课题1 认识燃烧与燃料 第1课时（导学案）化学沪科版五四学制2024九年级全一册

课题1 认识燃烧与燃料 第1课时 燃烧的奥秘与常见燃料 一、知识目标 1. 学会描述燃烧的基本特征和条件，掌握可燃物、助燃物和着火点的概念。 1. 了解煤、石油、天然气等常见化石燃料的组成、来源及其在生活中的用途，能区分可再生能源与不可再生能源。 1. 知道爆炸、自燃和缓慢氧化的概念及原理，掌握检验气体纯度的方法。 1. 分析燃料燃烧对环境的影响，认识合理利用燃料的重要性。 二、核心素养目标 1. 宏观辨识与微观探析：从宏观现象认识燃烧、爆炸、自燃和缓慢氧化的特征，从微观角度理解其发生的原理。 1. 证据推理与模型认知：通过分析实验和生活实例，建立对燃烧、能源等知识的认知模型。 1. 科学探究与创新意识：通过观察生活实例和实验探究活动，培养从现象到本质的科学探究意识。 1. 科学态度与社会责任：增强能源危机意识和资源节约观念，初步形成绿色化学观念和社会责任感，树立可持续发展意识。 一、学习重点 1. 燃烧的定义和条件。 1. 常见化石燃料的特点和用途。 1. 爆炸、自燃和缓慢氧化的原理。 二、学习难点 1. 理解燃烧、爆炸、自燃和缓慢氧化的区别与联系。 1. 形成可持续发展的观念。 一、怎样充分利用燃料 使燃料充分燃烧的方法： 增大可燃物与空气的接触面积（如将木炭架空）； 提供充足的空气（如调节燃气灶风门）。 燃料充分燃烧的好处： 可以释放更多热量，提高燃料利用率； 可节约能源，并减少对环境的污染。 二、灭火的原理与方法 灭火的根本原理是 ，使燃烧停止。 灭火的基本方法： 可燃物； 将可燃物与 隔离； 将温度 。 生活中常见的灭火方法举例： 油锅着火时 ——原理是 ； 用水浇灭着火物——原理是 ； 森林灭火时开辟 ——原理是 。 三、生活中如何安全用火 使用明火时要远离 ； 使用燃气后要及时关闭 ，防止泄漏； 家中不随意存放 、 等易燃易爆物； 若发生火灾，应沉着应对： 火势小：选择合适的 扑灭； 火势大：迅速 ，并拨打 火警电话。 一、认识燃烧 活动一：燃烧的定义 问题思考 1. 火柴和打火机是如何取火的？ 1. 观察生活中常见的取火工具及现象，概括出燃烧的特征有哪些？ 1. 请给出燃烧的定义。 活动二：爆炸 问题探究1：图片中“排除凌汛险情”“开山采石”“疏通堰塞湖”“爆破拆除建筑物”的爆炸运用了什么原理？在生活中，还有哪些情形会利用类似的剧烈反应？ 问题探究2：黑火药是由哪三种成分组成的？黑火药爆炸的原理是什么？ 问题探究3：为什么面粉在空气中遇到明火会发生爆炸？哪些物质具有类似的爆炸危险性？ 问题探究4：比较汽油、酒精、甲烷、氢气的爆炸极限范围，分析哪种物质最容易发生爆炸，并说明理由。 问题探究5：列举生活中可能遇到的可燃性粉尘爆炸场景。 问题思考：看到“易燃易爆”危险警示标志，你会想到什么？我们在哪些地方见过它？ 活动三：检验气体的纯度 问题思考1：为什么点燃氢气可能会发生爆炸？在点燃任何可燃性气体前，必须进行哪一项关键操作来确保安全？ 问题思考2：为什么必须在点燃氢气前检验其纯度？ 问题思考3：请将氢气验纯的步骤：收集满一试管气体、用拇指堵住试管口、将试管口靠近火焰、移开拇指点火进行正确排序，并说明理由。 问题思考4：当点燃试管口的氢气时，听到“尖锐爆鸣声”和“噗的一声”分别代表什么？如果听到尖锐爆鸣声，接下来该怎么做？ 问题思考5：除了氢气，还有哪些可燃性气体在点燃前需要验纯？ 活动四：典例精讲 典例1：下列有关说法错误的是（ ） A. 化学反应中的能量变化通常表现为热量的变化 B. 在化学反应中只有燃烧反应才能放出热量 C. 物质燃烧时向外释放热量，属于放热反应 D. 加油站、面粉加工厂须严禁烟火 典例2：逻辑推理是化学学习中常用的思维方法，下列推理正确的是（ ） A. 在同一化合物中，金属元素显正价，所以非金属元素一定显负价 B. 燃烧一般都伴随着发光、放热现象，所以有发光、放热现象的变化就是燃烧 C. 单质是由同种元素组成的纯净物，所以只含有一种元素的纯净物一定是单质 D. 催化剂在反应前后质量不变，因此反应前后质量不变的物质一定是催化剂 二、自燃与缓慢氧化 活动一：认识自燃现象 问题探究1：白磷没有被明火点燃，为什么会自己烧起来？‘自燃’真的是‘自己’无缘无故烧起来吗？需不需要条件？ 问题探究2：结合生活经验，说明自燃需要的条件有哪些？ 问题探究3：简述自燃的原理。 活动二：了解缓慢氧化 问题思考1：生活中有哪些缓慢氧化的例子？ 问题思考2：缓慢氧化有什么特点？ 问题思考3：判断农家肥腐熟、油脂哈败、金属腐蚀等缓慢氧化属于“有利”还是“有害”，并简要说明理由。 活动三：防范自燃措施 问题思考1：自燃最根本的原因是什么？防范的核心原则是什么？ 问题思考2：列举防范自燃的具体措施及对应的科学原理。 活动四：典例精讲 典例1：下列物质与空气混合后遇明火，可能发生爆炸的是（ ） A. 甲烷 B. 氮气 C. 氧气 D. 面粉 典例2：下列说法正确的是（ ） A. 燃烧一定能引起爆炸 B. 不纯的可燃物遇到明火可能会爆炸 C. 爆炸一定是化学变化 D. 只有可燃气体会发生爆炸 典例3：下列关于缓慢氧化的说法正确的是（ ） A. 缓慢氧化不发光也不放热 B. 缓慢氧化对人类只有害处 C. 缓慢氧化与自燃没有区别 D. 缓慢氧化与燃烧在本质上都是氧化反应 典例4：燃烧、缓慢氧化、自燃的相同点是（ ） A. 反应都很剧烈 B. 反应时都发光、放热 C. 都属于氧化反应 D. 都属于化合反应 三、常见的燃料 活动一：能源的主角——化石燃料 问题探究1：观察“我国能源消费结构”饼状图，目前支撑我国社会运转的最主要能源是什么？它们从哪里来？ 问题探究2：我们常说的“化石燃料”具体指什么？它们是如何形成的？ 问题探究3：化石燃料有哪些核心特点？ 活动二：固体燃料——煤炭（工业的粮食） 问题思考1：煤被誉为“工业的粮食”，它为什么能成为工业发展的重要基石？ 问题思考2：煤的本质是什么？它主要由哪些元素组成？能量从何而来？ 活动三：液体燃料——石油（工业的血液） 问题思考1：石油被称为“工业的血液”，为什么石油不能直接燃烧？它又是如何变成生活中各种重要燃料和产品的呢？ 问题思考2：石油的形态、成分有什么特点？它为何需经炼制？能产生哪些重要产品？ 活动四：气体燃料——天然气 问题思考1：天然气的形态、成分、用途和优点有哪些？ 问题思考2：与石油相比，天然气有什么不同？ 问题思考3：举例说明天然气在生活和工业中的应用。 活动五：典例精讲 典例1：《梦溪笔谈》中描述了一种液体化石燃料：“颇似淳漆，燃之如麻，但烟甚浓，所沾幄幕皆黑”。该化石燃料是石油，下列说法错误的是（ ） A．石油是不可再生能源 B．石油炼制可得到汽油、煤油和柴油 C．化石燃料包括煤、石油、天然气、氢气等 D．化石燃料只能通过燃烧加以利用 典例2：燃料是人类社会重要的能源。下列有关说法错误的是（ ） A．煤、石油、天然气都属于化石能源 B．我国大力推广脱硫煤，有助于减少酸雨 C．使用乙醇作燃料，可节约石油资源 D．燃气灶火焰出现黄色，锅底出现黑色，可减小灶具进风口 四、燃料的可持续发展 活动一：家用燃料的升级——人工煤气 vs天然气 问题思考1：与人工煤气相比，天然气作为家用燃料具有哪些显著优点？ 问题思考2：为什么天然气本身无味，却要特意添加有臭味的物质？ 问题思考3：家庭使用天然气时，需要注意哪些安全事项？（请至少写出三点） 活动二：燃料带来的环境问题 问题思考1：化石燃料的大量使用主要带来了哪些环境问题？ 问题思考2：酸雨是如何形成的？它有哪些危害？ 问题思考3：请根据成因，对雾霾和温室效应这两种环境问题进行区分。 活动三：我们的责任：可持续发展 问题思考1：为什么我们需要寻求能源的可持续发展道路？ 问题思考2：为实现燃料的可持续发展，我们可以采取哪些主要措施？ 问题思考3：作为一名中学生，你可以在哪些方面践行节约能源、保护环境的责任？ 活动四：核心梳理 问题思考1：请根据所学知识，比较煤、石油、天然气三种常见化石燃料的主要成分、形态、用途、优点及带来的主要环境问题。 问题思考2：综合分析上表，为什么说天然气是相对更清洁的化石燃料？ 问题思考3：基于以上梳理，你认为在能源选择和使用上，我们应该秉持哪些基本原则以实现可持续发展？ 活动五：典例精讲 典例1：环境保护、能源利用和新材料使用被人们广泛关注。 （1）目前，人们使用的燃料大多来自化石燃料，如煤、石油和天然气等。化石燃料属于_____________（选填“可再生”或“不可再生”）能源。 （2）近日，国务院颁布《2024-2025年节能降碳行动方案》。生产、生活中有以下做法：①发展 绿色公共交通；②开发太阳能、风能等能源；③植树造林；④发展火力发电。符合节能减碳的做法的是____________（填标号）。 A．①②③ B．②③④ C．①②③④ 典例2：能源利用和环境保护是人类共同关注的问题。 （1）化石燃料包括煤、石油和__________________等。 （2）煤的使用在方便人们生活的同时，也对环境造成了不良影响。含硫煤燃烧产生的气体污染物有______________（填化学式）。 （3）请列举一种清洁的新能源_____________________。 （4）大量化石燃料的燃烧，对环境造成严重污染，同时过多CO2排放会导致_______________加剧。 （5）天然气已成为城市居民生活所用燃料，写出天然气的主要成分甲烷完全燃烧的化学方程式_____________________________________。 1. 燃烧条件的核心总结 燃烧必须同时满足三个条件，缺一不可： ：物质本身具有可燃性。 ：通常指与 （或空气）接触。 ：温度需达到可燃物燃烧所需的最低 。 关键点拨：灭火的根本原理，就是破坏其中任一条件。 2. 燃料充分燃烧的措施与意义 （1）核心措施： ：如将木炭架空、将煤块粉碎成煤粉。 ：如调节燃气灶的风门。 （2）重要意义： ：使燃料在相同条件下释放出更多的热量。 ：减少因不完全燃烧产生的一氧化碳（CO）和炭黑等污染物。 3. 灭火的原理与方法对应关系 灭火原理 具体方法举例 ____________________ 扑灭森林火灾时，开辟隔离带。 ____________________ 油锅着火时，立即盖上锅盖；用灭火毯覆盖火源。 ____________________ 用水扑灭木材、纸张等引起的火灾。 关键辨析：用水灭火是____________________，而不是降低物质的____________________（着火点是物质的固有属性，一般不变）。 4. 安全用火与火灾应对常识 （1）预防措施（“三要三不要”）： 要用后关闭____________________，防止燃气泄漏。 要注意通风换气，避免缺氧或燃气积聚。 要使用符合国家标准的灶具。 不要随意存放汽油、酒精等易燃易爆物。 不要在有火源的地方放置____________________物质。 不要惊慌，要沉着应对。 （2）火灾应对： 火势小：选择合适的____________________扑灭。 火势大：立即____________________，并拨打____________________火警电话。 高层逃生：用____________________捂住口鼻，____________________靠近地面或沿墙壁逃生。 5. 常见灭火器的选择与使用 灭火器类型 适用范围 使用要点 泡沫灭火器 油类及一般物质初起火灾 倒置摇晃，使筒内两种溶液混合产生泡沫。 干粉灭火器 油类、可燃气体、电器设备初起火灾 先打开保险销，一手握住喷管，另一手拉动拉环。 二氧化碳灭火器 精密仪器、电子设备、电器（600V以下）初起火灾 手轮式：逆时针旋转手轮；鸭嘴式：拔去保险销，压下鸭嘴。 特别提醒：电器设备着火，先切断 ，再使用 灭火器或 灭火器扑救，以防触电。 1.下列关于燃烧的说法，正确的是（ ） A. 燃烧一定有发光、放热现象 B. 可燃物温度达到着火点即可发生燃烧 C. 所有的燃烧都需要点燃或加热 D. 燃烧时一定有火焰产生 2.下列有关爆炸的说法，正确的是（ ） A. 爆炸一定是化学变化 B. 只有可燃性气体与空气混合点燃才可能发生爆炸 C. 空气与可燃性气体或粉尘混合，在有限空间内遇明火很有可能发生爆炸 D. 只要将氢气等可燃性气体与空气混合点燃，就一定会发生爆炸 3.下列属于缓慢氧化的是（ ） A. 甲烷燃烧 B. 铁水凝固 C. 火药爆炸 D. 醋的酿造 4.在消防知识中有一个词叫做“物理性爆炸”，是指在没有发生化学反应的情况下发生的爆炸，下列各项描述中属于“物理性爆炸”的是（ ） A. 厨房中因燃气泄露而爆炸 B. 高压锅因排气孔堵塞而爆炸 C. 节日烟花在空中爆炸 D. 矿井发生瓦斯爆炸 5.国际能源署（IEA）预测全球化石能源的消费量将在未来10年内到达峰值。下列有关能源的叙述，不正确的是（ ） A. 炼制石油可得到汽油、柴油、航空煤油等 B. 天然气的主要成分是甲烷，甲烷的化学式为CH4 C. 三大化石能源中，煤的储量较大，属于可再生能源 D. 如果能有效地提高化石能源的燃烧利用率，相当于延长了化石能源的使用期限 6.目前，人们使用的燃料大多来自煤、___________、___________等化石燃料，其中煤称为工业的___________；化石燃料的大量使用，向大气中排放过量的CO₂会加剧______________（填“温室效应”或“臭氧空洞”）。 7.近年来，部分城市因空气污染而出现了严重的雾霾天气，下列做法不利于减少空气污染的是（ ） A. 发展公共交通，提倡绿色出行 B. 提倡居民驾驶私家车出行 C. 积极植树、造林、种草 D. 提倡使用太阳能等清洁能源 8.内蒙古地区的居民家用燃料的使用经历了以下主要发展历程(括号内表示主要成分)，下列说法错误的是（ ） A. 将煤炭加工成蜂窝煤的目的是增加与氧气的接触面积 B. 减少煤的燃烧，可以减少空气中的雾霾 C. 天然气燃烧产生的二氧化碳排放到空气中会造成酸雨 D. 以上几种燃料燃烧时均放出热量 一、认识燃烧 1．“钻木取火”是远古时期人类获取火源的重要方式。下列说法不正确的是 A．木柴属于可燃物 B．“钻木”的过程为燃烧提供的条件是使可燃物的温度达到着火点 C．木柴燃烧时，将木柴架空，可增大木柴与空气的接触面积 D．用水浇灭燃烧的木柴，其原理是降低可燃物的着火点 2．火折子被称为古代的“打火机”，燃芯由S、KNO3、薯藤和棉花等制成，结构如图。 （1）认识燃芯成分：火折子的燃芯中有S、薯藤和棉花的存在，证实燃烧需要 。 （2）学会使用方法：使用时拔开竹帽，一吹燃芯上的火星即复燃，其原因是_______（填字母）。 A．提高温度至可燃物着火点以上 B．提供充足的氧气 C．降低燃芯着火点 3．下列有关爆炸的说法，正确的是 A．爆炸一定是化学变化 B．只有可燃性气体与空气混合点燃才可能发生爆炸 C．空气与可燃性气体或粉尘混合，在有限空间内遇明火很有可能发生爆炸 D．只要将氢气等可燃性气体与空气混合点燃，就一定会发生爆炸 4．某密封容器内盛有下列混合气体，点燃可能发生爆炸的是 A．H2和N2 B．CO和空气 C．H2和CO D．CO和CO2 5．强化安全意识，提升防范水平。下列做法正确的是 A．家用燃气泄漏，立即开灯检查 B．在煤炉上放一盆水能防止一氧化碳中毒 C．点燃可燃性气体前，必须检验其纯度 D．用电器着火，先用水浇灭，再切断电源 二、自燃与缓慢氧化 6．下列属于缓慢氧化的是 A．手榴弹爆炸 B．电灯发光 C．动物呼吸 D．红磷燃烧 7．燃烧、缓慢氧化、自燃的相同点是 A．反应都很剧烈 B．反应时都发光、放热 C．都属于氧化反应 D．都属于化合反应 8．下列说法正确的是 ①呼吸作用、食物腐烂、铁生锈都是缓慢氧化 ②爆炸是可燃物与氧气发生的剧烈的氧化反应 ③急剧燃烧一定发生爆炸 ④自燃是缓慢氧化所引起的 ⑤白磷在空气中和在氧气中的着火点不同 ⑥燃烧、自燃、缓慢氧化的共同点是它们都是氧化反应并有热量放出 A．①②③ B．③④⑤ C．①④⑥ D．②③⑤ 9．下列说法：①食物腐烂、铁生锈都是缓慢氧化：②燃烧是可燃物与氧气发生的剧烈的氧化反应；③急速的燃烧一定会发生爆炸；④自燃是缓慢氧化所引起的；⑤白磷在空气中和在氧气中的着火点不同，⑥燃烧、自燃、缓慢氧化的共同点都是氧化反应并都有热量产生。其中正确的是（    ） A．①②③ B．③④⑤ C．①②④⑥ D．②③⑥ 10．下列说法错误的是 A．自燃是由缓慢氧化引起的自动燃烧 B．金属生锈、呼吸作用都属于缓慢氧化 C．可燃物一旦与氧气接触就会爆炸 D．燃烧、缓慢氧化、自燃的共同点是有氧气参与、放热且发生的都是化学变化 三、常见的燃料 11．某住户因天然气泄露报警器位置安装错误而未能及时发现天然气泄漏，最终导致了事故的发生。请回答： 天然气的主要成分是 ，天然气的化学性质有 ；家里天然气泄露报警器应安装在燃气灶的 （填“上方”或“下方”），理由是 。 12．下列关于沼气、煤、石油的说法正确的是 A．煤的液化、煤的焦化、煤的气化都属于物理变化 B．石油的分馏和煤的干馏都是化学变化 C．沼气的主要成分是甲烷 D．石油是一种由沸点不同的化合物组成的混合物，不加热就可以直接燃烧 13．可燃冰有望成为未来新能源。下列有关可燃冰的说法，错误的是 A．属于混合物 B．若开采不当，将造成严重的温室效应 C．燃烧时放出热量 D．与冰的组成元素完全相同 14．1kg天然气和1kg煤分别充分燃烧，产生的CO2和SO2的质量如图所示，下列说法正确的是 A．CO2和SO2都能产生酸雨 B．天然气和煤都是可再生能源 C．煤燃烧产生的SO2少于甲烷 D．天然气燃烧对环境影响小 15．家用燃料的变迁体现着科技的进步，印证着生活的向好发展。请结合所学知识和下图，回答下列问题。 （1）薪柴、煤炭、液化石油气、天然气均可作为燃料，主要的原因是 。 （2）过去，薪柴是主要燃料。涉及薪柴的成语“釜底抽薪”蕴含了一种灭火方法，其灭火原理是 。 （3）如今，通过西气东输工程，天然气作为家用燃料已广泛使用，请写出天然气中甲烷完全燃烧的化学方程式 。 （4）燃料不充分燃烧不仅会浪费资源，还会造成空气污染。使燃料充分燃烧，通常需要考虑的因素有 （写一种即可）。 （5）你认为未来家用燃料应具备的特点是 。 四、燃料的可持续发展 16．下列做法不符合“美丽中国我先行”这一主题的是 A．小区内垃圾分类投放 B．化学实验室内废液集中回收处理 C．绿色出行从我做起 D．露天烧烤，使用一次性筷子 17．关于自然资源的说法错误的是 A．煤、石油和天然气等化石燃料不可再生 B．可燃冰的主要成分是高压、低温条件形成的甲烷水合物 C．