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

专题9 化学反应的调控 课题1 认识燃烧与燃料 第1课时 燃烧的奥秘与常见燃料 教学目标 1．认识燃烧的概念，能描述燃烧的基本特征。 2．了解化石燃料的组成及用途，知道甲烷的性质。 3．知道爆炸、自燃的概念及原理，掌握检验气体纯度的方法。 4．了解燃料燃烧对环境的影响，认识合理利用燃料的重要性。 重点和难点 重点：燃烧的定义；化石燃料的特点和用途； 难点：理解燃烧、爆炸、自燃的区别和联系。 ◆知识点一 燃烧和爆炸 1．燃烧 （1）定义：燃烧是指在通常情况下，可燃物与 发生强烈化学反应并伴有 的现象。 （2）特征：①有氧气参加，是 反应；② ；③ 。 （3）应用：为生活生产提供了 ，燃烧产生的 、 和 都可以利用。 2．爆炸 （1）爆炸是 释放的一种方式。 （2）应用：利用爆炸瞬时释放的能量，可以 等。 黑火药（ 、 和 等按一定比例组成）在适当的外界能量作用下，能迅速燃烧，在有限的空间内发生爆炸。 （3）爆炸极限 、 或 在空气中浓度达到一定范围(爆炸极限)时，遇到明火有可能会发生爆炸，引发事故。 气体或液体的蒸汽 汽油 酒精 甲烷 氢气 爆炸极限(在空气中的体积分数) 1.4%～7.6% 3.3%～19% 5%～15% 4%～74% （4）气体的验纯 使用可燃性气体前需要 。以氢气为例，验纯的方法为： 。若发出 表示气体不纯， 则表示气体较纯。 3．自燃 （1）定义：没有 的作用下发生的 燃烧。 （2）发生原因：可燃物发生缓慢氧化的过程中 热量的得不到及时散发，导致可燃物温度升高而引起 。 （3）预防：粮食、稻草堆等存放时需注意 ，防止自燃。 特别提醒： 1．发光放热的反应不一定是燃烧，如灯泡发光。 2. 广义的燃烧指的是伴有发光发热的剧烈的化学反应，不一定需要氧气；如：氢气在氯气中燃烧生成氯化氢气体。 即学即练 1．认识燃烧原理可以利用和调控燃烧，下列说法正确的是 A．物质跟氧气的反应就是燃烧 B．物质燃烧的剧烈程度与氧气浓度有关 C．可燃气体中混有空气，遇明火一定发生爆炸 D．燃烧须使可燃物的温度达到其自身着火点，则可通过降低可燃物的着火点来灭火 ◆知识点二 常见的燃料 1.化石燃料 （1）三大化石燃料： 、 、 。 （2）化石燃料的形成：由古代生物的遗骸经过一系列复杂变化而形成的，属于 能源。 （3）煤：又称煤炭 ①煤的组成：主要含 ，还含少量的 等元素； ②将煤做燃料，主要利用燃烧放出的 。 （4）石油 ①石油的成分以 为主，还含有少量的氧、氮、硫等元素。 ②石油炼制：将石油炼制后利用沸点不同得到 等燃料。 （5）天然气 ①天然气的组成：以 为主的可燃性气体，主要成分是 。 ②甲烷 化学式 物理性质 无色，无味的气体，密度比空气 ， 溶于水。 化学性质 纯净的甲烷可以在足量空气中安静地燃烧，火焰呈 色，生成二氧化碳和水，同时放出大量的热。 化学方程式： ③天然气的优点：与煤气相比，天然气具有 等优点，也不会造成管道、表具、灶具等的 ，是一种优质、高效的能源。 2.化石燃料对环境的影响 （1）煤和石油中含有硫元素与氮元素，燃烧时会产生 等气体，形成 。 （3）燃烧大量煤的过程中会产生 ，容易引发 等问题； （4） 和化石燃料燃烧后产生的 都是温室气体，排放到大气中，成为导致 的重要原因之一。 特别提醒： 煤、石油和天然气都是混合物，石油炼制的产品也都是混合物。 即学即练 1．化石能源正逐渐被环境友好的新能源替代。下列能源不属于化石能源的是 A．煤 B．氢气 C．石油 D．天然气 2．“长征十二号”火箭的燃料是以煤炭为原料加工成的煤基航天煤油（主要成分是多种碳氢化合物）。下列有关说法正确的是 A．煤基航天煤油属于纯净物 B．煤属于可再生能源 C．煤基航天煤油燃烧不充分，可能导致发动机积碳 D．使用煤基航天煤油能实现温室气体零排放 一、燃烧和爆炸 1. 燃烧的特征：有氧气参加，是 反应；发光；放热。 2. 爆炸是 释放的一种方式。 或 在空气中浓度达到爆炸极限时，遇到明火可能会发生爆炸。 3．燃烧和爆炸的应用 燃烧产生的光、热和动力为生活生产提供 。爆炸释放的能量，可以 等。 4．爆炸极限范围：汽油1.4%～7.6%；酒精3.3%～19%；甲烷5%～15%；氢气4%～74%。 5．气体的验纯：用拇指堵住集满气体的试管口；靠近火焰，移开拇指点火。若发出 表示气体不纯， 则表示气体较纯。 6．自燃：没有外来火源的作用下发生的自发的燃烧。可燃物发生 产生的热量未及时散失，使温度升高引起自燃。 实践应用 1．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 2．国之重器——斜爆式发动机的工作原理：压缩煤油与空气的混合物，在一定条件下点燃，形成持续的斜爆震波，产生巨大推力。下列说法正确的是 A．压缩空气可增加单位体积内氧气量 B．点燃是为了提高煤油的着火点 C．燃烧引起的爆炸与空间大小无关 D．燃料与空气混合点燃都能发生爆炸 二、 化石燃料 化石燃料都是 能源。 1．煤主要含 ，还含少量的 等元素；将煤做燃料，主要利用燃烧放出的 。 2．石油以 为主，还含有少量的氧、氮、硫等元素。石油炼制产品有 等燃料。 3．天然气：以 为主的可燃性气体，主要成分是 。 4．甲烷：无色，无味的气体，密度比空气 ， 溶于水。纯净的甲烷在空气中安静地燃烧，火焰呈 ，生成二氧化碳和水，同时放出大量的热。化学方程式： 3.化石燃料对环境的影响： 煤和石油中含有硫元素与氮元素，燃烧时产生的二氧化硫、氮氧化物会形成 ；煤燃烧产生 ，易引发 ；大量化石燃料燃烧产生的 会加剧全球变暖。 实践应用 1．人类社会的发展离不开能源。下列不属于化石能源的是 A．石油 B．煤 C．天然气 D．氢能 2．合理利用化石能源，是人类不断探索的课题。如图所示为某城市家用燃料的发展历程（括号内为燃料的主要成分）。下列有关说法不正确的是 蜂窝煤（C）→液化石油气（C3H8）→管道煤气（CO、H2、CH4）→天然气（CH4） A．煤、天然气都属于不可再生能源 B．等质量的甲烷和液化石油气所含分子个数相等 C．以上燃料燃烧时均放出热量 D．燃料越来越清洁、安全 考点一 燃烧的定义 【例1】下列关于燃烧的说法正确的是 A．燃烧一定会产生火焰 B．蜡烛燃烧时产生的黑烟是石蜡颗粒 C．燃烧是剧烈的氧化反应 D．酒精灯加热时内焰温度较高 解题要点 燃烧有氧气参加，是剧烈的氧化反应，特点是发光放热。 【变式1-1】火药：火药源于炼丹术，唐朝开始大规模使用，但多用于烟花制作，涉及到多种类型物质(如碳、硫、硝酸钾)的燃烧，以下关于火药燃烧的说法正确的是 A．火药燃烧属于缓慢氧化 B．火药在有充足氧气时就能燃烧 C．火药燃烧一定会引发爆炸 D．火药需要密封并低温干燥储存 【变式1-2】下列说法正确的是 A．燃烧一定伴随着发光、放热现象 B．有发光发热现象的变化一定是燃烧 C．剧烈的燃烧都会引起爆炸 D．爆炸一定属于化学变化 考点二 爆炸 【例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 解题要点 爆炸必须是可燃物与空气或氧气充分接触，且遇到明火才会发生的。可燃性气体、可燃性液体的蒸汽、可燃性粉尘与空气混合后，遇明火都有可能会发生爆炸。 【变式2-1】闪点指的是挥发性物质所挥发的气体与火源接触下会闪出火花的最低温度。下列有关说法不合理的是 物质 爆炸极限%(空气中的体积分数) 闪点(℃) 着火点 酒精 3-19 12.8(医用酒精为22) 423℃ A．使用医用酒精消毒时，应避免火源 B．在家里，可以采用擦拭医用酒精的方式对桌面、文具等物品进行消毒 C．当空气中酒精蒸汽的体积分数大于19%时，遇到明火不爆炸，也不燃烧 D．由表中数据可知，引燃酒精时不需要温度达到其着火点 【变式2-2】现有①石油气、②煤粉粉尘、③氮气、④氢气、⑤一氧化碳、⑥氧气。当这些物质与空气混合后，遇明火有爆炸危险的是 A．①②③⑤ B．③④⑤⑥ C．①②④⑥ D．①②④⑤ 考点三 化石燃料 【例3】下列关于化石燃料的说法正确的是 A．化石燃料都属于可再生能源 B．煤完全燃烧时不会产生污染 C．石油为原料能制造合成纤维 D．天然气主要成分为一氧化碳 解题要点 化石燃料有煤、石油、天然气，三者都是混合物，都属于不可再生能源。煤主要含碳元素，石油主要含氢元素。 【变式3-1】下列关于煤、石油和天然气的说法错误的是 A．都属于化石燃料，都是不可再生的能源 B．主要成分都是碳氢化合物，都属于混合物 C．从煤中获得焦炭、煤焦油和焦炉气的过程是物理变化 D．将石油按照沸点的不同进行分馏，得到柴油、煤油等产品 【变式3-2】能源和环保问题关乎社会的可持续发展。请回答下列问题： (1)化石燃料主要包括煤、石油和 (2)化石燃料的主要成分都是 ，燃烧都会产生二氧化碳和水。利用石油各组分的 不同可以分离出汽油、航空煤油、柴油等燃料油。