内容正文:
课题1 认识燃烧与燃料
第1课时 燃烧的奥秘与常见燃料
1.认识爆炸、爆炸极限、缓慢氧化、自燃的概念,理清四者的区别。
2.掌握可燃性气体验纯的操作方法和判断标准,知晓易燃易爆物生产、储运、使用的安全规范。
3.通过学习常见燃料,树立节约能源、环境保护的意识。
重点:燃烧、爆炸、缓慢氧化、自燃的概念及异同,可燃性气体验纯的必要性。
难点:不同燃烧类现象的辨析与生活实际现象的原理解释。
一、认识燃烧
1.燃烧定义: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。
2.爆炸
(1)引起爆炸的原因:易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。
(2)聚集在通风不良的有限空间内遇到明火易引起爆炸的常见物质:
①可燃气体,如天然气、煤气、液化石油气。
②粉尘,如面粉、煤粉。
(3)认识一些消防安全标志
当心易燃物
当心爆炸物
禁止吸烟
禁止烟火
禁止放易燃物
禁止燃放鞭炮
(4)常见的易燃物、易爆物与注意事项
常见的易燃物、易爆物:火药、烟花爆竹、硫黄、白磷、红磷、酒精、汽油、氢气、天然气、液化石油气等。
注意事项:在生产、运输、使用、储存易燃物和易爆物时,必须严格遵守有关规定,绝不允许违章操作。
2、 自燃与缓慢氧化
1.自然的定义:有些物质没有外来火源的作用,也会自发地燃烧,这种现象称为自燃。
2.缓慢氧化:氧化反应进行的很缓慢,甚至不容易被察觉。
3.防止自燃的关键:让热量"散得掉"
通风散热:粮食、稻草要定期翻晒、翻垛,保持仓库通风良好,让热量及时散发出去。
控制数量:不要堆积过多、过厚。堆得越少越薄,热量越容易散出来,温度越攒不高。
保持干燥:潮湿的粮食、稻草氧化更快、放热更多。晒干了再存,能从源头减少热量产生。
三、常见的燃料
1.常见的化石能源有煤、石油、天然气等,它们都是混合物,相对较为清洁的是天然气,化石能源是不可再生能源。
2.煤和石油的比较
煤
石油
组成元素
主要含有碳元素,还含有氢、氮、硫、氧等元素
主要含有碳和氢两种元素
加工方式
煤的干馏:将煤隔绝空气加强热分解(属于物理变化)
石油的分馏:利用石油中各成分的沸点不同进行分离(属于化学变化)
主要加工产品
焦炭、煤焦油、煤气(由一氧化碳、氢气和甲烷等组成的混合气体)等
汽油、煤油、柴油、润滑油、石蜡、液化石油气(主要成分是丙烷、丁烷、丙烯和丁烯等)等
3. 天然气(主要成分是甲烷)
(1)甲烷燃烧(CH4+2O2 点燃 CO2+2H2O)
实验步骤
实验现象
实验分析与结论
①验纯后,点燃甲烷
火焰呈蓝色,放热
甲烷具有可燃性
②在火焰的上方罩一个干燥的烧杯
烧杯内壁有水雾出现
甲烷中含有氢元素
③迅速把烧杯倒过来,向烧杯内注入少量澄清石灰水,振荡
澄清石灰水变浑浊
甲烷中含有碳元素
(2)沼气的主要成分是甲烷。把秸秆、杂草、人畜粪便等废弃物放在密闭的沼气池中发酵,就会产生沼气,可用作燃料。
(3)未来新能源可燃冰的开发
海底埋藏着大量可燃烧的“冰”——可燃冰,主要成分是甲烷水合物,具有热值高、储量巨大等优点,有望成为未来新能源。
4.降低化石能源的利用对环境的影响
(1)化石能源的利用对环境的影响
形成酸雨:煤燃烧时产生二氧化硫、氮的氧化物等污染物,这些气体或气体在空气中发生反应后的生成物溶于雨水,会形成酸雨。
污染空气:汽车使用的汽油或柴油燃烧时产生的一氧化碳、未燃烧的碳氢化合物、氮的氧化物和烟尘等,会随尾气直接排放到空气中,造成污染。
加剧温室效应:大量化石能源燃烧释放的二氧化碳会引起温室效应加剧,导致全球变暖。
(2)降低化石能源的利用对环境的影响
提高燃料质量:如我国已大力推广使用脱硫煤,并在很多地区用天然气代替煤。
改进使用技术:如改进生产中使用的脱硫设备;改进汽车发动机的燃烧方式,使用催化净化装置,加大尾气检测力度,推广使用电动汽车。
(一)情境启思,导入新课
问题思考:
1. 日常生活中做饭、供暖都依赖的常见化学变化是什么?请举例说出你见过的燃烧现象。 我的回答:___________________________
参考答案:燃烧;木柴燃烧、天然气燃烧、蜡烛燃烧、纸张燃烧等(合理即可)
2. 你听说过夏季秸秆堆自燃起火、面粉厂严禁烟火的安全要求吗?你对这些现象有什么猜想? 我的猜想:___________________________
参考答案:秸秆堆积,内部发生缓慢氧化放热,热量积聚温度升高,达到秸秆着火点就会自燃;面粉属于可燃性粉尘,空气中面粉粉尘浓度过高,遇明火会发生爆炸,所以面粉厂要严禁烟火(合理即可)
(二)环节一:认识燃烧
1. 燃烧的定义与特征
问题思考:
回忆蜡烛燃烧、木柴燃烧等常见燃烧现象,总结燃烧的共同特征,判断燃烧属于什么反应类型? 我的结论:___________________________
归纳总结
燃烧的准确定义:通常情况下,______与______发生的一种_________________氧化反应叫做燃烧。
参考答案:发光、放热、反应剧烈;属于氧化反应
核心特征:①属于氧化反应;②伴随发光放热;③反应剧烈
2. 爆炸的原理与安全规范
问题思考:
1. 黑火药点燃后在有限空间会发生爆炸,爆炸的本质原因是什么? 我的猜想:___________________________
参考答案:可燃物在有限空间内急剧燃烧,短时间放出大量热,气体体积迅速膨胀,引发爆炸(合理即可)
2. 是不是所有可燃气体遇到明火都会爆炸?为什么加油站、面粉厂都要严禁烟火? 我的猜想:___________________________
参考答案:不是;只有可燃性气体浓度达到爆炸极限,遇明火才会爆炸。加油站有汽油蒸气、面粉厂有面粉粉尘,可燃物扩散到空气中,达到爆炸极限遇明火就会爆炸,所以要严禁烟火(合理即可)
归纳总结
1. 爆炸的定义:可燃物在______内发生______燃烧,短时间内聚积大量的热,使______膨胀而引起爆炸。
2.爆炸极限:可燃性气体在空气中达到能发生爆炸的含量范围,叫做爆炸极限,常见气体爆炸极限:氢气、酒精蒸气。
3.爆炸的三个条件:①有限空间 ②可燃物浓度达到爆炸极限 ③遇明火
对应训练:
1. 用如图所示装置模拟粉尘爆炸实验,吹入空气后发生爆炸,硬纸板被掀起。下列说法正确的是( ) A.吹入空气前,面粉没有燃烧是因为塑料瓶内没有氧气
B. 吹入空气后面粉的着火点降低
C. 实验时用硬纸板盖住塑料瓶,说明这类场所要保持密闭
D. 吹入空气,面粉剧烈燃烧,大量放热,气体体积迅速膨胀
答案:D
解析:A选项吹入空气前面粉未燃烧是因为没有与氧气充分接触,瓶内原本有氧气,A错误;B选项着火点是物质的固有属性,不会降低,B错误;C选项粉尘爆炸场所需要通风降低可燃物浓度,不能密闭,C错误;D选项符合爆炸原理,正确。
2. 点燃下列混合物不可能会引起爆炸的是( )
A. 甲烷和空气 B.H2和CO C.面粉和空气 D.H2和O2
答案:B
解析:爆炸需要同时存在可燃物和助燃物(氧气等),B选项只有两种可燃物,无有助燃物,不可能爆炸。
3. 可燃性气体的验纯操作
问题思考:
