导致全球气候变暖,土地沙漠化,农业减产等问题,请写出温室效应产生的一条原因。
答案:人类所消耗的化石能源急剧增加,森林不断减少,大气中CO2含量不断上升(合理即可)
(2)氢气是最理想的清洁能源,但目前还未能广泛应用,请写出一条原因。
答案:制取成本高或储存困难(合理即可)
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(3)除了氢能源以外,请写出一种人类正在利用和开发的新能源。
答案:太阳能(合理即可)
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练9 (2022 · 济南节选)人类社会发展离不开能源。能源发展历史上经
历了柴草时期、煤炭时期、石油和天然气时期,即将进入新能源时期。
(1)科学技术的发展,为人类社会对能源的开发利用开辟了新天地。结合
下图信息判断,相等质量的图中五种物质充分燃烧时放出热量最多的是
_____(填物质名称)。
氢气
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(2)开发和利用清洁高效的新能源,是21世纪人类面临的重要课题。位于
济南新旧动能转换起步区的“中国氢谷”,氢能产业蓝图正徐徐展开。
①氢能源公交车早已亮相泉城济南。氢能源公交车使用的氢氧燃料电池
是一种将氢和氧的化学能转化成___能的装置。
②写出氢能源的优点(两点即可):_________________________________
___________。
电
燃烧产物是水,无污染;原料来源广
(或热值高)
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(3)氢能源被广泛应用的关键之一是要有大规模制氢的途径。
①现有工业制氢方式中,甲烷二氧化碳重整制氢是一种重要工艺。在加
热条件下,甲烷和二氧化碳发生化学反应,生成一氧化碳和氢气,请写
出该反应的化学方程式:____________________。
CH4+CO2 2CO+2H2
====
△
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②理想的氢能源循环体系是利用合适的光分解催化剂,使水在太阳光的
照射下分解产生氢气。若要制取9 kg氢气,理论上至少需要分解水___kg。
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实验5 探究燃烧的条件
一、燃烧条件的定性探究
1.探究方法:控制变量法、对比法。
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2.综合控制变量
(1)实验装置
①白磷的着火点为40 ℃,红磷的着火点为240 ℃。
②薄铜片的作用:利用其_____性,传递热量。
③热水的作用___________________________。
④甲中两个小烧杯的作用是___________________________________。
(2)实验原理:_________________(用化学方程式表示)。
导热
提供热量,隔绝氧气(或空气)
防止五氧化二磷逸散到空气中污染空气
4P+5O2 2P2O5
====
点燃
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(3)实验分析
①通过对比甲图中___________________的现象,可知燃烧需要温度达到
可燃物的着火点。
②通过对比甲图中铜片上的白磷和水中的白磷的现象可知燃烧需要___
_______________________。
③通过对比乙图中通入氧气前后白磷的现象,可知燃烧需要___________
_______。
铜片上的白磷和红磷
可
燃物与氧气(或空气)接触
可燃物与氧
气接触
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(4)实验改进
①改进原因:白磷有剧毒,且磷燃烧产生的P2O5会污染空气。
②改进思路:使试剂在_____容器中燃烧。
密闭
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3.分项控制变量
实验内容 实验现象 实验结论
用玻璃棒分别蘸取酒精、水,分别置于酒精灯火焰上点燃 酒精_____;水_______ _______________
点燃两支相同的蜡烛,用烧杯扣住其中一支 烧杯扣住的蜡烛一会儿就熄灭,另一支正常燃烧 可燃物燃烧需
要与__________
____接触
燃烧
不燃烧
燃烧需要可燃物
空气(或氧
气)
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实验内容 实验现象 实验结论
用同一张纸,折成两只相同的纸船。将一只船放在铁架台的铁圈上,用酒精灯加热。向另一只纸船中注入约一半的水,也放在铁圈上加热 不装水的纸船很快燃烧,装水的纸船内水先蒸发,水蒸发完后纸船才开始燃烧 燃烧需要温度达
到可燃物的_____
___
着火
点
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4.实验结论:物质燃烧需要的条件:可燃物、与充足氧气(或空气)接触、温度达到可燃物的着火点,三者缺一不可。
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二、燃烧条件的定量探究
1.借助氧气传感器做的两组实验:
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2.实验结论:①可燃物燃烧需要与氧气接触,且其含量必须达到一定的浓度,低于此浓度时燃烧不再发生;②不同可燃物燃烧需要氧气的最低浓度不同。
3.实验启示:①用不同物质做同一实验时,实验结果可能有所差异;②反应物浓度不同,反应结果不同。
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(2024·青岛节选)化学反应需要一定的条件,控制条件可以调控化学反
应。“启航”小组以“调控化学反应”为主题展开探究,请回答下列问
题。
【生火有道】
(1)观察生活:小组同学观察到天然气、木炭能燃烧,而水和石头不能燃
烧,得出燃烧的条件之一是_________________。
实验探究:为继续探究燃烧的条件,小组同学设计并完成了图1 所示实
验。
已知:白磷着火点40 ℃,红磷着火点240 ℃。磷燃烧时产生污染空气的
五氧化二磷白烟。
燃烧需要有可燃物
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【现象与结论】
(2)①铜片上的白磷燃烧,红磷不燃烧,得出燃烧的条件之一是_________
_______________。
②小红根据_______________________________________现象,得出燃烧
的条件之一是可燃物与氧气接触。
温度达到
可燃物的着火点
铜片上的白磷燃烧,而热水中的白磷不燃烧
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【评价与反思】
(3)①实验中小组同学认为图1装置存在不足,于是设计了图2所示装置。
图2装置的优点为_____。
②小明对小红的结论提出质疑,设计了图3所示装置,对燃烧过程中的氧
气含量进行测定,得到图4所示图像。结合图像分析,“可燃物与氧气接
触”应准确地表述为___________________________。
环保
可燃物与足够浓度的氧气接触
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【应用有方】
(4)通过探究,小组同学认识到,生活中也可以通过控制条件促进或抑制
化学反应。
①用天然气做饭,发现炉火火焰呈黄色,锅底出现黑色物质,这时需要
_____(填“调大”或“调小”)灶具的进风口。
②炒菜时如果油锅着火,可采取的灭火措施是_____________________
(写一条即可)。
调大
用锅盖盖灭(合理即可)
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【创新考法】
(5)李华同学用如图5所示的仪器和药品制备氧气并对燃烧的条件进行探
究,请回答下列问题:
①对比B、C装置中的实验现象,说明燃烧的条件之一是_______________
___。
②实验时,D中白磷不燃烧,可以采用_____的方法使D中的白磷燃烧。
③E中NaOH溶液的作用是__________________。
可燃物与氧气接
触
加热
吸收燃烧产生的P2O5
51
$$