内容正文:
第七单元 能源的合理利用与开发 知识清单
依据人教版《义务教育教科书·化学》九年级上册(2024年版新教材)编写,供复习备考使用
识记类
一、单元知识概览
二、课题1 燃料的燃烧(考点知识梳理、重点知识记忆方法)
三、课题2 化石能源的合理利用(考点知识梳理、重点知识记忆方法)
四、单元高频考点速记(考点清单)
题型类
五、单元考向预测(2026—2027学年)(解题模型与答题技巧)
答题类
六、学情自测(选择题、填空题、简答题)
七、参考答案
一、单元知识概览
【学习内容】本单元共两个课题:课题1“燃料的燃烧”,课题2“化石能源的合理利用”。
【考点地位】燃烧条件与灭火原理、易燃易爆安全知识、化石能源的组成与利用、氢能源与新能源是中考必考内容,其中燃烧条件实验探究、灭火原理应用为高频考点,常以生活情境题、实验题考查。
【学习目标】① 理解燃烧的三个条件,掌握灭火的原理与方法;② 了解易燃物易爆物的安全知识;③ 认识化学反应中的能量变化及燃料充分燃烧的条件;④ 了解煤、石油、天然气的组成与利用,认识氢能源等新能源的开发和利用。
二、课题1 燃料的燃烧
(一)考点知识梳理
【知识定位】燃烧条件、灭火原理、燃烧条件的实验探究(控制变量法)是本课题核心考点,选择题、实验探究题高频考查。
【燃烧】通常情况下,可燃物与氧气发生的一种发光、放热的剧烈的氧化反应叫燃烧。燃烧需要三个条件:①可燃物;②氧气(或空气);③温度达到着火点(着火点:可燃物燃烧所需的最低温度,是物质本身的属性,不能降低也不能升高)。
【燃烧条件探究实验】铜片上白磷燃烧而红磷不燃烧——说明燃烧需要达到着火点(控制变量:同是可燃物、都有氧气,温度不同);铜片上白磷燃烧而热水中的白磷不燃烧——说明燃烧需要氧气;向热水中通入氧气后白磷燃烧——再次证明燃烧需要氧气。热水的作用是提供温度(使白磷达到着火点)。常见物质着火点:白磷40℃、红磷260℃。
【灭火原理】灭火就是破坏燃烧的条件:① 清除可燃物或使可燃物与其他物品隔离(釜底抽薪、森林防火隔离带);② 隔绝氧气(或空气)(锅盖盖灭油锅、CO₂灭火器、湿抹布扑盖酒精);③ 使温度降到着火点以下(用水浇灭、水喷淋油罐降温)。
【灭火器与火险自救】灭火器:干粉灭火器(扑灭一般火灾和油、气火灾)、二氧化碳灭火器(扑灭图书、档案、贵重设备火灾,不留痕迹)、水基型灭火器(扑灭汽油柴油和固体材料火灾)。火险自救:拨打119、湿毛巾捂住口鼻、低姿逃生、不坐电梯。
【易燃易爆安全】可燃气体或粉尘在有限空间内达到一定含量(爆炸极限)遇明火会急剧燃烧引起爆炸。加油站、油库、面粉加工厂、纺织厂、煤矿矿井严禁烟火。可燃气体(H₂、CH₄、CO等)点燃前必须验纯。
【化学反应中的能量变化】化学反应在生成新物质的同时伴随能量变化,通常表现为热量变化:放热反应(如燃料燃烧、CaO+H₂O=Ca(OH)₂)、吸热反应(如C+CO₂2CO)。人类所需能量大部分由化学反应放出。
【燃料充分燃烧】使燃料充分燃烧:① 燃烧时要有足够多的空气(氧气);② 燃料与空气要有足够大的接触面(把煤块粉碎、用煤炉时调大进风口)。氧气不足则不充分燃烧:产生黑烟、生成CO(浪费燃料且污染空气)、火焰呈黄色。
(二)重点知识记忆方法
【记忆口诀】燃烧三条件:可燃物、氧气、温度到着火点;灭火破条件:清可燃、隔氧气、降温度。白磷红磷对比:白磷着火点40℃低,红磷260℃高;热水白磷不燃缺氧气,通氧即燃。成语灭火:釜底抽薪清可燃、隔离氧气用锅盖。