煤制油技术中国造使化石能源的使用实现温室气体“零排放” D．回收利用废旧金属，既能节约金属资源，又能节约能源，还能减少对环境的污染 18．化石能源广泛应用于生产生活中。合理利用化石能源和开发新能源，有利于实现节能减排，促进生态文明建设和社会的可持续发展。如图是人类使用燃料的变迁过程。 （1）燃烧树枝时，将树枝架空，燃烧会更旺，这是因为 。 （2）常见的化石能源有煤、石油、天然气，天然气主要成分是甲烷（CH4），甲烷燃烧的化学方程式是 。 （3）液化石油气中含有丙烷（C3H8）等多种物质，丙烷中碳、氢元素的质量比是 。 （4）光伏电解技术通过将光伏电池与水电解槽联合，能够有效地将太阳能转化为氢能。电解水的化学方程式是 。某种光伏电池主要以硅为原材料生产得到，工业上生产硅的某步反应原理为：SiO2+2CSi+2CO↑。 ①SiO2中硅元素的化合价为 。 ②如果120g二氧化硅完全反应，生成硅的质量是多少？（写出计算步骤） 19．氢能是一种极具发展潜力的清洁能源。 （1）因为氢气燃烧热值高、 （任写一点），氢能被称为最理想的能源。 （2）下图是绿氢的“制氢、储氢、释氢”示意图。 ①“制氢”：电解器中电极b为 极；该方法被称为“绿氢”的原因是 。 ②“储氢”：合成器中参与反应的与的质量比为 。 ③“释氢”：因为的沸点比CO （填“高”或“低”），利用液氮的低温可将CO液化分离。理论上该过程释放氢气的质量 （填“>、<或=”）储氢中氢气的质量。 （3）CO在钯(Pd)膜反应器中反应制备的工作原理如下图所示，请从微观角度描述Pd膜能选择性透过氢气的原因： ，在另一侧H原子重新结合成分子释放。 20．阅读下列科普短文，回答相关问题。 《2050年世界与中国能源展望》中提出，全球能源结构正在向多元、清洁、低碳转型。太阳能的利用是热门研究方向之一，例如可以利用太阳能将水转化为其他物质，某种光催化分解水的过程如图一所示，产生的H2在一定条件下与CO2反应合成液态燃料甲醇（CH3OH）。也可以在太阳光照下，通过光催化将H2O、CO2直接转化为CH3OH、H2、CO、CH4等太阳能燃料(图二)。另外，还可以利用照明灯、人体散发的热量等生活中随处可见的废热发电，我国研发的“柔性、可裁剪碲化铋（Bi2Te3）/纤维素复合热电膜电池”，能充分贴合人体体表，实现利用体表散热为蓝牙耳机、手表，智能手环等可穿戴电子设备供电（图三）。可以看出，在新能源的开发和利用中，化学起着不可替代的作用。 （1）下列有关说法正确的是___________。 A．能源结构向多元、清洁、低碳转型 B．生活中的废热无法利用 C．碲和铋都属于金属元素 D．化学与新能源开发密切相关 （2）某种光分解水的过程如图一所示。与电解水相比，该方法的优点是 。 （3）在转化过程中Fe3O4和FeO可循环利用，23.2kg的Fe3O4可产生FeO的质量为 kg。 （4）图二通过光催化得到CH3OH、H2、CO、CH4等太阳能燃料。太阳能燃料中的CO与CO2化学性质不同，请从微观角度解释 。 （5）太阳能燃料中的CH4完全燃烧的化学方程式为 。 （6）图三是将人体散发的热能转化为 能。 / 学科网（北京）股份有限公司 $ 课题1 认识燃烧与燃料 第1课时 燃烧的奥秘与常见燃料 一、知识目标 1. 学会描述燃烧的基本特征和条件，掌握可燃物、助燃物和着火点的概念。 1. 了解煤、石油、天然气等常见化石燃料的组成、来源及其在生活中的用途，能区分可再生能源与不可再生能源。 1. 知道爆炸、自燃和缓慢氧化的概念及原理，掌握检验气体纯度的方法。 1. 分析燃料燃烧对环境的影响，认识合理利用燃料的重要性。 二、核心素养目标 1. 宏观辨识与微观探析：从宏观现象认识燃烧、爆炸、自燃和缓慢氧化的特征，从微观角度理解其发生的原理。 1. 证据推理与模型认知：通过分析实验和生活实例，建立对燃烧、能源等知识的认知模型。 1. 科学探究与创新意识：通过观察生活实例和实验探究活动，培养从现象到本质的科学探究意识。 1. 科学态度与社会责任：增强能源危机意识和资源节约观念，初步形成绿色化学观念和社会责任感，树立可持续发展意识。 一、学习重点 1. 燃烧的定义和条件。 1. 常见化石燃料的特点和用途。 1. 爆炸、自燃和缓慢氧化的原理。 二、学习难点 1. 理解燃烧、爆炸、自燃和缓慢氧化的区别与联系。 1. 形成可持续发展的观念。 一、怎样充分利用燃料 使燃料充分燃烧的方法： 增大可燃物与空气的接触面积（如将木炭架空）； 提供充足的空气（如调节燃气灶风门）。 燃料充分燃烧的好处： 可以释放更多热量，提高燃料利用率； 可节约能源，并减少对环境的污染。 二、灭火的原理与方法 灭火的根本原理是破坏燃烧的条件，使燃烧停止。 灭火的基本方法： 移走可燃物； 将可燃物与氧气（或空气）隔离； 将温度降低到着火点以下。 生活中常见的灭火方法举例： 油锅着火时盖上锅盖——原理是隔绝空气； 用水浇灭着火物——原理是降低温度； 森林灭火时开辟隔离带——原理是移走可燃物。 三、生活中如何安全用火 使用明火时要远离易燃物品； 使用燃气后要及时关闭阀门，防止泄漏； 家中不随意存放汽油、酒精等易燃易爆物； 若发生火灾，应沉着应对： 火势小：选择合适的灭火器材扑灭； 火势大：迅速撤离，并拨打119火警电话。 一、认识燃烧 活动一：燃烧的定义 问题思考 1. 火柴和打火机是如何取火的？ 答案：火柴是通过摩擦生热，使火柴头达到着火点而燃烧；打火机是通过按下开关，释放可燃气体，同时产生电火花点燃气体。 1. 观察生活中常见的取火工具及现象，概括出燃烧的特征有哪些？ 答案：燃烧会发光、发热，产生光、热和动力，为人类的生产生活提供能量。 1. 请给出燃烧的定义。 答案：燃烧是指在通常情况下，可燃物与氧气发生强烈化学反应并伴有发光发热的现象。 活动二：爆炸 问题探究1：图片中“排除凌汛险情”“开山采石”“疏通堰塞湖”“爆破拆除建筑物”的爆炸运用了什么原理？在生活中，还有哪些情形会利用类似的剧烈反应？ 答案：这些爆炸运用了可燃物在有限空间内急剧燃烧，释放大量热和气体，形成高压冲击波的原理。生活中开山、拆楼等会利用类似反应。 问题探究2：黑火药是由哪三种成分组成的？黑火药爆炸的原理是什么？ 答案：黑火药是由硝酸钾（）、硫黄（）和炭（）按一定比例混合而成。在明火等外界能量作用下，黑火药迅速燃烧，产生大量气体和热量，在有限空间内形成高压，导致爆炸。 问题探究3：为什么面粉在空气中遇到明火会发生爆炸？哪些物质具有类似的爆炸危险性？ 答案：面粉在空气中遇到明火会发生爆炸是因为面粉是可燃性粉尘，当它在空气中达到一定浓度范围（爆炸极限）时，遇明火便会爆炸。可燃性气体（如氢气）、蒸气（如汽油蒸气）或粉尘（如面粉）都具有类似的爆炸危险性。 问题探究4：比较汽油、酒精、甲烷、氢气的爆炸极限范围，分析哪种物质最容易发生爆炸，并说明理由。 答案：氢气的爆炸极限为 - ，汽油的爆炸下限为。爆炸极限越宽，爆炸危险性越高；爆炸下限越低，越容易引发爆炸。所以氢气的爆炸极限最宽，汽油的爆炸下限最低，氢气爆炸危险性高，汽油相对更容易引发爆炸。 问题探究5：列举生活中可能遇到的可燃性粉尘爆炸场景。 答案：生活中可能遇到的可燃性粉尘爆炸场景有：面粉厂、纺织厂、煤矿井下等。 问题思考：看到“易燃易爆”危险警示标志，你会想到什么？我们在哪些地方见过它？ 答案：看到“易燃易爆”危险警示标志，会想到有易燃易爆物品，可能会发生爆炸危险。在加油站、化工厂、货车运输等地方见过。 活动三：检验气体的纯度 问题思考1：为什么点燃氢气可能会发生爆炸？在点燃任何可燃性气体前，必须进行哪一项关键操作来确保安全？ 答案：点燃氢气可能会发生爆炸是因为氢气与空气混合，若达到爆炸极限，遇明火就会爆炸。在点燃任何可燃性气体前，必须检验气体纯度来确保安全。 问题思考2：为什么必须在点燃氢气前检验其纯度？ 答案：检验氢气纯度是为了防止气体不纯，点燃时发生爆炸。 问题思考3：请将氢气验纯的步骤：收集满一试管气体、用拇指堵住试管口、将试管口靠近火焰、移开拇指点火进行正确排序，并说明理由。 答案：正确顺序为：收集满一试管气体、用拇指堵住试管口、将试管口靠近火焰、移开拇指点火。理由：先收集气体才能进行后续操作，用拇指堵住试管口防止气体逸出，将试管口靠近火焰是为了检验，移开拇指点火观察现象。 问题思考4：当点燃试管口的氢气时，听到“尖锐爆鸣声”和“噗的一声”分别代表什么？如果听到尖锐爆鸣声，接下来该怎么做？ 答案：听到“尖锐爆鸣声”表示气体不纯，听到“噗的一声”表示气体较纯。如果听到尖锐爆鸣声，不能直接点燃，需要重新收集检验。 问题思考5：除了氢气，还有哪些可燃性气体在点燃前需要验纯？ 答案：除了氢气，一氧化碳、甲烷等可燃性气体在点燃前都需要验纯。 活动四：典例精讲 典例1：下列有关说法错误的是（ ） A. 化学反应中的能量变化通常表现为热量的变化 B. 在化学反应中只有燃烧反应才能放出热量 C. 物质燃烧时向外释放热量，属于放热反应 D. 加油站、面粉加工厂须严禁烟火 答案：B。A选项：化学反应常伴随能量变化，在初中化学中，这种变化最常见的形式是热量变化，例如放热反应（如燃烧）释放热量，吸热反应（如碳酸钙分解）吸收热量，所以A选项正确。B选项：燃烧反应确实放出热量，但并非只有燃烧反应才能放热。其他反应如中和反应（酸和碱反应，如盐酸与氢氧化钠反应生成水和盐时放热）、金属与酸反应（如锌与稀硫酸反应生成氢气时放热）也属于放热反应，所以B选项错误。