資源簡介

第7單元 燃料及其利用知識清單
考點1 燃燒
1.燃燒：通常情況下，可燃物與氧氣發生的一種發光、放熱的劇烈的氧化反應。
2.注意： (1) 發光放熱的反應不一定是燃燒，如燈泡發光
(2) 廣義的燃燒指的是伴有發光發熱的劇烈的化學反應，不一定需要氧氣；如：
①H2在Cl2中的燃燒，化學方程式：H2 + Cl2 2HCl
②Mg在CO2中的燃燒生成氧化鎂和碳，化學方程式：2Mg + CO2 2MgO + C
3.著火點：可燃物燃燒所需要的最低溫度叫著火點。著火點是物質的性質，一般不改變。
考點2 燃燒的餓條件
探究燃燒的條件實驗
白磷著火點：40oC ；紅磷著火點：240oC；
銅片上的白磷燃燒，產生大量白煙， 銅片上的紅磷不燃燒，水中的白磷不燃燒。 通氧氣后，水中的白磷在水下燃燒
通常情況下：燃燒需要同時滿足三個條件： ①可燃物； ②可燃物與氧氣(或空氣)接觸； ③溫度達到可燃物的著火點。
實驗分析： 銅片的作用：導熱、放置藥品； 熱水的作用：①使水中白磷與空氣隔絕，②為薄銅片上的藥品提供熱量
【改進實驗方案】
改進原因：P2O5有毒，排放到空氣中污染空氣，實驗用藥品較多。
現象：試管中的白磷燃燒，產生大量白煙，左邊氣球先脹大后變癟。試管中的紅磷和水中白磷不燃燒。 氣球的作用是形成密閉環境防污染。 大燒杯的作用是密閉，防止白煙逸散，污染空氣。
燃燒條件對比實驗
實驗
現象 棉球上的酒精燃燒，水不燃燒 蠟燭甲熄滅，蠟燭乙燃燒 乒乓球碎片先燃燒，濾紙碎片后燃燒
結論 燃燒需要可燃物 燃燒需要氧氣(或空氣) 燃燒需要溫度達到可燃物著火點
考點3 滅火的原理和方法
1.滅火的原理：破壞燃燒必須具備的三個條件；
①清除或隔離可燃物；如森林著火砍掉樹木，開辟隔離帶；煤氣罐著，火關閉閥門等；
②隔絕O2；如油鍋著火，蓋鍋蓋；酒精在桌面上燃燒，用濕抹布撲蓋；熄滅酒精燈，燈帽蓋滅等；
③降溫到可燃物的著火點以下；如油鍋著火，放青菜；水滅火；吹滅蠟燭等；
其它應用：
A.生煤爐火時，需先引燃紙和木材，因為紙和木材的著火點比煤低，容易點燃
B.室內起火，如果打開門窗，會增加空氣的流通，增加氧氣的濃度，反應劇烈，燃燒更旺
C.用扇子扇煤爐火，雖然降低了溫度，但沒有降至著火點以下，反而增加了空氣的流通，所以越扇越旺。
用扇子扇蠟燭火焰，雖然增加了空氣的流通，但卻降低了溫度至著火點以下，所以一扇就滅。
D.電器著火，先應切斷電源，再滅火。
拓展：煽風點火、風助火威——為燃燒提供充足的氧氣（空氣）
火上澆油、抱薪救火——增加可燃物
鉆木取火——使溫度達到可燃物的著火點
釜底抽薪——清除可燃物
杯水車薪——水太少了，不能使溫度降至可燃物著火點以下
考點4 滅火器及原理
有關反應的化學方程式： Na2CO3+2HCl=2NaCl+H2O+CO2↑ 產生的二氧化碳使裝置中的壓強增大，噴出混有二氧化碳的液體，有降溫和隔絕空氣的作用。
滅火器 滅火原理 適用范圍
干粉滅火器 隔絕空氣 撲滅一般的失火外，還可以撲滅電器、油、氣等燃燒引起的失火 （電器著火，先斷電再滅火）
二氧化碳滅火器 降溫；隔絕空氣 撲滅圖書、檔案、貴重設備、精密儀器等物的失火 （滅火時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
考點5 爆炸
1.爆炸：可燃物在有限的空間內急劇地燃燒，在短時間內聚積大量的熱，使氣體的體積迅速膨脹而引起爆炸。
爆炸可能是化學變化（如火藥、汽油、油罐爆炸）也可能是物理變化（如車胎、氣球、高壓鍋、鍋爐爆炸）
2.爆炸極限：可燃性氣體或粉塵等在空氣中達到一定含量時，遇到明火會發生爆炸，這個能發生爆炸的含量范圍。
可燃性氣體（如氫氣、一氧化碳、甲烷、天然氣、煤氣）或粉塵（面粉、煤粉）與空氣或氧氣混合，遇到明火可能會發生爆炸；所以可燃性氣體在點燃或加熱前都要驗純，以防止發生爆炸。
防爆注意事項：
（1）油庫、面粉加工廠門口貼有“嚴禁煙火”的標志。
（2）煤氣泄漏需要立即關閉閥門并打開窗戶通風。（不能用火種照明；不用用電設備，如不在室內撥打電話、不能開電燈、不能開排氣扇等）
