第七单元 能源的合理利用与开发（讲义）-2025-2026学年九年级化学上册同步教学讲义（人教版2024）

该初中化学讲义以思维导图系统构建“能源的合理利用与开发”单元知识体系，通过对比表格呈现燃烧条件与灭火原理、化石能源与新能源的内在联系，结合实验探究框架图（如白磷红磷燃烧对比实验）梳理重难点，突出燃烧条件、灭火原理及化石能源环境影响的逻辑关联。 讲义亮点在于“实验-生活”双轨练习设计，如通过燃气灶火焰调节实验（调节进风口解决不完全燃烧）培养科学探究与实践能力，结合“釜底抽薪”“煽风点火”等成语辨析强化科学思维。基础题夯实概念（如燃烧条件判断），拓展题深化应用（如可燃冰开发利弊分析），支持学生分层自主复习，助力教师实施精准教学。

第七单元 能源的合理利用与开发 01. 学习目标 1. 了解燃烧的条件，了解使燃料充分燃烧的措施； 2. 认识灭火的原理和方法； 3. 了解煤和石油产品的综合利用；知道甲烷的性质； 4. 了解化石能源使用对环境的影响；了解目前使用和开发的各种新能源。 重点 燃烧的条件；灭火的原理与方法； 化石能源及使用对环境的影响； 难点 灭火的原理与方法；化石能源及使用对环境的影响； 02. 思维导图 03. 第一部分 1、 燃烧的条件 1. 燃烧 通常情况下，可燃物与氧气发生的一种 、 、剧烈的 反应叫作燃烧。 【点拨】 有发光、放热现象 是燃烧，例：灯泡通电后发光、放热； 广义的燃烧指的是伴有发光放热的剧烈的化学反应，不一定需要氧气；例：氢气在氯气中的燃烧， 2. 可燃物的着火点 可燃物达到燃烧所需要的 叫做该物质的着火点。 表7-1 通常情况下一些常见物质的着火点 物质 白磷 红磷 木材 木炭 无烟煤 着火点/℃ 40 260 240~270 320~400 600~700 【点拨】 不同物质的着火点一般 ，着火点是物质本身的 ，一般不随外界条件的改变而 。 “降低可燃物的着火点”这种表述是错误的。 3. 探究燃烧的条件 实验方法 法 实验步骤 (1)在500mL烧杯中加入300 mL热水，并放入用硬纸圈圈住的一小块白磷，在烧杯上盖一片薄铜片 在铜片的一端放一小堆干燥的红磷，另一端放一小块已用滤纸吸去表面上水的白磷 (2)用导管对准上述烧杯热水中的白磷，通入少量氧气(或空气） 实验示意图 实验现象 铜片上的白磷 ，红磷 ；热水中的白磷 热水中的白磷 实验分析 ①白磷和红磷都是 物； ②薄铜片上的红磷和白磷都与 接触，温度相同，达到了白磷所需的 ，没有达到红磷所需的 ； ③薄铜片上的白磷和水中的白磷温度都达到了 ，薄铜片上的白磷与 接触，水中的白磷没有与 接触； ④热水中白磷的温度达到可燃物的 ，需要与 （或 ）接触； 实验结论 燃烧需要温度达到 ，需要与 （或 ）接触 【点拨】 · 铜片的作用： ； · 热水的作用：①为薄铜片上的药品 ，② 。 · 由于白磷燃烧生成的白烟（ ， ），所以本实验需在通风橱或排风设备下进行，也可将实验改在密闭容器中进行。 · 白磷保存在 中，必须全部浸没在水下， 。 白磷的着火点很低，只有40℃，暴露在空气中会 ，所以必须隔绝空气保存。而白磷密度比水 ，会 在水下，所以采用水保存。 4. 燃烧的条件 燃烧需要三个条件： ① ② ③ 【思考与讨论】 · 纸火锅中的纸为什么不能燃烧？ 因为 ，所以纸不会燃烧。 · 釜底抽薪：燃烧需要 ； · 顺风吹火、煽风点火：为燃烧提供 ； · 钻木取火：摩擦生热，使 。 2、 燃料燃烧的调控 1. 燃料的充分燃烧 不充分燃烧的缺点 充分燃烧的条件 充分燃烧的意义 ①放出的热量少，燃料利用率低，浪费资源； ②产生黑烟、一氧化碳等物质，污染空气； ①要有 ； ②燃料与空气要有 ； ①提高 ， ； ②减少 。 【思考与讨论】 在日常生活中你是否遇到这样的情况：做饭时，有时燃气灶的火焰呈现黄色或橙色，锅底出现黑色物质。此时就需要调节一下灶具的进风口，这是为什么呢? 燃料充分燃烧时需要 。当燃气灶的火焰呈现黄色或橙色，锅底出现黑色物质时，说明 不足，燃气发生不完全 ，因此需要调节灶具的 ，以增大氧气（或空气）的进入量。 【知识拓展】 · 使燃料充分燃烧的方法： ①增大 与 的 ，例-把燃煤加工成“蜂窝煤”或粉碎成粉末状； ②增大 的 ，例点燃篝火时架空木材。 · 当燃料的种类发生改变时，所用燃具也要作出相应的调整： 更换燃料后耗氧量增加——调 燃具的进风口或调 进气口； 更换燃料后耗氧量减少——调 燃具的进风口或调 进气口。 2. 灭火的原理和方法 （1） 分析灭火的原理 实例 措施 原理 森林或草原着火 将火焰蔓延路线前面的树木或草清除 （或使 ） 熄灭燃气灶火焰 关闭 油锅着火 用 酒精灯打翻着火 用 住宅失火 用高压水枪灭火 使 吹灭蜡烛 用嘴吹灭 油锅着火 添加青菜 （2） 灭火原理 ① （或 ）； ② ； ③使 。 · 根据燃烧的条件请你归纳灭火的原理。 灭火的原理就是 。 · 室内起火时，为什么不能开窗通风？ 室内起火时，不能打开门窗通风，否则会 ，使 。 （3） 简易灭火器的设计与制作 ①实验与分析 实验操作 实验现象 实验分析 Ⅰ点燃三只蜡烛，在其中一支蜡烛上扣一个烧杯； 一段时间后蜡烛 烧杯中的氧气 时蜡烛熄灭 Ⅱ 将另两支蜡烛分别放在两个烧杯中； 蜡烛正常 蜡烛与 充分接触，正常燃烧 Ⅲ 然后向一个烧杯中加适量碳酸钠溶液和盐酸 有 产生，蜡烛 碳酸钠与盐酸反应生成大量的 气体， 二氧化碳 ，也 ②设计与制作 设计 说明 正立时：小试管中的盐酸与吸滤瓶中的碳酸钠溶液 ， 。 倒置时：盐酸与碳酸钠溶液大面积接触，反应产生大量的二氧化碳气体，强大的气压使二氧化碳气体夹带着液体一并溢出，喷射在可燃物的表面以起到 及 的作用。 （4） 几种常见的灭火器及其灭火原理和适用范围 灭火器 灭火原理 适用范围 灭火器 利用压缩的氮气等吹出 (主要含有碳酸氢钠或磷酸二氢铵)，有 等作用 具有流动性好、喷射率高、不腐蚀容器和不易变质等优良性能，除可用来扑灭一般 外，还可用来扑灭 、 等燃烧引起的火灾 灭火器 将 储存在小钢瓶中，灭火时再将其喷出，有 和 的作用 灭火时不会因留下痕迹而使物体损坏，可用来扑灭图书、 、贵重设备、精密仪器等存放场所的火灾 灭火器 产生的泡沫喷射到燃料表面，使可燃物与 能快速、高效灭火，可用来扑灭非水溶性可燃液体，如 、 等，以及固体材料，如木材、棉布等燃烧引起的火灾 【思考与讨论】 油、电等着火为什么不能用水扑灭？ 油燃烧引起的失火不能用水扑灭，因为 ，用水灭火， ，造成火势蔓延； 电器设备或电线着火时，用水扑灭易引发触电，应该先 ，再用 或液态二氧化碳灭火器灭火。 （5） 火灾自救 ①若火势不大，可根据起火原因选择合适的方法和灭火器材将火扑灭； ②若火势较大或有蔓延的趋势和可能，应立即拨打火警电话 ，并采取必要的自救措施，如用湿毛巾捂住口鼻，蹲下靠近地面或沿墙壁跑离着火区域等。 3、 易燃物和易爆物的安全知识 1. 可燃物的爆炸 （1） 可燃物在 内急剧地燃烧，就会在短时间内 ，使气体的 而引起爆炸。可燃性气体（如 、 、 ）以及 、 等粉尘遇明火或电火花都可能发生爆炸。 （2） 爆炸极限：可燃性气体等在空气中达到 时，遇到火源就会发生爆炸。这个能发生爆炸的含量范围，叫做爆炸极限。 注：在爆炸极限外，可燃性气体相对太少或氧气相对较少，即使燃烧，放出的热量有限，不足以引发爆炸。 【知识拓展】 物理爆炸：是气体在有限的空间内膨胀、压强增大造成的， 生成，例 爆炸、 爆炸等； 化学爆炸（大多数是 的一种形式）：可燃性气体或粉尘在有限的空间内急剧燃烧，放出大量的热使气体体积迅速膨胀而引起的， 生成，例 爆炸、一氧化碳或面粉与空气混合遇明火爆炸。 【点拨】燃烧、爆炸、缓慢氧化与自燃的分析 燃烧 （化学）爆炸 缓慢氧化 自燃 概述 可燃物与氧气发生的一种发光、放热的剧烈的氧化反应 可燃物在有限的空间内急剧燃烧引起爆炸 进行得很慢，甚至不易被察觉的氧化反应 由缓慢氧化引起的自发燃烧 反应条件 可燃物，与氧气（或空气）接触，温度达到可燃物的着火点 可燃物在有限空间内急剧燃烧，产生的热量来不及散失 与氧气（或空气）接触，温度没有达到可燃物的着火点 与氧气（或空气）接触，热量不能及时散失，温度达到可燃物的着火点 反应现象 发光、放热 发光、放热、爆炸 放热不明显，不易察觉 由不明显到发光、放热 反应程度 剧烈 异常剧烈 缓慢 由缓慢转为剧烈 联系 都是 反应，都 2. 消防安全标准 （1） 常见的易燃物质有：硫、磷、酒精、液化石油气、氢气、乙炔、沼气、石油产品、面粉、棉絮等。 （2） 易爆物：指的是那些受热或受撞击时容易发生爆炸的物质。如火药等。 4、 化学反应中的能量变化 1. 乙醇，俗称 ，化学式为 ； 物理性质，无色、有特殊气味的液体，易 ，能与水 ； 化学性质， ，乙醇燃烧发出 火焰，放出大量的热， 用途，可用作酒精灯、内燃机等的燃料，体积分数为75%的酒精溶液可用作医用消毒剂等。 2. 生石灰和水的反应 实验操作 实验结论 【7-1】在一支试管中加入一小匙干燥的生石灰(CaO)或生活中使用的生石灰干燥剂，插入温度计，再加入约2 mL水。观察现象。 氧化钙与水反应生成 并 3. 化学反应在生成新物质的同时，还伴随着能量的变化。化学反应中能量的变化通常表现为热量的变化，有些反应放出热量，而有些反应吸收热量。 4. 一些吸热反应： 、 等； 一些放热反应：物质 、 、、金属与盐酸的反应等。 5. 人类生活对能量的利用 生活燃料的利用 做饭、取暖等 利用燃料产生的热量 发电、烧纸陶瓷、冶炼金属和发射火箭等 爆炸产生的能量 开矿采煤、开山炸石、拆除危旧建筑等 食物在体内缓慢氧化放出热量 维持体温和日常活动所需要的能量 04. 第二部分 1、 化石能源的利用 目前人类利用的能量大多来自化石能源，如煤（工业的“ ”）、石油（工业的“ ”）、天然气（ 能源）等，均是 能源，这些化石能源及其加工后的产品常被用作燃料，因此化石能源也被称为化石燃料。 1. 煤和石油 煤 石油 形成 古代植物等被埋于土中，经长期复杂变化形成 古代生物的遗骸被层层沙泥掩埋，经长期复杂变化形成 性质 褐色固体，有光泽，具有 性 粘稠液体 组成 主要含有 ，还含有H、O、N、S等元素 主要含 ，还含有少量的S、O、N等元素 分类 物 综合利用 用途 重要的能源、化工原料 液化石油气是石油化工的一种产品，其主要成分是丙烷、丁烷、丙烯和丁烯等，加压后可储存在 中，一般作为 使用。 煤气是煤综合利用的产物，是由一氧化碳、氢气和 等组成的混合气体，可用作居民生活燃气和化工原料。一般是用管道输送。 【点拨】 · 煤隔绝空气 的过程叫作煤的干馏，煤干馏过程中有 生成，属于 变化； · 石油分馏得到不同的产品是利用石油中各成分的 不同，此过程中 生成，属于 变化； · 液化石油气是易燃易爆，其钢瓶内压强较大，使用时要注意安全。 2. 天然气 天然气主要含有由 和 组成的气态碳氢化合物，其中最主要的成分是 。 我国是世界上最早利用天然气的国家。明代的《天工开物》记载了我国古代人民利用天然气熬制井盐。 （1） 天然气的主要成分是甲烷（CH4，俗称沼气），还含有其他杂质，属于 物，是较清洁的气态化石燃料。 （2） CH4的物理性质：无色、无味的气体，极难溶于水，密度比空气 。 （3） 探究CH4的可燃性 【注意：点燃甲烷前，要先检验甲烷的纯度】 实验探究【实验7-2】 ①观察甲烷的颜色、状态。点燃从导管放出的甲烷，在火焰的上方罩一个干燥的烧杯。过一会儿，观察烧杯壁上的现象。 ②迅速把烧杯倒过来，向烧杯内注入少量澄清石灰水，振荡，观察现象 实验装置 实验现象 甲烷燃烧产生 的 火焰，放出热量，烧杯内壁出现 澄清石灰水 化学方程式 （4） 存在 ①有石油的地方就有 ； ②煤矿的矿井里逸出的气体（瓦斯气体）主要成分是 ； ③沼气的主要成分也是 ，秸秆、杂草、人畜粪便等废弃物放在密闭的沼气池中发酵，就可产生甲烷，属于 能源； ④海底的可燃冰（是 物），是在高压和低温条件下形成的，主要成分是甲烷水合物（CH4·xH2O），具有 、储量巨大等优点，开采的关键是解决技术上的问题，如果开发和利用不当，有可能引发地质灾害和温室效应加剧等问题。 2、 降低化石能源的利用对环境的影响 1. 使用燃料对环境的影响 （1） 化石燃料燃烧造成的空气污染 ①煤燃烧时产生的SO2、NOx等污染物→ ； ②汽车燃料的燃烧对空气的影响：汽车使用的汽油或柴油燃烧时产生的CO、未燃烧的碳氢化合物、NOx和烟尘等，会随尾气直接排放到空气中，造成污染； 减少污染的措施： · 改进汽车发动机的燃烧方式，使汽油或柴油能充分燃烧； · 使用催化净化装置，使有害气体转化为无害物质； · 加大检测尾气力度，禁止未达环保标准的汽车上路； · 推广使用电动汽车。 ③大量化石能源燃烧释放的CO2→ 加剧，导致 。 （2） 合理使用化石燃料的方法 ①节约化石燃料，合理使用与开采； ②提高化石燃料的利用率； ③开发新能源。 2. 新能源的利用与开发 （1） 氢气（理想的 、 燃料） ①氢能源的优点：氢气本身 ，燃烧的生成物是 ， ； 可用水为原料制取，原料 ； 同等质量的氢气燃烧时放出的热量较其他燃料高（ 高）。 ②氢气的用途：作为一种清洁的高能燃料，已应用于航天、交通等领域； 作为化学电源，氢氧燃料电池已被应用，如用作汽车驱动电源等， 如我国研制的大推力氢氧火箭发动机、氢能源市域列车等。 ③氢气的性质 物理性质：氢气是无色、无味、难溶于水、密度比空气密度 ； 化学性质： 性 性 ④氢气的实验室制取 药品 和 反应原理 实验装置 法 法 反应物为 和 的混合物，反应条件为 ，故选用 型发生装置 ⑤氢气的工业制法：一般通过 或以化石能源为原料制取氢气 ⑥氢能源尚未广泛应用的原因：氢气大量 和 较高。 ⑦发展前景：随着科技的发展，氢能源的开发和利用已取得很大进展，氢气将可能成为主要的能源之一。 （2） 开发和利用新能源 人们正在开发和利用许多其他能源，如 、 、地热能、 、核能和生物质能（包括植物、动物、微生物，以及动物产生的废弃物等）等，促进能源消费结构不断优化，向清洁低碳方向转变。 【知识归纳】 气体的鉴别与混合气体组成的推断 ①鉴别气体时，首先要分析各种气体的性质，根据性质的不同来选择合适的方法。 