科学家致力于研究将过多的二氧化碳和氢气在加热和催化剂条件下反应，生成甲烷（）和水，这是实现碳中和的有效手段之一，该反应的化学方程式是 ； (3)通过煤的综合利用可获得多种产品。下列说法正确的是______ A．将煤加工成焦炭的变化属于物理变化 B．煤燃烧生成的二氧化碳是空气污染的主要物质 C．煤是重要的化工原料，要科学合理地使用 D．人类只能通过燃料燃烧获取能量 考点四 天然气和甲烷 【例4】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 。 解题要点 天然气的主要成分是甲烷，甲烷无色无味，难溶于水，密度比空气小，能燃烧生成二氧化碳和水。 【变式4-1】劳动开创未来。下列劳动实践与所述的化学知识关联错误的是 选项 劳动项目 化学知识 A 用装有金刚石的玻璃刀将玻璃裁割成块 金刚石硬度大 B 自行车打气，大量空气被压缩进轮胎 气体分子变小 C 将天然气报警器安装在炉具墙壁上方 天然气可燃且密度比空气小 D 室内用木炭烧烤时，保持空气流通 木炭不充分燃烧生成一氧化碳 A．A B．B C．C D．D 【变式4-2】阅读短文，回答相关问题。 日常生活中，无论是烹饪还是供暖，我们都离不开燃气的使用。多数家庭使用天然气或液化石油气。天然气主要成分是甲烷，液化石油气主要成分是丙烷和丁烷等。完全燃烧液化石油气和天然气释放的热量和产生的二氧化碳质量如图1所示。 (1)写出天然气主要成分完全燃烧的化学方程式： 。 (2)结合图1分析用天然气替换液化石油气的意义： 。 (3)若在相同条件下，气体体积之比等于分子数之比，管道气由液化石油气改为天然气后，灶具的调整方法是减小 （填“燃料”或“空气”）的进气量，且报警器安装的位置应如图2中 （填“A”或“B”）所示。 (4)下列说法正确的是_______（填字母序号）。 A．天然气是不可再生能源 B．使用天然气可以有效地控制温室气体的排放 C．天然气是一种清洁能源，泄漏不具有危险性 考点五 化石燃料对环境的影响 【例5】从环境保护的角度考虑，下列燃料中最理想的是 A．天然气 B．液化石油气 C．氢气 D．乙醇汽油 解题要点 煤和石油中含有硫元素与氮元素，燃烧时产生的二氧化硫、氮氧化物会形成酸雨；煤燃烧产生固体粉尘，易引发雾霾；大量化石燃料燃烧产生的二氧化碳会加剧全球变暖。 【变式5-1】下列环境问题与燃煤没有直接关系的是 A．酸雨 B．温室效应加剧 C．臭氧层破坏 D．雾霾 【变式5-2】下列物质的排放会引起酸雨的是 A．SO2 B．CO2 C．CO D．CH4 基础达标 1．（2025·北京延庆·一模）下列不属于化石燃料的是 A．煤 B．石油 C．核能 D．天然气 2．（24-25九年级下·重庆·期中）煤、石油、天然气是重要的三大化石燃料，下列关于化石燃料的叙述错误的是 A．石油分馏可得到多种产品 B．石油是一种纯净物 C．煤、石油、天然气是不可再生能源 D．天然气是燃料中最清洁的 3．下列说法正确的是 A．石油是一种纯净物 B．沼气是不可再生资源 C．煤燃烧时只生成二氧化碳 D．将煤作为燃料，主要是利用碳元素与氧反应所放出的热量 4．（24-25九年级上·辽宁丹东·期末）下列混合气体遇到明火不可能因燃烧而引起爆炸的是 A．氢气和空气 B．一氧化碳和氮气 C．酒精蒸气和空气 D．沼气和氧气 5．（2025·四川·中考真题）下列有关化石能源的说法中，错误的是 A．煤是可再生能源 B．煤可作燃料 C．石油炼制可得多种产品 D．天然气的主要成分是 6．（2025·江苏常州·中考真题）天然气入户是城镇老旧小区改造的一项民生工程。下列说法正确的是 A．天然气燃烧反应：C2H6O+3O22CO2+3H2O B．天然气燃烧时能量转化关系：热能转化为化学能 C．燃气热水器要安装在浴室外以防洗澡时CO中毒 D．家用燃料变迁到天然气源于天然气是可再生能源 7．（2025·云南·三模）在消防知识中有一个词叫做“物理性爆炸”，它是指在没有发生化学反应的情况下发生的爆炸。下列描述中属于“物理性爆炸”的是 A．春节烟花在空中爆炸 B．面粉加工厂发生粉尘爆炸 C．厨房中因燃气泄漏遇明火爆炸 D．夏天因天气炎热，轮胎暴晒后发生爆炸 8．（25-26九年级上·江苏泰州·阶段练习）下列变化过程，属于剧烈氧化的是 A．蜡烛燃烧 B．动植物呼吸 C．食物腐烂 D．有机肥腐熟 9．天然气是重要的化石燃料和能源，主要成分为甲烷(CH4)，下列关于天然气的说法错误的是 A．天然气属于不可再生能源 B．天然气的主要成分甲烷中碳元素的化合价为 C．天然气泄漏，应立即关闭阀门并开窗通风 D．做饭时，燃气灶火焰出现黄色，锅底出现黑色，则需调小灶具进风口 10．（2025·陕西榆林·三模）化学兴趣小组通过对某小区内居民的走访调查，了解到不同时代的家用燃料，并制作出燃料变迁过程的示意图，请回答下列问题。 (1)煤在使用时常做成“蜂窝煤”，其主要目的是 ，从而提高燃烧效率。 (2)液化石油气是通过石油分馏得到的产物。石油属于 (填“可再生”或“不可再生”)能源。 (3)现如今，城市居民做饭用的燃料大多是天然气，天然气的主要成分为 。 11．从古至今，家用(如图)燃料经历了巨大变化。 (1)将木柴劈成细块再燃烧的目的是 ；根据下表，燃烧煤炭容易造成的环境问题是 。 燃料类型 热值(MJ/kg) CO2排放(kg/kg燃料) SO2排放(kg/kg燃料) 使用比例 天然气 55 2.75 0.1 75% 液化石油气 50 3.0 0.02 22% 煤炭 30 2.4 20 2% 柴草 18 2.0 0.5 1% (2)天然气属于 (填“可”或“不可”)再生能源，燃烧的方程式是 。 (3)若遭遇火灾时正确的处理方式是 (填字母)。 a.拨打119火警电话 b.室内着火，立即打开门窗呼救 c.楼房着火时，乘坐电梯逃离 d.若火势较大，用湿毛巾捂住口鼻迅速撤离着火区 (4)由下图可知，家用燃料75%选用天然气的原因是 。 12．（2025·湖北孝感·二模）阅读下列科技短文并回答问题。 2023年7月12日9时整，我国自主研制的朱雀二号遥二运载火箭在酒泉卫星发射中心腾空而起，成功入轨并完成了飞行任务。它作为全球首枚成功入轨的液氧甲烷火箭，填补了国内液氧甲烷火箭的技术空白。推进剂是决定火箭动力的关键因素，如表是常见的三种液体火箭推进剂的特点： 液体推进剂种类 特点 液氧煤油 成本低、密度较低、易积碳、结焦等 液氧液氢 成本高、密度非常高、绿色环保、不易储存等 液氧甲烷 成本低、密度较高、积碳不结焦、绿色环保、燃烧效率高、易制取等 (1)以上三种液体推进剂中液氧作助燃剂，煤油、液氢、甲烷作燃料，其中液氢的化学式为 。 (2)火箭向上的推力来自燃料燃烧 (填“释放”或“吸收”)热量并喷出高温气体产生的反作用力。 (3)文中提到的煤油是由石油炼制而成，下列关于石油的叙述不正确的是______(填字母)。 A．石油属于不可再生能源 B．化石燃料包括石油、煤、氢气等 C．石油是一种化工原料 (4)液氧甲烷推进剂燃烧效率高，甲烷(CH4)和液氧完全燃烧的化学方程式为 。 综合应用 13．下列关于化学爆炸的叙述不正确的是 A．化学爆炸是物质剧烈燃烧的结果，所以一定发生化学变化 B．天然气和氢气在密闭容器内混合，用电火花点火可能发生化学爆炸 C．化学爆炸一定会伴有发光、发热现象 D．面粉厂遇到明火发生爆炸，属于化学爆炸 14．（2025·四川·中考真题）下列有关化石能源的说法中，错误的是 A．煤是可再生能源 B．煤可作燃料 C．石油炼制可得多种产品 D．天然气的主要成分是 15．（2025·陕西西安·模拟预测）下列有关能源、资源的说法不正确的是 A．天然气是不可再生的化石燃料，充分燃烧时火焰呈蓝色 B．煤和石油的综合利用既可节约化石能源，还可以保护环境 C．空气和水是人类赖以生存的自然资源，日常要做好防污措施 D．煤气有毒，其主要成分是甲烷，使用时一定要注意开窗通风 16．（2025·四川·中考真题）我国是世界上最早利用天然气的国家，明代的《天工开物》记载了我国古代劳动人民利用天然气熬制井盐。其中天然气的主要成分是 A．甲烷 B．乙醇 C．氢气 D．一氧化碳 17．（24-25八年级下·黑龙江·期末）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 18．（2025·山东青岛·一模）某化学兴趣小组同学通过对小区内居民的走访调查，了解不同时代的家用燃料，分析家庭燃料迭代升级之后给生、环境带来的变化。 项目活动一：认识燃料 家用燃料经历了如图所示的变迁过程，并将逐步向理想燃料发展。 (1)煤、石油和天然气都属于 (填“可再生”或“不可再生”)能源。写出甲烷燃烧的化学方程式： 。 项目活动二：探究如何合理使用燃料 【任务1】认识如何使燃烧更加充分 (2)燃烧柴草时，通常要架空柴草，使其燃烧得更旺，其中的原理是 。 (3)在家庭中使用这几种燃料时，发现有的燃气灶火焰发黄、锅底发黑。小组同学给出调节建议，将燃气灶的进风口 (填“调大”或“调小”)，可以解决这一问题。 【任务2】理解燃料变化的意义 【查阅资料】充分燃烧1kg煤或天然气释放的热量和产生SO2的质量如图所示。 (4)SO2排放到空气中溶于雨水可能会形成 。 (5)请结合生活常识和如图信息，总结家庭燃料升级成天然气之后的优点有 (写一条)。 项目活动三：了解新能源 我国科学家正在利用和开发其他新能源，在一定程度上可减少对环境的影响，有助于实现“双碳”目标。氢气被认为是理想的能源，当前，我国氢能按如图规划发展迅速： (6)目前氢能没有被大量使用的原因是 (写一条)，利用这一反应制得的氢气属于 (填“灰氢”“蓝氢”或“绿氢”)。 拓展培优 19．（2025·江苏常州·模拟预测）某小组开展“家用燃料的变迁与合理使用”跨学科实践。 任务一：调查变迁 燃料变迁大致历程：柴草→蜂窝煤→液化石油气→管道天然气(甲烷：)→未来燃料 (1)柴草：柴火灶的结构如图。从燃烧条件分析，通风口的作用是 。 (2)液化石油气：主要是通过 (填“石油分馏”或“煤的干馏”)获得。 (3)天然气：已成为很多地区的主要家用燃气，为防止燃气泄漏造成危险，漏气报警器应安装在厨房的 (填“高处”或“低处”)。 任务二：探析变化 (4)完全燃烧1kg煤和天然气放出的热量和如表，煤被天然气替代的原因可能是 (答1点即可)。 燃料 热量/MJ /g 煤 29 8 天然气 45~50 2 下图是“基于载氧体的甲烷化学链燃烧”技术示意图 (5)加热条件下，空气反应器中发生的反应方程式为 。 (6)甲烷在空气中燃烧的耗氧量 (填“>”、“=”或“<”)甲烷通过该化学链燃烧的耗氧量。 (7)“化学链燃烧”技术可避免空气直接与甲烷接触，与甲烷在空气中燃烧相比，该技术的优点是 。 任务三：展望未来 (8)可燃冰是一种在低温高压条件下形成的结晶物质，有望成为未来能源。可燃冰有多种结构，如某可燃冰中甲烷分子和水分子的平均个数比为1：8，其化学式表示为。写出该可燃冰完全燃烧的化学方程式 。 20．（2025·山东烟台·二模）能源问题一直是人们关注的热点。 (1)燃油汽车尾气中的CO、NO能造成大气污染，利用催化剂可将尾气进行转化（如图），参加反应的CO和NO分子数之比为 。 (2)燃气汽车改用压缩天然气可减少对空气的污染，写出甲烷燃烧的化学方程式 。 (3)航空能源一般为柴油，柴油由不同的碳氢化合物混合组成，主要成分的分子式可用来表示（式中~22），柴油能量密度高，燃油消耗率低，所以广泛用于大型汽车、铁路机车、船舰。下列有关柴油的叙述中，正确的是______。 A．柴油属于无机物 B．柴油中含有多种分子 C．柴油燃烧吸收热量 D．柴油燃烧属于氧化反应 E．和的性质有差异 A．只有AB B．只有BCD C．只有CD D．只有BDE (4)氢气是目前最理想的能源，氢能源的开发和利用中，可用于循环分解水制取氢气，其反应可表示为：；。该循环制氢中不断消耗的物质是 （填化学式），制得的和的质量比为 （最简整数比）。 (5)氢能源汽车中氢气的储存和释放是当前研究的难点，可用于化学贮氢，其贮氢与释氢过程如图所示。贮氢反应需要在高温和隔绝空气的条件下进行，隔绝空气的原因是 ；释氢释放的比贮氢吸收的 （选填“多”“少”或“不变”）。 21．（2025·广东汕头·一模）天然气的综合利用是重要的研究课题。 (1)天然气属于 （填“可再生”或“不可再生”）能源，其主要成分甲烷完全燃烧的化学方程式是 。 (2)分析如表数据，与煤相比，用天然气作燃料的优点是（答2点）：相同质量的燃料， ；相同质量的燃料， 。 lg物质完全燃烧 放出的热量/kJ 产生的质量/mg 甲烷 56 0.3 煤 32 11 (3)甲烷与水蒸气催化重整生成氢气的部分流程如图所示： ①甲烷和水蒸气在一定条件下反应生成一氧化碳和氢气的化学方程式是 。 ②可以通过钯膜，而CO气体却无法通过。推测氢分子的直径比一氧化碳分子 （填“大”或“小”）。钯膜除了作催化剂外，还能起 作用。 ③尾气中可循环利用的物质有水蒸气和 。 16 / 16 学科网（北京）股份有限公司 $ 专题9 化学反应的调控 课题1 认识燃烧与燃料 第1课时 燃烧的奥秘与常见燃料 教学目标 1．认识燃烧的概念，能描述燃烧的基本特征。 2．了解化石燃料的组成及用途，知道甲烷的性质。 3．知道爆炸、自燃的概念及原理，掌握检验气体纯度的方法。 4．了解燃料燃烧对环境的影响，认识合理利用燃料的重要性。 重点和难点 重点：燃烧的定义；化石燃料的特点和用途； 难点：理解燃烧、爆炸、自燃的区别和联系。 ◆知识点一 燃烧和爆炸 1．燃烧 （1）定义：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。 （2）特征：①有氧气参加，是氧化反应；②发光；③放热。 （3）应用：为生活生产提供了能量，燃烧产生的光、热和动力都可以利用。 2．爆炸 （1）爆炸是能量释放的一种方式。 （2）应用：利用爆炸瞬时释放的能量，可以开采矿物、拆除建筑、开挖隧道等。 黑火药（硝酸钾、硫黄和炭等按一定比例组成）在适当的外界能量作用下，能迅速燃烧，在有限的空间内发生爆炸。 （3）爆炸极限 可燃性气体、可燃性液体的蒸气或可燃性粉尘在空气中浓度达到一定范围(爆炸极限)时，遇到明火有可能会发生爆炸，引发事故。 气体或液体的蒸汽 汽油 酒精 甲烷 氢气 爆炸极限(在空气中的体积分数) 1.4%～7.6% 3.3%～19% 5%～15% 4%～74% （4）气体的验纯 使用可燃性气体前需要验纯。以氢气为例，验纯的方法为：用拇指堵住集满氢气的试管口；靠近火焰，移开拇指点火。若发出尖锐的爆鸣声表示气体不纯，声音很轻则表示气体较纯。 3．自燃 （1）定义：没有外来火源的作用下发生的自发的燃烧。 （2）发生原因：可燃物发生缓慢氧化的过程中放出热量的得不到及时散发，导致可燃物温度升高而引起自燃。 （3）预防：粮食、稻草堆等存放时需注意通风散热，防止自燃。 特别提醒： 1．发光放热的反应不一定是燃烧，如灯泡发光。 2. 广义的燃烧指的是伴有发光发热的剧烈的化学反应，不一定需要氧气；如：氢气在氯气中燃烧生成氯化氢气体。 即学即练 1．认识燃烧原理可以利用和调控燃烧，下列说法正确的是 A．物质跟氧气的反应就是燃烧 B．物质燃烧的剧烈程度与氧气浓度有关 C．可燃气体中混有空气，遇明火一定发生爆炸 D．燃烧须使可燃物的温度达到其自身着火点，则可通过降低可燃物的着火点来灭火 【答案】B 【详解】A、物质跟氧气的反应不一定是燃烧，如铁生锈、食物腐烂等，这些是缓慢氧化，燃烧是剧烈的氧化反应，有发光、放热等明显现象，该选项错误。 B、氧气浓度越大，物质与氧气接触越充分，燃烧越剧烈，例如硫在空气中燃烧发出淡蓝色火焰，在氧气中燃烧发出蓝紫色火焰，说明物质燃烧的剧烈程度与氧气浓度有关，该选项正确。 C、可燃气体中混有空气，遇明火不一定发生爆炸，只有在可燃气体达到爆炸极限时，遇明火才会爆炸，若可燃气体浓度过低或过高，都不会爆炸，该选项错误。 D、着火点是可燃物的固有属性，一般不能降低，灭火的原理是使温度降低到可燃物的着火点以下（不是降低着火点 ），如用水灭火是使温度降低到着火点以下 ，该选项错误。 故选B。 ◆知识点二 常见的燃料 1.化石燃料 （1）三大化石燃料：煤、石油、天然气 。 （2）化石燃料的形成：由古代生物的遗骸经过一系列复杂变化而形成的，属于不可再生能源。 （3）煤：又称煤炭 ①煤的组成：主要含碳元素，还含少量的氢、氮、氧、硫等元素； ②将煤做燃料，主要利用燃烧放出的热量。 （4）石油 ①石油的成分以碳氢化合物为主，还含有少量的氧、氮、硫等元素。 ②石油炼制：将石油炼制后利用沸点不同得到石油气、汽油、煤油、柴油等燃料。 （5）天然气 ①天然气的组成：以碳氢化合物为主的可燃性气体，主要成分是甲烷。 ②甲烷 化学式 CH4 物理性质 无色，无味的气体，密度比空气小，极难溶于水。 化学性质 可燃性 纯净的甲烷可以在足量空气中安静地燃烧，火焰呈淡蓝色，生成二氧化碳和水，同时放出大量的热。 化学方程式：CH4+2O2点燃CO2+2H2O ③天然气的优点：与煤气相比，天然气具有热值高、安全性好、环境污染少等优点，也不会造成管道、表具、灶具等的腐蚀和阻塞，是一种优质、高效的能源。 2.化石燃料对环境的影响 （1）煤和石油中含有硫元素与氮元素，燃烧时会产生二氧化硫、氮氧化物等气体，形成酸雨。 （3）燃烧大量煤的过程中会产生固体粉尘，容易引发雾霾等问题； （4）甲烷和化石燃料燃烧后产生的二氧化碳都是温室气体，排放到大气中，成为导致全球变暖的重要原因之一。 特别提醒： 煤、石油和天然气都是混合物，石油炼制的产品也都是混合物。 即学即练 1．化石能源正逐渐被环境友好的新能源替代。下列能源不属于化石能源的是 A．煤 B．氢气 C．石油 D．