为什么点燃可燃性气体前必须验纯?请描述氢气验纯的操作步骤,不同实验现象对应什么结论? 我的回答:___________________________
参考答案:可燃性气体混有空气,点燃有可能发生爆炸,所以点燃前一定要验纯;
操作:用拇指堵住收集了氢气的试管口,试管口朝下靠近酒精灯火焰,移开拇指点火;
现象结论:听到尖锐爆鸣声,气体不纯;听到微弱噗的声音,气体纯净。
归纳总结:
验纯操作规范:用拇指堵住盛有气体的试管口,将试管口迅速靠近酒精灯火焰,移开拇指点火。 判断标准:听到尖锐爆鸣声说明气体______,听到微弱“噗”声说明气体______;
___________(填“所有”/“部分”)可燃性气体点燃前都必须验纯。
答案:不纯;纯净;所有
对应训练:
推理是化学研究和学习的重要方法。下列推理合理的是( )
A. 化学反应伴随着能量变化,则有能量变化的过程一定发生化学反应
B. 阳离子带正电,则带正电的微观粒子一定是阳离子
C. 原子的化学性质与最外层电子数有关,则最外层电子数相同的原子化学性质一定相似
D. 氢气中混有空气,点燃可能爆炸,故点燃可燃性气体前先验纯
答案:D
解析:A选项灯泡发光放热有能量变化,属于物理变化,A错误;B选项质子也带正电,不属于阳离子,B错误;C选项氦原子和镁原子最外层都是2个电子,化学性质不相似,C错误;D选项符合安全操作要求,正确。
(二)环节二:自燃与缓慢氧化
1. 缓慢氧化的特征与实例
问题思考
对比食物腐败、钢铁生锈和燃烧,总结二者的共同点和不同点:
共同点 ___________________________
不同点 ___________________________
答案:共同点:都是氧化反应,都放出热量
不同点:燃烧反应剧烈,发光放热;食物腐败、钢铁生锈是缓慢氧化,反应很慢,不发光
归纳总结:
缓慢氧化的定义:进行得很慢、甚至不容易被察觉的______叫做缓慢氧化;缓慢氧化一定______热,但______发光,反应速率很慢。 常见实例:动植物呼吸、食物腐败、钢铁生锈、酿酒等。
答案:氧化反应;放;不
对应训练:
1. 下列反应不属于缓慢氧化的是( )
A. 细胞的呼吸作用 B.食物腐烂 C.天然气燃烧 D.酿酒
答案:C
2. 下列属于缓慢氧化的是( )
A. 蜡烛燃烧 B.火药爆炸 C.食物腐烂 D.木炭燃烧
答案:C
解析:蜡烛燃烧、火药爆炸、木炭燃烧都是剧烈氧化,只有食物腐烂是缓慢进行的氧化反应,属于缓慢氧化。
2. 自燃的原理与预防措施
归纳总结:
1.自燃的定义:没有外来火源,靠自身______放热积聚热量,达到______后自发燃烧的现象。
2.自燃的预防措施:___________________________
答案:缓慢氧化;可燃物着火点;通风散热、控制堆积厚度、保持干燥,减少热量积聚
对应训练:
1.劳动创美好,实践促成长。下列实践活动涉及的化学知识不正确的是( )
选项 实践活动 化学知识
A 用食盐调节汤的咸淡 食盐和水的比例影响NaCl的浓度
B 将食品放进冰箱保存 氧化反应的快慢受温度影响
C 用食盐腌制肉类食品 高盐环境使细菌细胞脱水
D 厨灶上方装天然气报警器 天然气易燃且密度比空气大
答案:B
解析:食品放进冰箱保存是通过降温减慢微生物繁殖,食品腐败主要由微生物作用导致,不是氧化反应主导,因此B说法错误。
(二)环节三:常见的燃料
1. 三大化石燃料的组成与用途
问题思考
我们日常生活中常用的化石燃料有哪三类?分别说出它们的主要成分和用途? 我的回答:___________________________
参考答案:煤、石油、天然气;煤主要含碳元素,用作燃料、制取焦炭、煤气;石油主要含碳、氢元素,分馏得到汽油、煤油、柴油等;天然气主要成分为甲烷,作家用燃料(合理即可)
归纳总结:
三大化石燃料由古代生物遗骸经复杂变化形成,属于______能源。
煤:主要含______元素 固体燃料,含硫氮杂质,燃烧生成SO2、氮氧化物,是酸雨的主要成因,深加工可得焦炭、煤焦油。
石油:主要含______、______元素 液体燃料,利用各组分______不同分馏得到汽油、柴油等产品,分馏属于_____变化
天然气:主要成分______,清洁家用燃料,密度比空气小,燃烧的化学方程式为_______________
答案:不可再生;碳;碳;氢;沸点;物理;CH4;CH4 + 2O2点燃CO2 + 2H2O
对应训练:
1. 下列属于煤的深加工产品的是( )
A. 汽油 B.石蜡 C.柴油 D.焦炭
答案:D
解析:汽油、石蜡、柴油都是石油分馏产品,焦炭是煤深加工的产物。
2. 燃料、能源与生活息息相关,下列说法正确的是( )
A. 石油分馏利用石油中各组分的沸点不同
B. 将煤液化加工成汽油属于物理变化
C. 化石燃料燃烧不会加剧温室效应
D. 天然气属于可再生能源
答案:A
3. 我国家用燃料经历了“煤→液化石油气→天然气”的更新,下列对燃料更新的理由说法不正确的是( )
A. 燃料燃烧更充分,热值更高
B. 减少了二氧化硫等污染物的排放
C. 天然气是可再生能源
D. 使用更便捷,安全性更高
答案:C
解析:天然气属于化石燃料,是不可再生能源。
2. 化石燃料的环境影响与合理利用
问题探究
结合生活常识,总结化石燃料燃烧带来的环境问题,说一说我们该如何合理利用化石燃料? 我的结论:
环境问题:___________________________
合理利用措施:___________________________
归纳总结
1.主要环境问题:①SO2、氮氧化物引发酸雨;②固体粉尘引发雾霾;③CO2加剧温室效应。
2.合理利用方向:节约能源提高利用率、减少污染物排放、开发太阳能风能等清洁能源。
环境问题:燃烧产生二氧化硫、氮氧化物,形成酸雨;产生一氧化碳、烟尘污染空气;大量排放二氧化碳,加剧温室效应(合理即可)
合理利用措施:推广脱硫煤;改进燃烧技术,汽车安装催化净化装置;节约能源,提高燃料利用率;开发太阳能、风能等新能源(合理即可)
(三)环节四:课堂小结
请你梳理本节课核心知识框架:
1.氧化反应分类:剧烈氧化(燃烧、爆炸)→缓慢氧化,缓慢氧化积热达到着火点引发自燃
2.安全规范:所有可燃性气体点燃前必须验纯,易燃易爆场所需通风、严禁烟火
3.三大化石燃料:煤(固,主含碳)、石油(液,主含碳氢)、天然气(气,主成分为甲烷),都属于不可再生能源,使用需关注环境保护。
1.逻辑推理是化学学习中常用的思维方法。以下推理正确的是
A.单质由一种元素组成,所以由一种元素组成的物质一定是单质
B.燃烧都伴有发光、放热现象,所以有发光、放热现象的一定是燃烧
C.原子是不带电的微观粒子,所以不带电的微观粒子一定是原子
D.氢气与空气混合后遇明火时能发生爆炸,所以可燃性气体点燃前要验纯
【答案】D
【解析】A.单质的定义是由同种元素组成的纯净物。仅由一种元素组成的物质可能是混合物,比如氧气和臭氧的混合物仅含氧元素,不属于单质,推理错误。
B.燃烧是剧烈的氧化反应,伴随发光放热现象,但有发光放热现象的不一定是燃烧,比如灯泡通电发光放热属于物理变化,不是燃烧,推理错误。
C.不带电的微观粒子除原子外,还有分子、中子等,推理错误。
D.可燃性气体与空气混合后,遇明火达到爆炸极限就会发生爆炸,因此所有可燃性气体点燃前都需要验纯,推理正确。