C选项：燃烧是一种剧烈的氧化反应，过程中释放热量，符合放热反应的定义（反应中向环境释放热量），所以C选项正确。D选项：加油站有易燃的汽油蒸气，面粉加工厂有易燃的面粉粉尘，这些物质遇到火源可能引发爆炸或火灾，所以D选项正确。 典例2：逻辑推理是化学学习中常用的思维方法，下列推理正确的是（ ） A. 在同一化合物中，金属元素显正价，所以非金属元素一定显负价 B. 燃烧一般都伴随着发光、放热现象，所以有发光、放热现象的变化就是燃烧 C. 单质是由同种元素组成的纯净物，所以只含有一种元素的纯净物一定是单质 D. 催化剂在反应前后质量不变，因此反应前后质量不变的物质一定是催化剂 答案：C。A选项：在同一化合物中，金属元素显正价，但非金属元素不一定显负价，如中碳元素显价，所以A选项错误。B选项：燃烧一般伴随发光、放热，但有发光、放热现象的变化不一定是燃烧，如灯泡发光，所以B选项错误。C选项：单质是由同种元素组成的纯净物，只含一种元素的纯净物符合单质定义，所以C选项正确。D选项：反应前后质量不变的物质不一定是催化剂，也可能是不参与反应的杂质等，所以D选项错误。 二、自燃与缓慢氧化 活动一：认识自燃现象 问题探究1：白磷没有被明火点燃，为什么会自己烧起来？‘自燃’真的是‘自己’无缘无故烧起来吗？需不需要条件？ 答案：白磷自燃不是无缘无故的，是因为物质内部通过缓慢氧化反应，自己创造并满足了燃烧的条件。自燃需要条件。 问题探究2：结合生活经验，说明自燃需要的条件有哪些？ 答案：结合秸秆堆、煤堆等生活经验，自燃需要内部产热，即可燃物与氧气发生缓慢氧化持续放热，热量积聚，温度升高达到着火点。 问题探究3：简述自燃的原理。 答案：自燃的原理是：可燃物与氧气发生缓慢氧化 → 持续放热；热量积聚（如堆积过密不散热） → 温度升高；温度达到着火点 → 引发自燃。 活动二：了解缓慢氧化 问题思考1：生活中有哪些缓慢氧化的例子？ 答案：生活中缓慢氧化的例子有：动植物呼吸、食物腐败、钢铁生锈、橡胶老化等。 问题思考2：缓慢氧化有什么特点？ 答案：缓慢氧化是进行得慢、不易察觉的氧化反应，虽不像燃烧那样剧烈，但仍会放热。 问题思考3：判断农家肥腐熟、油脂哈败、金属腐蚀等缓慢氧化属于“有利”还是“有害”，并简要说明理由。 答案：农家肥腐熟属于有利的缓慢氧化，因为它通过缓慢氧化分解有机物形成肥料；油脂哈败、金属腐蚀属于有害的缓慢氧化，油脂哈败会使油脂变质，金属腐蚀会缩短物品寿命。 活动三：防范自燃措施 问题思考1：自燃最根本的原因是什么？防范的核心原则是什么？ 答案：自燃最根本的原因是热量积聚。防范的核心原则是杜绝热量积聚。 问题思考2：列举防范自燃的具体措施及对应的科学原理。 答案：防范自燃的具体措施及科学原理如下： 加强通风：确保仓库、粮堆空气流通，加速热量散发，避免局部升温。 控制温湿度：监测内部温度，保持环境干燥，降低缓慢氧化速率和产热。 合理堆放：禁止超高、超量，避免紧密堆积，增大散热面积，防止热量积聚。 定期检查：定时巡检，排查隐患，及时发现温升异常，防患于未然。 活动四：典例精讲 典例1：下列物质与空气混合后遇明火，可能发生爆炸的是（ ） A. 甲烷 B. 氮气 C. 氧气 D. 面粉 答案：AD。A选项：甲烷是可燃性气体，与空气混合遇明火可能发生爆炸，所以A选项正确。B选项：氮气不具有可燃性，不能发生爆炸，所以B选项错误。C选项：氧气不具有可燃性，与空气混合遇明火不会发生爆炸，所以C选项错误。D选项：面粉具有可燃性，与空气混合后遇明火可能发生爆炸，所以D选项正确。 典例2：下列说法正确的是（ ） A. 燃烧一定能引起爆炸 B. 不纯的可燃物遇到明火可能会爆炸 C. 爆炸一定是化学变化 D. 只有可燃气体会发生爆炸 答案：B。A选项：燃烧不一定能引起爆炸，在有限的空间内燃烧才能爆炸，所以A选项错误。B选项：不纯的可燃物遇到明火可能会爆炸，所以B选项正确。C选项：爆炸不一定为化学变化，如气球爆炸属于物理变化，所以C选项错误。D选项：不是只有可燃气体会发生爆炸，可燃固体也会发生爆炸，所以D选项错误。 典例3：下列关于缓慢氧化的说法正确的是（ ） A. 缓慢氧化不发光也不放热 B. 缓慢氧化对人类只有害处 C. 缓慢氧化与自燃没有区别 D. 缓慢氧化与燃烧在本质上都是氧化反应 答案：D。A选项：缓慢氧化不发光但放热，所以A选项错误。B选项：缓慢氧化对人类有害处，如食物变馊，也有好处，如粮食酿酒，所以B选项错误。C选项：缓慢氧化进行得很慢，很难被察觉得氧化，自燃是由缓慢氧化而引起自发燃烧的现象，所以C选项错误。D选项：缓慢氧化与燃烧都是物质与氧气发生的反应，都属于氧化反应，所以D选项正确。 典例4：燃烧、缓慢氧化、自燃的相同点是（ ） A. 反应都很剧烈 B. 反应时都发光、放热 C. 都属于氧化反应 D. 都属于化合反应 答案：C。A选项：缓慢氧化不易察觉，燃烧、自燃都很剧烈，所以A选项错误。B选项：缓慢氧化没有发光现象，如钢铁的生锈、食物的腐败、醋的酿造，燃烧、自燃都有发光、放热现象，所以B选项错误。C选项：燃烧、缓慢氧化、自燃都属于氧化反应，燃烧和自燃是剧烈的氧化反应，所以C选项正确。D选项：燃烧、缓慢氧化、自燃都属于氧化反应，但氧化反应不一定是化合反应，如蜡烛燃烧生成二氧化碳和水不是化合反应，所以D选项错误。 三、常见的燃料 活动一：能源的主角——化石燃料 问题探究1：观察“我国能源消费结构”饼状图，目前支撑我国社会运转的最主要能源是什么？它们从哪里来？ 答案：目前支撑我国社会运转的最主要能源是煤、石油、天然气。它们是由古代生物的遗骸经过复杂变化形成的。 问题探究2：我们常说的“化石燃料”具体指什么？它们是如何形成的？ 答案：化石燃料是由古代生物的遗骸经过复杂变化形成的不可再生能源，主要种类有煤、石油、天然气。 问题探究3：化石燃料有哪些核心特点？ 答案：化石燃料的核心特点是：不可再生、能量密度高、是目前全球主要能源。 活动二：固体燃料——煤炭（工业的粮食） 问题思考1：煤被誉为“工业的粮食”，它为什么能成为工业发展的重要基石？ 答案：煤能成为工业发展的重要基石是因为它燃烧能提供大量的能量，可用于工业生产中的动力、加热等。 问题思考2：煤的本质是什么？它主要由哪些元素组成？能量从何而来？ 答案：煤并不是一种纯净物，而是组成复杂的混合物。主要含有碳（）元素，同时还含有少量氢（）、氮（）、硫（）、氧（）等元素。煤燃烧时，实质是其中的碳与氧气发生化学反应，并在此过程中放出热量，这就是我们利用的能量来源。 活动三：液体燃料——石油（工业的血液） 问题思考1：石油被称为“工业的血液”，为什么石油不能直接燃烧？它又是如何变成生活中各种重要燃料和产品的呢？ 答案：石油不能直接燃烧是因为它成分复杂，含有多种杂质。石油通过分馏等炼制过程，利用各成分的沸点不同，可得到石油气、汽油、煤油、柴油、润滑油等多种产品。 问题思考2：石油的形态、成分有什么特点？它为何需经炼制？能产生哪些重要产品？ 答案：石油是最重要的液态化石燃料，主要含碳氢化合物（烃类），并含少量氧（）、氮（）、硫（）等元素。石油需经炼制是因为其成分复杂，直接燃烧效果不好且污染大。炼制产品有石油气、汽油、煤油、柴油、润滑油等，这些产品广泛应用于工农业生产、日常生活和交通运输等领域。 活动四：气体燃料——天然气 问题思考1：天然气的形态、成分、用途和优点有哪些？ 答案：天然气是一种气态化石燃料，无色无味。为了方便运输，常被压缩成液化天然气（）。主要成分是甲烷（），也含有少量其他气态烃和杂质。用途广泛，可直接燃烧，家庭可用于灶具燃料、热水器、供暖；工业可用于发电站燃料、工业生产中的热源、化工原料（如制造化肥）；交通方面，压缩天然气（）可作为公交车、出租车的清洁燃料；还可作为燃料电池的能源。优点是清洁环保，燃烧后主要产生二氧化碳和水，几乎不产生烟尘和二氧化硫（），能有效减少酸雨的形成；高效方便，热效率高，管道输送，使用方便。 问题思考2：与石油相比，天然气有什么不同？ 答案：与石油相比，天然气形态为气态，石油为液态；天然气主要成分是甲烷，石油主要含碳氢化合物（烃类）；天然气可直接燃烧，石油需炼制后使用；天然气清洁环保、高效方便，石油用途广泛、产品多样。 问题思考3：举例说明天然气在生活和工业中的应用。 答案：生活中，天然气用于家庭做饭、洗澡、供暖；工业上，天然气可用于发电、作为化工原料（例如制造化肥、氢气），以及用于金属冶炼和玻璃加工等。 活动五：典例精讲 典例1：《梦溪笔谈》中描述了一种液体化石燃料：“颇似淳漆，燃之如麻，但烟甚浓，所沾幄幕皆黑”。该化石燃料是石油，下列说法错误的是（ ） A．石油是不可再生能源 B．石油炼制可得到汽油、煤油和柴油 C．化石燃料包括煤、石油、天然气、氢气等 D．化石燃料只能通过燃烧加以利用 答案：CD。题目引文出自《梦溪笔谈》，描述的“液体化石燃料”是石油。选项A正确，因为石油是古代生物遗骸经漫长复杂变化形成，在人类时间尺度上不可再生。选项B正确，石油通过炼制（分馏）可以得到汽油、煤油、柴油等产品。选项C错误，化石燃料特指古代化石演变而来的燃料，主要包括煤、石油和天然气，而氢气可以通过水电解等多种方式制得，不属于化石燃料。选项D错误，这是对化石燃料利用方式的狭隘理解。除了直接燃烧提供能量外，化石燃料（尤其是石油和天然气）还是重要的化工原料，可用于生产塑料、合成纤维、化肥、药品等众多产品。 