常见气体 O2 CO2 CO H2 CH4 常用的检验试剂或方法 带火星的木条 澄清石灰水 点燃，火焰上方罩一个蘸有澄清石灰水的烧杯 先通过灼热的氧化铜，再通入澄清石灰水 点燃，火焰上方罩一个干燥的烧杯 点燃，火焰上方罩一个干燥的烧杯，过一会，迅速把烧杯倒过来，注入少量澄清石灰水，振荡 现象 木条复燃 澄清石灰水变浑浊 蓝色火焰，澄清石灰水变浑浊 黑色粉末变为红色，澄清石灰水变浑浊 淡蓝色火焰，烧杯内壁上有水珠 明亮的蓝色火焰，烧杯内壁上有水珠，澄清石灰水变浑浊 ②推断混合气体组成时，要注意防止干扰，实验时对后续气体检验可能会造成干扰的气体，要先检验并除去。 05. 夯实基础 1．对下列成语中蕴含的化学原理解释不正确的是（） A．火上浇油：增加可燃物，可以使燃烧更旺 B．釜底抽薪：其原理是隔绝氧气以达到灭火的目的 C．煽风点火：加速空气流动，补充氧气，从而促进燃烧 D．钻木取火：摩擦生热，提高温度到木材的着火点，实现燃烧 2．模型认知是化学核心素养之一，下列化学模型不正确的是（） A．物质燃烧的条件 B．   反应类型之间的关系 C．   微粒与元素的关系 D．   实验室制取气体的一般思路和方法 3．在加油站、油库、煤矿矿井内，需要张贴的图标是（） A． B． C． D． 4．加快推动生态环境质量改善，建设美丽中国。下列有关说法错误的是（） A．加强大气质量监测 B．推广新能源汽车，减少汽车尾气排放 C．应用新技术、新工艺减少污染物的产生 D．焚烧秸秆，为农作物供给肥料 5．二氧化碳灭火器(如图所示)使用广泛，生产时将二氧化碳气体加压液化后装入小钢瓶中，使用时将其喷出灭火。下列有关该灭火器的说法错误的是（） A．灭火时，液态二氧化碳起降温和隔绝空气的作用 B．使用时先拉出保险销，再按下压把喷出灭火 C．加压液化时，二氧化碳分子体积变小 D．适用于扑灭图书馆内图书失火 6．有关燃烧条件的实验探究(白磷、红磷的着火点分别是40℃和240℃)如图。下列说法错误的是（） A．①②处说明燃烧需要温度达到着火点 B．①③和③④处均能说明燃烧需要氧气 C．①④处燃烧时都能有效避免空气污染 D．实验室中少量白磷可以保存在冷水中 7．某实验小组从定性的角度探究汽油的元素组成（实验装置如图，夹持仪器已略）下列说法不正确的是（） A．观察到漏斗内壁出现水滴，说明汽油中含有氢元素和氧元素 B．观察到试管中澄清石灰水迅速变浑浊，说明汽油中含有碳元素 C．向外抽动活塞可使汽油燃烧生成的气体能通过漏斗被吸入试管中 D．实验时要准备好湿毛巾，必要时可通过覆盖使燃着的汽油熄灭 8．燃料的变革预示着文明的进步，我国家用燃料使用的大致顺序为木柴→煤炭→天然气和电力等。现在有很多地区依然保留着柴火灶（内部结构如图），它是古代劳动人民智慧的结晶。下列说法不正确的是（） A．为保证充分燃烧，添加木柴时不能紧密堆积 B．通风口的作用是为木柴燃烧提供充足的氧气 C．为提高加热效率，铁锅与铁栅应尽量靠近 D．观察到烟囱口有浓烟，则说明木材燃烧不充分 9．某同学对所学部分化学知识归纳如下，不完全正确的一组是（） A.性质与用途 B.能源与环境 ①一氧化碳有还原性——炼铁 ②浓硫酸有吸水性——气体干燥剂 ③酒精有可燃性——作燃料 ①煤、天然气燃烧——无污染 ②可燃冰燃烧——不产生温室效应 ③太阳能、风能——可再生能源 C.化学与生活 D.化学家与贡献 ①二氧化碳灭火器——灭火时有降温和隔绝空气的作用 ②洗面奶洗脸——利用其乳化功能 ③食醋清洗水垢——食醋能与水垢反应 ①张青莲——测量相对原子质量 ②波义耳——发现酸碱指示剂 ③侯德榜——发明联合制碱法 A．A B．B C．C D．D 10．如图为探究燃烧条件的微型实验装置示意图，实验前先通入CO2至充满装置，再往水槽中加热水。下列说法不正确的是（） A．水槽中加入热水后，白磷未燃烧，是因为白磷没有与氧气接触 B．推动注射器活塞，白磷燃烧，红磷仍不燃烧，说明温度未达到红磷的着火点 C．白磷燃烧时再通入CO2，白磷停止燃烧，说明隔绝氧气可灭火 D．本实验制备O2需要的反应物有2种 11．实验是化学研究物质的基本方法。下列实验方案中，可行的是（） A．除去二氧化碳中混有的一氧化碳：将混合气体点燃 B．除去氧化铜中混有的木炭粉：向固体中通入一氧化碳后加热 C．检验甲烷中是否混有氢气：点燃气体，在火焰上方罩一冷而干燥的烧杯 D．区分空气与呼出气体中O2的含量：向集气瓶中伸入燃烧的小木条 12．一种以NiFe2O4为催化剂制取氢气的反应原理如图所示，其中箭头表示生成。下列说法不正确的是（） A．该过程中，理论上无需不断补充NiFe2O4 B．反应Ⅰ中的能量转化是太阳能转化为化学能 C．反应Ⅰ中NiFe2O4参加了化学反应 D．通过该反应制取氢气，最终生成物有3种 13．从古至今，尤其是近几十年来，燃料及能源经历了巨大的变化。学习小组运用调查研究的方法收集资料，开展跨学科实践活动。 任务一：了解家用燃料的变迁 学习小组查得家用燃料的变迁如图 (1)从柴草到管道天然气，燃料燃烧的目的主要是为了将___________能转变为热能。其中燃煤时常将煤做成蜂窝煤的目的是___________。 任务二：调查我市的家用燃料 我市目前使用的家用燃料以管道天然气为主，少量使用液化石油气。 (2)从微观角度分析，C3H8和CH4性质不同的原因是___________，在使用天然气灶时，观察到火焰变黄、锅底变黑，则应该将空气进风口___________(选填“调大”或“调小”)。 任务三：展望未来的家用燃料 氢能源是新型清洁能源。科学家们研究出一种新型的催化剂，可在太阳光照射下实现水高效分解制氢。该反应的微观示意图如图2所示： (3)反应前后未发生改变的微粒是___________(填化学符号)。 (4)写出反应Ⅰ的化学方程式___________，理论上若要制取50kg氢气，需要水的质量是___________kg。 (5)预测未来家用燃料的发展趋势是___________(填一条)。 14．某火箭发射时甲烷(CH4)与液氧点燃条件下反应生成二氧化碳和水的微观示意图如图。用化学用语或文字回答下列问题。 (1)上述反应中，具有可燃性的物质是___________(写名称)；能支持燃烧的物质是___________(写化学式)。 (2)一个甲烷(CH4)分子是由___________构成。 (3)水属于___________(填选项字母)。 A．单质 B．化合物 C．氧化物 D．混合物 E．纯净物 (4)写出上述反应的化学方程式：___________。 15．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。 (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。 【现象与结论】 (2)①图1中铜片上的白磷燃烧，红磷不燃烧，得出燃烧的条件之一是___________。 ②小红根据图1中___________现象，得出燃烧的条件之一是可燃物与氧气接触。 【评价与反思】 (3)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___________(答出一点即可)。 (4)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___________。 【调控有术】化学反应速率与多种因素有关，为探究影响过氧化氢分解速率的因素，小组同学分别取足量且等质量的过氧化氢溶液完成了下列实验。 实验序号 过氧化氢溶液的浓度 二氧化锰粉末的质量/g 温度/℃ 10秒共收集到氧气的体积/mL ① 3% 0 10 几乎无 ② 5% 0 20 几乎无 ③ 5% 0.5 20 14 ④ 10% 0.5 20 80 (5)探究催化剂对过氧化氢分解速率的影响，应选择的实验序号是___________；通过对比实验③④可探究的影响因素是___________。小组同学能否通过上述实验探究出温度对过氧化氢分解速率的影响___________(填“能”或“不能”)。 【应用有方】 (6)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。炒菜时如果油锅着火，可采取的灭火措施是___________(写一条即可)。 16．自然界中的铜元素存在于多种矿石中，如黄铜矿、辉铜矿等。 (1)工业上常用火法炼铜，其过程是以辉铜矿（Cu2S）为原料制备铜单质，发生反应的化学方程式为。若用1000t含Cu2S80%的矿石，理论上炼得铜的质量是多少?（写出计算过程）。 (2)黄铜矿（CuFeS2）是炼铜的主要原料之一，炼铜过程中产生的二氧化硫若不处理直接排放，会导致_____。 学科网（北京）股份有限公司 $ 第七单元 能源的合理利用与开发 01. 学习目标 1. 了解燃烧的条件，了解使燃料充分燃烧的措施； 2. 认识灭火的原理和方法； 3. 了解煤和石油产品的综合利用；知道甲烷的性质； 4. 了解化石能源使用对环境的影响；了解目前使用和开发的各种新能源。 重点 燃烧的条件；灭火的原理与方法； 化石能源及使用对环境的影响； 难点 灭火的原理与方法；化石能源及使用对环境的影响； 02. 思维导图 03. 第一部分 1、 燃烧的条件 1. 燃烧 通常情况下，可燃物与氧气发生的一种发光、放热、剧烈的氧化反应叫作燃烧。 【点拨】 有发光、放热现象不一定是燃烧，例：灯泡通电后发光、放热； 广义的燃烧指的是伴有发光放热的剧烈的化学反应，不一定需要氧气；例：氢气在氯气中的燃烧， 2. 可燃物的着火点 可燃物达到燃烧所需要的最低温度叫做该物质的着火点。 表7-1 通常情况下一些常见物质的着火点 物质 白磷 红磷 木材 木炭 无烟煤 着火点/℃ 40 260 240~270 320~400 600~700 【点拨】 不同物质的着火点一般不同，着火点是物质本身的固有属性，一般不随外界条件的改变而改变。 “降低可燃物的着火点”这种表述是错误的。 3. 探究燃烧的条件 实验方法 控制变量法 实验步骤 (1)在500mL烧杯中加入300 mL热水，并放入用硬纸圈圈住的一小块白磷，在烧杯上盖一片薄铜片 在铜片的一端放一小堆干燥的红磷，另一端放一小块已用滤纸吸去表面上水的白磷 (2)用导管对准上述烧杯热水中的白磷，通入少量氧气(或空气） 实验示意图 实验现象 铜片上的白磷燃烧，红磷不燃烧；热水中的白磷不燃烧 热水中的白磷燃烧 实验分析 ①白磷和红磷都是可燃物； ②薄铜片上的红磷和白磷都与氧气接触，温度相同，达到了白磷所需的最低温度，没有达到红磷所需的最低温度； ③薄铜片上的白磷和水中的白磷温度都达到了着火点，薄铜片上的白磷与氧气接触，水中的白磷没有与氧气接触； ④热水中白磷的温度达到可燃物的着火点，需要与氧气（或空气）接触； 实验结论 燃烧需要温度达到可燃物的着火点，需要与氧气（或空气）接触 【点拨】 · 铜片的作用：利用其导电性； · 热水的作用：①为薄铜片上的药品提供热量，②隔绝氧气。 · 由于白磷燃烧生成的白烟（五氧化二磷有毒，会污染空气），所以本实验需在通风橱或排风设备下进行，也可将实验改在密闭容器中进行。 · 白磷保存在水中，必须全部浸没在水下，隔绝空气。 白磷的着火点很低，只有40℃，暴露在空气中会自燃，所以必须隔绝空气保存。而白磷密度比水大，会沉在水下，所以采用水保存。 4. 燃烧的条件 燃烧需要三个条件： 三者缺一不可 ①可燃物 ②氧气（或空气） ③达到燃烧所需的最低温度（着火点） 【思考与讨论】 · 纸火锅中的纸为什么不能燃烧？ 因为水的沸点低于纸的着火点，所以纸不会燃烧。 · 釜底抽薪：燃烧需要可燃物； · 顺风吹火、煽风点火：为燃烧提供充足的氧气（或空气）； · 钻木取火：摩擦生热，使温度达到可燃物的着火点。 2、 燃料燃烧的调控 1. 燃料的充分燃烧 不充分燃烧的缺点 充分燃烧的条件 充分燃烧的意义 ①放出的热量少，燃料利用率低，浪费资源； ②产生黑烟、一氧化碳等物质，污染空气； ①要有足够的空气（或氧气）； ②燃料与空气要有足够大的接触面积； ①提高燃料的燃烧利用率，节约能源； ②减少空气污染。 【思考与讨论】 在日常生活中你是否遇到这样的情况：做饭时，有时燃气灶的火焰呈现黄色或橙色，锅底出现黑色物质。此时就需要调节一下灶具的进风口，这是为什么呢? 燃料充分燃烧时需要足够的氧气（或空气）。当燃气灶的火焰呈现黄色或橙色，锅底出现黑色物质时，说明氧气（或空气）的量不足，燃气发生不完全燃烧，因此需要调节灶具的进风口，以增大氧气（或空气）的进入量。 【知识拓展】 · 使燃料充分燃烧的方法： ①增大可燃物与氧气（或空气）的接触面，例-把燃煤加工成“蜂窝煤”或粉碎成粉末状； ②增大氧气（或空气）的供给量，例点燃篝火时架空木材。 · 当燃料的种类发生改变时，所用燃具也要作出相应的调整： 更换燃料后耗氧量增加——调大燃具的进风口或调小进气口； 更换燃料后耗氧量减少——调小燃具的进风口或调大进气口。 2. 灭火的原理和方法 （1） 分析灭火的原理 实例 措施 原理 森林或草原着火 将火焰蔓延路线前面的树木或草清除 清除可燃物（或使可燃物与其他物品隔离） 熄灭燃气灶火焰 关闭阀门 隔绝氧气（或空气） 油锅着火 用锅盖盖灭 酒精灯打翻着火 用湿抹布盖灭 住宅失火 用高压水枪灭火 使可燃物的温度降到着火点以下 吹灭蜡烛 用嘴吹灭 油锅着火 添加青菜 （2） 灭火原理 满足其一即可 ①清除可燃物（或使可燃物与其他物品隔离）； ②隔绝氧气（或空气）； ③使可燃物的温度降到着火点以下。 · 根据燃烧的条件请你归纳灭火的原理。 灭火的原理就是破坏燃烧的条件。 · 室内起火时，为什么不能开窗通风？ 室内起火时，不能打开门窗通风，否则会加快空气流通，使火势更大。 （3） 简易灭火器的设计与制作 ①实验与分析 实验操作 实验现象 实验分析 Ⅰ点燃三只蜡烛，在其中一支蜡烛上扣一个烧杯； 一段时间后蜡烛熄灭 烧杯中的氧气耗尽时蜡烛熄灭 Ⅱ 将另两支蜡烛分别放在两个烧杯中； 蜡烛正常燃烧 蜡烛与氧气充分接触，正常燃烧 Ⅲ 然后向一个烧杯中加适量碳酸钠溶液和盐酸 有气泡产生，蜡烛熄灭 碳酸钠与盐酸反应生成大量的二氧化碳气体， 二氧化碳不燃烧，也不支持燃烧 ②设计与制作 设计 说明 正立时：小试管中的盐酸与吸滤瓶中的碳酸钠溶液不接触，不反应。 