【易错提醒】① 着火点是物质本身的属性,不能说“降低着火点灭火”,只能说“降温到着火点以下”;② 燃烧的三个条件缺一不可;③ 可燃性气体点燃前必须验纯;④ 爆炸不一定是化学变化(锅炉、轮胎爆炸是物理变化);⑤ 油锅着火不能用水浇(油浮于水面会扩大火势),应盖锅盖或放蔬菜;⑥ 电器着火先切断电源,不能用泡沫灭火器。
三、课题2 化石能源的合理利用
(一)考点知识梳理
【知识定位】煤、石油、天然气的组成与综合利用,化石燃料燃烧的环境影响,氢能源的特点及实验室制取是本课题核心考点,选择题高频考查。
【化石能源】煤、石油、天然气都是化石能源,由古代生物的遗骸经复杂变化形成,属于不可再生能源。
【煤】复杂的混合物,主要含碳元素,还含氢、氧、氮、硫等元素;综合利用:隔绝空气加强热分解得到焦炭、煤焦油、煤气等。
【石油】混合物,主要含碳、氢两种元素;利用各成分沸点不同分馏(物理变化),得到汽油、煤油、柴油、液化石油气等。
【天然气】主要成分是甲烷CH₄,是最简单的有机物;我国是世界上最早利用天然气的国家;沼气、可燃冰的主要成分也是甲烷;点燃前必须验纯;燃烧:CH₄+2O₂CO₂+2H₂O。
【化石燃料燃烧对环境的影响】① 煤燃烧产生二氧化硫SO₂、氮的氧化物等污染物,溶于雨水形成酸雨;② 汽车尾气含一氧化碳、未燃烧的碳氢化合物、氮的氧化物、烟尘;③ 大量CO₂排放加剧温室效应。防治:使用脱硫煤、天然气代替煤、汽车催化净化装置、推广电动汽车。
【氢能源】氢气优点:无毒、放热量高(约为同质量甲烷2倍)、燃烧产物只有水、无污染,是清洁的高能燃料;缺点:制取和储运成本高。实验室制氢气:锌粒+稀硫酸:Zn+H₂SO₄=ZnSO₄+H₂↑(固液常温型,向下排空气法或排水法收集,点燃前必须验纯)。
【其他新能源】太阳能、风能、地热能、潮汐能、核能、生物质能等,我国已建成世界最大规模的清洁发电体系(光伏、风电、核电、光热发电)。
(二)重点知识记忆方法
【记忆口诀】三大化石能源:煤(含碳为主)、石油(C、H,分馏)、天然气(CH₄),都是不可再生。氢能源最理想:产物只有水,无污染放热高。制氢气:锌加稀硫酸。酸雨元凶:煤燃烧的SO₂、氮氧化物。
【易错提醒】① 煤、石油是混合物,天然气主要成分CH₄是纯净物;② 石油分馏是物理变化(利用沸点不同),煤的干馏(隔绝空气加热)是化学变化;③ 氢气是最理想的清洁燃料,但目前不能广泛使用(制取储运成本高);④ 可燃冰(甲烷水合物)开发利用不当会引发地质灾害和温室效应加剧;⑤ 化石能源不可再生,要合理利用并开发新能源。
四、单元高频考点速记
① 燃烧条件:可燃物+氧气+温度达到着火点(缺一不可)。
② 灭火原理:清除/隔离可燃物、隔绝氧气、降温至着火点以下。
③ 着火点是物质本身属性;白磷40℃、红磷260℃;可燃气体点燃前验纯。
④ 能量变化:放热(燃烧、CaO+H₂O)、吸热(C+CO₂)。
⑤ 化石能源:煤(含C)、石油(C、H、分馏)、天然气(CH₄),不可再生。
⑥ 氢能源:产物只有水、清洁高能;制取储运成本高;实验室Zn+H₂SO₄制取。
⑦ 酸雨:煤燃烧的SO₂、氮氧化物溶于雨水;防污措施:脱硫煤、天然气代煤、尾气催化净化。
五、单元考向预测(2026—2027学年)
【考向预测】结合2026年中考命题趋势(情境化命题、实验探究、碳中和能源转型时事),本单元预测考查方向:① 燃烧条件实验探究:以“白磷红磷对比实验”为背景,考查控制变量法、实验现象与结论分析(判断哪些对比能证明哪个条件);② 灭火原理应用:以生活情境(油锅着火、电器着火、森林火灾)考查灭火方法及原理,注意“破坏哪个条件”的准确表述;③ 化石能源与环保:结合双碳目标、西气东输、可燃冰开采、氢能源汽车等时事考查能源分类、CH₄燃烧方程式、酸雨成因;④ 新能源比较:氢气、乙醇(生物质能源)、天然气作燃料的优缺点分析(比较热值、CO₂排放数据);⑤ 安全知识:加油站严禁烟火原因、煤气泄漏处理(开窗通风、不点火不开关电器);⑥ 答题规范:说“降低温度至着火点以下”而不能说“降低着火点”;化学方程式注意条件“点燃”与“↑”符号。