（3）若燃氣管道泄漏，不能用燃著的蠟燭檢査，可用涂肥皂水的方法去檢查或用儀器檢查。
4.與燃燒和爆炸有關的圖標
利用爆炸為人類服務 定向爆破、開山采礦等
燃燒、爆炸、緩慢氧化、自燃的區別和聯系（見下表）：
區 別 聯 系
反應條件 反應劇烈程度 反應現象
燃燒 跟氧氣接觸，溫度達到著火點 劇烈 發光放熱 燃燒、爆炸、 緩慢氧化、自燃 的實質都是氧化反應
爆炸 在有限的空間里急速燃燒， 熱量來不及散失 非常劇烈 發光放熱、爆炸
緩慢氧化 跟氧氣接觸，溫度沒有達到著火點 緩慢 不發光，要放熱
自燃 跟氧氣接觸，緩慢氧化產生的熱量不易散失，溫度逐漸達到著火點 由緩慢轉化成劇烈燃燒 由不明顯到發光放熱
考點6 易燃易爆物
易燃物：是指易燃燒以及一些可以引起其他物質燃燒的物質。常見的易燃物有硫、磷、酒精、液化石油氣、
氫氣、沼氣、石油產品、發膠摩絲、柴草、面粉、煤粉、棉絮等。
2.易爆物：是指受熱或受撞擊時容易發生爆炸的物質。
3.在生產、運輸、使用和存放易燃物和易爆物時的注意事項：
（1）必須嚴格遵守有關規定，絕不允許違章操作。
（2）在搬運易燃易爆物時，要輕拿輕放，防止撞擊。
（3）要注意廠房、倉庫等建筑物與周圍建筑物之間要留有足夠的防火距離，要有良好的通風設備和靜電消除
設備，杜絕一切可能產生火花的因素，要做到人走電斷，經常檢查以防止自燃和爆炸。
4.火場自救、逃生
（1）要迅速判斷安全出口；
（2）如果房間內有物品正在燃燒，不能隨便開門，以防空氣流通使火勢更大。
（3）用濕毛巾捂住口鼻，以減少有毒物質、煙塵進入體內。
（4）房間里燃燒，由于空氣的流通，上層空氣中的有毒有害物質濃度大，而下層空氣相對較多，所以逃生時應沿墻根蹲下靠近地面前進。
考點7 化學反應中的能量變化
1.化學反應在生成新物質的同時，還伴隨能量變化，而能量的變化通常表現為熱量的變化，即吸熱或放熱現象。還可以轉化為其他形式的能量，如電能。
人類生活對能量的利用
生活 工業 航天 生產 人體新陳代謝
做飯、取暖等 發電、燒制陶瓷、 冶煉金屬等 發射火箭等 開山采礦、定向爆炸、拆除危舊建筑等 人體自身維持體溫和日常活動所需要的能量等
考點8 燃料及其應用
1.化石燃料：煤、石油、天然氣，是古代生物遺骸經一系列復雜變化而形成的，都是混合物，不可再生能源。
2.煤——工業的“糧食”
（1）煤的組成：主要含碳元素，還含少量的氫、氮、氧、硫等元素
（2）煤的加工：“干餾”——隔絕空氣加熱，發生化學變化，得到焦炭（冶煉金屬）、煤焦油（化工原料）、煤氣（主要含氫氣、一氧化碳、甲烷，用作燃料）
（3）煤燃燒會產生SO2、NO2等，會形成酸雨
酸雨的危害：①危害人體健康；
②破壞土壤、森林和植被；
③腐蝕建筑物及金屬制品；
④導致水體酸化，嚴重影響水生植物的生長
防治酸雨措施：①大力推廣使用脫硫煤；
②用天然氣或者其他清潔能源代替煤
3.石油——工業的“血液”
（1）石油的組成：主要含碳和氫元素，另外還含有氮元素，含鉛化合物等。
（2）石油的加工：“分餾”——利用石油中各成分的沸點不同，分餾得到各種產品。（物理變化）
4.天然氣
（1）主要成分是甲烷（CH4）
（2）存在：天然氣、沼氣、坑氣、瓦斯、可燃冰等中。
（3）物理性質：無色無味氣體、難溶于水、密度比空氣的小。
（4）化學性質：可燃性 化學方程式：CH4+2O22H2O+ CO2
實驗現象 結論
導管口的甲烷燃燒 發出淡藍色火焰 甲烷具有可燃性
干冷的燒杯內壁 干冷的燒杯中出現水霧 說明甲烷一定含有氫元素。
內壁涂有的澄清石灰水 澄清石灰水變渾濁 說明甲烷一定含有碳元素。
【補充】把秸稈、雜草、人畜糞便等廢棄物放在密閉的沼氣池中發酵，就可制得沼氣。
農村制取和使用沼氣的主要意義：
（1）可解決農村燃料問題；(2)可改善農村環境衛生：(3)可提高肥料質量；(4)促進農業生產的發展。
【補充】檢驗某可燃物是否含碳、氫元素的方法：
點燃，在可燃物上方罩一個冷而干燥的燒杯，燒杯內壁出現水霧，說明生成了水，證明含有氫元素；
