内容正文:
第七单元 能源的合理利用与开发
1.通过实验探究,认识燃烧的条件,初步体会调控化学反应的重要意义。2.能运用控制变量思想设计燃烧条件等实验探究方案。3.能列举出生活中常见的能源和资源;了解酒精、天然气等在社会生活中的应用,能从物质的组成及变化的视角,分析和讨论资源综合利用、生态环境保护等有关问题。
1.可燃物温度达到着火点就可以燃烧。( √ )
2.水能灭火是因为可燃物的温度降低到了着火点以下。( √ )
3.吹灭蜡烛是因为吹走了氧气,能起到隔绝氧气的作用。( √ )
4.面粉和空气的混合气点燃可能会发生爆炸。( √ )
5.石油分馏成汽油、柴油、沥青等是化学变化。( √ )
6.可燃冰是甲烷,属于纯净物。( √ )
7.形成酸雨的气体有二氧化氮、二氧化硫、一氧化碳等。( √ )
8.乙醇汽油能减少空气污染,减少温室效应。( √ )
9.太阳能、风能、地热能、潮汐能、核能属于新能源。( √ )
10.加高燃煤锅炉烟囱,可减少空气污染。( √ )
实验 燃烧条件的探究
(一)基础填空
1.实验探究
实验装置
实验现象
实验分析
薄铜片上的白磷__燃烧__
温度达到了可燃物的着火点,且与氧气接触才能燃烧
薄铜片上的红磷__不燃烧__
缺少了燃烧三条件之__温度达到着火点__
热水中的白磷__不燃烧__
缺少了燃烧三条件之__与氧气接触__
2.实验结论
(1)薄铜片上白磷和热水中白磷现象对比说明燃烧需要__氧气__。
(2)薄铜片上白磷和红磷现象对比说明燃烧需要__可燃物温度达到着火点__。
(3)实验中白磷燃烧现象是__发光发热、产生大量白烟__,反应的化学方程式为 4P+5O22P2O5 ,薄铜片的作用是__传热__,热水的作用有__使白磷的温度达到着火点__,__隔绝氧气__。
(二)质疑反思
1.下图燃烧条件的探究实验中,装置的优点是__燃烧产物不会污染空气__。
2.如图操作能使烧杯底部的白磷燃烧起来的原因是__白磷温度达到着火点,且与氧气接触__。
(三)例题详解
【例题】 下图为探究燃烧条件的实验装置,已知:白磷有毒,且燃烧时产生的P2O5对环境有污染。
(1)对比图1中铜片上的白磷和热水中的白磷的现象,说明燃烧的条件之一是__需要氧气__。
(2)图2和图1相比,图2的优点是__防止污染大气__;已知P2O5+3H2O===2H3PO4,请写出P2O5与NaOH溶液反应的化学方程式: P2O5+6NaOH===2Na3PO4+3H2O 。
(3)图3中“水火相容”的壮观景象给我们启示,灭火时应选择合适的方法,下列处理方式正确的是__C__。
A.油锅着火:用水浇灭
B.室内起火:打开门窗
C.图书馆内图书起火:用二氧化碳灭火器
(4)“纸火锅”是用纸来代替铁锅,纸不会燃烧的原因是__温度低于纸的着火点__。
(5)经上述实验探究,请预测白磷在实验室的保存方法__加冷水密封保存__。
【解法金钥匙】 本题的难点是利用控制变量法分析出燃烧的条件。控制变量法是探究性实验的一种思维方法,就是探究影响某一对象的各种因素时,先要控制其中的其他因素不变,只改变探究的因素的量从而得出其变化与产生影响的一般规律,这种方法就是“控制变量法”。控制变量法的思维模型为先确定探究问题→明确影响因素→确定不变因素→控制探究因素量的变化→得出规律性的结论。
【练习】 (2024·乐山)为探究燃烧的条件,利用可调节温度的电炉设计如图所示装置进行实验。已知白磷的着火点是40 ℃,红磷的着火点是260 ℃,氯化钠不是可燃物。下列说法错误的是( D )
A.当温度为60 ℃时,只有①处白磷燃烧
B.为控制变量,①②③④处所取白磷、红磷、氯化钠的质量应相等
C.当温度为260 ℃时,②处红磷燃烧、③处红磷不燃烧,说明燃烧需要氧气
D.当温度升至500 ℃时,④处氯化钠可能燃烧
(2024·湖南)花鼓戏《补锅》中唱到“手拉风箱呼呼响,火炉烧得红旺旺”。下列说法最合理的是( B )
A.风箱拉动过程中增加了可燃物
B.手拉风箱为煤的燃烧提供了充足氧气
C.火炉烧得旺是因为降低了煤的着火点
D.氧气能支持燃烧,说明氧气具有可燃性
【解法金钥匙】 本题主要考点为燃烧条件及利用燃烧条件对燃烧进行调控,体现化学知识在劳动教育情境中的应用。
【练1】火的发明和利用,使人类向文明迈进了一大步,如图是“古代打火机—火折子”。火折子使用草纸卷成紧密的纸卷,并加入松香、硫黄(S)等,用火点燃后再将火焰吹灭放入竹筒中。竹筒帽盖上时,内部保留火星。使用时,只需打开竹筒帽,对着火星轻轻一吹,就能使它复燃。
(1)“草纸、松香、硫黄”的使用,证实燃烧需要的条件之一是__可燃物__。
(2)从燃烧条件角度分析,吹气可以使纸复燃的原因是__B__(填序号)。
A.提高温度达到着火点
B.提供充足的氧气
C.降低纸的着火点
(3)火折子中含有火硝(KNO3),受热可分解为氧气和亚硝酸钾(KNO2),该反应化学方程式为 2KNO32KNO2+O2↑ 。
