内容正文:
第七单元 能源的合理利用与开发
【考点梳理】
课题1燃料的燃烧
1.燃烧是______________________________。物质燃烧要同时足三个条件:(1)________________,(2)__________________,(3)__________________。
2.根据燃烧的条件可推出灭火的原理和方法有:
(1)_____________________________________;
(2)_____________________________________;
(3)_____________________________________。
3.易燃物和易爆物的安全知识
可燃性气体或粉尘与______________或____________混合,接触明火就有可能发生爆炸危险。
课题2化石能源的合理利用
1.化石燃料指的是___________、___________、_________。化石燃料是____________能源。
2.清洁燃料
①车用乙醇汽油:是将变性燃料乙醇和油以一定出例混合级的新型车料。它的优点是________________________________________。
②氢气:是最清洁的燃料,最大的优点是______________________。
③可燃冰:化学式__________________
3.新能源:太阳能、核能、风能、地热能、潮汐能等。
4.燃料的使用对环境的影响
①温室效应:_______________等气体能引起温室效应。
②酸雨:引起酸雨的气体是________、___________等气体。酸雨的危害____________、___________、__________。
【考点扫描】
考点1:燃烧与灭火
例1:用水可以熄灭着火的木材,这是因为( )
A.水蒸发吸热,降低了木材的着火点
B.水的密度比木材大
C.水蒸发吸热,提高了木材的着火点
D.蒸发吸热,温度降到着火点以下,且水蒸气又使可燃物隔绝空气
分析:从燃烧的条件可以推断灭火常用的三种方法,这就是移走可燃物、使可燃物与空气隔离、将温度降到可燃物的着火点以下。在燃烧着的木材上浇水,水受热后蒸发吸收热量,一方面能使温度降低到木材的着火点以下,另一方面产生的水蒸气又能使可燃物与空气隔绝,从而达到了灭火的目的。
答案:D
变式训练:
1.(泉州)野炊结束后,同学们及时用沙土盖灭火堆,其主要灭火原理是( )
A.将可燃物与氧气隔离 B.撤离可燃物
C.降低可燃物的着火点 D.降低可燃物的温度
2.(攀枝花)下列处理事故的方法中正确的是( )
A.炒菜时油锅着火,立即用水浇灭
B.电线老化短路起火,用水扑灭
C.学校图书馆内图书起火,立即用泡沫灭火器扑灭
D.厨房煤气管道漏气,立即关闭阀门并开窗通风
3.某校六楼寝室,学生熄灯就寝后,一同学违规点蜡烛看书,不小心引燃蚊帐,导致火灾。就此事件回答下列问题:
(1)从物质燃烧的条件看,蚊帐是 。
(2)同寝室同学惊醒后,一边拨打“119”,一边采取了下列自救措施,其中正确的是 。
A.用湿毛巾捂住口鼻迅速逃离 B.跳楼逃生
C.藏在桌子底下等待救援 D.开门使室内空气形成对流
(3)消防队员用高压水枪喷水将大火扑灭,水灭火的原理是 。
考点2:化石燃料
例2:下列关于世界三大化石燃料的各种说法不正确的是( )
A.石油是颜色深暗的黏稠状液体,没有固定的熔点和沸点
B.焦炭是将煤隔绝空气加热制得的,是冶金工业的重要原料
