第七單元能源的合理利用與開發(fā)

01思維導(dǎo)圖

02考點(diǎn)速記

課題1燃料的燃燒

1

（一）燃燒的條件

1．燃燒條件的分析與探究

銅片上的白磷燃燒，產(chǎn)生大量白煙，

通氧氣后，熱水中的白磷燃燒

銅片上的紅磷不燃燒，熱水中的白磷不燃燒。

熱水的作用：①使水中白磷與空氣隔絕，②為薄銅片上的試劑提供熱量。

【改進(jìn)實(shí)驗(yàn)方案】改進(jìn)原因：P2O5有毒，實(shí)驗(yàn)用試劑較多。

現(xiàn)象：試管中的白磷燃燒，產(chǎn)

生大量白煙，左邊氣球先脹大大燒杯的作用

后變癟。試管中的紅磷和水中是密閉，防止

白磷不燃燒。白煙逸散，污

氣球的作用是形成密閉環(huán)境防染空氣。

污染。

2．燃燒的條件

（1）燃燒：通常情況下，可燃物與氧氣發(fā)生的一種發(fā)光、放熱的劇烈的氧化反應(yīng)。

（2）燃燒需要滿足三個條件：①可燃物；②氧氣（或空氣）；③達(dá)到燃燒所需的最低溫度（著火點(diǎn)）。

（二）燃料燃燒的調(diào)控

1．燃料的充分燃燒

使燃料充分燃燒，通常要考慮：燃燒時(shí)要有足夠的空氣（氧氣），燃料與空氣要有足夠大的接觸面等。

2．滅火的原理和方法

（1）滅火的原理：①清除可燃物或使可燃物與其他物品隔離；②隔絕氧氣（或空氣）；③使溫度降到著火點(diǎn)

以下。滅火的原理就是破壞燃燒的條件。

（2）滅火器及原理

實(shí)驗(yàn)內(nèi)容分析滅火原理

反應(yīng)的化學(xué)方程式：

Na2CO3+2HCl=2NaCl+H2O+CO2↑降溫和隔

產(chǎn)生的二氧化碳?xì)怏w使裝置中的壓強(qiáng)迅速增絕空氣

大，氣體夾帶著液體從裝置中噴出，噴射在

可燃物的表面以達(dá)到滅火的目的

（3）常見滅火器及其滅火原理和適用范圍

滅火器滅火原理適用范圍

干粉滅火器隔絕空氣除可用來撲滅一般火災(zāi)外，還可用來撲滅油、氣等燃燒引起的火災(zāi)

二氧化碳滅火器降溫和隔絕空氣撲滅圖書、檔案、貴重設(shè)備、精密儀器等存放場所的失火

2

（滅火時(shí)不留下任何痕跡而使物體損壞）

水基型滅火器隔絕空氣撲滅汽油、柴油、木材、棉布等的失火

（4）火災(zāi)發(fā)生時(shí)的自救措施

如果發(fā)現(xiàn)火險(xiǎn)或遭遇火災(zāi)，一定不要慌張，要沉著應(yīng)對，并立即撥打119火警電話。如果火勢不大，可根據(jù)可

燃物及起火原因等現(xiàn)場情況，選擇合適的方法和滅火器材將火撲滅。如果火勢較大或有蔓延的趨勢和可能，應(yīng)

采取必要的自救措施，如采用濕毛巾捂住口鼻等方式迅速離開著火區(qū)域。

（三）易燃物和易爆物的安全知識

1．爆炸

（1）引起爆炸的原因：易燃物在有限的空間內(nèi)急劇地燃燒，就會在短時(shí)間內(nèi)聚積大量的熱，使氣體的體積迅

速膨脹而引起爆炸。

（2）聚集在通風(fēng)不良的有限空間內(nèi)遇到明火易引起爆炸的常見物質(zhì)：

①可燃?xì)怏w，如天然氣、煤氣、液化石油氣。

②粉塵，如面粉、煤粉。

2．認(rèn)識一些消防安全標(biāo)志

當(dāng)心易燃物當(dāng)心爆炸物禁止吸煙禁止煙火禁止放易燃物禁止燃放鞭炮

3．常見的易燃物、易爆物與注意事項(xiàng)