2.化学与健康、环境、安全、能源密切相关,下列说法不正确的是
A.化学与健康:可用氢氧化钠治疗胃酸过多
B.化学与环境:植树造林可有效减缓温室效应
C.化学与安全:点燃可燃性气体前要验纯
D.化学与能源:化石燃料包括煤、石油、天然气
【答案】A
【解析】A.氢氧化钠是强腐蚀性的碱,会严重损伤消化道,绝对不能用于治疗胃酸过多,治疗胃酸过多通常用弱碱性的氢氧化铝、碳酸氢钠等物质,该说法错误。
B.植物光合作用会吸收主要温室气体,因此植树造林可有效减缓温室效应,说法正确。
C.可燃性气体混有空气时点燃易发生爆炸,因此点燃前必须验纯,说法正确。
D.三大化石燃料就是煤、石油、天然气,说法正确。
3.下列混合气体遇到明火可能会发生爆炸的是
A.一氧化碳、氮气 B.氢气、一氧化碳
C.甲烷、氧气 D.氧气、二氧化碳
【答案】C
【解析】A.一氧化碳是可燃物,但氮气不可燃也不助燃,缺少助燃物,不会爆炸,错误。
B.氢气、一氧化碳都是可燃物,但无氧气等助燃物,不会爆炸,错误。
C.甲烷是可燃性气体,氧气是助燃物,二者混合遇明火可能发生爆炸,正确。
D.氧气是助燃物,但二氧化碳不可燃也不助燃,缺少可燃物,不会爆炸,错误。
一、认识燃烧
1. 燃烧
定义: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。
特征:①属于氧化反应;②发光、放热;③反应剧烈。
注意:发光放热不一定是燃烧,例如灯泡通电发光放热是物理变化,不是燃烧。
2. 爆炸(化学爆炸)
1)成因:可燃物在有限的空间内急剧燃烧,短时间聚集大量热,气体体积迅速膨胀,引发爆炸。
2)能引发爆炸的物质:
可燃性气体:天然气、煤气、液化石油气、氢气等
可燃性粉尘:面粉、煤粉
3)爆炸极限:可燃性气体在空气中能够发生爆炸的浓度范围。
只有浓度处在爆炸极限范围内,遇明火才爆炸;浓度过低、过高都不会爆炸。
4)爆炸三条件:①有限空间;②可燃物浓度达到爆炸极限;③遇到明火。
补充:锅炉爆炸、气球爆炸属于物理爆炸,没有发生化学反应。
3. 缓慢氧化
定义:氧化反应进行得很缓慢,甚至不容易被察觉。
特点:一定放热,但不发光,反应速率慢。
实例:动植物呼吸、食物腐败、钢铁生锈、酿酒。
4. 自燃
定义:无外来火源,依靠物质自身缓慢氧化不断放热,热量积聚,温度达到可燃物着火点,自发燃烧的现象。
实例:秸秆堆自燃、白磷自燃。
自燃预防措施:通风散热;控制堆积厚度;保持干燥,减少热量聚集。
二、可燃性气体验纯(重点实验操作)
1. 为什么验纯:可燃性气体混有空气,点燃可能发生爆炸,所有可燃性气体点燃前都必须验纯。
2. 操作(以氢气为例):用拇指堵住收集气体的试管口,试管口朝下靠近酒精灯火焰,移开拇指点火。
3. 判断标准:
听到尖锐爆鸣声 → 气体不纯,不能点燃,需要重新收集验纯;
听到微弱 “噗” 的声音 → 气体纯净,可以点燃。
三、易燃易爆物安全常识
1. 常见易燃易爆物:火药、烟花爆竹、硫磺、白磷、红磷、酒精、汽油、氢气、天然气、液化石油气。
2. 生产、运输、储存、使用要求:严格遵守规章,严禁违章操作;保持通风,严禁烟火。
3. 消防安全标识:当心易燃物、当心爆炸物、禁止吸烟、禁止烟火、禁止放易燃物、禁止燃放鞭炮。
考点:面粉厂、加油站、煤矿矿井,要严禁烟火,加强通风,目的:降低空气中可燃性气体、粉尘浓度,防止达到爆炸极限。
四、常见燃料 —— 三大化石燃料
(一)煤、石油、天然气,均属于混合物,不可再生能源;三者中相对清洁的是天然气。
甲烷(CH4)
1. 燃烧化学方程式:CH4+O2点燃CO2+H2O
2. 燃烧产物检验实验:
①验纯后点燃,火焰蓝色,放热;
②火焰上方罩干冷烧杯:烧杯内壁出现水雾,证明含有氢元素;
③翻转烧杯,加澄清石灰水振荡:石灰水变浑浊,证明含有碳元素。
3. 沼气主要成分也是甲烷;可燃冰主要成分为甲烷水合物,是未来新能源。
(二)化石燃料带来的环境问题
1. 酸雨:煤燃烧释放SO2、NO2氮氧化物,溶于雨水形成酸雨;
2. 空气污染:汽车尾气排放 CO、未燃烧碳氢化合物、氮氧化物、烟尘;
3. 温室效应:大量燃烧释放CO2,加剧全球变暖。
考点01 认识燃烧
1.下列叙述正确的是
A.爆炸一定属于化学变化
B.拉瓦锡得出空气是由氮气、氧气和稀有气体组成的结论
C.汞作为温度计的测温材料主要利用其物理性质
D.取用液体试剂时,没有说明用量一般按3-4mL取用
【答案】C
【解析】A.火药爆炸属于化学变化,但轮胎爆炸属于物理变化,不正确;
B.拉瓦锡得出空气是由氮气和氧气组成,不正确;
C.汞可作温度计的测温材料,是因为汞的热胀冷缩,属于物理性质,正确;
D.取用液体试剂时,若没有规定用量,一般取1~2mL,不正确。
2.分析、推理、归纳是学习化学常用的思维方法,下列说法正确的是
A.火药爆炸是化学变化,但爆炸不一定是化学变化
B.催化剂的质量在化学反应前后不变,则在化学反应前后质量不变的物质一定是催化剂
C.二氧化碳能使燃烧的木条熄灭,则使燃烧的木条熄灭的一定是二氧化碳
D.化学变化常伴随发光、放热等现象,所以有发光放热现象的变化一定是化学变化
【答案】A
【解析】A.火药爆炸过程中有新物质生成,属于化学变化;但爆炸不一定是化学变化,比如气球受压爆炸、锅炉蒸汽爆炸的过程中没有新物质生成,属于物理变化,说法正确。
B.化学反应前后质量不变的物质,不一定是催化剂,也可能是没有参与反应的杂质,说法错误。
C.能使燃烧木条熄灭的气体不只有二氧化碳,比如氮气等不支持燃烧的气体也可以达到该效果,说法错误。
D.有发光放热现象的变化不一定是化学变化,比如灯泡通电发光放热,没有新物质生成,属于物理变化,说法错误。
3.近日,某烟花厂发生重大爆炸事故。下列有关安全操作的说法正确的是
A.易燃、易爆物应露天存放,紧密堆积
B.火药等易燃物着火时,可直接用水浇灭
C.烟花车间严禁烟火,避免物料摩擦、撞击
D.储存烟花爆竹的仓库,可靠近热源并敞口通风
【答案】C
【解析】A.易燃易爆物露天存放易因日晒升温引发危险,紧密堆积不利于热量散发,易引发自燃、爆炸。
B.火药中常含镁、铝等活泼金属,遇水会反应生成易燃易爆气体,且火药本身自带氧化剂,浇水无法隔绝氧气熄灭,反而可能加剧爆炸风险。
C.烟花车间有大量易燃易爆物料,烟火、摩擦、撞击都可能引燃物料引发爆炸,因此需严禁烟火,避免物料摩擦、撞击。
D.靠近热源易使温度达到可燃物着火点,敞口通风易使外部火星进入引燃物料,均易引发爆炸。
4.下列叙述错误的是
A.CO2和CH4都能产生温室效应
B.低碳行动是人类应对全球气候变暖的重要措施
C.只要空气中含有可燃物,遇到明火就会发生爆炸
D.如果发生CO中毒,轻度中毒时应呼吸大量新鲜空气,严重的要立即送到医院进行救治
【答案】C
【解析】A.、都是常见温室气体,均会引发温室效应,表述正确。
B.全球气候变暖主要由等温室气体过量排放导致,低碳行动可减少温室气体排放,是应对气候变暖的核心措施之一,表述正确。
C.爆炸需要同时满足多个条件:可燃物浓度达到爆炸极限、与助燃物充分接触、温度达到着火点且处于有限空间。仅存在可燃物遇明火,若浓度未达爆炸极限或处于开阔空间,都不会发生爆炸,表述错误。