倒置时：盐酸与碳酸钠溶液大面积接触，反应产生大量的二氧化碳气体，强大的气压使二氧化碳气体夹带着液体一并溢出，喷射在可燃物的表面以起到隔绝空气及降温的作用。 （4） 几种常见的灭火器及其灭火原理和适用范围 灭火器 灭火原理 适用范围 干粉灭火器 利用压缩的氮气等吹出干粉(主要含有碳酸氢钠或磷酸二氢铵)，有隔绝空气等作用 具有流动性好、喷射率高、不腐蚀容器和不易变质等优良性能，除可用来扑灭一般火灾外，还可用来扑灭油、气等燃烧引起的火灾 二氧化碳灭火器 将液态二氧化碳储存在小钢瓶中，灭火时再将其喷出，有降温和隔绝空气的作用 灭火时不会因留下痕迹而使物体损坏，可用来扑灭图书、档案、贵重设备、精密仪器等存放场所的火灾 水基型灭火器 产生的泡沫喷射到燃料表面，使可燃物与空气隔绝 能快速、高效灭火，可用来扑灭非水溶性可燃液体，如汽油、柴油等，以及固体材料，如木材、棉布等燃烧引起的火灾 【思考与讨论】 油、电等着火为什么不能用水扑灭？ 油燃烧引起的失火不能用水扑灭，因为油的密度比水的密度小，用水灭火，油会浮在水面上，造成火势蔓延； 电器设备或电线着火时，用水扑灭易引发触电，应该先切断电源，再用干粉灭火器或液态二氧化碳灭火器灭火。 （5） 火灾自救 ①若火势不大，可根据起火原因选择合适的方法和灭火器材将火扑灭； ②若火势较大或有蔓延的趋势和可能，应立即拨打火警电话119，并采取必要的自救措施，如用湿毛巾捂住口鼻，蹲下靠近地面或沿墙壁跑离着火区域等。 3、 易燃物和易爆物的安全知识 1. 可燃物的爆炸 （1） 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（如天然气、煤气、液化石油气）以及面粉、煤粉等粉尘遇明火或电火花都可能发生爆炸。 （2） 爆炸极限：可燃性气体等在空气中达到一定含量时，遇到火源就会发生爆炸。这个能发生爆炸的含量范围。叫做爆炸极限。 注：在爆炸极限外，可燃性气体相对太少或氧气相对较少，即使燃烧，放出的热量有限，不足以引发爆炸。 【知识拓展】 物理爆炸：是气体在有限的空间内膨胀、压强增大造成的，没有新物质生成，例气球爆炸、轮胎爆炸等； 化学爆炸（大多数是燃烧的一种形式）：可燃性气体或粉尘在有限的空间内急剧燃烧，放出大量的热使气体体积迅速膨胀而引起的，有新物质生成，例煤矿瓦斯爆炸、一氧化碳或面粉与空气混合遇明火爆炸。 【点拨】燃烧、爆炸、缓慢氧化与自燃的分析 燃烧 （化学）爆炸 缓慢氧化 自燃 概述 可燃物与氧气发生的一种发光、放热的剧烈的氧化反应 可燃物在有限的空间内急剧燃烧引起爆炸 进行得很慢，甚至不易被察觉的氧化反应 由缓慢氧化引起的自发燃烧 反应条件 可燃物，与氧气（或空气）接触，温度达到可燃物的着火点 可燃物在有限空间内急剧燃烧，产生的热量来不及散失 与氧气（或空气）接触，温度没有达到可燃物的着火点 与氧气（或空气）接触，热量不能及时散失，温度达到可燃物的着火点 反应现象 发光、放热 发光、放热、爆炸 放热不明显，不易察觉 由不明显到发光、放热 反应程度 剧烈 异常剧烈 缓慢 由缓慢转为剧烈 联系 都是氧化反应，都放热 2. 消防安全标准 （1） 常见的易燃物质有：硫、磷、酒精、液化石油气、氢气、乙炔、沼气、石油产品、面粉、棉絮等。 （2） 易爆物：指的是那些受热或受撞击时容易发生爆炸的物质。如火药等。 4、 化学反应中的能量变化 1. 乙醇，俗称酒精，化学式为C2H5OH； 物理性质，无色、有特殊气味的液体，易挥发，能与水任意比互溶； 化学性质，可燃性，乙醇燃烧发出淡蓝色火焰，放出大量的热， 用途，可用作酒精灯、内燃机等的燃料，体积分数为75%的酒精溶液可用作医用消毒剂等。 2. 生石灰和水的反应 实验操作 实验结论 【7-1】在一支试管中加入一小匙干燥的生石灰(CaO)或生活中使用的生石灰干燥剂，插入温度计，再加入约2 mL水。观察现象。 氧化钙与水反应生成氢氧化钙并放出热量 3. 化学反应在生成新物质的同时，还伴随着能量的变化。化学反应中能量的变化通常表现为热量的变化，有些反应放出热量，而有些反应吸收热量。 4. 一些吸热反应： 等； 一些放热反应：物质燃烧、缓慢氧化、、金属与盐酸的反应等。 5. 人类生活对能量的利用 生活燃料的利用 做饭、取暖等 利用燃料产生的热量 发电、烧纸陶瓷、冶炼金属和发射火箭等 爆炸产生的能量 开矿采煤、开山炸石、拆除危旧建筑等 食物在体内缓慢氧化放出热量 维持体温和日常活动所需要的能量 04. 第二部分 1、 化石能源的利用 目前人类利用的能量大多来自化石能源，如煤（工业的“粮食”）、石油（工业的“血液”）、天然气（清洁能源）等，均是不可再生能源，这些化石能源及其加工后的产品常被用作燃料，因此化石能源也被称为化石燃料。 1. 煤和石油 煤 石油 形成 古代植物等被埋于土中，经长期复杂变化形成 古代生物的遗骸被层层沙泥掩埋，经长期复杂变化形成 性质 褐色固体，有光泽，具有可燃性 粘稠液体 组成 主要含有C，还含有H、O、N、S等元素 主要含C、H，还含有少量的S、O、N等元素 分类 混合物 综合利用 用途 重要的能源、化工原料 液化石油气是石油化工的一种产品，其主要成分是丙烷、丁烷、丙烯和丁烯等，加压后可储存在钢瓶中，一般作为燃料使用。 煤气是煤综合利用的产物，是由一氧化碳、氢气和甲烷等组成的混合气体，可用作居民生活燃气和化工原料。一般是用管道输送。 【点拨】 · 煤隔绝空气加强热分解的过程叫作煤的干馏，煤干馏过程中有新物质生成，属于化学变化； · 石油分馏得到不同的产品是利用石油中各成分的沸点不同，此过程中没有新物质生成，属于物理变化； · 液化石油气是易燃易爆，其钢瓶内压强较大，使用时要注意安全。 2. 天然气 天然气主要含有由碳和氢组成的气态碳氢化合物，其中最主要的成分是甲烷。 我国是世界上最早利用天然气的国家。明代的《天工开物》记载了我国古代人民利用天然气熬制井盐。 （1） 天然气的主要成分是甲烷（CH4，俗称沼气），还含有其他杂质，属于混合物，是较清洁的气态化石燃料。 （2） CH4的物理性质：无色、无味的气体，极难溶于水，密度比空气小。 （3） 探究CH4的可燃性 【注意：点燃甲烷前，要先检验甲烷的纯度】 实验探究【实验7-2】 ①观察甲烷的颜色、状态。点燃从导管放出的甲烷，在火焰的上方罩一个干燥的烧杯。过一会儿，观察烧杯壁上的现象。 ②迅速把烧杯倒过来，向烧杯内注入少量澄清石灰水，振荡，观察现象 实验装置 实验现象 甲烷燃烧产生明亮的蓝色火焰，放出热量，烧杯内壁出现无色液滴 澄清石灰水变浑浊 化学方程式 （4） 存在 ①有石油的地方就有天然气； ②煤矿的矿井里逸出的气体（瓦斯气体）主要成分是CH4； ③沼气的主要成分也是CH4，秸秆、杂草、人畜粪便等废弃物放在密闭的沼气池中发酵，就可产生甲烷，属于可再生能源； ④海底的可燃冰（是混合物），是在高压和低温条件下形成的，主要成分是甲烷水合物（CH4·xH2O），具有热量高、储量巨大等优点，开采的关键是解决技术上的问题，如果开发和利用不当，有可能引发地质灾害和温室效应加剧等问题。 