天然气 【答案】B 【详解】A、煤是由古代植物遗骸在高压、高温下形成的固体化石燃料，属于典型的化石能源，不符合题意； B、氢气是一种清洁能源，可通过电解水或化学反应（如分解水）生产，它不是由古代生物遗骸形成的，也不属于地质作用产物。氢气是新能源的代表，环境友好，符合题意； C、石油是由古代海洋生物遗骸（如藻类、浮游生物）沉积后形成的液体化石燃料，属于化石能源，不符合题意； D、天然气主要成分是甲烷，是由古代生物遗骸在厌氧条件下分解形成的化石燃料，属于化石能源，不符合题意。 故选B。 2．“长征十二号”火箭的燃料是以煤炭为原料加工成的煤基航天煤油（主要成分是多种碳氢化合物）。下列有关说法正确的是 A．煤基航天煤油属于纯净物 B．煤属于可再生能源 C．煤基航天煤油燃烧不充分，可能导致发动机积碳 D．使用煤基航天煤油能实现温室气体零排放 【答案】C 【详解】A. 煤基航天煤油含多种碳氢化合物，属于混合物。故A错误； B. 煤是古代植物经长期地质变化形成，不可短时间再生，属不可再生能源，故B错误； C. 碳氢化合物燃烧不充分时，碳元素可能生成固体碳颗粒（积碳），影响发动机，故C正确； D. 燃烧煤油会生成CO2（温室气体），无法实现零排放，故D错误。 故选C。 一、燃烧和爆炸 1. 燃烧的特征：有氧气参加，是氧化反应；发光；放热。 2. 爆炸是能量释放的一种方式。可燃性气体、可燃性液体的蒸气或可燃性粉尘在空气中浓度达到爆炸极限时，遇到明火可能会发生爆炸。 3．燃烧和爆炸的应用 燃烧产生的光、热和动力为生活生产提供能量。爆炸释放的能量，可以开采矿物、拆除建筑、开挖隧道等。 4．爆炸极限范围：汽油1.4%～7.6%；酒精3.3%～19%；甲烷5%～15%；氢气4%～74%。 5．气体的验纯：用拇指堵住集满气体的试管口；靠近火焰，移开拇指点火。若发出尖锐的爆鸣声表示气体不纯，声音很轻则表示气体较纯。 6．自燃：没有外来火源的作用下发生的自发的燃烧。可燃物发生缓慢氧化产生的热量未及时散失，使温度升高引起自燃。 实践应用 1．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 【详解】A、燃烧不一定能引起爆炸，在有限的空间内燃烧才能爆炸，该选项说法不正确； B、不纯的可燃物遇到明火可能会爆炸，该选项说法正确； C、爆炸不一定为化学变化，如气球爆炸属于物理变化，该选项说法不正确； D、不是只有可燃气体会发生爆炸，可燃固体也会发生爆炸，该选项说法不正确。 故选B。 2．国之重器——斜爆式发动机的工作原理：压缩煤油与空气的混合物，在一定条件下点燃，形成持续的斜爆震波，产生巨大推力。下列说法正确的是 A．压缩空气可增加单位体积内氧气量 B．点燃是为了提高煤油的着火点 C．燃烧引起的爆炸与空间大小无关 D．燃料与空气混合点燃都能发生爆炸 【答案】A 【详解】A、压缩空气会减小气体体积，使单位体积内的氧气分子数增多，从而增加氧气浓度。正确。 B、着火点是物质的固有属性，无法通过点燃操作改变。点燃的目的是使温度达到煤油的着火点，而非提高着火点。错误。 C、燃烧是否引发爆炸与空间是否受限密切相关。在有限空间内，燃烧产生的气体急剧膨胀易导致爆炸；若空间开阔，燃烧可能仅表现为平稳燃烧。错误。 D、燃料与空气混合需达到爆炸极限且在有限空间内点燃才可能爆炸。若浓度未达爆炸极限或空间开放，可能不会爆炸。错误。 故选A。 二、 化石燃料 化石燃料都是不可再生能源。 1．煤主要含碳元素，还含少量的氢、氮、氧、硫等元素；将煤做燃料，主要利用燃烧放出的热量。 2．石油以碳氢化合物为主，还含有少量的氧、氮、硫等元素。石油炼制产品有石油气、汽油、煤油、柴油等燃料。 3．天然气：以碳氢化合物为主的可燃性气体，主要成分是甲烷。 4．甲烷：无色，无味的气体，密度比空气小，难溶于水。纯净的甲烷在空气中安静地燃烧，火焰呈淡蓝色，生成二氧化碳和水，同时放出大量的热。化学方程式：CH4+2O2点燃CO2+2H2O 3.化石燃料对环境的影响： 煤和石油中含有硫元素与氮元素，燃烧时产生的二氧化硫、氮氧化物会形成酸雨；煤燃烧产生固体粉尘，易引发雾霾；大量化石燃料燃烧产生的二氧化碳会加剧全球变暖。 实践应用 1．人类社会的发展离不开能源。下列不属于化石能源的是 A．石油 B．煤 C．天然气 D．氢能 【答案】D 【详解】化石能源是由古代生物遗骸经长期地质作用形成的不可再生能源，主要包括煤、石油、天然气。 A、石油是由古代海洋生物分解形成，属于化石能源，不符合题意； B、煤是由古代植物埋藏后经复杂变化形成，属于化石能源，不符合题意； C、天然气是与石油伴生，由古代生物遗骸形成，属于化石能源，不符合题意； D、氢能是需通过电解水或化学反应（如天然气重整）制取，属于二次能源，并非直接开采的化石能源，符合题意。 故选D。 2．合理利用化石能源，是人类不断探索的课题。如图所示为某城市家用燃料的发展历程（括号内为燃料的主要成分）。下列有关说法不正确的是 蜂窝煤（C）→液化石油气（C3H8）→管道煤气（CO、H2、CH4）→天然气（CH4） A．煤、天然气都属于不可再生能源 B．等质量的甲烷和液化石油气所含分子个数相等 C．以上燃料燃烧时均放出热量 D．燃料越来越清洁、安全 【答案】B 【详解】A、煤、天然气在短时间内不能从自然界中得到补充，属于不可再生能源，说法正确，不符合题意； B、甲烷的相对分子质量为，液化石油气的相对分子质量为，则等质量的甲烷和液化石油气所含分子个数，说法错误，符合题意； C、所有燃料燃烧均为放热反应，释放热量，说法正确，不符合题意； D、从蜂窝煤到天然气，燃料的发展趋势是越来越清洁和安全，天然气燃烧产生的污染物较少，说法正确，不符合题意。 故选：B。 考点一 燃烧的定义 【例1】下列关于燃烧的说法正确的是 A．燃烧一定会产生火焰 B．蜡烛燃烧时产生的黑烟是石蜡颗粒 C．燃烧是剧烈的氧化反应 D．酒精灯加热时内焰温度较高 【答案】C 【详解】A、燃烧不一定会产生火焰，例如铁丝在氧气中燃烧不产生火焰，故选项说法错误； B、蜡烛燃烧时，如果氧气不足，会发生不完全燃烧，产生黑烟。黑烟的主要成分是未完全燃烧的碳颗粒（炭黑），而不是石蜡颗粒，故选项说法错误； C、燃烧是剧烈的氧化反应，故选项说法正确； D、酒精灯外焰与空气接触充分，燃烧完全，温度最高；内焰因氧气不足，燃烧不完全，温度较低；焰心温度最低，故选项说法错误； 故选：C。 解题要点 燃烧有氧气参加，是剧烈的氧化反应，特点是发光放热。 【变式1-1】火药：火药源于炼丹术，唐朝开始大规模使用，但多用于烟花制作，涉及到多种类型物质(如碳、硫、硝酸钾)的燃烧，以下关于火药燃烧的说法正确的是 A．火药燃烧属于缓慢氧化 B．火药在有充足氧气时就能燃烧 C．火药燃烧一定会引发爆炸 D．火药需要密封并低温干燥储存 【答案】D 【详解】A、缓慢氧化是进行得很缓慢，甚至不容易被察觉的氧化反应，而火药燃烧非常剧烈，属于剧烈氧化，不是缓慢氧化，故选项说法错误； B、物质燃烧需要同时满足三个条件：可燃物、与氧气(或空气)接触、温度达到可燃物的着火点。火药是可燃物，有充足氧气只是其中一个条件，还需要温度达到着火点才能燃烧，故选项说法错误； C、火药在有限空间内急速燃烧才会引发爆炸，如果在开阔空间燃烧，不一定会爆炸，故选项说法错误； D、火药中的成分容易与空气中的成分发生反应，容易受潮，所以需要密封并低温干燥储存，故选项说法正确。 故选D。 【变式1-2】下列说法正确的是 A．燃烧一定伴随着发光、放热现象 B．有发光发热现象的变化一定是燃烧 C．剧烈的燃烧都会引起爆炸 D．爆炸一定属于化学变化 【答案】A 【详解】A、燃烧是可燃物与氧气发生的剧烈的发光、放热的氧化反应，所以燃烧一定伴随着发光、放热现象，A正确； B、有发光发热现象的变化不一定是燃烧，例如电灯通电时会发光放热，但不是燃烧，B错误； C、爆炸是可燃性气体或粉尘在有限空间内遇到明火引起的剧烈燃烧现象，不在有限空间内的剧烈燃烧不会引起爆炸，C错误； D、有新物质生成的爆炸属于化学变化，没有新物质生成的爆炸（如汽车轮胎爆炸）属于物理变化，所以爆炸不一定属于化学变化，D错误。 故选：A。 考点二 爆炸 【例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 【分析】本题考查爆炸的相关知识，涉及初中化学中物质变化、爆炸条件等基础概念。 【详解】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。 解题要点 爆炸必须是可燃物与空气或氧气充分接触，且遇到明火才会发生的。可燃性气体、可燃性液体的蒸汽、可燃性粉尘与空气混合后，遇明火都有可能会发生爆炸。 【变式2-1】闪点指的是挥发性物质所挥发的气体与火源接触下会闪出火花的最低温度。下列有关说法不合理的是 物质 爆炸极限%(空气中的体积分数) 闪点(℃) 着火点 酒精 3-19 12.8(医用酒精为22) 423℃ A．