（1）常見的易燃物、易爆物：火藥、煙花爆竹、硫黃、白磷、紅磷、酒精、汽油、氫氣、天然氣、液化石油

氣等。

（2）注意事項(xiàng)：在生產(chǎn)、運(yùn)輸、使用、儲存易燃物和易爆物時(shí)，必須嚴(yán)格遵守有關(guān)規(guī)定，絕不允許違章操作。

（四）化學(xué)反應(yīng)中的能量變化

1．燃燒放熱

酒精是乙醇（C2H5OH）的俗稱。乙醇在空氣中完全燃燒時(shí)，生成二氧化碳和水，并放出大量的熱量，其完全

點(diǎn)燃

燃燒的化學(xué)方程式：C2H5OH+3O22CO2+3H2O

2．其他放熱的化學(xué)反應(yīng)

氧化鈣與水反應(yīng)生成氫氧化鈣，并放出熱量，發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式：CaO+H2O===Ca(OH)2

3．化學(xué)反應(yīng)中的能量變化

化學(xué)反應(yīng)中能量的變化通常表現(xiàn)為熱量的變化，有些反應(yīng)放出熱量，如氧化鈣與水的反應(yīng)；而有些反應(yīng)吸收熱

量，如碳單質(zhì)與二氧化碳的反應(yīng)。

4．對化學(xué)反應(yīng)放出能量的利用

除了生活燃料的使用，人們還利用燃燒等化學(xué)反應(yīng)放出的能量發(fā)電、發(fā)射火箭，利用爆炸放出的能量開采礦物、

開山炸石、拆除危舊建筑等。

課題2化石能源的合理利用

3

（一）化石能源的利用

1．常見的化石能源有煤、石油、天然氣等，它們都是混合物，相對較為清潔的是天然氣，化石能源是不可再

生能源。

2．煤和石油的比較

煤石油

主要含有碳元素，還含有氫、氮、硫、氧

組成元素主要含有碳和氫兩種元素

等元素

煤的干餾：將煤隔絕空氣加強(qiáng)熱分解（屬石油的分餾：利用石油中各成分的沸點(diǎn)不同進(jìn)行

加工方式

于物理變化）分離（屬于化學(xué)變化）

主要加工焦炭、煤焦油、煤氣(由一氧化碳、氫氣和汽油、煤油、柴油、潤滑油、石蠟、液化石油氣

產(chǎn)品甲烷等組成的混合氣體)等（主要成分是丙烷、丁烷、丙烯和丁烯等）等

3．天然氣（主要成分是甲烷）

點(diǎn)燃

（1）甲烷燃燒（CH4+2O2CO2+2H2O）

實(shí)驗(yàn)步驟實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象實(shí)驗(yàn)分析與結(jié)論

①驗(yàn)純后，點(diǎn)燃甲烷火焰呈藍(lán)色，放熱甲烷具有可燃性

②在火焰的上方罩一個干燥的燒杯燒杯內(nèi)壁有水霧出現(xiàn)甲烷中含有氫元素

③迅速把燒杯倒過來，向燒杯內(nèi)注入少量澄清石灰水，振蕩澄清石灰水變渾濁甲烷中含有碳元素

（2）沼氣的主要成分是甲烷。把秸稈、雜草、人畜糞便等廢棄物放在密閉的沼氣池中發(fā)酵，就會產(chǎn)生沼氣，

可用作燃料。

（3）未來新能源可燃冰的開發(fā)