2、 降低化石能源的利用对环境的影响 1. 使用燃料对环境的影响 （1） 化石燃料燃烧造成的空气污染 ①煤燃烧时产生的SO2、NOx等污染物→酸雨； ②汽车燃料的燃烧对空气的影响：汽车使用的汽油或柴油燃烧时产生的CO、未燃烧的碳氢化合物、NOx和烟尘等，会随尾气直接排放到空气中，造成污染； 减少污染的措施： · 改进汽车发动机的燃烧方式，使汽油或柴油能充分燃烧； · 使用催化净化装置，使有害气体转化为无害物质； · 加大检测尾气力度，禁止未达环保标准的汽车上路； · 推广使用电动汽车。 ③大量化石能源燃烧释放的CO2→温室效应加剧，导致全球变暖。 （2） 合理使用化石燃料的方法 ①节约化石燃料，合理使用与开采； ②提高化石燃料的利用率； ③开发新能源。 2. 新能源的利用与开发 （1） 氢气（理想的清洁、高能燃料） ①氢能源的优点：氢气本身无毒，燃烧的生成物是水，无污染； 可用水为原料制取，原料来源丰富； 同等质量的氢气燃烧时放出的热量较其他燃料高（热值高）。 ②氢气的用途：作为一种清洁的高能燃料，已应用于航天、交通等领域； 作为化学电源，氢氧燃料电池已被应用，如用作汽车驱动电源等， 如我国研制的大推力氢氧火箭发动机、氢能源市域列车等。 ③氢气的性质 物理性质：氢气是无色、无味、难溶于水、密度比空气密度小； 化学性质：可燃性 还原性 ④氢气的实验室制取 药品 锌粒和稀硫酸 反应原理 实验装置 排水法 向下排空气法 反应物为固体和液体的混合物，反应条件为常温，故选用固液常温型发生装置 ⑤氢气的工业制法：一般通过电解水或以化石能源为原料制取氢气 ⑥氢能源尚未广泛应用的原因：氢气大量制取和储运成本较高。 ⑦发展前景：随着科技的发展，氢能源的开发和利用已取得很大进展，氢气将可能成为主要的能源之一。 （2） 开发和利用新能源 人们正在开发和利用许多其他能源，如太阳能、风能、地热能、潮汐能、核能和生物质能（包括植物、动物、微生物，以及动物产生的废弃物等）等，促进能源消费结构不断优化，向清洁低碳方向转变。 【知识归纳】 气体的鉴别与混合气体组成的推断 ①鉴别气体时，首先要分析各种气体的性质，根据性质的不同来选择合适的方法。 常见气体 O2 CO2 CO H2 CH4 常用的检验试剂或方法 带火星的木条 澄清石灰水 点燃，火焰上方罩一个蘸有澄清石灰水的烧杯 先通过灼热的氧化铜，再通入澄清石灰水 点燃，火焰上方罩一个干燥的烧杯 点燃，火焰上方罩一个干燥的烧杯，过一会，迅速把烧杯倒过来，注入少量澄清石灰水，振荡 现象 木条复燃 澄清石灰水变浑浊 蓝色火焰，澄清石灰水变浑浊 黑色粉末变为红色，澄清石灰水变浑浊 淡蓝色火焰，烧杯内壁上有水珠 明亮的蓝色火焰，烧杯内壁上有水珠，澄清石灰水变浑浊 ②推断混合气体组成时，要注意防止干扰，实验时对后续气体检验可能会造成干扰的气体，要先检验并除去。 05. 夯实基础 1．对下列成语中蕴含的化学原理解释不正确的是（） A．火上浇油：增加可燃物，可以使燃烧更旺 B．釜底抽薪：其原理是隔绝氧气以达到灭火的目的 C．煽风点火：加速空气流动，补充氧气，从而促进燃烧 D．钻木取火：摩擦生热，提高温度到木材的着火点，实现燃烧 【答案】B 【详解】A、火上浇油，是指燃烧过程中，添加可燃物，从而使燃烧更旺，不符合题意； B、釜底抽薪，是清除可燃物，达到灭火的目的，符合题意； C、煽风点火，是加速空气流动，提供充足的氧气，使火燃烧的更旺，不符合题意； D、钻木取火，是摩擦生热，使温度达到木材的着火点，从而使其燃烧，不符合题意。故选B。 2．模型认知是化学核心素养之一，下列化学模型不正确的是（） A．物质燃烧的条件 B．   反应类型之间的关系 C．   微粒与元素的关系 D．   实验室制取气体的一般思路和方法 【答案】B 【详解】A、燃烧的条件：可燃物、与氧气接触、温度达到可燃物的着火点，三个条件缺一不可，模型正确，不符合题意； B、化合反应是由两种或两种以上物质生成另一种物质的反应，氧化反应是物质与氧气发生的反应，则化合反应与氧化反应属于交叉关系；分解反应是由一种反应物生成两种或两种以上其他物质的反应，则化合反应与分解反应属于并列关系，模型错误，符合题意； C、元素是质子数相同的一类原子的总称，氧离子、氧原子的质子数均为8,属于氧元素，模型正确，不符合题意； D、实验室制取气体的一般思路和方法：确定制取气体的反应原理、设计制取气体的实验装置、验证得到的气体就是所要制取的气体，模型正确，不符合题意。故选B。 3．在加油站、油库、煤矿矿井内，需要张贴的图标是（） A． B． C． D． 【答案】D 【详解】加油站、油库、煤矿矿井内含有大量的可燃性颗粒，混有一定量的空气，遇到明火，容易发生爆炸，故应张贴与燃烧相关的标志。 A、该图表示可回收物，不符合题意； B、该图表示有毒品，不符合题意； C、该图表示腐蚀品，不符合题意； D、该图表示禁止烟火，符合题意。故选D。 4．加快推动生态环境质量改善，建设美丽中国。下列有关说法错误的是（） A．加强大气质量监测 B．推广新能源汽车，减少汽车尾气排放 C．应用新技术、新工艺减少污染物的产生 D．焚烧秸秆，为农作物供给肥料 【答案】D 【详解】A、加强大气质量监测，有利于增强人们的环保意识，保护环境，该选项说法正确； B、推广新能源汽车，有利于减少汽车尾气排放，保护环境，该选项说法正确； C、应用新技术、新工艺减少污染物的产生，有利于保护环境，该选项说法正确； D、焚烧秸秆会污染环境，该选项说法不正确。故选D。 5．二氧化碳灭火器(如图所示)使用广泛，生产时将二氧化碳气体加压液化后装入小钢瓶中，使用时将其喷出灭火。下列有关该灭火器的说法错误的是（） A．灭火时，液态二氧化碳起降温和隔绝空气的作用 B．使用时先拉出保险销，再按下压把喷出灭火 C．加压液化时，二氧化碳分子体积变小 D．适用于扑灭图书馆内图书失火 【答案】C 【详解】A、灭火时，液态二氧化碳气化时吸热，降低可燃物的温度，同时二氧化碳能隔绝空气，A选项不符合题意； B、灭火器使用先拉保险销，再按下压把，B选项不符合题意； C、加压液化时，二氧化碳分子间间隔变小，分子体积不变，C选项符合题意； D、二氧化碳灭火后不留痕迹，可用于扑灭图书失火，D选项不符合题意。故选C。 6．有关燃烧条件的实验探究(白磷、红磷的着火点分别是40℃和240℃)如图。下列说法错误的是（） A．①②处说明燃烧需要温度达到着火点 B．①③和③④处均能说明燃烧需要氧气 C．①④处燃烧时都能有效避免空气污染 D．实验室中少量白磷可以保存在冷水中 【答案】C 【详解】①处白磷与氧气接触且温度达到白磷的着火点，所以白磷燃烧；②处红磷与氧气接触，但温度没有达到红磷的着火点，所以红磷不燃烧；③处白磷温度达到其着火点，但没有与氧气接触，所以白磷不燃烧；④处白磷与氧气接触且温度达到白磷的着火点，所以白磷燃烧。 A、对比①处白磷燃烧、②处红磷不燃烧，说明燃烧需要温度达到可燃物的着火点，故说法正确； B、对比①处白磷燃烧、③处白磷不燃烧，说明燃烧需要与氧气接触；对比③处白磷不燃烧、④处白磷燃烧，说明燃烧需要与氧气接触，故说法正确； C、①处白磷燃烧时产生的五氧化二磷会逸散到空气中，造成空气污染；④处白磷燃烧时产生的五氧化二磷能被水吸收，能有效避免空气污染，故说法错误； D、白磷极易自燃，实验室中通常用冷水隔绝空气保存，故说法正确。