D.中毒的机理是与血红蛋白结合阻碍氧气运输,轻度中毒时呼吸大量新鲜空气可补充氧气缓解症状,严重时需立即送医,表述正确。
5.下列化学变化中,不属于缓慢氧化的是
A.乙醇燃烧 B.食物腐烂 C.铁生锈 D.细胞的呼吸作用
【答案】A
【解析】A.乙醇燃烧是剧烈氧化,伴随明显的发光、放热现象,不属于缓慢氧化,符合题意。
B.食物腐烂是食物与氧气发生的缓慢反应,过程缓慢不易察觉,属于缓慢氧化,不符合题意。
C.铁生锈是铁与氧气、水共同作用的缓慢反应,过程漫长,属于缓慢氧化,不符合题意。
D.细胞呼吸作用是有机物在细胞内与氧气发生的缓慢氧化、释放能量的过程,属于缓慢氧化,不符合题意。
6.如图所示装置模拟粉尘爆炸实验,吹入空气使面粉充满罐体,面粉急剧燃烧引发爆炸,塑料盖被掀起。下列说法不正确的是
A.盖上塑料盖是为了模拟密闭空间
B.面粉加工厂应严禁烟火
C.吹入空气前,面粉没有燃烧是因为罐体内没有氧气
D.吹入空气后,面粉剧烈燃烧是因为罐体内粉尘浓度变大,燃烧放热,气体迅速膨胀
【答案】C
【解析】A.爆炸的发生需要在有限(密闭)空间内,盖上塑料盖就是为了模拟密闭的有限空间,说法正确。
B.面粉是可燃性粉尘,面粉加工厂的空气中混有大量面粉颗粒物,遇明火极易发生爆炸,因此需要严禁烟火,说法正确。
C.吹入空气前罐内本就存在空气,含有氧气,面粉未燃烧是因为堆积状态的面粉和氧气接触面积极小,不满足充分燃烧的条件,并非罐内没有氧气,说法错误。
D.吹入空气后,面粉分散充满罐体,粉尘浓度达到爆炸极限,与氧气接触面积大幅增大,剧烈燃烧短时间放出大量热,罐内气体受热迅速膨胀,引发爆炸,说法正确。
7.“人人懂安全、个个能避险——筑牢安全防线”。下列做法符合安全要求的是
A.易燃易爆品放置时远离火源 B.随意丢弃实验剩余的试剂
C.室内起火,立即打开所有门窗 D.炒菜时油锅起火,立即用水浇灭
【答案】A
【解析】A.易燃易爆品遇火源易引发燃烧、爆炸,放置时远离火源符合安全要求,表述正确。
B.实验剩余试剂可能具有毒性、腐蚀性,随意丢弃会造成环境污染或安全事故,需放入指定回收容器,表述错误。
C.室内起火时立即打开门窗,会使大量氧气进入,加剧燃烧,表述错误。
D.油的密度小于水,浇水后油会浮在水面继续燃烧,还可能导致热油飞溅扩大火势,油锅起火应使用锅盖盖灭隔绝氧气,表述错误。
8.请参加“易燃物和易爆物的安全知识”的跨学科实践活动。
Ⅰ.探究可燃物的爆炸条件
(1)甲同学设计并进行实验验证,结合图、表分析:该实验可得出的结论是______。
爆炸条件猜想
氧气
温度达到着火点
密闭空间
验证方案
将氧气换成氮气
不点火
不密闭
实验现象
未爆炸
未爆炸
未爆炸
实验结论
必要条件
必要条件
必要条件
Ⅱ.探究氢气的爆炸极限
(2)测定爆炸极限需点燃不同体积分数的氢气,则适宜的收集方法是______(填“向下排空气法”或“排水法”)。
(3)已知氢气的爆炸极限为4%~74%。某氢气样品点燃时未发生爆炸,乙同学认为该气体纯净。请谈谈你的看法和理由:______。
(4)利用如图装置制备氢气,在现有条件下,若要产生稳定的氢气流,你的操作是______(写一种)。
Ⅲ.制安全矿灯并设置安全标识
(5)矿井内瓦斯(含甲烷)遇明火易发生爆炸,甲烷完全燃烧的化学方程式为______。
(6)丙同学制作的安全矿灯如图:采用一种网眼很小的铜网罩住火焰,使得网外的温度不会明显升高。从燃烧的条件分析,该安全矿灯不会引燃瓦斯的原因是______。
(7)“严禁烟火”的消防安全标志是______(填字母)。
A. B. C.
【答案】(1)可燃性粉尘爆炸的条件是点火源、空气(氧气)、密闭空间
(2)排水法
(3)不一定,氢气含量高于74%(或低于4%)点燃不会发生爆炸
(4)挤压塑料瓶使装有锌粒的尼龙袋浸没在稀硫酸中(合理即可)
(5)
(6)温度没有达到瓦斯的着火点
(7)A
【解析】(1)对比实验必须控制变量唯一性,其它条件都相同,才可探究出该条件对实验是否有影响。甲同学设计并进行实验验证,结合图、表分析:该实验可得出的结论是:可燃性粉尘爆炸的条件是点火源、空气(氧气)、密闭空间。
(2)用排水法收集的气体比较纯净,测定爆炸极限需点燃不同体积分数的氢气,则适宜的收集方法是排水法。
(3)已知氢气的爆炸极限为4%~74%。某氢气样品点燃时未发生爆炸,乙同学认为该气体纯净。氢气不一定纯净,当氢气含量高于74%(或低于4%)点燃时不会发生爆炸。
(4)反应物之间接触才能发生反应,利用如图装置制备氢气,在现有条件下,若要产生稳定的氢气流,操作是:挤压塑料瓶使装有锌粒的尼龙袋浸没在稀硫酸中。
(5)甲烷完全燃烧生成二氧化碳、水,反应的化学方程式为:CH4+2O2CO2+2H2O。
(6)燃烧需要同时具备三个条件:物质是可燃物、与氧气接触、温度达到着火点。丙同学制作的安全矿灯如图:采用一种网眼很小的铜网罩住火焰,使得网外的温度不会明显升高。从燃烧的条件分析,该安全矿灯不会引燃瓦斯的原因是温度没有达到瓦斯的着火点。
(7)
A. 是严禁烟火图标,此选项符合题意;
B. 是禁止燃放鞭炮图标,此选项不符合题意;
C. 是禁止吸烟图标,此选项不符合题意。
故选A。
考点02 常见的燃料
9.利用能源、节约能源、保护环境是我们大家共同关注的社会问题。
(1)当前,人类仍然以化石燃料为主要能源。化石燃料包括煤、石油和天然气,属于__________(填“可再生”或“不可再生”)能源。
(2)瓦斯是存在于煤层及周围岩层中有害气体的总称。近年来多次发生瓦斯爆炸事件,已成 为煤矿恶性事故的“头号杀手”。瓦斯属于___________(填“纯净物”、“混合物”)。
(3)煤燃烧生成的二氧化碳会造成环境问题,但它又是一种宝贵资源,在高温高压下,CO2与NH3反应可生成尿素CO(NH2)2和水。该反应的化学方程式为 ______________________________。
(4)目前,人类使用的燃料大多来自化石燃料,化石燃料分别取 1kg 天然气和煤充分燃烧, 产生的CO2和SO2气体的质量如下图所示,CO2和SO2中会导致酸雨的是__________,利用烧碱溶液吸收二氧化硫的反应可用化学方程式表示为______________________________。图中更清洁的燃料是________________。
【答案】(1)不可再生
(2)混合物
(3)CO2+2NH3CO(NH2)2+H2O
(4) SO2 2NaOH+SO2=Na2SO3+H2O 天然气
【解析】(1)化石燃料包括煤、石油和天然气,属于不可再生能源。
(2)由不同种物质组成的是混合物,瓦斯中含有甲烷等物质,瓦斯属于混合物。
(3)煤燃烧生成的二氧化碳会造成环境问题,但它又是一种宝贵资源,在高温高压下,CO2与NH3反应可生成尿素CO(NH2)2和水。根据质量守恒定律,该反应的化学方程式为:CO2+2NH3CO(NH2)2+H2O。
(4)产生酸雨的主要原因是空气中二氧化硫、二氧化氮含量高。CO2和SO2中会导致酸雨的是SO2,烧碱是氢氧化钠的俗称,氢氧化钠与二氧化硫反应生成亚硫酸钠、水,利用烧碱溶液吸收二氧化硫的反应可用化学方程式表示为:2NaOH+SO2=Na2SO3+H2O。由图可知,天然气和煤中更清洁的燃料是天然气。
10.请你参加“汽车能源的变迁”跨学科实践学习。
(1)传统汽车能源主要来自于石油。石油属于______(填“可再生”或“不可再生”)能源。
(2)天然气和乙醇可作为汽车能源。天然气的主要成分是甲烷,其完全燃烧的化学方程式为______。
(3)给电动汽车充电时,电能转化为______能。
【答案】(1)不可再生
(2)
(3)化学
【解析】(1)石油是古代生物遗骸经过漫长地质年代形成的化石能源,短时间内无法从自然界得到补充,因此属于不可再生能源。
(2)甲烷完全燃烧时,和氧气在点燃条件下反应,生成二氧化碳和水,其反应的化学方程式为。
(3)给电动汽车的车载电池充电时,电能会转化为储存在电池内部的化学能,供电车后续行驶时释放利用。
11.甲醇与乙醇性质相似,是一种无色液体,具有可燃性,可用作燃料,被人们形象地称为“液态阳光”。我国通过光伏发电得到的氢气与工厂废气中的二氧化碳共同作用,最终产生甲醇的过程,其研发过程被称为“液态太阳燃料合成技术”。
(1)煤、石油、天然气都是___________(选填“纯净物”或“混合物”),属于___________(选填“不可再生”或“可再生”)能源。
(2)请写出甲醇完全燃烧的化学方程式:___________ 。
(3)下列关于甲醇合成技术的说法中,不正确的是___________(填选项序号之一)。
A.该工艺能够有效利用太阳能
B.该工艺有利于降低大气中CO2含量
C.合成装置里CO2中的氧元素全部转化到了甲醇(CH3OH)中
D.电解装置中的反应属于分解反应
【答案】(1) 混合物 不可再生
(2)
(3)C
【解析】(1)煤、石油、天然气均由多种物质组成,属于混合物;
三者均为化石燃料,短时间内无法在自然界再生,属于不可再生能源。
(2)甲醇含碳、氢、氧元素,完全燃烧生成二氧化碳和水,根据反应前后原子种类、数目不变配平即可。