海底埋藏著大量可燃燒的“冰”——可燃冰，主要成分是甲烷水合物，具有熱值高、儲量巨大等優(yōu)點(diǎn)，有望成為

未來新能源。

（二）降低化石能源的利用對環(huán)境的影響

1．化石能源的利用對環(huán)境的影響

（1）形成酸雨：煤燃燒時(shí)產(chǎn)生二氧化硫、氮的氧化物等污染物，這些氣體或氣體在空氣中發(fā)生反應(yīng)后的生成

物溶于雨水，會形成酸雨。

（2）污染空氣：汽車使用的汽油或柴油燃燒時(shí)產(chǎn)生的一氧化碳、未燃燒的碳?xì)浠衔?、氮的氧化物和煙塵等，

會隨尾氣直接排放到空氣中，造成污染。

（3）加劇溫室效應(yīng)：大量化石能源燃燒釋放的二氧化碳會引起溫室效應(yīng)加劇，導(dǎo)致全球變暖。

2．降低化石能源的利用對環(huán)境的影響

（1）提高燃料質(zhì)量：如我國已大力推廣使用脫硫煤，并在很多地區(qū)用天然氣代替煤。

（2）改進(jìn)使用技術(shù)：如改進(jìn)生產(chǎn)中使用的脫硫設(shè)備；改進(jìn)汽車發(fā)動機(jī)的燃燒方式，使用催化凈化裝置，加大

尾氣檢測力度，推廣使用電動汽車。

（3）開發(fā)和利用新能源：化石能源對環(huán)境的影響越發(fā)突出，同時(shí)，人類巨大的能源需求也使化石能源面臨枯

竭的危險(xiǎn)。因此，開發(fā)和利用新能源已成為人類的迫切需求。

3．氫能源

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（1）氫能源的優(yōu)點(diǎn)：氫氣無毒，熱值高，燃燒后的產(chǎn)物是水，無污染（是一種清潔的高能燃料）。

點(diǎn)燃

（2）氫氣燃燒的化學(xué)方程式：2H2+O22H2O。

（3）實(shí)驗(yàn)室制取氫氣（如圖）：

①所用試劑：鋅和稀硫酸；

②反應(yīng)原理：Zn＋H2SO4===ZnSO4＋H2↑；

③收集方法：排水法或向下排空氣法。

（4）工業(yè)制取氫氣：工業(yè)上一般通過電解水或以化石能源為原料制取氫氣。

（5）氫氣在生產(chǎn)和生活中還未能廣泛應(yīng)用的原因：大量制取和儲運(yùn)成本較高。

4．其他能源：如太陽能、風(fēng)能、地?zé)崮?、潮汐能、核能和生物質(zhì)能。

03素養(yǎng)提升

易錯點(diǎn)辨析

（一）誤認(rèn)為燃燒必須有氧氣參加。

通常情況下，大多數(shù)物質(zhì)的燃燒必須有氧氣參與，但有些物質(zhì)燃燒不一定有氧氣參與，如鎂可以在二氧化碳或

氮?dú)庵腥紵取?/p>

（二）誤認(rèn)為滅火時(shí)降溫是“降低可燃物的著火點(diǎn)”。

著火點(diǎn)是物質(zhì)的固有屬性，一般不隨外界條件的改變而改變，因此不能降低可燃物的著火點(diǎn)，只能降低周圍環(huán)

境的溫度至可燃物著火點(diǎn)以下的方法滅火。

（三）誤認(rèn)為點(diǎn)燃可燃性氣體一定會引起爆炸。

可燃?xì)怏w與氧氣或空氣混合遇明火達(dá)到爆炸極限才可能爆炸。在爆炸極限以外，可燃性氣體過少或過多，反應(yīng)

放出的熱量有限，故爆炸不會發(fā)生。

（四）誤認(rèn)為室內(nèi)著火時(shí)，要立刻打開門窗通風(fēng)。

室內(nèi)著火，打開門窗通風(fēng)會提供大量的氧氣，使燃燒更旺且使火勢向外蔓延。

（五）檢驗(yàn)?zāi)晨扇嘉锸欠窈肌?/p>