C.天然气的主要成分是CH4,它属于化石燃料
D.石油和煤的主要成分都是氢元素和碳元素,同时含有少量其他元素,如硫、氮等
分析:本题重在考查大家对于化石燃料的组成、性质等方面的认识。分析所给四个选项可知,A、B两种说法都是正确的;天然气虽是气体,但它同样是化石燃料,因为它也是由古代生物的遗骸经过复杂的变化所形成的;石油的主要成分是氢元素和碳元素,但煤的主要成分却只有碳元素,氢元素的含量是比较少的。
答案:D
变式训练:
4.石油被人们称为“工业的血液”,它没有固定的沸点,通过加热汽化、冷凝、分离可得到汽油、煤油等产品,由此可以判定石油属于( )
A.单质 B.化合物 C.纯净物 D.混合物
5.(怀化)能源问题是当今世界三大问题之一,下列有关能源的叙述中不正确的是( )
A.乙醇汽油中添加的乙醇属于可再生能源
B.人类通过化石燃料获得能量的过程是物理变化
C.将煤球制成“蜂窝煤”是为了增大与空气的接触面积,使其燃烧更充分
D.我国南海海底储藏了大量“可燃冰”,它将成为替代化石燃料的新能源
考点3:化学反应中的能量变化
例3:(河南)能源与生活息息相关,下列利用化学反应获得电能的是( )
A.风力发电 B.水力发电 C.火力发电 D.太阳能发电
分析:风力发电的过程没有新物质生成,属于物理变化;水力发电的过程属于物理变化;火力发电是利用了煤燃烧放出的热量,属于化学变化,是利用化学反应所产生的能量;太阳能发电属于物理变化。
答案:C
变式训练:
6.对能量的认识,下列说法正确的是( )
A.太阳能热水器,将太阳能转化为化学能
B.新能源汽车不需要任何能量
C.食物在人体内消化,将化学能转化为热能
D.燃烧只将化学能转化为热能
7.化学变化中常伴有能量转化,这是因为不同的物质包含的化学能大小不同,在化学变化中物质具有的化学能可以转变为热能、光能或电能等。
(1)举出一个从环境中吸取热能的物理变化的例子。
。
(2)镁条燃烧时,化学能转化为 能和 能。
(3)已知氢气在氧气中燃烧生成水,放出热能。根据能量守恒原理,反应前氢气和氧气的混合物所包含的化学能比反应后水包含的化学能 (填“高”或“低”),理由是
。
考点4:新能源的开发和利用
例4:以氢燃料电池为动力的客车现正在北京的部分公交线路试运行。和普通客车不同的是,氢燃料客车运行过程中不排放任何有害气体,称为“零排放”汽车。其原因是( )
A.氢气比空气轻 B.氢气有广泛的来源
C.氢气燃烧时放热多 D.氢气燃烧后只生成水
分析:“氢气比空气轻”不是不排放任何有害气体的原因,A错;“氢气有广泛的来源”与“零排放”没有关系,B错;“氢气燃烧时放热多”与不排放任何有害气体没有因果关系,C错;氢气燃烧后只生成水,水蒸气没有污染,D正确。
答案:D
变式训练:
8.人类正面临着油价上涨、石油短缺的困惑。以下解决能源问题的方法不当的是( )
A.利用太阳能 B.砍伐树木作燃料
C.利用风能 D.开发核能
9.能源与环境是目前世界各国共同关注的问题,请回答:
(1)常见的三种化石燃料包括石油、天然气和 。
(2)空气中少量的二氧化碳对动植物的生命活动有重要的意义,如果二氧化碳排放过多会引起温室效应。绿色植物通过 作用吸收CO2,为了减缓大气中CO2含量的增加,以下建议合理的是 (填字母)。
A.开发新能源 B.缓解用电紧张,大力发展火力发电
C.低碳生活,绿色出行
(3)在新能源汽车未普及时,汽油中添加乙醇是一种有效措施。写出乙醇燃烧的化学方程式:
【直击中考】