(3)A. 工艺中太阳能电池板将太阳能转化为电能,实现了太阳能的有效利用,说法正确;
B. 该工艺消耗工厂废气中的,可降低大气中含量,说法正确;
C. 合成装置中和反应,除生成甲醇外还生成水,中的氧元素部分进入水中,并非全部转化到甲醇中,说法错误;
D. 电解装置中发生的是水分解生成氢气和氧气的反应,符合分解反应“一变多”的特征,说法正确。
12.从“中国制造”到“中国创造”,我国正在由制造业大国走向科技强国。
(1)“嫦娥”揽月、“祝融”探火、“羲和”逐日等离不开运载火箭,运载火箭发射需使用液氢与液氧,写出液氢在液氧中燃烧的化学方程式________。
(2)“梦想”号钻探船可以进行大洋科学钻探、深海油气勘探和天然气水合物勘察等,其动力系统依赖于柴油发动机,柴油来自于化石燃料________(填“煤”、“石油”或“天然气”)的炼制。
(3)中国高等院校研发的“烛龙一号”碳-14核电池,被誉为“千年电池”,理论上可以持续放电上千年。碳-12、碳-13、碳-14都属于碳元素,是因为它们具有相同的________。
(4)“极目一号”是中国科学院空天信息研究院自主研发的浮空艇,可搭载多种科学观测设备,协助科研团队获取了珠峰、可可西里、纳木错等地区的海量高质量观测数据。该浮空艇内部,上层装有氦气,中间隔开,下层是空气,主要利用氦气________的性质。
【答案】(1)
(2)石油
(3)质子数/核电荷数
(4)密度比空气小
【解析】(1)液氢与液氧的反应本质是氢气和氧气在点燃条件下生成水,根据质量守恒定律配平即可得到对应化学方程式。
(2)柴油是石油经过分馏炼制得到的产品,煤和天然气的加工产物中不含柴油。
(3)元素是具有相同质子数(核电荷数)的一类原子的总称,碳-12、碳-13、碳-14的质子数均为6,因此同属于碳元素。
(4)氦气密度远小于空气,可为浮空艇提供上升的浮力;同时氦气属于稀有气体,化学性质稳定,不会发生燃烧爆炸,使用安全性更高。
13.《天工开物》是我国古代科学技术著作,记载了制盐、冶金等场景。
Ⅰ.制盐:
“西川有火井·以长竹剂开去节,一头插入井底·注卤水釜中,只见火意烘烘,水即滚沸”
(1)火井指的是天然气井。天然气的主要用途是___________。
(2)制盐的原理是卤水通过___________(填“蒸发结晶”或“降温结晶”)得到粗盐。
Ⅱ.采矿和冶炼锡:
(3)锡是“五金”(金、银、铜、铁、锡)之一,这五种金属都属于___________(单质或化合物)。
(4)采矿:古代水中淘取锡砂(主要成分为,难溶于水)与___________操作的原理相似,所用容器的孔径需___________(填“大于”或“小于”)锡砂颗粒大小。
(5)冶炼:“凡煎炼亦用洪炉,入砂数百斤·点铅勾锡”。炼锡涉及的反应是一氧化碳在高温下还原锡砂,该反应的化学方程式为___________。
【答案】(1)作为燃料
(2)蒸发结晶
(3)单质
(4) 过滤 小于
(5)
【解析】(1)略。
(2)氯化钠的溶解度受温度变化影响很小,只能通过蒸发溶剂的方式结晶析出,因此选蒸发结晶。
(3)略。
(4)淘取难溶于水的锡砂是分离不溶性固体和液体的操作,和过滤原理一致;过滤时容器孔径需要小于固体颗粒大小,才能截留锡砂。
(5)高温下一氧化碳还原二氧化锡,生成锡单质和二氧化碳,方程式为。
14.请参加社会性议题“汽车能源的变迁”的项目式学习。
(1)传统汽车能源主要来自石油。
①按照能源的可持续性,石油是_______________(填“可再生”或“不可再生”)能源。
②可以通过化学反应将化石能源转化成二次能源,以下属于二次能源的是_______________(填字母)。
A.石油 B.电能 C.风能
(2)天然气和乙醇可替代传统汽车能源。
①天然气的主要成分是甲烷,其完全燃烧的化学方程式为_________________________。
②现有一定量乙醇与一定量氧气混合于密闭容器内,在一定条件下反应生成一氧化碳和二氧化碳的混合物,同时得到水,则其中二氧化碳的质量为__________。
(3)神舟火箭推进剂是液态四氧化二氮与液态偏二甲肼混合,在一定条件下反应生成氮气和两种常见无污染的氧化物,该反应的化学方程式为__________。
【答案】(1) 不可再生 B
(2) 8.8
(3)2N2O4+C2H8N23N2+2CO2+4H2O
【解析】(1)①煤、石油、天然气都是古代生物遗骸经历上千万年形成的,短时间不能再生,是不可再生能源;
②一次能源是直接从自然界获取的,二次能源是要加工转化的。选项A石油直接开采,一次能源;B电能,都是靠化石能源或者风能水能转化来的,是二次能源;C风能直接得到,是一次能源。所以选B对。
(2)①见答案;
②先算10.8g水里面H的质量,水中H的质量分数是,所以H质量是10.8g × = 1.2g,而氢元素全部来自乙醇,根据元素守恒,求出乙醇的质量为:乙醇的总质量是1.2g ÷= 9.2g;这样也能求出乙醇中C的质量为:9.2g=4.8g,C全部在一氧化碳和二氧化碳里,设二氧化碳质量为x,则一氧化碳质量为14.4g-x,C的质量加起来等于4.8g,可列出等式:x+ (14.4g -x)=4.8g,求得x=8.8g。
(3)见答案。
15.水循环、氧循环和碳循环是自然界存在的三大重要循环。请回答:
(1)三大化石燃料指的是煤、_________、天然气;下列有关三大化石燃料的说法错误的是_________(填字母序号)。
A.都是混合物B.都是不可再生的资源
C.都不是清洁能源D.在地球上的蕴藏都是有限的
(2)图中①至⑧中产生的途径有_________(填数字序号);中碳元素的化合价为_________。
(3)关于三大重要循环,下列说法不正确的是_________(填字母序号)。
A.绿色植物通过光合作用,将太阳能转化成化学能
B.碳循环、氧循环过程中各元素守恒,其化合价不变
C.①⑥对比说明,反应物相同,反应条件不同,则产物不同
D.动物的呼吸作用使自然界中的氧原子总数减少,碳原子总数增加
(4)我国承诺于2030年前实现“碳达峰”,2060年前实现“碳中和”,体现了我们的大国责任与担当。下列有关说法不正确的是_________(填字母序号)。
A.“碳达峰”和“碳中和”有利于控制温室效应
B.“碳中和”是指不允许向空气中排放二氧化碳
C.乘坐公共交通工具出行、随手关灯符合“低碳生活”理念
D.“碳达峰”与大自然中的碳循环中的“碳”分别是指二氧化碳、碳元素
【答案】(1) 石油 C
(2) ⑦⑧ +4
(3)BD
(4)B
【解析】(1)三大化石燃料:煤、石油、天然气。
A.煤、石油、天然气均含多种物质,属于混合物,正确;
B.化石燃料形成周期极长,属于不可再生能源,正确;
C.天然气主要成分是甲烷,完全燃烧生成二氧化碳和水,天然气属于清洁能源,煤、石油,不是清洁能源,错误;
D.化石燃料储量有限,不可再生,蕴藏量有限,正确。
(2)①水体吸收CO2、②水蒸发、③降水、⑤蒸腾、⑥光合作用消耗CO2生成O2,均不产生CO2。⑦动植物呼吸,有CO2生成、⑧化石燃料燃烧,燃料与O2反应生成CO2,图中①至⑧中产生的途径有⑦⑧。设中碳元素的化合价为,氧元素化合价为-2价,依据化合物中各元素正负化合价代数和为0可知:,,中碳元素的化合价为+4。
(3)A.光合作用方程式:,绿色植物通过光合作用,将太阳能转化为有机物中的化学能,正确;
B.碳、氧循环存在单质与化合物转化,比如O2、CO2彼此转化,O元素化合价0价与-2价切换,化合价会改变,错误;
C.①是CO2溶于水,⑥是CO2、H2O光照下光合作用,反应物相同、条件不同,产物不同,正确;
D.根据质量守恒,化学反应前后原子总数不变,呼吸作用不会改变氧、碳原子总数,错误。
(4)A.CO2是温室气体,碳达峰、碳中和减少CO2排放,有利于缓解温室效应增强,正确;
B.碳中和不是禁止排放CO2,而是通过植树、固碳等方式抵消排放的CO2,实现收支平衡,错误;
C.公交出行减少燃油消耗、随手关灯减少火电燃煤,均降低CO2排放,符合低碳生活,正确;
D.碳达峰的“碳”是指CO2气体;碳循环的“碳”指碳元素,正确。
16.人类社会的发展离不开能源,当前社会的能源需求主要来自于化石燃料的燃烧,其燃烧过程中的能量转化是化学能转化成__________、__________。化石燃料主要含有__________,因此化石燃料燃烧后的主要产物是__________;石油分馏是利用石油中各组分的__________不同,分馏时沸点__________(填“高”或“低”)的组分先沸腾而分离出来。由于煤及石油中还含有少量硫、氮等元素,所以燃烧后还会产生__________、__________及固体颗粒物等,造成环境污染。寻找替代能源,实现能源的结构性变化是保证能源安全的重要举措,要实现人与自然和谐相处,未来燃料的发展方向必须清洁化、__________化。下图是理想的氢能源循环体系图:这个体系既实现了__________转化,也实现了能量转化。
【答案】 热能 光能 碳元素 沸点 低 氮氧化物 低碳
物质循环