使用医用酒精消毒时，应避免火源 B．在家里，可以采用擦拭医用酒精的方式对桌面、文具等物品进行消毒 C．当空气中酒精蒸汽的体积分数大于19%时，遇到明火不爆炸，也不燃烧 D．由表中数据可知，引燃酒精时不需要温度达到其着火点 【答案】C 【详解】A、酒精属于易燃物，使用医用酒精消毒时，应避免火源，故A正确； B、在家里，可以采用擦拭医用酒精的方式对桌面、文具等物品进行消毒，故B正确； C、由表格数据可知，爆炸极限为3%-19%，当空气中酒精蒸气的体积分数大于19%时，遇到明火会燃烧，但不爆炸，故C不正确； D、由表中数据可知，酒精的闪点为12.8℃，引燃酒精时不需要温度达到其着火点，故D正确。故选C。 【变式2-2】现有①石油气、②煤粉粉尘、③氮气、④氢气、⑤一氧化碳、⑥氧气。当这些物质与空气混合后，遇明火有爆炸危险的是 A．①②③⑤ B．③④⑤⑥ C．①②④⑥ D．①②④⑤ 【答案】D 【详解】可燃性气体或粉尘和空气混合后，如果在爆炸极限内，遇明火就会发生爆炸。石油气、煤粉粉尘、氢气、一氧化碳都具有可燃性，这些物质和空气混合后，遇明火就有爆炸危险。氮气、氧气没有可燃性，它们和空气混合后，遇明火不会发生爆炸。故选D。 考点三 化石燃料 【例3】下列关于化石燃料的说法正确的是 A．化石燃料都属于可再生能源 B．煤完全燃烧时不会产生污染 C．石油为原料能制造合成纤维 D．天然气主要成分为一氧化碳 【答案】C 【详解】A、化石燃料包括煤、石油和天然气，化石燃料在短期内不能从自然界得到补充，属于不可再生能源，说法错误，不符合题意； B、煤中含有硫元素、氮元素，完全燃烧时生成的二氧化硫、二氧化氮等溶于水会形成酸雨，对环境造成污染，说法错误，不符合题意； C、以石油为原料能制造合成纤维，说法正确，符合题意。 D、天然气主要成分是甲烷，说法错误，不符合题意。 故选：C。 解题要点 化石燃料有煤、石油、天然气，三者都是混合物，都属于不可再生能源。煤主要含碳元素，石油主要含氢元素。 【变式3-1】下列关于煤、石油和天然气的说法错误的是 A．都属于化石燃料，都是不可再生的能源 B．主要成分都是碳氢化合物，都属于混合物 C．从煤中获得焦炭、煤焦油和焦炉气的过程是物理变化 D．将石油按照沸点的不同进行分馏，得到柴油、煤油等产品 【答案】C 【详解】A、煤、石油和天然气都属于化石燃料，它们形成过程非常缓慢，在短期内不能再生，都是不可再生能源，故选项说法正确； B、煤、石油和天然气主要成分都是碳氢化合物，都属于混合物，故选项说法正确； C、从煤中获得焦炭、煤焦油和焦炉气等的过程有新物质生成，属于化学变化，故选项说法错误； D、石油是由多种沸点不同的物质组成的混合物，将石油按照沸点的不同进行分馏，能够得到柴油、煤油等不同沸点范围的产品，故选项说法正确； 故选：C。 【变式3-2】能源和环保问题关乎社会的可持续发展。请回答下列问题： (1)化石燃料主要包括煤、石油和 (2)化石燃料的主要成分都是 ，燃烧都会产生二氧化碳和水。利用石油各组分的 不同可以分离出汽油、航空煤油、柴油等燃料油。科学家致力于研究将过多的二氧化碳和氢气在加热和催化剂条件下反应，生成甲烷（）和水，这是实现碳中和的有效手段之一，该反应的化学方程式是 ； (3)通过煤的综合利用可获得多种产品。下列说法正确的是______ A．将煤加工成焦炭的变化属于物理变化 B．煤燃烧生成的二氧化碳是空气污染的主要物质 C．煤是重要的化工原料，要科学合理地使用 D．人类只能通过燃料燃烧获取能量 【答案】(1)天然气 (2) 碳氢化合物 沸点 CO2 + 4H2 CH4 + 2H2 (3)C 【详解】（1）化石燃料主要包括煤、石油和天然气，故填天然气。 （2）化石燃料的主要成分都是富含化学能的碳氢化合物，故填碳氢化合物； 石油中各组分的沸点不同，利用蒸发的方法可以分离出汽油、航空煤油、柴油等燃料油，故填沸点； 二氧化碳和氢气在加热和催化剂条件下反应，生成甲烷和水，故反应的化学方程式写为：CO2 + 4H2 CH4 + 2H2。 （3）A、将煤加工成焦炭的变化有新物质生成，属于化学变化，选项错误； B、煤燃烧生成的二氧化碳，二氧化碳是空气的组成成分，不是空气的污染物，选项错误； C、煤是重要的化工原料，要科学合理地使用，避免资源浪费，选项正确； D、人类不仅能通过燃料燃烧获取能量，还可以通过其它途径获取能量，如太阳能、风能、核能等，选项错误，故填C。 考点四 天然气和甲烷 【例4】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） 【详解】（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。 解题要点 天然气的主要成分是甲烷，甲烷无色无味，难溶于水，密度比空气小，能燃烧生成二氧化碳和水。 【变式4-1】劳动开创未来。下列劳动实践与所述的化学知识关联错误的是 选项 劳动项目 化学知识 A 用装有金刚石的玻璃刀将玻璃裁割成块 金刚石硬度大 B 自行车打气，大量空气被压缩进轮胎 气体分子变小 C 将天然气报警器安装在炉具墙壁上方 天然气可燃且密度比空气小 D 室内用木炭烧烤时，保持空气流通 木炭不充分燃烧生成一氧化碳 A．A B．B C．C D．D 【答案】B 【分析】本题主要考查碳单质的化学性质和物理性质、分子的基本性质等。 【详解】A、金刚石是天然最硬的物质，可用于切割玻璃。该选项不符合题意。 B、气体压缩是因分子间隔变小，分子本身大小不变。该选项符合题意。 C、天然气报警器装在上方是因为天然气（主要成分甲烷）密度小于空气，泄漏后上浮。该选项不符合题意。 D、木炭不充分燃烧产生一氧化碳，通风能促进内外气体交换， 降低一氧化碳的浓度， 防止一氧化碳中毒。该选项不符合题意。 故选B 【变式4-2】阅读短文，回答相关问题。 日常生活中，无论是烹饪还是供暖，我们都离不开燃气的使用。多数家庭使用天然气或液化石油气。天然气主要成分是甲烷，液化石油气主要成分是丙烷和丁烷等。完全燃烧液化石油气和天然气释放的热量和产生的二氧化碳质量如图1所示。 (1)写出天然气主要成分完全燃烧的化学方程式： 。 (2)结合图1分析用天然气替换液化石油气的意义： 。 (3)若在相同条件下，气体体积之比等于分子数之比，管道气由液化石油气改为天然气后，灶具的调整方法是减小 （填“燃料”或“空气”）的进气量，且报警器安装的位置应如图2中 （填“A”或“B”）所示。 (4)下列说法正确的是_______（填字母序号）。 A．天然气是不可再生能源 B．使用天然气可以有效地控制温室气体的排放 C．天然气是一种清洁能源，泄漏不具有危险性 【答案】(1) (2)燃烧相同质量的液化石油气和天然气，天然气放出的热量较多，且产生的二氧化碳较少 (3) 空气 A (4)A 【详解】（1）天然气的主要成分是甲烷，甲烷和氧气在点燃的条件下完全燃烧生成水和二氧化碳，其反应的化学方程式为。故填：。 （2）由图1可知，完全燃烧相同质量的液化石油气和天然气，天然气放出的热量比液化石油气多，且产生的二氧化碳也比液化石油气少。故填：燃烧相同质量的液化石油气和天然气，天然气放出的热量较多，且产生的二氧化碳较少。 （3）丙烷燃烧的化学方程式为，丁烷燃烧的化学方程式为，由丙烷、丁烷和甲烷燃烧的化学方程式可知丙烷燃烧时，丙烷分子和氧气分子的个数比是1:5，丁烷燃烧时，丁烷分子和氧气分子的个数比是2:13，甲烷燃烧时，甲烷分子和氧气分子的个数比是1:2，又因为在相同条件下，气体体积之比等于分子数之比，所以燃烧相同体积的丙烷、丁烷和甲烷时，甲烷消耗的氧气少，因此改为天然气后，与液化石油气等体积的天然气燃烧消耗空气的体积将减小，灶具的调整方法是减小空气的进气量。丙烷、丁烷的密度比空气大，燃烧丙烷、丁烷时，燃气泄漏报警器应该安装在下方;甲烷的密度比空气小，燃烧甲烷时，燃气泄漏报警器应该安装在上方，则管道气由液化石油气改为天然气后，报警器安装的位置应如图2中A所示。故填：①空气；②A。 （4）A、天然气、煤。石油等能源随着使用不断减少，短时间从自然界得不到补充，因此天然气是不可再生能源，A项说法正确； B、天然气燃烧生成二氧化碳和水，二氧化碳是“温室效应”的主要气体，所以使用天然气可以有效地控制温室气体的排放是错误的，B项说法错误； C、天然气泄漏与空气混合时，遇明火可能发生爆炸，具有危险性，C项说法错误。 故选A。 考点五 化石燃料对环境的影响 【例5】从环境保护的角度考虑，下列燃料中最理想的是 A．天然气 B．液化石油气 C．氢气 D．乙醇汽油 【答案】C 【详解】A、天然气的主要成分是甲烷，甲烷燃烧产生二氧化碳等气体，二氧化碳排放过多会造成温室效应，不符合题意； B、液化石油气燃烧产生二氧化碳、一氧化碳等气体，一氧化碳有毒，二氧化碳排放过多会造成温室效应，不符合题意； C、氢气燃烧只生成水，对环境没有污染，是最理想的燃料，符合题意； D、乙醇汽油燃烧产生二氧化碳、一氧化碳、二氧化硫等气体，二氧化硫会形成酸雨，二氧化碳排放过多会造成温室效应，不符合题意； 故选：C。 