考点1 燃烧与灭火
1.(2025济南)下列说法不正确的是
A.增大氧气的浓度能促进可燃物燃烧
B.只由一种元素组成的纯净物一定是单质
C.氧化反应一定是化合反应
D.化合物中各元素的正负化合价之和为零
2.(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
考点2 易燃物、易爆物的安全常识及火灾防护
考点3 燃料、资源、能源
3.(2025青岛)生活安全离不开化学知识。下列做法正确的是
A.霉变食物经蒸煮后继续食用
B.室内失火时,立即打开所有门窗通风
C.发现厨房燃气泄漏时,立即打开油烟机排气
D.误服重金属盐,立即服用鲜牛奶解毒并及时就医
4.(2025青岛)“设计低碳行动方案”实践活动中的下列认识和做法正确的是
A.低碳行动中的“碳”指的是碳元素
B.用澄清石灰水检验呼出气体中是否有二氧化碳
C.绿色植物的光合作用是消耗大气中二氧化碳的有效途径
D.为减少二氧化碳的排放,禁止使用化石燃料
5.(2025烟台)2025年全国两会聚焦环保、能源、健康、农业等领域的可持续发展,化学在其中做出了重要贡献。下列各组对相关主题知识归纳完全正确的是
A.化学与环保
B.化学与能源
①使用可降解塑料,减少“白色污染”
②煤炭中加入固硫剂,减少SO2污染
①化学电池是将化学能直接转化为电能的装置
②开发和利用新能源,禁止使用化石燃料
C.化学与健康
D.化学与农业
①人体内缺乏铁元素会导致贫血症
②实行体重健康管理,不吃含油脂食品
①大量施用化肥和农药提高农作物产量
②钾肥能增强农作物抗病虫害和抗倒伏能力
6.(2025威海)探秘航空燃料
C919客机是我国自主设计、研发并制造的大型喷气式客机,是中国航空工业的骄傲。燃料是飞机的动力来源,某化学小组开展了“我是飞机燃料设计师”项目式学习活动。
Ⅰ、航空燃料的燃烧
(1)飞机的燃料是航空煤油,请写出航空煤油(以C8H18计)完全燃烧的化学方程式 。与燃烧等质量的乙醇相比,航空煤油完全燃烧产生的二氧化碳质量 (填“大于”“小于”或“等于”)乙醇完全燃烧产生的二氧化碳质量。
(2)航空煤油燃烧产生大量CO2,某地建设了回收利用CO2的循环设施(如图)。
①发生器1中发生反应的化学方程式为 ,该反应过程中的能量转化形式为 。
②小林用微观示意图(如图)表示发生器2中发生的化学反应,请将其补充完整 。
Ⅱ、燃烧室的秘密
如图是某型号飞机发动机的工作简图。
(3)空气需压缩后进入燃烧室,从微观的角度解释其原因 。
(4)为探究燃料喷成细雾状的原因,进行如下实验:
①分别取两份等体积的航空煤油,一份放在金属瓶盖内点燃(图1),一份用喷壶喷成细雾状后点燃(图2)。结合实验现象分析,燃烧室内将航空煤油喷成细雾状使其充分燃烧的目的是 (答两条)。
②实验结束后,金属瓶盖内的航空煤油仍在燃烧,请提供一种灭火的方法 。
Ⅲ、设计未来燃料
航空煤油是从石油中分离出来的,为节约化石燃料,需寻找航空煤油的替代品。
(5)以地沟油为原料炼制生物航空煤油。地沟油经处理后得到油水混合物,再经过 (填操作名称)得到油,进一步转化可制得航空煤油。
(6)氨气在氧气中完全燃烧生成氮气和水,请描述该反应的微观过程 。科学家尝试利用该反应产生的能量为飞机提供动力,从对环境影响的角度分析,与航空煤油相比选择氨气作为燃料的优点是 (答一条)。
7.(2025青岛)能源是社会发展的动力,能源开发利用的程度是衡量国家生产力水平的标志。