【解析】化石燃料燃烧伴随发光、放热现象,能量转化为化学能→热能和光能;
化石燃料煤、石油、天然气主要含有的元素都有碳元素。反应前后元素的种类不变,燃烧后碳元素生成。
石油分馏是物理分离工艺,利用各组分沸点差异实现分离,沸点越低的组分越先汽化逸出;
燃料中硫元素燃烧生成,氮元素燃烧生成氮氧化物,二者都是常见的大气污染物;
为降低碳排放、减少环境污染,未来燃料发展方向为清洁化、低碳化;
氢能源循环中,水分解为氢气和氧气,二者在燃料电池中反应又生成水,实现了物质的循环利用,同时完成太阳能→化学能→可用能量的转化。
17.能源、环境、安全已成为人们日益关注的问题。
(1)石油是三大化石燃料之一,石油属于_______(填“纯净物”或“混合物”)。
(2)煤燃烧时排放的_______、二氧化氮等污染物。这些气体或气体在空气中发生反应的生成物溶于雨水,会形成酸雨。
(3)液化石油气可以作燃料,液化石油气的主要成分为丙烷()、丁烷()、丙烯()和丁烯()等,其中含碳量最高的物质是_______。
(4)84消毒液的有效成分为次氯酸钠(),其中氯元素的化合价为_______。
(5)75%的医用消毒酒精也可有效杀灭病毒,但家用不宜大面积喷洒,如发现酒精失火,用沙土盖灭,灭火的原理是_______。
【答案】(1)混合物
(2)二氧化硫
(3)丙烯和丁烯
(4)
(5)隔绝氧气(或空气)
【解析】(1)石油由多种烃类等物质混合组成,无固定组成和性质,属于混合物。
(2)煤含硫元素,燃烧生成的二氧化硫和二氧化氮是形成酸雨的主要气态污染物。
(3)丙烷含碳量,丁烷含碳量,丙烯含碳量,丁烯含碳量,因此丙烯和丁烯含碳量最高。
(4)化合物中正负化合价代数和为0,中为+1价、为-2价,设化合价为,则,解得。
(5)沙土覆盖可隔绝燃烧的酒精与氧气的接触,破坏燃烧条件实现灭火。
18.学习小组对汽车工业发展进行了深入调查,总结了汽车能源变迁如图,回答下列问题:
(1)煤燃烧产生的氮的氧化物和______等溶于雨水会形成酸雨;使用汽油或柴油的汽车尾气大量排放会造成空气污染,以下不属于空气污染物的是______(填字母)。
a.二氧化氮 b.一氧化碳 c.二氧化碳 d.氮气 e.烟尘
(2)压缩天然气(CNG)比汽油柴油更清洁,天然气能被压缩储存于钢瓶中,这是因为____________。
(3)目前电动汽车大量被推广,电车充电时是将电能转化为______。
(4)大型柴油车一般设置了尿素罐,用于除去氮氧化合物,原理是利用尿素[CO(NH2)2]生成的氨气(NH3)与废气中的氮氧化合物在一定条件下反应生成氮气和水,请写出NH3和NO的反应方程式:_______________。
【答案】(1) 二氧化硫(或) cd
(2)分子之间有间隔,气体分子间间隔较大,加压时分子间隔减小
(3)化学能
(4)
【解析】(1)煤中含硫元素,燃烧生成的二氧化硫和氮氧化物溶于雨水会形成酸雨;空气污染物包含有害气体(二氧化氮、一氧化碳等)和烟尘,二氧化碳属于空气组分、仅为温室气体,氮气是空气主要组成成分,二者都不属于空气污染物。
(2)气体分子间隔远大于固体、液体,因此容易被压缩,可被压入钢瓶储存。
(3)电车充电时,电池内部发生化学反应储存能量,是将电能转化为化学能的过程。
(4)根据题干给出的反应物、生成物,按照原子守恒配平即可得到反应方程式。
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课题1 认识燃烧与燃料
第1课时 燃烧的奥秘与常见燃料
1.认识爆炸、爆炸极限、缓慢氧化、自燃的概念,理清四者的区别。
2.掌握可燃性气体验纯的操作方法和判断标准,知晓易燃易爆物生产、储运、使用的安全规范。
3.通过学习常见燃料,树立节约能源、环境保护的意识。
重点:燃烧、爆炸、缓慢氧化、自燃的概念及异同,可燃性气体验纯的必要性。
难点:不同燃烧类现象的辨析与生活实际现象的原理解释。
一、认识燃烧
1.燃烧定义:燃烧:通常情况下,可燃物与氧气发生的一种______________________________。
2.爆炸
(1)引起爆炸的原因:易燃物在_____________内急剧地燃烧,就会在短时间内聚积__________,使气体的体积__________而引起爆炸。
(2)聚集在通风不良的有限空间内遇到明火易引起爆炸的常见物质:
①可燃气体,如____________________。
②粉尘,如____________________。
(3)认识一些消防安全标志
(4)常见的易燃物、易爆物与注意事项
常见的易燃物、易爆物:火药、烟花爆竹、硫黄、白磷、红磷、酒精、汽油、氢气、天然气、液化石油气等。
注意事项:在生产、运输、使用、储存易燃物和易爆物时,必须______________________________。
2、 自燃与缓慢氧化
1.自然的定义:有些物质没有外来火源的作用,也会自发地燃烧,这种现象称为自燃。
2.缓慢氧化:氧化反应进行的很缓慢,甚至不容易被察觉。
3.防止自燃的关键:让热量"散得掉"
通风散热:粮食、稻草要定期翻晒、翻垛,保持仓库通风良好,让热量及时散发出去。
控制数量:不要堆积过多、过厚。堆得越少越薄,热量越容易散出来,温度越攒不高。
保持干燥:潮湿的粮食、稻草氧化更快、放热更多。晒干了再存,能从源头减少热量产生。
三、常见的燃料
1.常见的化石能源有__________等,它们都是__________,相对较为清洁的是__________,化石能源是__________能源。
2.煤和石油的比较
煤
石油
组成元素
主要含有______元素,还含有__________等元素
主要含有_____和____两种元素
加工方式
煤的干馏:将煤隔绝空气加强热分解(属于__________变化)
石油的分馏:利用石油中各成分的__________不同进行分离(属于__________变化)
主要加工产品
焦炭、煤焦油、煤气(由__________等组成的混合气体)等
汽油、煤油、柴油、润滑油、石蜡、液化石油气(主要成分是丙烷、丁烷、丙烯和丁烯等)等
3. 天然气(主要成分是__________)
(1)甲烷燃烧(______________________________)
实验步骤
实验现象
实验分析与结论
①验纯后,点燃甲烷
火焰呈__________色,放热
甲烷具有可燃性
②在火焰的上方罩一个干燥的烧杯
烧杯内壁有__________出现
甲烷中含有__________元素
③迅速把烧杯倒过来,向烧杯内注入少量澄清石灰水,振荡
澄清石灰水__________
甲烷中含有__________元素
(2)沼气的主要成分是__________。把秸秆、杂草、人畜粪便等废弃物放在密闭的沼气池中发酵,就会产生沼气,可用作燃料。
(3)未来新能源可燃冰的开发
海底埋藏着大量可燃烧的“冰”——可燃冰,主要成分是__________,具有____________________等优点,有望成为未来新能源。
4.降低化石能源的利用对环境的影响
(1)化石能源的利用对环境的影响
形成酸雨:煤燃烧时产生____________________等污染物,这些气体或气体在空气中发生反应后的生成物溶于雨水,会形成酸雨。
污染空气:汽车使用的汽油或柴油燃烧时产生的__________、未燃烧的碳氢化合物、氮的氧化物和烟尘等,会随尾气直接排放到空气中,造成污染。
加剧温室效应:大量化石能源燃烧释放的__________会引起温室效应加剧,导致全球变暖。
(2)降低化石能源的利用对环境的影响
提高燃料质量:如我国已大力推广使用脱硫煤,并在很多地区用__________代替煤。
改进使用技术:如改进生产中使用的脱硫设备;改进汽车发动机的燃烧方式,使用__________装置,加大__________力度,推广使用__________汽车。
(一)情境启思,导入新课
问题思考:
1. 日常生活中做饭、供暖都依赖的常见化学变化是什么?请举例说出你见过的燃烧现象。 我的回答:___________________________
2. 你听说过夏季秸秆堆自燃起火、面粉厂严禁烟火的安全要求吗?你对这些现象有什么猜想? 我的猜想:___________________________
(二)环节一:认识燃烧
1. 燃烧的定义与特征
问题思考:
回忆蜡烛燃烧、木柴燃烧等常见燃烧现象,总结燃烧的共同特征,判断燃烧属于什么反应类型? 我的结论:___________________________
归纳总结
燃烧的准确定义:通常情况下,______与______发生的一种_________________氧化反应叫做燃烧。
核心特征:①属于氧化反应;②伴随发光放热;③反应剧烈
2. 爆炸的原理与安全规范
问题思考:
1. 黑火药点燃后在有限空间会发生爆炸,爆炸的本质原因是什么? 我的猜想:___________________________
2. 是不是所有可燃气体遇到明火都会爆炸?为什么加油站、面粉厂都要严禁烟火? 我的猜想:___________________________
归纳总结