典例2：燃料是人类社会重要的能源。下列有关说法错误的是（ ） A．煤、石油、天然气都属于化石能源 B．我国大力推广脱硫煤，有助于减少酸雨 C．使用乙醇作燃料，可节约石油资源 D．燃气灶火焰出现黄色，锅底出现黑色，可减小灶具进风口 答案：D。选项A正确，煤、石油、天然气是三种传统的化石能源。选项B正确，煤中含有硫元素，燃烧会产生二氧化硫，是形成酸雨的主要原因。推广使用脱硫煤可以有效减少二氧化硫排放，从而减轻酸雨危害。选项C正确，乙醇可以作为燃料替代部分汽油，从而减少对石油的依赖。选项D错误，燃气灶火焰呈黄色，锅底出现黑色物质，这是燃料不充分燃烧的典型现象。不充分燃烧会产生炭黑。此时应增大灶具的进风口，以提供更多的空气（氧气），使燃料燃烧更充分，而不是减小进风口。 四、燃料的可持续发展 活动一：家用燃料的升级——人工煤气 vs天然气 问题思考1：与人工煤气相比，天然气作为家用燃料具有哪些显著优点？ 答案： 与人工煤气相比，天然气具有成分更纯粹、热值更高、更安全、更清洁环保、对设备更友好等显著优点。具体表现为：其主要成分是甲烷，热值远高于人工煤气，因此燃烧效率更高、更节能；它本身无毒，从根本上避免了中毒风险；燃烧产物主要是二氧化碳和水，污染更少；且其纯净的特性不会腐蚀或阻塞管道和设备，能延长灶具寿命。 问题思考2：为什么天然气本身无味，却要特意添加有臭味的物质？ 答案： 这是一种主动的安全措施。添加的臭味剂（如四氢噻吩）具有强烈、独特的气味。这样可以在天然气发生泄漏的初期，远未达到爆炸或危险的浓度时，就能被人们灵敏地嗅闻察觉，从而及时发出警报，避免事故发生。 问题思考3：家庭使用天然气时，需要注意哪些安全事项？（请至少写出三点） 答案：用后关阀：使用燃气后，应关闭灶具开关和燃气管道阀门，防止意外泄漏。 保持通风：在使用燃气时，要注意开窗通风，确保空气流通，避免因氧气不足导致燃烧不充分或聚集泄漏气体。 使用合格器具：必须购买并使用符合国家标准的燃气灶、热水器等设备，确保安全性能。 泄漏应急：若闻到异味，怀疑燃气泄漏，应立即关闭阀门、开窗通风，严禁动用任何电器开关或明火，并到室外安全地带拨打报修电话。 火灾报警：如果遇到因燃气引发的火灾，应立即撤离现场，并牢记拨打119火警电话报警。 活动二：燃料带来的环境问题 问题思考1：化石燃料的大量使用主要带来了哪些环境问题？ 答案： 化石燃料的大量使用主要带来了酸雨、雾霾和温室效应等严峻的环境问题。这些问题的根源在于燃料燃烧过程中释放出的多种污染物，对建筑、生态系统、人类健康乃至全球气候都产生了严重的负面影响。 问题思考2：酸雨是如何形成的？它有哪些危害？ 答案： 酸雨的形成主要是由于煤和石油中含有硫(S) 和氮(N) 元素，燃烧后会产生二氧化硫(SO₂) 和氮氧化物(NOₓ)。这些气体排放到大气中，经过复杂的化学变化，最终形成酸性物质，随雨水降落即形成酸雨。其危害巨大，能够腐蚀建筑物和雕塑，并破坏水体与土壤的生态平衡，导致森林退化、水生生物死亡。 问题思考3：请根据成因，对雾霾和温室效应这两种环境问题进行区分。 答案： 雾霾和温室效应是成因不同的两种环境问题： 雾霾：其主要成因之一是燃烧煤时产生的大量固体粉尘（颗粒物） 悬浮于空气中，导致能见度降低，并危害人体呼吸健康。 温室效应：其主要成因是化石燃料燃烧产生的大量二氧化碳(CO₂) 以及天然气主要成分甲烷(CH₄) 等温室气体进入大气。这些气体会阻止地球热量的散失，导致全球气候变暖，进而引发冰川融化、海平面上升等一系列问题。 活动三：我们的责任：可持续发展 问题思考1：为什么我们需要寻求能源的可持续发展道路？ 答案： 因为目前广泛使用的化石燃料不仅是不可再生资源，终将枯竭，而且在其开采、运输和使用的整个过程中都会对环境造成污染。为了在满足当代人需求的同时，不损害后代人满足其需求的能力，我们必须转向可持续发展的道路。 问题思考2：为实现燃料的可持续发展，我们可以采取哪些主要措施？ 答案： 为实现燃料的可持续发展，我们可以采取三大措施： 开源：积极开发和使用新能源，如太阳能、风能、氢能等清洁可再生能源，逐步减少对化石燃料的依赖。 节流：提高燃料的利用效率，通过改进技术和管理，用更少的能源消耗完成同样的任务，实现节能。 治污：合理利用资源，防止污染，保持生态平衡。在能源使用过程中，采取有效措施减少污染物排放，并注重生态保护。 问题思考3：作为一名中学生，你可以在哪些方面践行节约能源、保护环境的责任？ 答案： （开放性问题，结合自身实际回答即可）例如： 在生活细节上，做到随手关灯、节约用水、减少不必要的电器使用。 在出行方式上，优先选择步行、骑自行车或乘坐公共交通工具，倡导绿色出行。 在消费观念上，节约粮食，减少使用一次性制品，并进行垃圾分类。 在学习和宣传上，积极了解环保知识，并向家人和朋友宣传可持续发展的重要性。 活动四：核心梳理 问题思考1：请根据所学知识，比较煤、石油、天然气三种常见化石燃料的主要成分、形态、用途、优点及带来的主要环境问题。 答案： 燃料种类 主要成分 形态 主要用途 优点 主要环境问题 煤 碳(C) 固体 发电、供暖 储量相对丰富 酸雨、雾霾 石油 碳氢化合物 液体 炼制为汽油、柴油等燃料 能量密度高 酸雨、尾气污染 天然气 甲烷(CH₄) 气体 家用燃料、发电、汽车燃料 清洁、高效 温室效应（CH₄、CO₂） 问题思考2：综合分析上表，为什么说天然气是相对更清洁的化石燃料？ 答案： 因为与煤和石油相比，天然气燃烧更为充分，几乎不产生导致酸雨的二氧化硫(SO₂) 和造成雾霾的固体粉尘。其燃烧产物主要是二氧化碳和水，虽然二氧化碳是温室气体，但从直接污染物排放来看，它比煤和石油清洁。因此，在化石燃料中，天然气被视为从传统高污染燃料向清洁能源过渡的重要桥梁。 问题思考3：基于以上梳理，你认为在能源选择和使用上，我们应该秉持哪些基本原则以实现可持续发展？ 答案： （开放性问题，结合表格信息回答即可）例如： 优化结构：在现阶段，逐步提高天然气等相对清洁的化石能源在一次能源消费中的比重，替代部分煤和石油。 趋利避害：认识到所有化石燃料都会带来环境问题（煤和石油主要造成区域性问题如酸雨和雾霾；天然气等则主要贡献于全球性问题如温室效应），因此根本出路在于大力发展新能源。 提高效率：通过技术进步，不断提高所有燃料的利用效率，减少资源消耗和污染物排放总量。 综合考量：能源选择需综合考虑资源禀赋、环境影响、经济效益和社会效益，寻求可持续发展的平衡点。 活动五：典例精讲 典例1：环境保护、能源利用和新材料使用被人们广泛关注。 (1)目前，人们使用的燃料大多来自化石燃料，如煤、石油和天然气等。化石燃料属于_____________(选填“可再生”或“不可再生”)能源。 (2)近日，国务院颁布《2024-2025年节能降碳行动方案》。生产、生活中有以下做法：①发展 绿色公共交通；②开发太阳能、风能等能源；③植树造林；④发展火力发电。符合节能减碳的做法的是____________(填标号)。 A．①②③ B．②③④ C．①②③④ 答案：(1) 不可再生；(2) A。(1) 化石燃料（煤、石油、天然气）是由古代生物的遗骸经过漫长而复杂的地质变化形成的，在人类历史尺度上几乎不可再生，因此属于不可再生能源。(2) 本题要求选择符合“节能减碳”理念的做法。 ① 发展绿色公共交通：可以减少私人燃油车的使用，从而节约石油资源并降低二氧化碳排放，符合。 ② 开发太阳能、风能等能源：这些是可再生的清洁能源，几乎不排放二氧化碳，符合。 ③ 植树造林：植物通过光合作用能吸收大气中的二氧化碳，有助于降低温室气体浓度，符合。 ④ 发展火力发电：火力发电主要依靠燃烧煤等化石燃料，会大量排放二氧化碳等温室气体，不符合节能减碳的要求。 典例2：能源利用和环境保护是人类共同关注的问题。 (1)化石燃料包括煤、石油和__________________等。 (2)煤的使用在方便人们生活的同时，也对环境造成了不良影响。含硫煤燃烧产生的气体污染物有______________（填化学式）。 (3)请列举一种清洁的新能源_____________________。 (4)大量化石燃料的燃烧，对环境造成严重污染，同时过多CO2排放会导致__________________加剧。 (5)天然气已成为城市居民生活所用燃料，写出天然气的主要成分甲烷完全燃烧的化学方程式___________________________________________。 答案：答案：(1) 天然气；(2) SO₂ (或写NOₓ 也可得分)；(3) 太阳能 (或风能、氢能、地热能、潮汐能等，合理即可)；(4) 温室效应；(5) CH₄ + 2O₂ CO₂ + 2H₂O。(1) 化石燃料主要包括三大类：煤、石油和天然气。(2) 煤中含有硫元素，燃烧时会生成二氧化硫(SO₂)，这是造成酸雨的主要气体污染物。同时，煤燃烧时空气中的氮气也会在高温下与氧气反应生成氮氧化物(NOₓ)。(3) 清洁新能源是指在使用过程中不排放污染物，且可再生的能源。常见的例子有：太阳能、风能、氢能等。(4) 化石燃料燃烧会产生大量的二氧化碳(CO₂)，CO₂是主要的温室气体，其大量排放会导致全球温室效应加剧，进而引发气候变化等一系列环境问题。(5) 甲烷(CH₄)完全燃烧时，与氧气反应生成二氧化碳和水，并放出大量的热。 