(1)图一展示了我国2013年至2023年间的能源结构消费占比。据图可知:占消费主体地位的能源是 ,化石燃料的使用占比逐年 (填“增加”或“减少”)。
(2)我国是世界上首个稳定开采“可燃冰”的国家。“可燃冰”是一种自然存在的天然气水合物,被视为石油的替代能源。天然气的主要成分是甲烷(CH4),它在氧气中完全燃烧的化学方程式为 。
(3)我国“液态阳光”技术以二氧化碳和氢气为原料,在催化剂作用下合成液体燃料甲醇(CH3OH),生产过程如图二所示。
①生产过程中利用的可再生能源是 (写一种),在电解装置中,能量由 能转化为 能。
②请写出合成甲醇的化学方程式 。
③在合成和使用甲醇的过程中,可循环利用的物质是 。
答案解析
【考点梳理】
课题1
1.可燃物跟氧气发生的一种发光.放热的剧烈的氧化反应;可燃物.氧气.温度达到着火点
2.清除可燃物.隔绝氧气.降低温度到着火点以下
3.空气.氧气
课题2
1.煤.石油.天然气.不可再生
2.节约能源,减少污染;来源广.放热量多.无污染;CH4
4.CO2,SO2,NO2,腐蚀建筑物,粮食减产,土壤酸化
【考点扫描】
1.【答案】A
【解答】解:用沙土盖灭火堆,使可燃物与氧气隔绝,可以达到灭火的目的。
没有撤离可燃物,可燃物的着火点一般不能改变,盖上沙土能够降低温度,但是不是主要原因。
由分析可知,用沙土盖灭火堆,其主要灭火原理是将可燃物与氧气隔离。
故选:A。
2.【答案】D
【解答】解:A.油不溶于水且密度比水小,所以用水无法浇灭,故此选项错误。
B.根据防止触电的情况判断,用水浇灭容易导致触电,故此选项错误。
C.泡沫灭火器会喷出液体,对图书造成损害,图书馆内图书起火,要用液体二氧化碳灭火器,故此选项错误。
D.不慎将浓碱溶液沾在皮肤上时,要首先用大量的水冲洗,然后再涂上硼酸中和,故此选项正确;
故选:D。
3.(1)可燃物;(2)A;(3)降低温度到可燃物着火点以下
4.【答案】D
【解答】解:得到煤油汽油是石油的分馏过程,属物理变化,所以由于石油中含有煤油汽油等物质,故石油是混合物,故选D。
5.【答案】B
【解答】解:A.乙醇可通过粮食发酵制得,所以属于可再生资源,故A说法正确;
B.化石燃料的燃烧生成大量二氧化碳水等物质同时释放出能量,属于化学变化,故B说法错误;
C.促进燃烧的方法有:增大氧气的浓度,增大可燃物与氧气的接触面积,所以将煤球制成“蜂窝煤”是为了增大与空气的接触面积,使其燃烧更充分,故C说法正确;
D.可燃冰储量大,燃烧产物是水和二氧化碳,不污染空气,所以是替代化石燃料的新能源,故D说法正确。
故选:B。
6.【答案】C
【解答】解:A.太阳能热水器,是将太阳能转化为热能。
B.新能源汽车也需要能源的驱动,才能运动行走。
C.食物在人体内消化,是将化学能转化为热能供人体活动之需。
D.燃烧发光发热,则是化学能主要转化为光能和热能的过程。
故选:C。
7.(1)干冰升华,酒精挥发等;(2)热,光;(3)高,因为反应前氢气和氧气的混合物所包含的化学能除了储存在水中外,还有一部分以热能的形式散失掉,所以比水的高。
【解答】解:(1)物理变化中的吸热类型有:升华.气化现象等.
(2)物质发生化学反应时所有的物质燃烧均属于放热的反应,镁燃烧时,除了生成氧化镁外,还有热能,光能的产生.
(3)可通过反应物和生成物的总能量的大小来判断,若反应物的总能量大于生成物的总能量则为放热反应,否则吸热反应.
因为反应前氢气和氧气的混合物所包含的化学能应包括生成物水的能量和释放的热能.光能,故比水的能量高.