六、学情自测
本部分依据本单元知识清单编制,用于自查掌握程度,建议限时完成。
(一)选择题(每题2分,共5题)
1. 美国森特勒利亚镇某煤矿内大火已燃烧60多年,预测还将燃烧250年。下列说法正确的是( )。
A. 矿井内的石灰石是可燃物 B. 矿内温度超过煤炭着火点
C. 煤炭燃烧不会产生有害物 D. 250年后火因耗尽熄灭
2. 下列灭火和防火的措施错误的是( )。
A. 酒精灯洒出的酒精在实验台上燃烧,用湿抹布扑盖
B. 炒菜时锅中的油着火,用锅盖盖灭
C. 图书馆内的图书着火,用水浇灭
D. 在森林中或森林与村庄之间设置防火隔离带
3. 下列燃料中,最理想的清洁能源是( )。
A. 煤 B. 汽油 C. 氢气 D. 天然气
4. 天然气的主要成分是( ),其燃烧的化学方程式为( )。
A. CO;2CO+O₂ 2CO₂ B. CH₄;CH₄+2O₂ CO₂+2H₂O
C. H₂;2H₂+O₂ 2H₂O D. C₃H₈;C₃H₈+5O₂3CO₂+4H₂O
5. 逻辑推理是学习化学常用的思维方法。下列推理正确的是( )。
A. 离子是带电的微粒,所以带电的微粒一定是离子
B. 同种元素的质子数相同,所以质子数相同的微粒一定是同种元素
C. 点燃氢气前要验纯,所以可燃性气体点燃前都要验纯
D. 燃烧伴随着发光、放热现象,所以有发光、放热现象的变化一定是燃烧
(二)填空题(每空2分)
1. 煤、石油、天然气属于____________(填“可再生”或“不可再生”)能源;煤主要含有________元素。
2. 使燃料充分燃烧通常要考虑:燃烧时要有________________,燃料与空气要有__________________。
3. 化学反应伴随能量变化:CaO+H₂O=Ca(OH)₂是________(填“放热”或“吸热”)反应;C+CO₂ 2CO是________反应。
(三)简答题(每题8分,共2题)
1. 用化学知识解释成语“釜底抽薪”的灭火原理。
2. 氢能源具有哪些优点?目前未能广泛使用的原因是什么?
七、参考答案
【选择题】
1. B。煤炭能持续燃烧60多年,说明燃烧的三个条件持续满足,矿内温度一定超过了煤炭的着火点;石灰石不具有可燃性,煤炭燃烧会产生二氧化硫等有害物。
2. C。图书馆内的图书着火应用二氧化碳灭火器扑灭(不留痕迹、不损坏图书),用水浇灭会浸泡损坏图书;湿抹布扑盖酒精火、锅盖盖灭油锅火都是隔绝氧气,防火隔离带是清除可燃物。
3. C。氢气燃烧产物只有水、放热量高、无污染,是最理想的清洁高能燃料。
4. B。天然气主要成分是甲烷CH₄,燃烧生成CO₂和H₂O。
5. C。可燃性气体与空气混合达到爆炸极限,点燃会发生爆炸,因此可燃性气体点燃前都要验纯;带电微粒还有质子、电子,质子数相同的微粒不一定是同种元素(如分子),灯泡通电发光放热是物理变化。
【填空题】
1. 不可再生;碳(C)。
2. 足够多的空气(氧气);足够大的接触面。
3. 放热;吸热。
【简答题】
1. 清除可燃物(把正在燃烧的柴草从锅底抽走),使燃烧因缺少可燃物而停止。
2. 优点:热值高、燃烧产物只有水无污染、来源广(答出两点即可);不能广泛使用的原因是大量制取和储运成本较高。
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