1. 爆炸的定义:可燃物在______内发生______燃烧,短时间内聚积大量的热,使______膨胀而引起爆炸。
2.爆炸极限:可燃性气体在空气中达到能发生爆炸的含量范围,叫做爆炸极限,常见气体爆炸极限:氢气、酒精蒸气。
3.爆炸的三个条件:①有限空间 ②可燃物浓度达到爆炸极限 ③遇明火
对应训练:
1. 用如图所示装置模拟粉尘爆炸实验,吹入空气后发生爆炸,硬纸板被掀起。下列说法正确的是( ) A.吹入空气前,面粉没有燃烧是因为塑料瓶内没有氧气
B. 吹入空气后面粉的着火点降低
C. 实验时用硬纸板盖住塑料瓶,说明这类场所要保持密闭
D. 吹入空气,面粉剧烈燃烧,大量放热,气体体积迅速膨胀
2. 点燃下列混合物不可能会引起爆炸的是( )
A. 甲烷和空气 B.H2和CO C.面粉和空气 D.H2和O2
3. 可燃性气体的验纯操作
问题思考:
为什么点燃可燃性气体前必须验纯?请描述氢气验纯的操作步骤,不同实验现象对应什么结论? 我的回答:___________________________
归纳总结:
验纯操作规范:用拇指堵住盛有气体的试管口,将试管口迅速靠近酒精灯火焰,移开拇指点火。 判断标准:听到尖锐爆鸣声说明气体______,听到微弱“噗”声说明气体______;
___________(填“所有”/“部分”)可燃性气体点燃前都必须验纯。
对应训练:
推理是化学研究和学习的重要方法。下列推理合理的是( )
A. 化学反应伴随着能量变化,则有能量变化的过程一定发生化学反应
B. 阳离子带正电,则带正电的微观粒子一定是阳离子
C. 原子的化学性质与最外层电子数有关,则最外层电子数相同的原子化学性质一定相似
D. 氢气中混有空气,点燃可能爆炸,故点燃可燃性气体前先验纯
(二)环节二:自燃与缓慢氧化
1. 缓慢氧化的特征与实例
问题思考
对比食物腐败、钢铁生锈和燃烧,总结二者的共同点和不同点:
共同点 ___________________________
不同点 ___________________________
归纳总结:
缓慢氧化的定义:进行得很慢、甚至不容易被察觉的______叫做缓慢氧化;缓慢氧化一定______热,但______发光,反应速率很慢。 常见实例:动植物呼吸、食物腐败、钢铁生锈、酿酒等。
对应训练:
1. 下列反应不属于缓慢氧化的是( )
A. 细胞的呼吸作用 B.食物腐烂 C.天然气燃烧 D.酿酒
2. 下列属于缓慢氧化的是( )
A. 蜡烛燃烧 B.火药爆炸 C.食物腐烂 D.木炭燃烧
2. 自燃的原理与预防措施
归纳总结:
1.自燃的定义:没有外来火源,靠自身______放热积聚热量,达到______后自发燃烧的现象。
2.自燃的预防措施:___________________________
对应训练:
1.劳动创美好,实践促成长。下列实践活动涉及的化学知识不正确的是( )
选项 实践活动 化学知识
A 用食盐调节汤的咸淡 食盐和水的比例影响NaCl的浓度
B 将食品放进冰箱保存 氧化反应的快慢受温度影响
C 用食盐腌制肉类食品 高盐环境使细菌细胞脱水
D 厨灶上方装天然气报警器 天然气易燃且密度比空气大
(二)环节三:常见的燃料
1. 三大化石燃料的组成与用途
问题思考
我们日常生活中常用的化石燃料有哪三类?分别说出它们的主要成分和用途? 我的回答:___________________________
归纳总结:
三大化石燃料由古代生物遗骸经复杂变化形成,属于______能源。
煤:主要含______元素 固体燃料,含硫氮杂质,燃烧生成SO2、氮氧化物,是酸雨的主要成因,深加工可得焦炭、煤焦油。
石油:主要含______、______元素 液体燃料,利用各组分______不同分馏得到汽油、柴油等产品,分馏属于_____变化
天然气:主要成分______,清洁家用燃料,密度比空气小,燃烧的化学方程式为_______________
对应训练:
1. 下列属于煤的深加工产品的是( )
A. 汽油 B.石蜡 C.柴油 D.焦炭
2. 燃料、能源与生活息息相关,下列说法正确的是( )
A. 石油分馏利用石油中各组分的沸点不同
B. 将煤液化加工成汽油属于物理变化
C. 化石燃料燃烧不会加剧温室效应
D. 天然气属于可再生能源
3. 我国家用燃料经历了“煤→液化石油气→天然气”的更新,下列对燃料更新的理由说法不正确的是( )
A. 燃料燃烧更充分,热值更高
B. 减少了二氧化硫等污染物的排放
C. 天然气是可再生能源
D. 使用更便捷,安全性更高
2. 化石燃料的环境影响与合理利用
问题探究
结合生活常识,总结化石燃料燃烧带来的环境问题,说一说我们该如何合理利用化石燃料? 我的结论:
环境问题:___________________________
合理利用措施:___________________________
归纳总结
1.主要环境问题:①SO2、氮氧化物引发酸雨;②固体粉尘引发雾霾;③CO2加剧温室效应。
2.合理利用方向:节约能源提高利用率、减少污染物排放、开发太阳能风能等清洁能源。
(三)环节四:课堂小结
请你梳理本节课核心知识框架:
1.氧化反应分类:剧烈氧化(燃烧、爆炸)→缓慢氧化,缓慢氧化积热达到着火点引发自燃
2.安全规范:所有可燃性气体点燃前必须验纯,易燃易爆场所需通风、严禁烟火
3.三大化石燃料:煤(固,主含碳)、石油(液,主含碳氢)、天然气(气,主成分为甲烷),都属于不可再生能源,使用需关注环境保护。
1.逻辑推理是化学学习中常用的思维方法。以下推理正确的是
A.单质由一种元素组成,所以由一种元素组成的物质一定是单质
B.燃烧都伴有发光、放热现象,所以有发光、放热现象的一定是燃烧
C.原子是不带电的微观粒子,所以不带电的微观粒子一定是原子
D.氢气与空气混合后遇明火时能发生爆炸,所以可燃性气体点燃前要验纯
2.化学与健康、环境、安全、能源密切相关,下列说法不正确的是
A.化学与健康:可用氢氧化钠治疗胃酸过多
B.化学与环境:植树造林可有效减缓温室效应
C.化学与安全:点燃可燃性气体前要验纯
D.化学与能源:化石燃料包括煤、石油、天然气
3.下列混合气体遇到明火可能会发生爆炸的是
A.一氧化碳、氮气 B.氢气、一氧化碳
C.甲烷、氧气 D.氧气、二氧化碳
一、认识燃烧
1. 燃烧
定义: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。
特征:①属于氧化反应;②发光、放热;③反应剧烈。
注意:发光放热不一定是燃烧,例如灯泡通电发光放热是物理变化,不是燃烧。
2. 爆炸(化学爆炸)
1)成因:可燃物在有限的空间内急剧燃烧,短时间聚集大量热,气体体积迅速膨胀,引发爆炸。
2)能引发爆炸的物质:
可燃性气体:天然气、煤气、液化石油气、氢气等
可燃性粉尘:面粉、煤粉
3)爆炸极限:可燃性气体在空气中能够发生爆炸的浓度范围。
只有浓度处在爆炸极限范围内,遇明火才爆炸;浓度过低、过高都不会爆炸。
4)爆炸三条件:①有限空间;②可燃物浓度达到爆炸极限;③遇到明火。
补充:锅炉爆炸、气球爆炸属于物理爆炸,没有发生化学反应。
3. 缓慢氧化
定义:氧化反应进行得很缓慢,甚至不容易被察觉。
特点:一定放热,但不发光,反应速率慢。
实例:动植物呼吸、食物腐败、钢铁生锈、酿酒。
4. 自燃
定义:无外来火源,依靠物质自身缓慢氧化不断放热,热量积聚,温度达到可燃物着火点,自发燃烧的现象。
实例:秸秆堆自燃、白磷自燃。
自燃预防措施:通风散热;控制堆积厚度;保持干燥,减少热量聚集。
二、可燃性气体验纯(重点实验操作)
1. 为什么验纯:可燃性气体混有空气,点燃可能发生爆炸,所有可燃性气体点燃前都必须验纯。
2. 操作(以氢气为例):用拇指堵住收集气体的试管口,试管口朝下靠近酒精灯火焰,移开拇指点火。
3. 判断标准:
听到尖锐爆鸣声 → 气体不纯,不能点燃,需要重新收集验纯;
听到微弱 “噗” 的声音 → 气体纯净,可以点燃。
三、易燃易爆物安全常识
1. 常见易燃易爆物:火药、烟花爆竹、硫磺、白磷、红磷、酒精、汽油、氢气、天然气、液化石油气。
2. 生产、运输、储存、使用要求:严格遵守规章,严禁违章操作;保持通风,严禁烟火。
3. 消防安全标识:当心易燃物、当心爆炸物、禁止吸烟、禁止烟火、禁止放易燃物、禁止燃放鞭炮。
考点:面粉厂、加油站、煤矿矿井,要严禁烟火,加强通风,目的:降低空气中可燃性气体、粉尘浓度,防止达到爆炸极限。
四、常见燃料 —— 三大化石燃料
(一)煤、石油、天然气,均属于混合物,不可再生能源;三者中相对清洁的是天然气。
甲烷(CH4)
1. 燃烧化学方程式:CH4+O2点燃CO2+H2O
2. 燃烧产物检验实验:
①验纯后点燃,火焰蓝色,放热;
②火焰上方罩干冷烧杯:烧杯内壁出现水雾,证明含有氢元素;
③翻转烧杯,加澄清石灰水振荡:石灰水变浑浊,证明含有碳元素。
3. 沼气主要成分也是甲烷;可燃冰主要成分为甲烷水合物,是未来新能源。
(二)化石燃料带来的环境问题
1. 酸雨:煤燃烧释放SO2、NO2氮氧化物,溶于雨水形成酸雨;
2. 空气污染:汽车尾气排放 CO、未燃烧碳氢化合物、氮氧化物、烟尘;