故选C。 7．某实验小组从定性的角度探究汽油的元素组成（实验装置如图，夹持仪器已略）下列说法不正确的是（） A．观察到漏斗内壁出现水滴，说明汽油中含有氢元素和氧元素 B．观察到试管中澄清石灰水迅速变浑浊，说明汽油中含有碳元素 C．向外抽动活塞可使汽油燃烧生成的气体能通过漏斗被吸入试管中 D．实验时要准备好湿毛巾，必要时可通过覆盖使燃着的汽油熄灭 【答案】A 【详解】A、漏斗内壁出现水滴，说明汽油燃烧生成了水(H2O)，根据质量守恒定律，反应前后元素种类不变，可说明汽油中含有氢元素，但氧元素可能来自氧气(O2)，不能说明汽油中含有氧元素，该说法不正确。 B、澄清石灰水变浑浊，说明生成了二氧化碳(CO2)，可说明汽油中含有碳元素，该说法正确。 C、向外抽动活塞，装置内压强减小，汽油燃烧生成的气体被吸入试管中，该说法正确。 D、湿毛巾覆盖可隔绝氧气，使燃着的汽油熄灭，实验时准备湿毛巾是必要的安全措施，该说法正确。故选A。 8．燃料的变革预示着文明的进步，我国家用燃料使用的大致顺序为木柴→煤炭→天然气和电力等。现在有很多地区依然保留着柴火灶（内部结构如图），它是古代劳动人民智慧的结晶。下列说法不正确的是（） A．为保证充分燃烧，添加木柴时不能紧密堆积 B．通风口的作用是为木柴燃烧提供充足的氧气 C．为提高加热效率，铁锅与铁栅应尽量靠近 D．观察到烟囱口有浓烟，则说明木材燃烧不充分 【答案】C 【详解】A、为了保证充分燃烧，应该使燃料与空气有足够大的接触面积，因此添加木柴时应该留有空隙，不能堆积紧密，故选项说法正确； B、燃烧需要氧气，通风口的作用是为木柴燃烧提供充足的氧气，故选项说法正确； C、为了提高加热效率，应该使用外焰加热，不能使铁锅与铁栅靠得太近，故选项说法错误； D、观察到烟囱口有浓烟，说明燃料燃烧不充分，故选项说法正确。故选C。 9．某同学对所学部分化学知识归纳如下，不完全正确的一组是（） A.性质与用途 B.能源与环境 ①一氧化碳有还原性——炼铁 ②浓硫酸有吸水性——气体干燥剂 ③酒精有可燃性——作燃料 ①煤、天然气燃烧——无污染 ②可燃冰燃烧——不产生温室效应 ③太阳能、风能——可再生能源 C.化学与生活 D.化学家与贡献 ①二氧化碳灭火器——灭火时有降温和隔绝空气的作用 ②洗面奶洗脸——利用其乳化功能 ③食醋清洗水垢——食醋能与水垢反应 ①张青莲——测量相对原子质量 ②波义耳——发现酸碱指示剂 ③侯德榜——发明联合制碱法 A．A B．B C．C D．D 【答案】B 【详解】A、①一氧化碳有还原性——炼铁：一氧化碳在高温下能与铁矿石(如氧化铁)反应，还原出铁，这是工业炼铁的原理，正确。 ②浓硫酸有吸水性——气体干燥剂：浓硫酸能吸收水分，常用于干燥中性或酸性气体(如氢气、二氧化碳)，正确。 ③酒精有可燃性——作燃料：酒精(乙醇)易燃烧，释放热量，可用作燃料(如酒精灯)，正确。结论A组完全正确。 B、①煤、天然气燃烧——无污染：煤燃烧会产生二氧化硫、氮氧化物等污染物，导致酸雨和空气污染，错误。 ②可燃冰燃烧——不产生温室效应：可燃冰主要成分是甲烷水合物，燃烧后生成二氧化碳，二氧化碳是温室气体，会导致温室效应，错误。 ③太阳能、风能——可再生能源：太阳能和风能来自自然，可不断再生，不会枯竭，正确。结论B组不完全正确。 C、①二氧化碳灭火器——灭火时有降温和隔绝空气的作用，正确。 ②洗面奶洗脸——洗面奶中的表面活性剂能将油脂乳化，形成乳浊液，便于水冲洗，正确。 ③食醋清洗水垢——水垢主要成分是碳酸钙，食醋(含醋酸)能与碳酸钙反应生成可溶性盐，从而去除水垢，正确。结论C组完全正确。 D、①张青莲——张青莲是中国化学家，他对多种元素的相对原子质量进行了精确测定，正确。 ②波义耳——波义耳是英国化学家，他首次发现石蕊等植物汁液可作酸碱指示剂，正确。 ③侯德榜——侯德榜是中国化学家，他发明了“侯氏制碱法”(联合制碱法)，用于生产纯碱和氯化铵，正确。结论D组完全正确。故选B。 10．如图为探究燃烧条件的微型实验装置示意图，实验前先通入CO2至充满装置，再往水槽中加热水。下列说法不正确的是（） A．水槽中加入热水后，白磷未燃烧，是因为白磷没有与氧气接触 B．推动注射器活塞，白磷燃烧，红磷仍不燃烧，说明温度未达到红磷的着火点 C．白磷燃烧时再通入CO2，白磷停止燃烧，说明隔绝氧气可灭火 D．本实验制备O2需要的反应物有2种 【答案】D 【详解】A、可燃物燃烧需要与氧气接触，且温度到达着火点，水槽中加入热水后，白磷未燃烧，是因为白磷没有与氧气接触，此选项正确； B、推动注射器活塞，过氧化氢在二氧化锰作催化剂的条件下发生反应生成氧气，白磷燃烧，红磷仍不燃烧，说明温度未达到红磷的着火点，此选项正确； C、白磷燃烧时再通入CO2，白磷停止燃烧，说明隔绝氧气可灭火，此选项正确； D、本实验制备O2，过氧化氢是反应物，二氧化锰是催化剂，不是反应物，此选项错误。故选D。 11．实验是化学研究物质的基本方法。下列实验方案中，可行的是（） A．除去二氧化碳中混有的一氧化碳：将混合气体点燃 B．除去氧化铜中混有的木炭粉：向固体中通入一氧化碳后加热 C．检验甲烷中是否混有氢气：点燃气体，在火焰上方罩一冷而干燥的烧杯 D．区分空气与呼出气体中O2的含量：向集气瓶中伸入燃烧的小木条 【答案】D 【详解】A、因CO2大量存在时，CO无法点燃，实验方案不可行； B、因CO会还原CuO，反而除去主要物质，实验方案不可行； C、因CH4和H2燃烧均生成水，无法检验氢气，实验方案不可行； D、因空气中O2含量较高，木条继续燃烧，呼出气体中O2含量较低，木条熄灭或燃烧减弱，实验方案可行；故选D。 12．一种以NiFe2O4为催化剂制取氢气的反应原理如图所示，其中箭头表示生成。下列说法不正确的是（） A．该过程中，理论上无需不断补充NiFe2O4 B．反应Ⅰ中的能量转化是太阳能转化为化学能 C．反应Ⅰ中NiFe2O4参加了化学反应 D．通过该反应制取氢气，最终生成物有3种 【答案】D 【详解】A、NiFe2O4为催化剂，反应前后质量和化学性质不变，则实验过程中不需要补充，该选项说法正确； B、该反应需要在太阳光作用下，则可将太阳能转化为化学能，该选项说法正确； C、由图可知，反应中NiFe2O4和H2O反应生成NiO、FeO和H2，则NiFe2O4参加了化学反应，该选项说法正确； D、由图可知，该反应最终生成物有H2、CO，共2种，该选项说法不正确。故选D。 13．从古至今，尤其是近几十年来，燃料及能源经历了巨大的变化。学习小组运用调查研究的方法收集资料，开展跨学科实践活动。 任务一：了解家用燃料的变迁 学习小组查得家用燃料的变迁如图 (1)从柴草到管道天然气，燃料燃烧的目的主要是为了将___________能转变为热能。其中燃煤时常将煤做成蜂窝煤的目的是___________。 任务二：调查我市的家用燃料 我市目前使用的家用燃料以管道天然气为主，少量使用液化石油气。 (2)从微观角度分析，C3H8和CH4性质不同的原因是___________，在使用天然气灶时，观察到火焰变黄、锅底变黑，则应该将空气进风口___________(选填“调大”或“调小”)。 任务三：展望未来的家用燃料 氢能源是新型清洁能源。科学家们研究出一种新型的催化剂，可在太阳光照射下实现水高效分解制氢。该反应的微观示意图如图2所示： (3)反应前后未发生改变的微粒是___________(填化学符号)。 (4)写出反应Ⅰ的化学方程式___________，理论上若要制取50kg氢气，需要水的质量是___________kg。 (5)预测未来家用燃料的发展趋势是___________(填一条)。 【答案】（1）化学 增大煤与空气的接触面积，使煤充分燃烧 （2）分子构成不同 调大 （3）H、O （4） 900 （5）向清洁、可再生方向发展（或热值高等） 【详解】(1)燃料燃烧的目的主要是为了将化学能转变为热能；将煤做成蜂窝煤可增大煤与空气的接触面积，使煤充分燃烧，故填：化学；增大煤与空气的接触面积，使煤充分燃烧； (2)从微观角度分析，不同的分子，其化学性质不同，C3H8和CH4化学性质不同的原因是分子构成不同；在使用天然气灶时，观察到火焰变黄、锅底变黑，说明天然气燃烧不充分，有炭黑生成，此时应该将空气进风口调大，使天然气与更多的氧气接触，从而充分燃烧，故填：分子构成不同；调大； (3)在化学变化中，分子可分，原子不可分，则由微观示意图可知，该反应前后未发生改变的微粒是H、O，故填：H、O； (4)由微观示意图可知，反应I是水在催化剂和太阳光照射下分解生成氢气和过氧化氢，化学方程式为，生成氢气的催化剂质量与参加反应水的质量比为1:18，则理论上若要制取50kg氢气，需要水900kg，故填：；900； (5)预测未来家用燃料的发展趋势是向清洁、可再生方向发展(或热值高等，合理即可)，故填：向清洁、可再生方向发展。 14．某火箭发射时甲烷(CH4)与液氧点燃条件下反应生成二氧化碳和水的微观示意图如图。用化学用语或文字回答下列问题。 (1)上述反应中，具有可燃性的物质是___________(写名称)；能支持燃烧的物质是___________(写化学式)。 (2)一个甲烷(CH4)分子是由___________构成。 (3)水属于___________(填选项字母)。 A．单质 B．化合物 C．氧化物 D．混合物 E．纯净物 (4)写出上述反应的化学方程式：___________。 【答案】（1）甲烷 O2 （2）1个碳原子和4个氢原子 （3） BCE （4） 【详解】(1)该反应涉及的物质为甲烷、氧气、二氧化碳和水，其中甲烷具有可燃性；该反应中氧气具有助燃性，能支持燃烧，故填：O2； (2)由图可知，一个甲烷分子是由1个碳原子和4个氢原子构成的； (3)水由同种物质组成，属于纯净物，是由H、O元素组成的纯净物，属于化合物，也属于氧化物。故选BCE； (4)由图可知，该反应为甲烷和氧气在点燃的条件下反应生成二氧化碳和水，该反应的化学方程式为： 。 15．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。 (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。 【现象与结论】 (2)①图1中铜片上的白磷燃烧，红磷不燃烧，得出燃烧的条件之一是___________。 ②小红根据图1中___________现象，得出燃烧的条件之一是可燃物与氧气接触。 【评价与反思】 (3)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___________(答出一点即可)。 (4)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___________。 【调控有术】化学反应速率与多种因素有关，为探究影响过氧化氢分解速率的因素，小组同学分别取足量且等质量的过氧化氢溶液完成了下列实验。 实验序号 过氧化氢溶液的浓度 二氧化锰粉末的质量/g 温度/℃ 10秒共收集到氧气的体积/mL ① 3% 0 10 几乎无 ② 5% 0 20 几乎无 ③ 5% 0.5 20 14 ④ 10% 0.5 20 80 (5)探究催化剂对过氧化氢分解速率的影响，应选择的实验序号是___________；通过对比实验③④可探究的影响因素是___________。小组同学能否通过上述实验探究出温度对过氧化氢分解速率的影响___________(填“能”或“不能”)。 【应用有方】 (6)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。炒菜时如果油锅着火，可采取的灭火措施是___________(写一条即可)。 【答案】（1）可燃物 （2）温度达到可燃物的着火点 铜片上的白磷燃烧，热水中的白磷不燃烧 （3）更环保 （4）可燃物与足够浓度的氧气接触 （5）②③ 过氧化氢溶液的浓度 不能 （6）用锅盖盖灭 【详解】(1)天然气、木炭是可燃物，能燃烧；水和石头不是可燃物，不能燃烧，因此得出燃烧的条件之一是可燃物。 (2)①白磷着火点40℃，红磷着火点240℃，图1中热水温度80℃，铜片上白磷燃烧、红磷不燃烧，说明燃烧的条件之一是温度达到可燃物的着火点。 ②铜片上的白磷与氧气接触且温度达到着火点，燃烧；热水中的白磷温度达到着火点但不与氧气接触，不燃烧。通过该铜片上的白磷燃烧，热水中的白磷不燃烧的现象，得出燃烧需要可燃物与氧气接触。 (3)磷燃烧产生的五氧化二磷会污染空气，图2装置密封，能防止五氧化二磷污染空气，更环保。 (4)从图4可知，白磷燃烧时氧气含量降低但未耗尽，说明“可燃物与氧气接触”应准确表述为可燃物与足够浓度的氧气接触。 (5)探究催化剂对过氧化氢分解速率的影响，需控制过氧化氢浓度、温度相同，改变是否加催化剂，因此选实验②③；实验③④中，过氧化氢溶液浓度不同，其他条件相同，可探究过氧化氢溶液的浓度对分解速率的影响；实验中没有控制温度为唯一变量的对比组，因此不能探究温度对过氧化氢分解速率的影响。 (6)油锅着火可采取用锅盖盖灭(隔绝氧气)或放入较多的蔬菜(降低温度至油的着火点以下)等灭火措施。 16．自然界中的铜元素存在于多种矿石中，如黄铜矿、辉铜矿等。 (1)工业上常用火法炼铜，其过程是以辉铜矿（Cu2S）为原料制备铜单质，发生反应的化学方程式为。若用1000t含Cu2S80%的矿石，理论上炼得铜的质量是多少?（写出计算过程）。 (2)黄铜矿（CuFeS2）是炼铜的主要原料之一，炼铜过程中产生的二氧化硫若不处理直接排放，会导致_____。 【答案】（1）解：设理论上炼得铜的质量为x 160 128 1000t×80% x x=640t 答：理论上炼得铜的质量是640t。 （2）酸雨 【详解】(1)见答案。 (2)二氧化硫排放到空气中，会与水反应生成亚硫酸，亚硫酸进一步被氧化为硫酸，随雨水降下形成酸雨，所以炼铜过程中产生的二氧化硫若不处理直接排放，会导致酸雨。 学科网（北京）股份有限公司 $