故答案为:(1)干冰升华,酒精挥发等;(2)热;光;
(3)高;因为反应前氢气和氧气的混合物所包含的化学能除了储存在比水中外,还有一部分以热能的形成散失掉,所以比水的高
8.【答案】B
【解答】解:目前人类利用的能源主要是化石燃料,化石燃料燃烧能生成大量污染环境的物质,并且面临枯竭,开发利用新能源具有重要意义;
太阳能.风能.核能是正在开发利用的新能源,具有广阔的发展前景;
砍伐树木作燃料,既浪费了大量的木材,又能够产生大量污染环境的物质,这种解决能源问题的方法不当。
故选:B。
9.【解答】解:
(1)常见的三种化石燃料包括石油.天然气和煤,故答案为:煤
(2)CO2的其一作用就是能进行光合作用,为了减缓大气中CO2含量的增加就必须少使用化石燃料,使用无污染能源,像开发新能源,低碳生活,多植树种草等,故答案为:光合,AC
(3)乙醇燃烧生气水和二氧化碳,汽油是不可再生能源,乙醇是再生资源,且燃烧后无污染物生气,所以乙醇代替汽油能减少汽油消耗和尾气排放.故答案为:C2H5OH+3O22CO2+3H2O
【直击中考】
考点1 燃烧与灭火
1.【答案】C
【详解】A.燃烧需要同时满足三个条件:可燃物、氧气(或空气)、温度达到着火点。增大氧气浓度可以增大氧气与可燃物的接触面积,使燃烧更剧烈,选项A正确;
B.单质是由同种元素组成的纯净物。所以只由一种元素组成的纯净物一定是单质。例如,氧气(O2)是由氧元素组成的纯净物,属于单质,选项B正确;
C.物质与氧气发生的反应属于氧化反应,如:2Cu+O22CuO,CaO+H20点燃CO2+2H2O;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,如:2Cu+O2 2CuO,Ca0+H20=Ca(OH)2,。氧化反应有些是化合反应,如铜和氧气在加热条件下反应生成氧化铜(2Cu+O2 2CuO),但并非所有氧化反应都是化合反应,如甲烷在氧气中燃烧(CH4+202点燃CO2+2H20)是氧化反应,但生成物是两种,不是化合反应,选项C不正确;
D.化合物是由不同种元素组成的纯净物,在化合物中各元素正、负化合价的代数和为零。例如水(H20)中,氢为+1价,氧为-2价,(+1)2+(-2)=0,选项D正确。
故选C。
2.【答案】C
【详解】A、铜丝网不能隔绝氧气或空气。A不符合题意;
B、蜡烛燃烧过程中,部分石蜡受热熔化,熔化后的液态石蜡气化成石蜡蒸气,热石蜡蒸气上升到铜丝网上方。所以铜丝网上方有石蜡蒸气等可燃物。B不符合题意;
C、铜丝的导热性很好,当火焰遇到铜网后,热量迅速被铜丝所散失,铜丝散热,使铜网上方温度下降至石蜡蒸气的着火点以下,即其上方温度没有达到可燃物的着火点。所以铜丝网上方火焰熄灭,即铜丝网上方没有火焰。C符合题意;
D、灭火就是要破坏燃烧的一个条件即可。D不符合题意。
综上所述:选择C。
考点2 易燃物.易爆物的安全常识及火灾防护
考点3 燃料.资源.能源
3.【答案】D
【详解】A、霉变食物含有霉菌产生的毒素(如黄曲霉素),这些毒素是化学物质,具有耐热性,蒸煮无法完全破坏。食用后可能导致食物中毒。因此,该做法错误。
B、打开门窗会引入大量氧气,使火势更旺,甚至引发爆炸。因此,该做法错误。
C、燃气(如天然气)是可燃气体,泄漏时与空气混合形成爆炸性混合物。油烟机是电器,启动时可能产生电火花,点燃燃气,导致爆炸或火灾。因此,该做法错误。
D、重金属盐(如铅盐、汞盐)进入人体后,会破坏蛋白质结构,引起中毒。鲜牛奶中的蛋白质(如酪蛋白)能与重金属离子结合,形成沉淀,减少身体吸收,起到临时解毒作用。因此,该做法正确。
故选D。
4.【答案】BC
【详解】A、在环保领域中,“低碳”中的“碳”通常指二氧化碳,这是一种温室气体,而不是碳元素本身。因此,错误。
B、澄清石灰水是氢氧化钙溶液,当与二氧化碳反应时,会生成碳酸钙白色沉淀,使石灰水变浑浊。呼出气体中含有二氧化碳,该做法科学可行。因此,正确。
C、光合作用是植物在光的作用下吸收二氧化碳和水,合成有机物并释放氧气的过程。这一过程能有效减少大气中的二氧化碳浓度,是自然界碳循环的关键环节,符合低碳行动的理念,因此,正确。