1. 燃烧条件的核心总结 燃烧必须同时满足三个条件，缺一不可： 可燃物：物质本身具有可燃性。 助燃物：通常指与氧气（或空气） 接触。 温度达到着火点：温度需达到可燃物燃烧所需的最低温度。 关键点拨：灭火的根本原理，就是破坏其中任一条件。 2. 燃料充分燃烧的措施与意义 （1）核心措施： 增大接触面积：如将木炭架空、将煤块粉碎成煤粉。 提供充足空气：如调节燃气灶的风门。 （2）重要意义： 节约能源：使燃料在相同条件下释放出更多的热量。 保护环境：减少因不完全燃烧产生的一氧化碳(CO) 和炭黑等污染物。 3. 灭火的原理与方法对应关系 灭火原理 具体方法举例 清除或隔离可燃物 扑灭森林火灾时，开辟隔离带。 隔绝氧气（或空气） 油锅着火时，立即盖上锅盖；用灭火毯覆盖火源。 使温度降低到着火点以下 用水扑灭木材、纸张等引起的火灾。 关键辨析：用水灭火是降低温度，而不是降低物质的着火点（着火点是物质的固有属性，一般不变）。 4. 安全用火与火灾应对常识 （1）预防措施（“三要三不要”）： 要用后关闭阀门，防止燃气泄漏。 要注意通风换气，避免缺氧或燃气积聚。 要使用符合国家标准的灶具。 不要随意存放汽油、酒精等易燃易爆物。 不要在有火源的地方放置可燃物质。 不要惊慌，要沉着应对。 （2）火灾应对： 火势小：选择合适的灭火器扑灭。 火势大：立即撤离，并拨打119火警电话。 高层逃生：用湿毛巾捂住口鼻，蹲下靠近地面或沿墙壁逃生。 5. 常见灭火器的选择与使用 灭火器类型 适用范围 使用要点 泡沫灭火器 油类及一般物质初起火灾 倒置摇晃，使筒内两种溶液混合产生泡沫。 干粉灭火器 油类、可燃气体、电器设备初起火灾 先打开保险销，一手握住喷管，另一手拉动拉环。 二氧化碳灭火器 精密仪器、电子设备、电器（600V以下）初起火灾 手轮式：逆时针旋转手轮；鸭嘴式：拔去保险销，压下鸭嘴。 特别提醒：电器设备着火，先切断电源，再使用二氧化碳灭火器或干粉灭火器扑救，以防触电。 1.下列关于燃烧的说法，正确的是（ ） A. 燃烧一定有发光、放热现象 B. 可燃物温度达到着火点即可发生燃烧 C. 所有的燃烧都需要点燃或加热 D. 燃烧时一定有火焰产生 【答案】A 【解析】选项A正确，发光、放热是燃烧的明显特征。 选项B错误，燃烧需要同时满足三个条件：可燃物、与氧气（或空气）接触、温度达到着火点。仅达到着火点，但没有氧气，无法燃烧。 选项C错误，有些物质可以自燃，不需要外界点燃或加热。 选项D错误，有些燃烧只有发光放热而没有火焰，例如木炭的燃烧。 2.下列有关爆炸的说法，正确的是（ ） A. 爆炸一定是化学变化 B. 只有可燃性气体与空气混合点燃才可能发生爆炸 C. 空气与可燃性气体或粉尘混合，在有限空间内遇明火很有可能发生爆炸 D. 只要将氢气等可燃性气体与空气混合点燃，就一定会发生爆炸 【答案】C 【解析】选项A错误，爆炸分为化学爆炸（如瓦斯爆炸）和物理爆炸（如锅炉爆炸）。 选项B错误，可燃性粉尘（如面粉、煤粉）在有限空间内与空气混合，遇明火也可能发生爆炸。 选项C正确，这是发生爆炸的典型条件。 选项D错误，可燃性气体与空气混合，其浓度需要在爆炸极限范围内，遇明火才会爆炸。 3.下列属于缓慢氧化的是（ ） A. 甲烷燃烧 B. 铁水凝固 C. 火药爆炸 D. 醋的酿造 【答案】D 【解析】选项A（甲烷燃烧）和C（火药爆炸）都属于剧烈、快速的氧化反应。 选项B（铁水凝固）是物理变化，不属于氧化反应。 选项D（醋的酿造）是粮食在微生物作用下缓慢氧化的过程，属于缓慢氧化。 4.在消防知识中有一个词叫做“物理性爆炸”，是指在没有发生化学反应的情况下发生的爆炸，下列各项描述中属于“物理性爆炸”的是（ ） A. 厨房中因燃气泄露而爆炸 B. 高压锅因排气孔堵塞而爆炸 C. 节日烟花在空中爆炸 D. 矿井发生瓦斯爆炸 【答案】B 【解析】选项A、C、D都涉及可燃物与氧气发生剧烈的化学反应，属于化学爆炸。 选项B是高压锅内水蒸气压强过大导致容器破裂，过程中没有新物质生成，属于物理爆炸。 5.国际能源署（IEA）预测全球化石能源的消费量将在未来10年内到达峰值。下列有关能源的叙述，不正确的是（ ） A. 炼制石油可得到汽油、柴油、航空煤油等 B. 天然气的主要成分是甲烷，甲烷的化学式为CH₄ C. 三大化石能源中，煤的储量较大，属于可再生能源 D. 如果能有效地提高化石能源的燃烧利用率，相当于延长了化石能源的使用期限 【答案】C 【解析】选项A、B、D的叙述均正确。 选项C错误，煤、石油、天然气等化石能源都是古代生物遗骸经漫长地质变化形成的，在人类历史尺度上不可再生，属于不可再生能源。 6.目前，人们使用的燃料大多来自煤、___________、___________等化石燃料，其中煤称为工业的___________；化石燃料的大量使用，向大气中排放过量的CO₂会加剧______________(填“温室效应”或“臭氧空洞”)。 【答案】石油、天然气；粮食；温室效应。 【解析】化石燃料的种类：煤、石油和天然气是当今世界三大传统化石能源，它们是由古代生物遗骸经过一系列复杂变化形成的。 煤的称号：煤被称为工业的“粮食”，这是一个非常形象的比喻。这是因为在工业革命时期及此后很长一段时间，煤为蒸汽机、发电、冶金、化工等几乎所有工业部门提供了最基础的能量来源，是其运转不可或缺的“食粮”。 CO2的环境影响：化石燃料燃烧时，其中的碳元素会与氧气反应，生成大量二氧化碳（CO2）。CO2是主要的温室气体，它能吸收地球表面辐射的热量，阻止其散失到外太空，从而导致全球平均气温上升，这种现象称为温室效应。需要注意的是，造成酸雨的主要污染物是二氧化硫（SO2）和氮氧化物（NOₓ），而破坏臭氧层的主要是氟氯烃（CFCs）等物质，CO2的主要环境影响是加剧温室效应。 7.近年来，部分城市因空气污染而出现了严重的雾霾天气，下列做法不利于减少空气污染的是（ ） A. 发展公共交通，提倡绿色出行 B. 提倡居民驾驶私家车出行 C. 积极植树、造林、种草 D. 提倡使用太阳能等清洁能源 【答案】B 【解析】选项A、C、D都有利于减少污染物的排放或改善空气质量。 选项B，提倡驾驶私家车出行会增加化石燃料的消耗和汽车尾气的排放，从而加剧空气污染。 8.内蒙古地区的居民家用燃料的使用经历了以下主要发展历程(括号内表示主要成分)，下列说法错误的是（ ） A. 将煤炭加工成蜂窝煤的目的是增加与氧气的接触面积 B. 减少煤的燃烧，可以减少空气中的雾霾 C. 天然气燃烧产生的二氧化碳排放到空气中会造成酸雨 D. 以上几种燃料燃烧时均放出热量 【答案】C 【解析】选项A正确，将煤炭加工成蜂窝煤可以增大与氧气的接触面积，使其燃烧更充分。 选项B正确，煤的不充分燃烧会产生大量烟尘，是形成雾霾的重要原因之一。 选项C错误，形成酸雨的主要物质是二氧化硫（SO₂）和氮氧化物（NOₓ），二氧化碳（CO₂）是导致温室效应的主要气体。 选项D正确，燃烧是放热反应。 一、认识燃烧 1．“钻木取火”是远古时期人类获取火源的重要方式。下列说法不正确的是 A．木柴属于可燃物 B．“钻木”的过程为燃烧提供的条件是使可燃物的温度达到着火点 C．木柴燃烧时，将木柴架空，可增大木柴与空气的接触面积 D．用水浇灭燃烧的木柴，其原理是降低可燃物的着火点 【答案】D 【解析】A、木柴可以燃烧，因此属于可燃物。该选项正确，不符合题意； B、“钻木”是通过摩擦生热，使木柴温度升高至着火点，从而满足燃烧的温度条件。该选项正确，不符合题意； C、将木柴架空，可增大木柴与空气的接触面积，使燃烧更充分。该选项正确，不符合题意； D、用水浇灭木柴的原理是降温至着火点以下，而非降低着火点。着火点是物质的固有属性，不会改变。该选项错误，符合题意； 故选：D 2．火折子被称为古代的“打火机”，燃芯由S、KNO3、薯藤和棉花等制成，结构如图。 (1)认识燃芯成分：火折子的燃芯中有S、薯藤和棉花的存在，证实燃烧需要 。 (2)学会使用方法：使用时拔开竹帽，一吹燃芯上的火星即复燃，其原因是_______(填字母)。 A．提高温度至可燃物着火点以上 B．提供充足的氧气 C．降低燃芯着火点 【答案】(1)可燃物 (2)B 【解析】（1）火折子的燃芯中有S、薯藤和棉花的存在，S、薯藤和棉花均属于可燃物，则说明燃烧需要可燃物。 （2）拔开竹帽，吹气可以增加氧气供应，促进燃烧，因此复燃的原因是提供了充足的氧气，故选B。 3．下列有关爆炸的说法，正确的是 A．爆炸一定是化学变化 B．只有可燃性气体与空气混合点燃才可能发生爆炸 C．空气与可燃性气体或粉尘混合，在有限空间内遇明火很有可能发生爆炸 D．只要将氢气等可燃性气体与空气混合点燃，就一定会发生爆炸 【答案】C 【解析】A.爆炸不一定是化学变化。化学变化是指有新物质生成的变化，如瓦斯爆炸（甲烷燃烧）。但爆炸也可以是物理变化，例如锅炉因压力过大而爆炸，没有新物质生成，只是气体体积迅速膨胀。因此，A选项说法错误。 B.爆炸不仅限于可燃性气体，可燃性粉尘（如面粉、煤粉）与空气混合后遇明火也可能发生爆炸。例如，面粉厂或煤矿中粉尘爆炸事故，就是因为粉尘在有限空间内快速燃烧导致的。B选项忽略了粉尘，说法错误。 C.爆炸需要同时满足三个条件：（1）可燃物（气体或粉尘）；（2）与空气（或氧气）混合；（3）在有限空间内遇明火（点火源）。