【练2】(2024·河南)给某液体加热的操作如图所示。
(1)图中有一处操作错误,请纠正:__加热时,应用酒精灯的外焰__。
(2)请从以下所给问题中任选一个回答。
①酒精灯被点燃,说明可燃物燃烧需满足什么条件?__达到燃烧所需的最低温度(着火点)__。
②加热完毕,要用灯帽盖灭酒精灯,其灭火原理是什么?__隔绝空气(或氧气)__。
现代社会对能源的需求越来越大,下列说法不正确的是( B )
A.物质燃烧过程中既有物质变化又伴随着能量变化
B.可燃冰的大量发现表明化石燃料是一种取之不尽、用之不竭的能源
C.车用乙醇汽油可在一定程度上减少汽车尾气的污染
D.人们正在利用和开发的新能源有太阳能、风能、地热能、潮汐能、生物质能和核能等
【解法金钥匙】 本题主要考查了化学与能源的相关知识,涉及化学与环境及可持续发展等。
【练3】(2024·江西)中华民族有着悠久的用火历史。
(1)火的利用促进人类文明进步,下列有关火的利用不利于人类文明进步的是__B__。
A.驱赶野兽,开拓家园
B.火攻水淹,夺城掠地
C.取暖照明,改善生活
D.冶炼金属,发展生产
(2)《庄子·杂篇·外物》记载“木与木相摩则然(燃)”,从燃烧条件分析“木与木相摩”的取火原理是__使可燃物的温度达到着火点__。
(3)《天工开物》记载有关炼铁过程:“凡铁一炉载土二千余斤,……或用煤炭,或用木炭”。该过程中炭的作用是__作燃料(或提供热量、提供还原剂等)__,炼出的铁可锻打成薄片是利用了铁的__延展__性。
(4)火的利用促进燃料的发展,为打赢蓝天保卫战,部分地区对家用燃料进行了“气代煤”改造,用天然气代替煤的意义是__更环保(或污染更小等)__(任写一条)。
【练4】环境保护和能源利用是人类共同关注的问题。
(1)下列选项中不符合绿色、低碳生产方式的是__B__(填序号)。
A.利用和开发太阳能、风能等清洁能源代替化石燃料
B.大力发展以煤为燃料的发电厂以缓解电能紧缺
(2)在汽油中加入适量乙醇作为汽车燃料,可在一定程度上减少汽车尾气的污染。写出乙醇在空气中充分燃烧的化学方程式 C2H5OH+3O22CO2+3H2O 。
(3)载人航天器中,航天员呼出的二氧化碳在一定条件下与氢气反应生成甲烷和水,水电解得到氢气和氧气,氧气供给航天员呼吸。写出在一定条件下二氧化碳与氢气反应生成甲烷和水的化学方程式 CO2+4H2CH4+2H2O 。
学好化学,有助于增强安全意识。下列做法中存在安全隐患的是( B )
A.乘坐高铁不携带易燃易爆物
B.发现煤气泄漏打开抽油烟机
C.进入加油站禁止吸烟
D.高楼失火时禁止乘坐电梯逃生
【解法金钥匙】 本题主要考查易燃易爆物的安全知识,增强日常生活中防范灾害的意识,减少安全事故的发生。
【练5】某市一家五口为避免蚊虫叮咬,在家一次性点了20盘蚊香,导致全家中毒,出现身体不适、头晕恶心、呼吸困难等症状,为避免蚊香中毒及预防火灾,正确的做法是( B )
①点燃蚊香后,将蚊香放在通风处 ②将点燃的蚊香远离易燃物品 ③为达到更好驱蚊效果紧闭门窗 ④点燃的蚊香不宜靠近头部
A.①②③ B.①②④
C.②③④ D.①③④
自热食品不使用电、火等方式加热,只需将特制的发热包放在容器底部,然后加适量的凉水即可加热食物。某自热食品的包装中有以下物品:发热包如图所示,塑料袋装的菜包、方便米包和饮用水包,塑料餐具,金属餐盒,纸质使用说明书。
(1)氧化钙是发热包内物质的主要成分之一,在发热时起重要作用。用化学方程式解释其原理 CaO+H2O===Ca(OH)2 。
(2)“自热食品”的发明,是人类创造性地对化学反应产生的能量的合理应用,在生活中除了我们常见的燃料的使用,你还能列举出其他合理使用化学反应放出的能量的例子吗?__发电、发射火箭、利用爆炸产生的能量爆破开采矿物或拆除危旧建筑等(合理即可)__。
(3)在使用“发热包”时,若操作不当,则会伤害到我们自己,由此可见,化学反应产生的能量有时是一把“双刃剑”,培养安全意识,合理规避风险显得至关重要。下图是一些生活中的常见图标,为了防止燃烧和爆炸事故的发生表示“严禁烟火”的标志是__②__(填序号)。
① ②
③ ④
【解法金钥匙】 本题主要考查化学反应中的能量变化。化学反应中,物质的变化同时伴随着能量的变化,通常表现为热量的变化,即有放热或吸热现象发生。
【练6】(2024·湖北三模改编)家用燃料的变迁如图1。
当今社会,以上家用燃料都有使用。农村使用木柴、煤、液化石油气较多,城市主要使用煤气、天然气。
(1)天然气的主要成分为甲烷,用化学方程式解释天然气的工作原理 CH4+2O2CO2+2H2O ,该反应是一个__放热__(填“放热”或“吸热”)反应。
(2)图2为农村柴火灶示意图,柴火灶设置通风口的作用是__为可燃物提供充足的氧气,使其能充分燃烧__。
(3)图2中选用铁锅的原因是__铁具有良好的导热性能__。
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