把燒杯迅速倒過來，立即注入澄清石灰水，變渾濁，說明生成了二氧化碳，證明含有碳元素。
（如果某可燃物燃燒生成了二氧化碳和水，只能證明一定含碳、氫元素，可能含氧元素）
【補充】鑒別氫氣、一氧化碳、甲烷：檢驗燃燒的產物（導出點燃，在火焰上方分別罩一個冷而干燥的燒杯，看燒杯內壁是否出現水霧現象；把燒杯迅速倒過來，立即注入澄清石灰水，看是否變渾濁。）
【補充】燃氣泄漏報警器安裝的位置應根據燃氣的密度決定，如果燃氣的密度比空氣的大，則安裝在墻壁下方，反之，則安裝在上方。
5.乙醇：（C2H5OH），俗名酒精。（可再生能源）
（1）物理性質：無色透明，有特殊氣味的液體，易揮發，能與水以任意比互溶。
（2）酒精制取：①原料：高粱、玉米、薯類等；②生產方式：發酵、蒸餾。
（3）化學性質：可燃性，燃燒時發出藍色火焰。化學方程式：C2H5OH+3O23H2O+2CO2
（4）用途：作燃料，汽油中加入適量乙醇作為燃料，可節省石油資源，并在一定程度上減少汽車尾氣的污染。醫療上殺菌消毒。
6.氫氣：（H2）
（1）物理性質：無色、無味的氣體，密度比空氣小，難溶于水。
（2）化學性質：可燃性 本身無毒，燃燒產物是水，是最清潔燃料；化學方程式：2H2+O22H2O
（3）氫氣作為未來最理想的燃料，優點：
①可用水作原料，有廣泛的來源；
②燃燒放出的熱量多，約為同質量汽油的三倍；
③燃燒產物是水，不污染環境。
缺點：①2H2O2H2↑+O2↑ ，
耗用電能制取成本高和貯存困難，目前還不能廣泛使用。
實驗室制取H2：常用鋅和稀硫酸
反應原理：Zn+H2SO4 = ZnSO4+H2↑，
發生裝置：同實驗室制取CO2的固液常溫型，
收集裝置：采用排水法或向下排空氣法收集。
7.氫氣的用途：作火箭、宇宙飛船的燃料；冶煉金屬；合成氨、鹽酸等
8.其他能源：正在利用和開發的新能源：太陽能、核能、風能、地熱能、水能、潮汐能等。
（既解決化石能源面臨耗盡之危，又可減少對環境的污染）
9.氫氣、一氧化碳、甲烷比較
氣體 H2 CO CH4
物理性質 色態味 無色無味的氣體
密度 比空氣小 比空氣略小 比空氣小
溶解性 難溶于水 難溶于水 難溶于水
化學性質 可燃性 2H2+O22H2O 2CO + O22CO2 CH4+2O22H2O+ CO2
還原性 CuO+H2Cu+ H2O CuO+COCu+CO2 Fe2O3+3CO 2Fe+3CO2 無
檢驗方法 ①點燃，檢驗燃燒產物； ②通過灼熱氧化銅，檢驗產物 ①點燃，檢驗燃燒產物； ②通過灼熱氧化銅，檢驗產物 點燃，檢驗燃燒產物
考點9 合理利用與開發化石能源
合理開采化石能源，節約使用化石燃料
2.影響燃燒現象劇烈程度的因素：可燃物的性質、氧氣的濃度、與氧氣的接觸面積
氧氣的濃度越大，燃燒就越劇烈，可燃物與氧氣接觸面積越大，燃燒就越劇烈。
燃料不充分燃燒的缺點：產生的熱量少，浪費資源，生成CO等污染空氣的物質。
【生活應用】
（1）燒柴火時，不停的向爐膛扇風，增大與空氣的接觸。篝火晚會時，木材架空，增大氧氣的量。
（2）天然氣灶做飯時，火焰呈黃色或橙色，鍋底有黑色固體出現，氧氣不足，燃燒不充分，此時應該將爐具的進風口“調大”，增大空氣的進氣量。
3.汽車尾氣中污染物：汽車尾氣中污染物有CO、未燃燒的碳氫化合物、氮的氧化物、含鉛化合物以及煙塵等。
防治措施：
改進發動機的燃燒方式，以使汽油能充分燃燒；
(2)使用催化凈化裝置，使有害氣體轉化為無害物質；
(3)使用無鉛汽油，禁止含鉛物質排放；
(4)加大檢測尾氣力度，禁止未達環保標準的汽車上路；
(5)使用壓縮天然氣[CNG]或液化石油氣[LPG]作燃料。
4.為減少燃料使用和汽車尾氣的污染，措施有：
①減少煤等化石燃料的燃燒；
②用步行、騎自行車或乘公交車上班；
③植樹造林，綠化環境，禁止亂砍亂伐；
④改善汽車發動機的燃燒方式，使燃料充分燃燒；
⑤安裝尾氣凈化裝置；
⑥使用清潔能源；
⑦加強監測和管理；

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