解题要点 煤和石油中含有硫元素与氮元素，燃烧时产生的二氧化硫、氮氧化物会形成酸雨；煤燃烧产生固体粉尘，易引发雾霾；大量化石燃料燃烧产生的二氧化碳会加剧全球变暖。 【变式5-1】下列环境问题与燃煤没有直接关系的是 A．酸雨 B．温室效应加剧 C．臭氧层破坏 D．雾霾 【答案】C 【详解】A、酸雨主要由二氧化硫（）和氮氧化物（）排放引起，这些物质在大气中转化为硫酸和硝酸，导致雨水酸化。燃煤是的主要来源之一（煤炭中含硫），因此与酸雨有直接关系。A选项错误。 B、温室效应加剧主要由二氧化碳（）等温室气体排放增加引起。燃煤释放大量（煤炭燃烧产生），是温室气体的重要来源，因此与温室效应加剧有直接关系。B选项错误。 C、臭氧层破坏主要由氟氯烃等物质引起，氟氯烃常用于制冷剂、喷雾剂等工业产品，会破坏大气中的臭氧层。燃煤主要释放、、和颗粒物，不释放氟氯烃，因此与臭氧层破坏没有直接关系。C选项正确。 D、雾霾主要由颗粒物（如PM2.5、PM10）和气体污染物（如、）引起，导致能见度降低。燃煤释放大量颗粒物和这些气体，是雾霾的重要来源，因此与雾霾有直接关系。D选项错误。 故答案选C。 【变式5-2】下列物质的排放会引起酸雨的是 A．SO2 B．CO2 C．CO D．CH4 【答案】A 【详解】SO2和氮的氧化物是形成酸雨的主要成分，SO2的排放，会引起酸雨。故选A。 基础达标 1．（2025·北京延庆·一模）下列不属于化石燃料的是 A．煤 B．石油 C．核能 D．天然气 【答案】C 【详解】化石燃料是由古代生物遗骸经长期地质作用形成的可燃矿物，属于不可再生能源，主要包括： A、煤是由古代植物遗体形成，属于化石燃料，不符合题意； B、石油是由古代海洋生物遗体形成，属于化石燃料，不符合题意； C、核能是通过核反应（如铀裂变）释放能量，原料为矿物质而非生物遗骸，不属于化石燃料，符合题意； D、天然气是常与石油伴生，主要成分为甲烷，属于化石燃料，不符合题意。 故选C。 2．（24-25九年级下·重庆·期中）煤、石油、天然气是重要的三大化石燃料，下列关于化石燃料的叙述错误的是 A．石油分馏可得到多种产品 B．石油是一种纯净物 C．煤、石油、天然气是不可再生能源 D．天然气是燃料中最清洁的 【答案】B 【详解】A、石油分馏是利用石油中各成分沸点的不同，通过加热蒸发、冷凝等操作，将石油分离成不同沸点范围的产品，如汽油、煤油、柴油等，所以石油分馏可得到多种产品，该选项叙述正确，不符合题意； B、石油中含有多种碳氢化合物，是由多种物质组成的混合物，不是纯净物，该选项叙述错误，符合题意； C、煤、石油、天然气是古代生物的遗体经过漫长的地质年代形成的，其形成过程非常缓慢，在短期内不能再生，属于不可再生能源，该选项叙述正确，不符合题意； D、天然气的主要成分是甲烷，燃烧产物主要是二氧化碳和水，与煤和石油相比，燃烧时产生的污染物较少，是化石燃料中最清洁的燃料，该选项叙述正确，不符合题意。 故选B。 3．下列说法正确的是 A．石油是一种纯净物 B．沼气是不可再生资源 C．煤燃烧时只生成二氧化碳 D．将煤作为燃料，主要是利用碳元素与氧反应所放出的热量 【答案】D 【详解】A. 纯净物是指由一种物质组成的物质，如蒸馏水；混合物则是由多种物质混合而成。石油是从地下开采的天然资源，含有多种物质，因此属于混合物。说法错误。 B. 可再生资源是指能在较短时间内通过自然过程或人为活动再生的资源，如太阳能、风能；不可再生资源则形成缓慢（需数百万年），如煤、石油。沼气主要成分是甲烷，由动物粪便、植物秸秆等在厌氧条件下发酵产生，这些废物可不断再生，因此沼气属于可再生资源。说法错误。 C. 煤主要含有碳元素，但也含有氢、氧、硫、氮等杂质。所以煤燃烧时，既有二氧化碳生成，也有水、二氧化硫生成，还可能生成氮氧化物，因此产物不只有二氧化碳。说法错误。 D. 煤作为燃料时，其主要可燃成分是碳元素。碳与氧气发生燃烧反应，并释放大量热量，这是煤提供能量的主要原理。虽然煤中还有其他元素，但热量主要来源于碳的氧化反应。说法正确。 故选D。 4．（24-25九年级上·辽宁丹东·期末）下列混合气体遇到明火不可能因燃烧而引起爆炸的是 A．氢气和空气 B．一氧化碳和氮气 C．酒精蒸气和空气 D．沼气和氧气 【答案】B 【详解】A、氢气是可燃性气体，空气中有氧气，氢气和空气混合后点燃易发生爆炸，故不符合题意； B、一氧化碳是可燃性气体，氮气不支持燃烧，一氧化碳和氮气混合后点燃不易发生爆炸，故符合题意； C、酒精蒸气具有可燃性，与空气混合后点燃易发生爆炸，故不符合题意； D、沼气是可燃性气体，氧气支持燃烧，所以沼气和氧气混合后点燃易发生爆炸，故不符合题意。 故选B。 5．（2025·四川·中考真题）下列有关化石能源的说法中，错误的是 A．煤是可再生能源 B．煤可作燃料 C．石油炼制可得多种产品 D．天然气的主要成分是 【答案】A 【详解】A、煤属于化石燃料，短期内不能再生，属于不可再生能源，符合题意； B、煤的主要成分是碳，碳具有可燃性，可用作燃料，不符合题意； C、石油通过分馏可分离出汽油、柴油等不同沸点的产品，不符合题意； D、天然气的主要成分是CH4，是一种常见的燃料，不符合题意。 故选A。 6．（2025·江苏常州·中考真题）天然气入户是城镇老旧小区改造的一项民生工程。下列说法正确的是 A．天然气燃烧反应：C2H6O+3O22CO2+3H2O B．天然气燃烧时能量转化关系：热能转化为化学能 C．燃气热水器要安装在浴室外以防洗澡时CO中毒 D．家用燃料变迁到天然气源于天然气是可再生能源 【答案】C 【详解】A、天然气主要成分是甲烷，甲烷在氧气中燃烧生成二氧化碳和水，化学方程式为，说法错误，不符合题意； B、天然气燃烧时能量转化关系：化学能转化为热能和光能，说法错误，不符合题意； C、燃气热水器燃烧不充分时可能产生一氧化碳，CO是一种有毒气体，易导致中毒，因此燃气热水器要安装在浴室外，确保通风，减少CO积累风险，说法正确，符合题意； D、天然气在短时间内不能从自然界中得到补充，属于不可再生能源，家用燃料变迁到天然气是因天然气更清洁、高效，而非可再生，说法错误，不符合题意。 故选：C。 7．（2025·云南·三模）在消防知识中有一个词叫做“物理性爆炸”，它是指在没有发生化学反应的情况下发生的爆炸。下列描述中属于“物理性爆炸”的是 A．春节烟花在空中爆炸 B．面粉加工厂发生粉尘爆炸 C．厨房中因燃气泄漏遇明火爆炸 D．夏天因天气炎热，轮胎暴晒后发生爆炸 【答案】D 【详解】A、春节烟花在空中爆炸，是火药等物质发生剧烈化学反应，产生大量气体、热量和光，属于化学性爆炸，不符合题意。 B、面粉加工厂发生粉尘爆炸，是面粉粉尘在空气中形成可燃混合物，遇明火时发生快速氧化反应（燃烧）而发生的爆炸，属于化学性爆炸，不符合题意。 C、厨房中因燃气泄漏遇明火爆炸是由于泄漏的燃气发生燃烧引起的爆炸，属于化学性爆炸，不符合题意。 D、夏天因天气炎热，轮胎暴晒后发生爆炸，是由于温度升高，内部气体受热膨胀，导致压力急剧增大而破裂，属于物理性爆炸，符合题意。 故选D。 8．（25-26九年级上·江苏泰州·阶段练习）下列变化过程，属于剧烈氧化的是 A．蜡烛燃烧 B．动植物呼吸 C．食物腐烂 D．有机肥腐熟 【答案】A 【详解】A、燃烧是物质与氧气发生的剧烈氧化反应，伴随明显的发光、放热现象，属于剧烈氧化，该选项符合题意； B、呼吸作用是体内有机物与氧气发生的缓慢氧化，释放能量但无剧烈现象，属于缓慢氧化，该选项不符合题意； C、食物腐败是物质与氧气缓慢反应的过程，无明显光热，属于缓慢氧化，该选项不符合题意； D、堆肥腐熟是微生物分解有机物的缓慢氧化过程，需较长时间，属于缓慢氧化，该选项不符合题意。 故选A。 9．天然气是重要的化石燃料和能源，主要成分为甲烷(CH4)，下列关于天然气的说法错误的是 A．天然气属于不可再生能源 B．天然气的主要成分甲烷中碳元素的化合价为 C．天然气泄漏，应立即关闭阀门并开窗通风 D．做饭时，燃气灶火焰出现黄色，锅底出现黑色，则需调小灶具进风口 【答案】D 【解析】A、天然气是古代生物遗体经过漫长地质年代形成的，属于不可再生能源，选项说法正确，不符合题意； B、在甲烷(CH4)中，氢元素显+1价，设碳元素的化合价为x，根据化合物中各元素正负化合价代数和为零，可得x+(+1)×4=0，解得x=−4，选项说法正确，不符合题意； C、天然气泄漏，应立即关闭阀门并开窗通风，降低天然气在空气中的浓度，防止发生爆炸，选项说法正确，不符合题意； D、做饭时，燃气灶火焰出现黄色，锅底出现黑色，说明氧气不足，燃料燃烧不充分，此时需调大灶具进风口，增加氧气的进入量，而不是调小，选项说法错误，符合题意。 故选D。 10．（2025·陕西榆林·三模）化学兴趣小组通过对某小区内居民的走访调查，了解到不同时代的家用燃料，并制作出燃料变迁过程的示意图，请回答下列问题。 (1)煤在使用时常做成“蜂窝煤”，其主要目的是 ，从而提高燃烧效率。 (2)液化石油气是通过石油分馏得到的产物。石油属于 (填“可再生”或“不可再生”)能源。 (3)现如今，城市居民做饭用的燃料大多是天然气，天然气的主要成分为 。 【答案】(1)使煤与空气的接触面积增大 (2)不可再生 (3)甲烷/CH4 【详解】（1）燃料充分燃烧需要充足的氧气与燃料接触，将煤做成 “蜂窝煤”，可以使煤与空气的接触面积增大，让更多的氧气能与煤充分接触，从而使煤能更充分地燃烧，提高燃烧效率； （2）石油是古代海洋或湖泊中的生物经过漫长的演化形成，其形成过程极其缓慢，在人类历史时期内无法再生，属于不可再生能源； （3）现如今，城市居民做饭用的燃料大多是天然气，天然气的主要成分为甲烷（CH4）。 11．从古至今，家用(如图)燃料经历了巨大变化。 (1)将木柴劈成细块再燃烧的目的是 ；根据下表，燃烧煤炭容易造成的环境问题是 。 燃料类型 热值(MJ/kg) CO2排放(kg/kg燃料) SO2排放(kg/kg燃料) 使用比例 天然气 55 2.75 0.1 75% 液化石油气 50 3.0 0.02 22% 煤炭 30 2.4 20 2% 柴草 18 2.0 0.5 1% (2)天然气属于 (填“可”或“不可”)再生能源，燃烧的方程式是 。 (3)若遭遇火灾时正确的处理方式是 (填字母)。 a.拨打119火警电话 b.室内着火，立即打开门窗呼救 c.楼房着火时，乘坐电梯逃离 d.若火势较大，用湿毛巾捂住口鼻迅速撤离着火区 (4)由下图可知，家用燃料75%选用天然气的原因是 。 【答案】(1) 增大木柴与氧气的接触面积，使其充分燃烧 酸雨 (2) 不可 (3)ad (4)天然气的使用成本较低、环保性较好 【详解】（1）将木柴劈成细块再燃烧的目的是增大木柴与氧气的接触面积，使其充分燃烧； 根据表中数据，燃烧煤炭会产生较多的二氧化硫，二氧化硫是造成酸雨的主要气体之一，故燃烧煤炭容易造成的环境问题是酸雨； （2）天然气在短时间内不能从自然界中得到补充，属于不可再生能源； 天然气主要成分是甲烷，甲烷在氧气中燃烧生成二氧化碳和水，化学方程式为； （3）a、遭遇火灾时可拨打119火警电话，通知消防部门进行救援，说法正确，符合题意； b、室内着火，立即打开门窗呼救，会使空气流通，导致火势加剧，说法错误，不符合题意； c、火灾时电梯可能断电或引发烟囱效应，导致人员被困或吸入浓烟而窒息死亡，说法错误，不符合题意； d、湿毛巾可以过滤部分有毒烟雾，减少吸入有害气体，因此若火势较大，可用湿毛巾捂住口鼻迅速撤离着火区，说法正确，符合题意。 故选：ad； （4）由图可知，天然气的使用成本较低、环保性较好，因此家用燃料75%选用天然气。 12．（2025·湖北孝感·二模）阅读下列科技短文并回答问题。 2023年7月12日9时整，我国自主研制的朱雀二号遥二运载火箭在酒泉卫星发射中心腾空而起，成功入轨并完成了飞行任务。它作为全球首枚成功入轨的液氧甲烷火箭，填补了国内液氧甲烷火箭的技术空白。推进剂是决定火箭动力的关键因素，如表是常见的三种液体火箭推进剂的特点： 液体推进剂种类 特点 液氧煤油 成本低、密度较低、易积碳、结焦等 液氧液氢 成本高、密度非常高、绿色环保、不易储存等 液氧甲烷 成本低、密度较高、积碳不结焦、绿色环保、燃烧效率高、易制取等 (1)以上三种液体推进剂中液氧作助燃剂，煤油、液氢、甲烷作燃料，其中液氢的化学式为 。 (2)火箭向上的推力来自燃料燃烧 (填“释放”或“吸收”)热量并喷出高温气体产生的反作用力。 (3)文中提到的煤油是由石油炼制而成，下列关于石油的叙述不正确的是______(填字母)。 A．石油属于不可再生能源 B．化石燃料包括石油、煤、氢气等 C．石油是一种化工原料 (4)液氧甲烷推进剂燃烧效率高，甲烷(CH4)和液氧完全燃烧的化学方程式为 。 【答案】(1)H2 (2)释放 (3)B (4)CH4+2O2CO2+2H2O 【详解】（1）液氢就是液态氢气，其化学式为H2，故填H2。 （2）燃料燃烧释放热量，喷出高温气体产生的反作用力使火箭升空，故填释放。 （3）A、石油是化石燃料，属于不可再生能源，选项正确； B、化石燃料包括石油、煤、天然气等，选项错误； C、石油是一种化工原料，选项正确，故填B。 （4）甲烷和氧气在点燃的条件下反应生成二氧化碳和氧气，故反应的化学方程式写为：CH4+2O2CO2+2H2O。 综合应用 13．下列关于化学爆炸的叙述不正确的是 A．化学爆炸是物质剧烈燃烧的结果，所以一定发生化学变化 B．天然气和氢气在密闭容器内混合，用电火花点火可能发生化学爆炸 C．化学爆炸一定会伴有发光、发热现象 D．面粉厂遇到明火发生爆炸，属于化学爆炸 【答案】B 【详解】A、燃烧是一种放热发光的化学反应，化学爆炸是物质剧烈燃烧的结果，所以一定发生化学变化，说法正确； B、可燃性气体与空气或氧气混合，遇明火有爆炸的危险，天然气和氢气这两种气体只有可燃性，没有助燃性，两种可燃性气体混合不会发生爆炸，说法错误； C、化学爆炸是物质剧烈燃烧的结果，一定会伴有发光、发热现象，说法正确； D、面粉厂遇到明火发生爆炸是由于面粉燃烧引起的，属于化学爆炸，说法正确。 故选B。 14．（2025·四川·中考真题）下列有关化石能源的说法中，错误的是 A．煤是可再生能源 B．煤可作燃料 C．石油炼制可得多种产品 D．天然气的主要成分是 【答案】A 【详解】A、煤属于化石燃料，短期内不能再生，属于不可再生能源，符合题意； B、煤的主要成分是碳，碳具有可燃性，可用作燃料，不符合题意； C、石油通过分馏可分离出汽油、柴油等不同沸点的产品，不符合题意； D、天然气的主要成分是CH4，是一种常见的燃料，不符合题意。 故选A。 15．（2025·陕西西安·模拟预测）下列有关能源、资源的说法不正确的是 A．天然气是不可再生的化石燃料，充分燃烧时火焰呈蓝色 B．煤和石油的综合利用既可节约化石能源，还可以保护环境 C．空气和水是人类赖以生存的自然资源，日常要做好防污措施 D．煤气有毒，其主要成分是甲烷，使用时一定要注意开窗通风 【答案】D 【详解】A、天然气是化石燃料，主要成分为甲烷，燃烧时火焰呈蓝色，故说法正确； B、煤和石油直接燃烧污染大，综合利用（如煤制化学品、石油分馏）可提高利用率并减少污染，故说法正确； C、空气和水是生存必需资源，污染会危害生态与健康，需防污，故说法正确； D、煤气的主要成分是一氧化碳，一氧化碳有毒，故说法错误。 故选D。 16．（2025·四川·中考真题）我国是世界上最早利用天然气的国家，明代的《天工开物》记载了我国古代劳动人民利用天然气熬制井盐。其中天然气的主要成分是 A．甲烷 B．乙醇 C．氢气 D．一氧化碳 【答案】A 【详解】天然气的主要成分是甲烷，故选：A。 17．（24-25八年级下·黑龙江·期末）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 【详解】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。 18．（2025·山东青岛·一模）某化学兴趣小组同学通过对小区内居民的走访调查，了解不同时代的家用燃料，分析家庭燃料迭代升级之后给生、环境带来的变化。 项目活动一：认识燃料 家用燃料经历了如图所示的变迁过程，并将逐步向理想燃料发展。 (1)煤、石油和天然气都属于 (填“可再生”或“不可再生”)能源。写出甲烷燃烧的化学方程式： 。 项目活动二：探究如何合理使用燃料 【任务1】认识如何使燃烧更加充分 (2)燃烧柴草时，通常要架空柴草，使其燃烧得更旺，其中的原理是 。 (3)在家庭中使用这几种燃料时，发现有的燃气灶火焰发黄、锅底发黑。小组同学给出调节建议，将燃气灶的进风口 (填“调大”或“调小”)，可以解决这一问题。 【任务2】理解燃料变化的意义 【查阅资料】充分燃烧1kg煤或天然气释放的热量和产生SO2的质量如图所示。 (4)SO2排放到空气中溶于雨水可能会形成 。 (5)请结合生活常识和如图信息，总结家庭燃料升级成天然气之后的优点有 (写一条)。 项目活动三：了解新能源 我国科学家正在利用和开发其他新能源，在一定程度上可减少对环境的影响，有助于实现“双碳”目标。氢气被认为是理想的能源，当前，我国氢能按如图规划发展迅速： (6)目前氢能没有被大量使用的原因是 (写一条)，利用这一反应制得的氢气属于 (填“灰氢”“蓝氢”或“绿氢”)。 【答案】(1) 不可再生 (2)增大了柴草与氧气的接触面积 (3)调大 (4)酸雨 (5)相同质量充分燃烧，天然气产生热量比煤多（或相同质量充分燃烧，天然气产生SO2比煤少，更环保 ） (6) 制取成本高（或贮存困难等） 灰氢 【详解】（1）煤、石油和天然气是古代生物遗体经过漫长地质年代形成的，在短期内不能再生，属于不可再生能源； 甲烷在点燃条件下与氧气反应生成二氧化碳和水，化学方程式为。 （2）架空柴草，能让柴草与空气充分接触，增加与氧气的接触面积，使燃烧更充分。 （3）燃气灶火焰发黄、锅底发黑，是因为燃料燃烧不充分，调大进风口，能提供更多氧气，使燃料充分燃烧。 （4）二氧化硫排放到空气中，与水反应生成亚硫酸等，随雨水降下形成酸雨。 （5）从图中可知，相同质量的煤和天然气充分燃烧，天然气释放热量多，且产生二氧化硫少，更环保。 （6）目前氢气制取成本高，且氢气难液化，贮存和运输困难，导致氢能没有被大量使用； 由图可知，利用煤炭气化制取氢气属于灰氢，所以这一反应制得的氢气属于灰氢。 拓展培优 19．（2025·江苏常州·模拟预测）某小组开展“家用燃料的变迁与合理使用”跨学科实践。 任务一：调查变迁 燃料变迁大致历程：柴草→蜂窝煤→液化石油气→管道天然气(甲烷：)→未来燃料 (1)柴草：柴火灶的结构如图。从燃烧条件分析，通风口的作用是 。 (2)液化石油气：主要是通过 (填“石油分馏”或“煤的干馏”)获得。 (3)天然气：已成为很多地区的主要家用燃气，为防止燃气泄漏造成危险，漏气报警器应安装在厨房的 (填“高处”或“低处”)。 任务二：探析变化 (4)完全燃烧1kg煤和天然气放出的热量和如表，煤被天然气替代的原因可能是 (答1点即可)。 燃料 热量/MJ /g 煤 29 8 天然气 45~50 2 下图是“基于载氧体的甲烷化学链燃烧”技术示意图 (5)加热条件下，空气反应器中发生的反应方程式为 。 (6)甲烷在空气中燃烧的耗氧量 (填“>”、“=”或“<”)甲烷通过该化学链燃烧的耗氧量。 (7)“化学链燃烧”技术可避免空气直接与甲烷接触，与甲烷在空气中燃烧相比，该技术的优点是 。 任务三：展望未来 (8)可燃冰是一种在低温高压条件下形成的结晶物质，有望成为未来能源。可燃冰有多种结构，如某可燃冰中甲烷分子和水分子的平均个数比为1：8，其化学式表示为。写出该可燃冰完全燃烧的化学方程式 。 【答案】(1)使柴草与空气(或氧气)接触 (2)石油分馏 (3)高处 (4)产生相同热量需要的天然气少或不易造成酸雨(合理即可) (5) (6)= (7)减少了空气中氮气等不参与反应的气体带走热量，提高了能量利用率(合理即可) (8)CH4∙8H2O +2O2CO2+10H2O 【详解】（1）可燃物燃烧需要与氧气接触、温度达到着火点。柴火灶的结构如图。从燃烧条件分析，通风口的作用是：使柴草与空气(或氧气)接触。 （2）石油分馏是物理变化，利用各成分的沸点不同，将石油中的各成分分离出来。所以液化石油气主要是通过石油分馏获得。 （3）天然气已成为很多地区的主要家用燃气，为防止燃气泄漏造成危险，漏气报警器必须与泄漏的天然气接触才能报警，由于天然气的密度比空气的密度小，所以漏气报警器应安装在厨房的高处。 （4）根据表中信息可知，完全燃烧1kg煤和天然气，天然气放出的热量多，产生的二氧化硫少。空气中二氧化硫、二氧化氮含量高，是造成酸雨的主要原因，所以煤被天然气替代的原因可能是产生相同热量需要的天然气少或不易造成酸雨。 （5）根据技术示意图可知，加热条件下，空气反应器中发生的反应方程式为：2 2Cu2O+O24CuO。 （6）甲烷在空气中燃烧和通过化学链燃烧，最终产物均为二氧化碳和水，根据碳元素、氧元素守恒，两种燃烧方式的耗氧量相等，所以甲烷在空气中燃烧的耗氧量=甲烷通过该化学链燃烧的耗氧量。 （7）“化学链燃烧”技术可避免空气直接与甲烷接触，与甲烷在空气中燃烧相比，该技术的优点是减少了空气中氮气等不参与反应的气体带走热量，提高了能量利用率。 （8）可燃冰是一种在低温高压条件下形成的结晶物质，有望成为未来能源。可燃冰有多种结构，如某可燃冰中甲烷分子和水分子的平均个数比为1：8，其化学式表示为。根据化学反应前后元素的种类不变，该可燃冰完全燃烧的化学方程式为：CH4∙8H2O +2O2CO2+10H2O。 20．（2025·山东烟台·二模）能源问题一直是人们关注的热点。 (1)燃油汽车尾气中的CO、NO能造成大气污染，利用催化剂可将尾气进行转化（如图），参加反应的CO和NO分子数之比为 。 (2)燃气汽车改用压缩天然气可减少对空气的污染，写出甲烷燃烧的化学方程式 。 (3)航空能源一般为柴油，柴油由不同的碳氢化合物混合组成，主要成分的分子式可用来表示（式中~22），柴油能量密度高，燃油消耗率低，所以广泛用于大型汽车、铁路机车、船舰。下列有关柴油的叙述中，正确的是______。 A．柴油属于无机物 B．柴油中含有多种分子 C．柴油燃烧吸收热量 D．柴油燃烧属于氧化反应 E．和的性质有差异 A．只有AB B．只有BCD C．只有CD D．只有BDE (4)氢气是目前最理想的能源，氢能源的开发和利用中，可用于循环分解水制取氢气，其反应可表示为：；。该循环制氢中不断消耗的物质是 （填化学式），制得的和的质量比为 （最简整数比）。 (5)氢能源汽车中氢气的储存和释放是当前研究的难点，可用于化学贮氢，其贮氢与释氢过程如图所示。贮氢反应需要在高温和隔绝空气的条件下进行，隔绝空气的原因是 ；释氢释放的比贮氢吸收的 （选填“多”“少”或“不变”）。 【答案】(1)1：1 (2) (3)D (4) 1：8 (5) 防止氢气与氧气混合在高温下发生爆炸，防止镁及镁的化合物等被氧化 多 【详解】（1）由图可知，该反应是一氧化碳和一氧化氮在催化剂的条件下反应生成二氧化碳和氮气，反应的化学方程式为：2CO+2NO2CO2+N2，则参加反应的CO和NO分子数之比=2：2=1：1，故填1：1。 （2）甲烷和氧气在点燃的条件下反应生成二氧化碳和水，故反应的化学方程式写为：CH4+2O2CO2+2H2O。 （3）A、柴油由不同的碳氢化合物混合组成，碳氢化合物为有机物，所以柴油属于有机物，选项错误； B、柴油由不同的碳氢化合物混合组成，碳氢化合物由分子构成，即柴油中含有多种分子，选项正确； C、柴油燃烧生成二氧化碳和水等，同时放出热量，选项错误； D、柴油燃烧是物质与氧气发生的化学反应，属于氧化反应，选项正确； E、由化学式可知，和的分子结构不同，所以两种物质的性质有差异，选项正确，即正确选项是BDE，故填D。 （4）由化学方程式可知，前面的反应中，ZnFe2O4反应生成ZnO、Fe3O4和O2，后面的反应是ZnO、Fe3O4和H2O反应生成ZnFe2O4和H2，则该循环制氢中不断消耗的物质是H2O，故填H2O； 由化学方程式可知，前面的反应中，ZnFe2O4和O2的分子数目比为6：1，后面的反应中，ZnFe2O4和H2的分子数目比为3：1，则该循环制氢中H2和O2的分子数目比为2：1，其质量比=（2×2）：16=1：8，故填1：8。 （5）贮氢反应需要在高温和隔绝空气的条件下进行，隔绝空气的原因是氢气具有可燃性，防止氢气与氧气混合在高温下发生爆炸，同时防止镁及镁的化合物与空气中的氧气发生反应被氧化，故填防止氢气与氧气混合在高温下发生爆炸，防止镁及镁的化合物等被氧化； 由图可知，贮氢过程中，参加反应的含氢物质只有氢气，而释氢过程中，参加反应的含氢物质有MgH2和HCl两种物质，且其中的氢元素都转化为氢气，则释氢释放的比贮氢吸收的多，故填多。 21．（2025·广东汕头·一模）天然气的综合利用是重要的研究课题。 (1)天然气属于 （填“可再生”或“不可再生”）能源，其主要成分甲烷完全燃烧的化学方程式是 。 (2)分析如表数据，与煤相比，用天然气作燃料的优点是（答2点）：相同质量的燃料， ；相同质量的燃料， 。 lg物质完全燃烧 放出的热量/kJ 产生的质量/mg 甲烷 56 0.3 煤 32 11 (3)甲烷与水蒸气催化重整生成氢气的部分流程如图所示： ①甲烷和水蒸气在一定条件下反应生成一氧化碳和氢气的化学方程式是 。 ②可以通过钯膜，而CO气体却无法通过。推测氢分子的直径比一氧化碳分子 （填“大”或“小”）。钯膜除了作催化剂外，还能起 作用。 ③尾气中可循环利用的物质有水蒸气和 。 【答案】(1) 不可再生 (2) 甲烷放出热量多 甲烷产生二氧化硫少 (3) 小 分离氢气与一氧化碳 甲烷/CH4 【详解】（1）天然气在短时间内不能从自然界内得到补充，属于不可再生能源，其主要成分甲烷完全燃烧生成二氧化碳和水，反应的化学方程式为，故填：不可再生；； （2）由表格的数据可知，与煤相比，用天然气作燃料的优点是相同质量的燃料，甲烷放出热量多；相同质量的燃料，甲烷产生二氧化硫少，故填：相同质量的燃料；甲烷产生二氧化硫少； （3）①甲烷和水蒸气在一定条件下反应生成一氧化碳和氢气，反应的化学方程式为，故填：； ②因为氢气能通过钯膜，而一氧化碳等其他气体不能通过，说明氢分子的直径比一氧化碳分子小；钯膜除了作催化剂外，还能起分离氢气与一氧化碳的作用，故填：小；分离氢气与一氧化碳； ③甲烷和水蒸气参与反应，反应又生成甲烷和水蒸气，因此该流程的尾气中可循环利用的物质有甲烷和水蒸气，故填：甲烷或CH4。 5 / 30 学科网（北京）股份有限公司 $