3. 温室效应:大量燃烧释放CO2,加剧全球变暖。
考点01 认识燃烧
1.下列叙述正确的是
A.爆炸一定属于化学变化
B.拉瓦锡得出空气是由氮气、氧气和稀有气体组成的结论
C.汞作为温度计的测温材料主要利用其物理性质
D.取用液体试剂时,没有说明用量一般按3-4mL取用
2.分析、推理、归纳是学习化学常用的思维方法,下列说法正确的是
A.火药爆炸是化学变化,但爆炸不一定是化学变化
B.催化剂的质量在化学反应前后不变,则在化学反应前后质量不变的物质一定是催化剂
C.二氧化碳能使燃烧的木条熄灭,则使燃烧的木条熄灭的一定是二氧化碳
D.化学变化常伴随发光、放热等现象,所以有发光放热现象的变化一定是化学变化
3.近日,某烟花厂发生重大爆炸事故。下列有关安全操作的说法正确的是
A.易燃、易爆物应露天存放,紧密堆积
B.火药等易燃物着火时,可直接用水浇灭
C.烟花车间严禁烟火,避免物料摩擦、撞击
D.储存烟花爆竹的仓库,可靠近热源并敞口通风
4.下列叙述错误的是
A.CO2和CH4都能产生温室效应
B.低碳行动是人类应对全球气候变暖的重要措施
C.只要空气中含有可燃物,遇到明火就会发生爆炸
D.如果发生CO中毒,轻度中毒时应呼吸大量新鲜空气,严重的要立即送到医院进行救治
5.下列化学变化中,不属于缓慢氧化的是
A.乙醇燃烧 B.食物腐烂 C.铁生锈 D.细胞的呼吸作用
6.如图所示装置模拟粉尘爆炸实验,吹入空气使面粉充满罐体,面粉急剧燃烧引发爆炸,塑料盖被掀起。下列说法不正确的是
A.盖上塑料盖是为了模拟密闭空间
B.面粉加工厂应严禁烟火
C.吹入空气前,面粉没有燃烧是因为罐体内没有氧气
D.吹入空气后,面粉剧烈燃烧是因为罐体内粉尘浓度变大,燃烧放热,气体迅速膨胀
7.“人人懂安全、个个能避险——筑牢安全防线”。下列做法符合安全要求的是
A.易燃易爆品放置时远离火源 B.随意丢弃实验剩余的试剂
C.室内起火,立即打开所有门窗 D.炒菜时油锅起火,立即用水浇灭
8.请参加“易燃物和易爆物的安全知识”的跨学科实践活动。
Ⅰ.探究可燃物的爆炸条件
(1)甲同学设计并进行实验验证,结合图、表分析:该实验可得出的结论是______。
爆炸条件猜想
氧气
温度达到着火点
密闭空间
验证方案
将氧气换成氮气
不点火
不密闭
实验现象
未爆炸
未爆炸
未爆炸
实验结论
必要条件
必要条件
必要条件
Ⅱ.探究氢气的爆炸极限
(2)测定爆炸极限需点燃不同体积分数的氢气,则适宜的收集方法是______(填“向下排空气法”或“排水法”)。
(3)已知氢气的爆炸极限为4%~74%。某氢气样品点燃时未发生爆炸,乙同学认为该气体纯净。请谈谈你的看法和理由:______。
(4)利用如图装置制备氢气,在现有条件下,若要产生稳定的氢气流,你的操作是______(写一种)。
Ⅲ.制安全矿灯并设置安全标识
(5)矿井内瓦斯(含甲烷)遇明火易发生爆炸,甲烷完全燃烧的化学方程式为______。
(6)丙同学制作的安全矿灯如图:采用一种网眼很小的铜网罩住火焰,使得网外的温度不会明显升高。从燃烧的条件分析,该安全矿灯不会引燃瓦斯的原因是______。
(7)“严禁烟火”的消防安全标志是______(填字母)。
A. B. C.
考点02 常见的燃料
9.利用能源、节约能源、保护环境是我们大家共同关注的社会问题。
(1)当前,人类仍然以化石燃料为主要能源。化石燃料包括煤、石油和天然气,属于__________(填“可再生”或“不可再生”)能源。
(2)瓦斯是存在于煤层及周围岩层中有害气体的总称。近年来多次发生瓦斯爆炸事件,已成 为煤矿恶性事故的“头号杀手”。瓦斯属于___________(填“纯净物”、“混合物”)。
(3)煤燃烧生成的二氧化碳会造成环境问题,但它又是一种宝贵资源,在高温高压下,CO2与NH3反应可生成尿素CO(NH2)2和水。该反应的化学方程式为 ______________________________。
(4)目前,人类使用的燃料大多来自化石燃料,化石燃料分别取 1kg 天然气和煤充分燃烧, 产生的CO2和SO2气体的质量如下图所示,CO2和SO2中会导致酸雨的是__________,利用烧碱溶液吸收二氧化硫的反应可用化学方程式表示为______________________________。图中更清洁的燃料是________________。
10.请你参加“汽车能源的变迁”跨学科实践学习。
(1)传统汽车能源主要来自于石油。石油属于______(填“可再生”或“不可再生”)能源。
(2)天然气和乙醇可作为汽车能源。天然气的主要成分是甲烷,其完全燃烧的化学方程式为______。
(3)给电动汽车充电时,电能转化为______能。
11.甲醇与乙醇性质相似,是一种无色液体,具有可燃性,可用作燃料,被人们形象地称为“液态阳光”。我国通过光伏发电得到的氢气与工厂废气中的二氧化碳共同作用,最终产生甲醇的过程,其研发过程被称为“液态太阳燃料合成技术”。
(1)煤、石油、天然气都是___________(选填“纯净物”或“混合物”),属于___________(选填“不可再生”或“可再生”)能源。
(2)请写出甲醇完全燃烧的化学方程式:___________ 。
(3)下列关于甲醇合成技术的说法中,不正确的是___________(填选项序号之一)。
A.该工艺能够有效利用太阳能
B.该工艺有利于降低大气中CO2含量
C.合成装置里CO2中的氧元素全部转化到了甲醇(CH3OH)中
D.电解装置中的反应属于分解反应
12.从“中国制造”到“中国创造”,我国正在由制造业大国走向科技强国。
(1)“嫦娥”揽月、“祝融”探火、“羲和”逐日等离不开运载火箭,运载火箭发射需使用液氢与液氧,写出液氢在液氧中燃烧的化学方程式________。
(2)“梦想”号钻探船可以进行大洋科学钻探、深海油气勘探和天然气水合物勘察等,其动力系统依赖于柴油发动机,柴油来自于化石燃料________(填“煤”、“石油”或“天然气”)的炼制。
(3)中国高等院校研发的“烛龙一号”碳-14核电池,被誉为“千年电池”,理论上可以持续放电上千年。碳-12、碳-13、碳-14都属于碳元素,是因为它们具有相同的________。
(4)“极目一号”是中国科学院空天信息研究院自主研发的浮空艇,可搭载多种科学观测设备,协助科研团队获取了珠峰、可可西里、纳木错等地区的海量高质量观测数据。该浮空艇内部,上层装有氦气,中间隔开,下层是空气,主要利用氦气________的性质。
13.《天工开物》是我国古代科学技术著作,记载了制盐、冶金等场景。
Ⅰ.制盐:
“西川有火井·以长竹剂开去节,一头插入井底·注卤水釜中,只见火意烘烘,水即滚沸”
(1)火井指的是天然气井。天然气的主要用途是___________。
(2)制盐的原理是卤水通过___________(填“蒸发结晶”或“降温结晶”)得到粗盐。
Ⅱ.采矿和冶炼锡:
(3)锡是“五金”(金、银、铜、铁、锡)之一,这五种金属都属于___________(单质或化合物)。
(4)采矿:古代水中淘取锡砂(主要成分为,难溶于水)与___________操作的原理相似,所用容器的孔径需___________(填“大于”或“小于”)锡砂颗粒大小。
(5)冶炼:“凡煎炼亦用洪炉,入砂数百斤·点铅勾锡”。炼锡涉及的反应是一氧化碳在高温下还原锡砂,该反应的化学方程式为___________。
14.请参加社会性议题“汽车能源的变迁”的项目式学习。
(1)传统汽车能源主要来自石油。
①按照能源的可持续性,石油是_______________(填“可再生”或“不可再生”)能源。
②可以通过化学反应将化石能源转化成二次能源,以下属于二次能源的是_______________(填字母)。
A.石油 B.电能 C.风能
(2)天然气和乙醇可替代传统汽车能源。
①天然气的主要成分是甲烷,其完全燃烧的化学方程式为_________________________。
②现有一定量乙醇与一定量氧气混合于密闭容器内,在一定条件下反应生成一氧化碳和二氧化碳的混合物,同时得到水,则其中二氧化碳的质量为__________。
(3)神舟火箭推进剂是液态四氧化二氮与液态偏二甲肼混合,在一定条件下反应生成氮气和两种常见无污染的氧化物,该反应的化学方程式为__________。
15.水循环、氧循环和碳循环是自然界存在的三大重要循环。请回答:
(1)三大化石燃料指的是煤、_________、天然气;下列有关三大化石燃料的说法错误的是_________(填字母序号)。
A.都是混合物B.都是不可再生的资源
C.都不是清洁能源D.在地球上的蕴藏都是有限的
(2)图中①至⑧中产生的途径有_________(填数字序号);中碳元素的化合价为_________。
(3)关于三大重要循环,下列说法不正确的是_________(填字母序号)。
A.绿色植物通过光合作用,将太阳能转化成化学能
B.碳循环、氧循环过程中各元素守恒,其化合价不变
C.①⑥对比说明,反应物相同,反应条件不同,则产物不同
D.动物的呼吸作用使自然界中的氧原子总数减少,碳原子总数增加
(4)我国承诺于2030年前实现“碳达峰”,2060年前实现“碳中和”,体现了我们的大国责任与担当。下列有关说法不正确的是_________(填字母序号)。
A.“碳达峰”和“碳中和”有利于控制温室效应
B.“碳中和”是指不允许向空气中排放二氧化碳
C.乘坐公共交通工具出行、随手关灯符合“低碳生活”理念
D.“碳达峰”与大自然中的碳循环中的“碳”分别是指二氧化碳、碳元素
16.人类社会的发展离不开能源,当前社会的能源需求主要来自于化石燃料的燃烧,其燃烧过程中的能量转化是化学能转化成__________、__________。化石燃料主要含有__________,因此化石燃料燃烧后的主要产物是__________;石油分馏是利用石油中各组分的__________不同,分馏时沸点__________(填“高”或“低”)的组分先沸腾而分离出来。由于煤及石油中还含有少量硫、氮等元素,所以燃烧后还会产生__________、__________及固体颗粒物等,造成环境污染。寻找替代能源,实现能源的结构性变化是保证能源安全的重要举措,要实现人与自然和谐相处,未来燃料的发展方向必须清洁化、__________化。下图是理想的氢能源循环体系图:这个体系既实现了__________转化,也实现了能量转化。
17.能源、环境、安全已成为人们日益关注的问题。
(1)石油是三大化石燃料之一,石油属于_______(填“纯净物”或“混合物”)。
(2)煤燃烧时排放的_______、二氧化氮等污染物。这些气体或气体在空气中发生反应的生成物溶于雨水,会形成酸雨。
(3)液化石油气可以作燃料,液化石油气的主要成分为丙烷()、丁烷()、丙烯()和丁烯()等,其中含碳量最高的物质是_______。
(4)84消毒液的有效成分为次氯酸钠(),其中氯元素的化合价为_______。
(5)75%的医用消毒酒精也可有效杀灭病毒,但家用不宜大面积喷洒,如发现酒精失火,用沙土盖灭,灭火的原理是_______。
18.学习小组对汽车工业发展进行了深入调查,总结了汽车能源变迁如图,回答下列问题:
(1)煤燃烧产生的氮的氧化物和______等溶于雨水会形成酸雨;使用汽油或柴油的汽车尾气大量排放会造成空气污染,以下不属于空气污染物的是______(填字母)。
a.二氧化氮 b.一氧化碳 c.二氧化碳 d.氮气 e.烟尘
(2)压缩天然气(CNG)比汽油柴油更清洁,天然气能被压缩储存于钢瓶中,这是因为____________。
(3)目前电动汽车大量被推广,电车充电时是将电能转化为______。
(4)大型柴油车一般设置了尿素罐,用于除去氮氧化合物,原理是利用尿素[CO(NH2)2]生成的氨气(NH3)与废气中的氮氧化合物在一定条件下反应生成氮气和水,请写出NH3和NO的反应方程式:_______________。
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