例如，氢气或面粉粉尘在密闭容器中遇火会快速燃烧，产生大量气体和热量，导致压力急剧升高而发生爆炸。C选项完整描述了爆炸的常见条件，说法正确。 D.可燃性气体与空气混合点燃不一定爆炸，需要浓度在爆炸极限范围内（即最低浓度到最高浓度之间）。例如，氢气在空气中的爆炸极限约为（初中只需知道有范围限制），若浓度过低或过高，可能只燃烧而不爆炸。D选项忽略了浓度条件，说法错误。 故正确选项是C。 4．某密封容器内盛有下列混合气体，点燃可能发生爆炸的是 A．H2和N2 B．CO和空气 C．H2和CO D．CO和CO2 【答案】B 【解析】A、H2是可燃气体，但N2是惰性气体，不支持燃烧，且混合物中不含氧气。因此，点燃时H2无法燃烧。不可能爆炸。 B、CO是可燃气体，空气中含有约21%的氧气（O2），提供助燃剂。点燃可能引发剧烈燃烧和爆炸，可能爆炸。 C、H2和CO都是可燃气体，但混合物中不含氧气或空气，无法支持燃烧反应。不可能爆炸。 D、CO是可燃气体，但CO2是灭火气体，不支持燃烧，且混合物中无氧气。不可能爆炸。 故选B。 5．强化安全意识，提升防范水平。下列做法正确的是 A．家用燃气泄漏，立即开灯检查 B．在煤炉上放一盆水能防止一氧化碳中毒 C．点燃可燃性气体前，必须检验其纯度 D．用电器着火，先用水浇灭，再切断电源 【答案】C 【解析】A、家用燃气泄漏时，如果立即开灯检查，可能会产生电火花引发爆炸，做法错误，不符合题意； B、一氧化碳难溶于水，在煤炉上放一盆水不能防止一氧化碳中毒，做法错误，不符合题意； C、可燃性气体与空气混合遇明火易发生爆炸，因此，在点燃可燃性气体前，必须检验其纯度，以确保安全，做法正确，符合题意； D、用电器着火时，如果先用水浇灭，由于水能导电，可能会引发触电事故，或者使火势扩大，正确的做法应该是先切断电源，然后再使用适当的灭火器材进行灭火，做法错误，不符合题意。 故选：C。 二、自燃与缓慢氧化 6．下列属于缓慢氧化的是 A．手榴弹爆炸 B．电灯发光 C．动物呼吸 D．红磷燃烧 【答案】C 【解析】A．手榴弹爆炸是剧烈、快速的化学反应，瞬间释放大量热和光，并伴随火焰或冲击波，属于剧烈氧化（或燃烧），不符合缓慢氧化的特点，A错误； B．电灯发光是电能转化为热能和光能的物理过程，不涉及物质与氧气的化学反应，因此不属于氧化反应，更不是缓慢氧化，B错误； C．动物呼吸：呼吸作用是生物体内有机物（如葡萄糖）与氧气发生的缓慢氧化反应，产生能量、二氧化碳和水，反应过程缓慢、无光无焰，但持续放热，符合缓慢氧化的定义，C正确； D．红磷燃烧：红磷燃烧是红磷与氧气发生的快速氧化反应，产生明显火焰、光和大量热，属于剧烈燃烧，不符合缓慢氧化的特点，D错误； 故答案选C。 7．燃烧、缓慢氧化、自燃的相同点是 A．反应都很剧烈 B．反应时都发光、放热 C．都属于氧化反应 D．都属于化合反应 【答案】C 【解析】A、缓慢氧化不易察觉，燃烧、自燃都很剧烈，不符合题意； B、缓慢氧化没有发光现象，如钢铁的生锈、食物的腐败、醋的酿造，燃烧、自燃都有发光、放热现象，不符合题意； C、燃烧、缓慢氧化、自燃都属于氧化反应，燃烧和自燃是剧烈的氧化反应，符合题意； D、燃烧、缓慢氧化、自燃都属于氧化反应，但氧化反应不一定是化合反应，如蜡烛燃烧生成二氧化碳和水不是化合反应，不符合题意。 故选：C。 8．下列说法正确的是 ①呼吸作用、食物腐烂、铁生锈都是缓慢氧化 ②爆炸是可燃物与氧气发生的剧烈的氧化反应 ③急剧燃烧一定发生爆炸 ④自燃是缓慢氧化所引起的 ⑤白磷在空气中和在氧气中的着火点不同 ⑥燃烧、自燃、缓慢氧化的共同点是它们都是氧化反应并有热量放出 A．①②③ B．③④⑤ C．①④⑥ D．②③⑤ 【答案】C 【解析】①呼吸作用、食物腐烂、铁生锈都是缓慢氧化反应，说法正确； ②爆炸可能是物理变化，也可能是可燃物与氧气发生的剧烈的氧化反应，说法错误； ③急速的燃烧不一定发生爆炸，爆炸要发生在有限的空间内，说法错误； ④自燃是缓慢氧化引起的，由缓慢氧化引起的自发燃烧叫自燃，说法正确； ⑤可燃物的着火点一般是不变的，白磷在空气中和在氧气中的着火点相同，故说法错误； ⑥燃烧、自燃、缓慢氧化的共同点都是氧化反应并都有热量放出，故说法正确； 故选：C。 9．下列说法：①食物腐烂、铁生锈都是缓慢氧化：②燃烧是可燃物与氧气发生的剧烈的氧化反应；③急速的燃烧一定会发生爆炸；④自燃是缓慢氧化所引起的；⑤白磷在空气中和在氧气中的着火点不同，⑥燃烧、自燃、缓慢氧化的共同点都是氧化反应并都有热量产生。其中正确的是（    ） A．①②③ B．③④⑤ C．①②④⑥ D．②③⑥ 【答案】C 【解析】缓慢氧化是指反应速率缓慢，现象不易觉察的氧化反应；燃烧是指可燃物与氧气充分接触发生的发光放热的剧烈的氧化反应；爆炸是指可燃性的气体或粉尘与空气或氧气充分接触后急剧燃烧，且发生在有限的空间，因气体体积急剧膨胀，压力急剧增大而产生的现象。 ①食物腐烂、铁生锈都是缓慢氧化，说法正确：②燃烧是可燃物与氧气发生的剧烈的氧化反应，说法正确；③发生在有限空间里的急速燃烧通常会发生爆炸，说法错误；④自燃是缓慢氧化所引起的，说法正确；⑤着火点是物质固有的性质，白磷在空气中和在氧气中的着火点相同，说法错误；⑥燃烧、自燃、缓慢氧化的共同点都是氧化反应并都有热量产生，说法正确。故选C。 10．下列说法错误的是 A．自燃是由缓慢氧化引起的自动燃烧 B．金属生锈、呼吸作用都属于缓慢氧化 C．可燃物一旦与氧气接触就会爆炸 D．燃烧、缓慢氧化、自燃的共同点是有氧气参与、放热且发生的都是化学变化 【答案】C 【解析】A、自燃是由缓慢氧化引起的自发燃烧，说法正确，不符合题意； B、缓慢氧化是物质与氧气进行的一种比较缓慢的氧化反应，如金属生锈、呼吸作用、食物腐烂等，说法正确，不符合题意； C、可燃物在空气中达到一定的含量，遇到火源才可能发生爆炸，说法错误，符合题意； D、燃烧、缓慢氧化、自燃的共同点是有氧气参与、放热且发生的都是化学变化，说法正确，不符合题意。 故选C。 三、常见的燃料 11．某住户因天然气泄露报警器位置安装错误而未能及时发现天然气泄漏，最终导致了事故的发生。请回答： 天然气的主要成分是 ，天然气的化学性质有 ；家里天然气泄露报警器应安装在燃气灶的 （填“上方”或“下方”），理由是 。 【答案】 甲烷/CH4 可燃性 上方 甲烷密度比空气小 【解析】天然气主要成分是甲烷（CH4）； 甲烷具有可燃性，遇明火等易发生爆炸； 因为甲烷密度比空气小，泄漏后会向上聚集，所以报警器应安装在燃气灶上方。 12．下列关于沼气、煤、石油的说法正确的是 A．煤的液化、煤的焦化、煤的气化都属于物理变化 B．石油的分馏和煤的干馏都是化学变化 C．沼气的主要成分是甲烷 D．石油是一种由沸点不同的化合物组成的混合物，不加热就可以直接燃烧 【答案】C 【解析】A、 煤的液化：将煤转化为液体燃料（如甲醇），生成新物质，属于化学变化；煤的焦化（即干馏）：在隔绝空气条件下加热煤，生成焦炭、煤焦油等新物质，属于化学变化；煤的气化：将煤转化为气体燃料（如煤气），涉及化学反应，生成新物质，属于化学变化，故选项说法错误； B、石油的分馏没有生成新物质，属于物理变化，煤的干馏生成了新物质，属于化学变化，故选项说法错误； C、沼气的主要成分是甲烷，故选项C说法正确； D、石油是混合物，所含有的物质沸点不同，但不加热不可以直接燃烧，故选项说法错误。 故选：C。 13．可燃冰有望成为未来新能源。下列有关可燃冰的说法，错误的是 A．属于混合物 B．若开采不当，将造成严重的温室效应 C．燃烧时放出热量 D．与冰的组成元素完全相同 【答案】D 【解析】A.混合物是由两种或多种物质混合而成，各成分保持各自性质。可燃冰由甲烷和水组成，属于混合物。故A项不符合题意。 B.温室效应主要由温室气体（如二氧化碳、甲烷）引起。可燃冰中的甲烷是强温室气体，开采不当可能导致甲烷泄漏，加剧温室效应。故B项不符合题意。 C.可燃冰中的甲烷可燃烧，化学方程式为：，燃烧是物质与氧气发生的放热反应。故C项不符合题意。 D.冰是水的固体状态，组成元素只有氢（）和氧（）。可燃冰是甲烷水合物（），组成元素包括碳（）、氢（）和氧（）。两者元素组成不同。故D项符合题意。 综上，说法错误的是D。 14．1kg天然气和1kg煤分别充分燃烧，产生的CO2和SO2的质量如图所示，下列说法正确的是 A．CO2和SO2都能产生酸雨 B．天然气和煤都是可再生能源 C．煤燃烧产生的SO2少于甲烷 D．天然气燃烧对环境影响小 【答案】D 【解析】A、二氧化硫是导致酸雨的气体之一，二氧化碳排放过多会造成温室效应，说法错误，不符合题意； B、天然气和煤在短时间内不能从自然界中得到补充，属于不可再生能源，说法错误，不符合题意； C、由图可知，煤燃烧产生的多于甲烷，说法错误，不符合题意； D、由图可知，1kg天然气和1kg煤分别充分燃烧，天然气产生的二氧化硫少，二氧化硫会导致酸雨，故天然气燃烧对环境影响较小，说法正确，符合题意。 故选：D。 15．家用燃料的变迁体现着科技的进步，印证着生活的向好发展。请结合所学知识和下图，回答下列问题。 (1)薪柴、煤炭、液化石油气、天然气均可作为燃料，主要的原因是 。 (2)过去，薪柴是主要燃料。涉及薪柴的成语“釜底抽薪”蕴含了一种灭火方法，其灭火原理是 。 (3)如今，通过西气东输工程，天然气作为家用燃料已广泛使用，请写出天然气中甲烷完全燃烧的化学方程式 。 (4)燃料不充分燃烧不仅会浪费资源，还会造成空气污染。使燃料充分燃烧，通常需要考虑的因素有 （写一种即可）。 (5)你认为未来家用燃料应具备的特点是 。 【答案】(1)都具有可燃性 (2)清除可燃物 (3) (4)燃烧时要有足够的空气（氧气）（或燃料与空气要有足够大的接触面） (5)环保清洁（或安全、来源广、可再生、成本低等） 【解析】（1）薪柴、煤炭、液化石油气、天然气均可作为燃料，是因为它们都是可燃物，具有可燃性； （2）成语“釜底抽薪”的含义是指从锅下抽掉柴火，比喻从根本上解决问题，彻底断绝事情的根源或阻止其继续发展。因此其灭火的原理是清除可燃物； （3）天然气中甲烷完全燃烧的化学方程式为：； （4）使燃料充分燃烧，通常需要考虑的因素有两方面：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； （5）未来家用燃料应向着环保清洁、安全、来源广、可再生、成本低等方面发展。 四、燃料的可持续发展 16．下列做法不符合“美丽中国我先行”这一主题的是 A．小区内垃圾分类投放 B．化学实验室内废液集中回收处理 C．绿色出行从我做起 D．露天烧烤，使用一次性筷子 【答案】D 【解析】A、垃圾分类有助于资源回收利用，减少垃圾填埋和焚烧带来的污染，符合环保理念，该选项不符合题意； B、集中处理废液可防止有害化学物质泄漏，避免污染土壤和水源，体现了对环境的保护，该选项不符合题意； C、绿色出行（如步行、骑自行车或使用公共交通）能减少汽车尾气排放，降低空气污染，符合低碳环保理念，该选项不符合题意； D、露天烧烤会产生大量烟雾和有害气体（如PM2.5），污染空气；使用一次性筷子会消耗木材资源，增加垃圾量，且不易降解，造成资源浪费和环境污染，该选项符合题意。 故选D。 17．关于自然资源的说法错误的是 A．煤、石油和天然气等化石燃料不可再生 B．可燃冰的主要成分是高压、低温条件形成的甲烷水合物 C．煤制油技术中国造使化石能源的使用实现温室气体“零排放” D．回收利用废旧金属，既能节约金属资源，又能节约能源，还能减少对环境的污染 【答案】C 【解析】A、化石燃料是古代生物遗体经过长期地质作用形成的，形成过程需要数百万年，而人类消耗速度极快，因此无法在短期内再生。化石燃料是不可再生资源。该说法正确。 B、可燃冰是一种在高压、低温（如深海或永久冻土）条件下形成的固态物质，主要成分是甲烷分子包裹在水分子中形成的甲烷水合物。该说法正确。 C、煤制油技术是通过化学方法将煤转化为液体燃料（如汽油或柴油）。但在这个过程中，煤的转化和后续燃烧会释放大量二氧化碳等温室气体，该说法错误。 D、回收金属可以减少对新矿石的开采，从而节约金属资源；同时，回收过程比从矿石中提炼金属耗能更少；此外，回收还能减少采矿、冶炼过程中产生的污染（如废气、废渣）该说法正确。 故选C。 18．化石能源广泛应用于生产生活中。合理利用化石能源和开发新能源，有利于实现节能减排，促进生态文明建设和社会的可持续发展。如图是人类使用燃料的变迁过程。 (1)燃烧树枝时，将树枝架空，燃烧会更旺，这是因为 。 (2)常见的化石能源有煤、石油、天然气，天然气主要成分是甲烷（CH4），甲烷燃烧的化学方程式是 。 (3)液化石油气中含有丙烷（C3H8）等多种物质，丙烷中碳、氢元素的质量比是 。 (4)光伏电解技术通过将光伏电池与水电解槽联合，能够有效地将太阳能转化为氢能。电解水的化学方程式是 。某种光伏电池主要以硅为原材料生产得到，工业上生产硅的某步反应原理为：SiO2+2CSi+2CO↑。 ①SiO2中硅元素的化合价为 。 ②如果120g二氧化硅完全反应，生成硅的质量是多少？（写出计算步骤） 【答案】(1)增大了树枝与空气（或氧气）的接触面积 (2) (3)9:2 (4) +4 解：设生成硅的质量是x    x=56g 答：生成硅的质量是56g。 【解析】（1）将树枝架空，能增大树枝与空气（或氧气）的接触面积。根据燃烧的条件，物质燃烧需要与氧气接触，接触面积越大，燃烧越剧烈，所以燃烧会更旺； （2）甲烷燃烧生成二氧化碳和水，该反应的化学方程式为：； （3）丙烷中C、H元素的质量比为：； （4）水通电分解生成氢气和氧气，该反应的化学方程式为：； ①SiO2中氧元素显-2价，设硅元素的化合价为x，根据化合物中，正、负化合价的代数和为零，可得：，x=+4； ②见答案。 19．氢能是一种极具发展潜力的清洁能源。 (1)因为氢气燃烧热值高、 (任写一点)，氢能被称为最理想的能源。 (2)下图是绿氢的“制氢、储氢、释氢”示意图。 ①“制氢”：电解器中电极b为 极；该方法被称为“绿氢”的原因是 。 ②“储氢”：合成器中参与反应的与的质量比为 。 ③“释氢”：因为的沸点比CO (填“高”或“低”)，利用液氮的低温可将CO液化分离。理论上该过程释放氢气的质量 (填“>、<或=”)储氢中氢气的质量。 (3)CO在钯(Pd)膜反应器中反应制备的工作原理如下图所示，请从微观角度描述Pd膜能选择性透过氢气的原因： ，在另一侧H原子重新结合成分子释放。 【答案】(1)燃烧产物为水，对环境无污染 (2) 负 利用太阳能发电电解水，对环境无污染 22:3 低 < (3)氢分子在膜一侧分离成氢原子，氢原子直径小于Pd膜的孔隙能够透过Pd膜 【解析】（1）氢能被称为最理想的能源，是因为氢气燃烧热值高，且燃烧产物为水，对环境无污染； （2）①电解水实验中，与电源正极相连的一端产生氧气，与电源负极相连的一端产生氢气，电解器中电极b产生氢气，说明电极b为负极；该方法被称为“绿氢”的原因是利用太阳能发电电解水，对环境无污染； ②合成器中氢气与二氧化碳反应生成甲醇和水，化学方程式为，则参与反应的与的质量比为； ③ 利用液氮的低温可将CO液化分离，说明的沸点比CO低； 储氢过程中二氧化碳与氢气反应生成甲醇和水，释氢过程中甲醇分解生成一氧化碳和氢气，根据质量守恒定律，化学反应前后元素种类及质量不变，则储氢过程中氢气中氢元素的质量等于生成甲醇和水中氢元素的质量之和，释氢过程中甲醇中氢元素的质量等于生成氢气中氢元素的质量，所以理论上该过程释放氢气的质量<储氢中氢气的质量； （3）从微观角度描述Pd膜能选择性透过氢气的原因：氢分子在膜一侧分解成氢原子，氢原子直径小于Pd膜的孔隙能够透过Pd膜，在另一侧氢原子重新结合成分子释放。 20．阅读下列科普短文，回答相关问题。 《2050年世界与中国能源展望》中提出，全球能源结构正在向多元、清洁、低碳转型。太阳能的利用是热门研究方向之一，例如可以利用太阳能将水转化为其他物质，某种光催化分解水的过程如图一所示，产生的H2在一定条件下与CO2反应合成液态燃料甲醇(CH3OH)。也可以在太阳光照下，通过光催化将H2O、CO2直接转化为CH3OH、H2、CO、CH4等太阳能燃料(图二)。另外，还可以利用照明灯、人体散发的热量等生活中随处可见的废热发电，我国研发的“柔性、可裁剪碲化铋(Bi2Te3)/纤维素复合热电膜电池”，能充分贴合人体体表，实现利用体表散热为蓝牙耳机、手表，智能手环等可穿戴电子设备供电(图三)。可以看出，在新能源的开发和利用中，化学起着不可替代的作用。 (1)下列有关说法正确的是___________。 A．能源结构向多元、清洁、低碳转型 B．生活中的废热无法利用 C．碲和铋都属于金属元素 D．化学与新能源开发密切相关 (2)某种光分解水的过程如图一所示。与电解水相比，该方法的优点是 。 (3)在转化过程中Fe3O4和FeO可循环利用，23.2kg的Fe3O4可产生FeO的质量为 kg。 (4)图二通过光催化得到CH3OH、H2、CO、CH4等太阳能燃料。太阳能燃料中的CO与CO2化学性质不同，请从微观角度解释 。 (5)太阳能燃料中的CH4完全燃烧的化学方程式为 。 (6)图三是将人体散发的热能转化为 能。 【答案】(1)AD (2)节约能源 (3)21.6 (4)分子构成不同 (5) (6)电 【解析】（1）A、由题干信息可知，全球能源结构正在向多元、清洁、低碳转型，说法正确，符合题意； B、由题干信息可知，可以利用照明灯、人体散发的热量等生活中随处可见的废热发电，说明生活中的废热是可以利用的，说法错误，不符合题意； C、碲带“石”字旁，属于非金属元素；铋带“钅”字旁，属于金属元素，说法错误，不符合题意； D、由题干信息可知，在新能源的开发和利用中，化学起着不可替代的作用，说明化学与新能源开发密切相关，说法正确，符合题意。 故选：AD； （2）某种光催化分解水的过程如图一所示，利用太阳能和催化剂分解水，太阳能是清洁能源，取之不尽用之不竭，而电解水需要消耗电能，所以与电解水相比，该方法的优点是节约能源； （3）由图一可知，四氧化三铁在太阳能作用下反应生成氧化亚铁和氧气，化学方程式为，四氧化三铁与氧化亚铁的质量比为，则23.2kg可产生FeO的质量为； （4）太阳能燃料中的CO与化学性质不同，从微观角度解释是因为它们的分子构成不同，一氧化碳由一氧化碳分子构成，二氧化碳由二氧化碳分子构成，由分子构成的物质，分子是保持其化学性质的最小粒子，所以二者化学性质不同； （5）甲烷在氧气中完全燃烧生成二氧化碳和水，化学方程式为； （6）图三是利用体表散热为蓝牙耳机、手表、智能手环等可穿戴电子设备供电，该过程将人体散发的热能转化为电能。 / 学科网（北京）股份有限公司 $