D、化石燃料(如煤、石油、天然气)燃烧会释放大量二氧化碳,但完全禁止使用不切实际,因为化石燃料是目前全球主要的能源来源。因此,错误。
故选BC。
5.【答案】A
【详解】A、①可降解塑料能自然分解,能减少白色污染,正确;②固硫剂可减少煤炭燃烧时SO2的排放,正确,该选项符合题意。
B、①化学电池直接将化学能转化为电能,正确;②目前使用的能源主要仍为化石能源,不能完全禁止使用,错误,该选项不符合题意。
C、①人体缺铁易患贫血,正确;②油脂是必需营养素,不能完全不吃,错误,该选项不符合题意。
D、①大量施用化肥农药会污染环境,应合理使用,错误;②钾肥可增强抗倒伏和抗病虫害能力,正确,该选项不符合题意。
故选A。
6.【答案】(1)2C8H18 +25O2 点燃 16CO2+18H2O 大于
(2)2H2O 通电 2H2↑+O2↑ 电能转化为化学能
(3)空气经压缩后,单位体积内氧分子数目增多,使燃烧更剧烈
(4)减少产生炭黑,防止发动机积碳;放热多,产生更大的动力 沙土盖灭(合理即可)
(5)蒸馏
(6)在点燃条件下,氨分子和氧分子被破坏,氮、氢、氧原子重新组合成氮分子和水分子 燃烧不产生二氧化碳,减缓温室效应(合理即可)
【详解】(1) C8H18充分燃烧生成二氧化碳和水,反应的化学方程式为:
2C8H18 +25O2 点燃 16CO2+18H2O;
航空煤油中碳元素质量分数为,乙醇中碳元素质量分数为,,则等质量的航空煤油和乙醇,航空煤油中碳元素质量分数更大,根据反应前后元素种类和质量不变,则航空煤油燃烧产生的二氧化碳质量大于乙醇完全燃烧产生的二氧化碳质量。
(2)①由流程可知,发生器1中,水通电生成氢气和氧气,反应的化学方程式为:
2H2O 通电 2H2↑+O2↑,该过程中,电能转化为化学能;
②反应前后原子的种类和个数不变,反应前有1个碳原子、2个氧原子和8个氢原子,等号右边有1个碳原子和4个氢原子,则还应补充2个氧原子和4个氢原子,则应补充两个水分子,图为:。
(3)空气能加压,是因为分子间有间隔,在加压时,分子间间隔减小。
(4)①将航空煤油喷成细雾状,能增大其和氧气的接触面积,使其充分燃烧,从而减少产生炭黑,防止发动机积碳,且放热更多,产生更大的动力等。
②航空煤油燃烧时,可用沙土盖灭,可隔绝氧气,从而灭火。
(5)根据油和水的沸点不同,可通过蒸馏得到油,从而进一步转化可制得航空煤油。
(6)氨气在氧气过程中,氨分子分解为氮原子和氢原子,氧分子分解为氧原子,氮原子结合为氮分子,氢原子和氧原子结合为水分子。
氨气燃烧生成氮气和水,不产生二氧化碳,能减缓温室效应。
7.【答案】(1)煤炭 减少 (2)CH4+2O2 点燃 CO2+2H2O
(3)太阳能(或风能) 电 化学 CO2+3H2 催化剂 CH3OH+H2O 水(H2O)
【详解】(1)观察可知,在各年份的能源结构消费占比中,煤炭的占比一直较大,所以占消费主体地位的能源是煤炭。同时可以看到,随着年份的推移,煤炭、石油、天然气这些化石燃料的占比柱状图高度整体呈下降趋势,即化石燃料的使用占比逐年减少。
(2)甲烷CH4在氧气中完全燃烧生成二氧化碳和水,根据化学反应前后原子种类和数目不变进行配平,化学方程式为CH4+2O2 点燃 CO2+2H2O。
(3)①可再生能源是指在自然界中可以不断再生、永续利用的能源。在这个生产过程中,太阳能和风能都属于可再生能源,这里可以写太阳能(或风能)。在电解装置中,电能使水分解产生氢气和氧气,能量由电能转化为化学能(因为电解过程中生成了新物质,将电能转化为物质中的化学能储存起来)。
②二氧化碳和氢气在催化剂的作用下合成甲醇,同时还会生成水。根据化学反应前后原子种类和数目不变进行配平,化学方程式为CO2+3H2 催化剂 CH3OH+H2O 。
③观察生产过程图可知,在合成甲醇的反应中生成了水,而水又作为电解装置的原料参与反应,所以在合成和使用甲醇的过程中,可循环利用的物质是水(H2O)。
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