第五章 燃料复习提纲.doc

5第五章 燃料5.1 洁净的燃料氢气一、氢气的物理性质1、常温常压是无色无味的气体2、极难溶于水3、氢气是物质世界里最轻的气体，举例：氢气肥皂泡壳迅速上升。二、氢气的可燃性1、氢气燃烧的现象：1）纯净的氢气在空气中安静的燃烧，产生淡蓝色火焰，罩在火焰上方的烧杯内壁上出现小液滴，用手触摸烧杯壁感觉到发烫。2）不纯的氢气在空气中燃烧可能会发生爆炸。2、氢气燃烧的实验结论：2H2 + O2 = 2H2O ,放出大量的热，氢燃料是不产生污染物的洁净燃料。3、点燃氢气前一定要检验氢气的纯度：应为如果氢气不纯，当空气里混入氢气的体积为总体积的4.0%-74.2%时，点燃就会发生爆炸，这个体积分数的范围叫氢气的爆炸极限。4、检验氢气的纯度的方法：收集一小试管氢气，用拇指堵住试管口，使试管口稍向下倾斜，接近酒精灯火焰，再移开拇指点火。若听到尖锐的爆鸣声，则表明氢气不纯，需要再收集检验。若听到轻微的“噗”声，说明氢气已纯净。三、氢气的用途1、氢气是一种既清洁又高能的理想燃料。2、氢气作为能源的优点：1）原料来源广泛，氢的主要来源是水，而地球上有丰富的水资源。2）燃料放热多，热值约是汽油的3倍。3）燃烧产物是水、不污染环境。3、当前发展氢能源所面临的主要问题：1）高效、经济的制氢方法。2）储存、运输氢气的安全问题等。5.2 组成燃料的主要元素碳一、多样的碳单质1、金刚石、石墨物理性质及用途比较金刚石石墨物理性质外观无色透明正八面体状晶体深灰色鳞片状固体光泽加工琢磨后有夺目的光泽略有金属光泽硬度自然界最硬的物质最软的矿物之一导电性不导电导电导热性不导热导热用途钻探机的钻头、刻刀、装饰品电极、铅笔芯、润滑剂、高温材料等2、无定形碳的种类、性质及用途种类木炭活性炭炭黑焦炭性质吸附性吸附性稳定性还原性对应用途净水剂防毒面具滤毒罐或净水过滤器绘制字画经久不变色冶炼金属说明两者均有疏松多孔的结构，决定了具吸附性(物理性质)活性碳吸附效果比木炭好。吸附过程是物理变化稳定性（化学性质）还原性（化学性质）3、C60分子C60分子就是由60个碳原子构成的形状似足球的碳分子，因此又称足球烯。其在材料化学、超导体方面有较大用途。二、碳的燃烧产物1、单质碳在不同的条件下，燃烧的产物不同。在氧气充足的条件下，碳充分燃烧生成二氧化碳；当氧气不充足时，碳燃烧生成一氧化碳。C + O2 CO2 2C + O2(不充足) 2CO2、CO的性质1）物理性质：CO是一种无色、无味、难溶于水的气体。2）化学性质：可燃性：CO易燃，燃烧时产生淡蓝色火焰，反应为2CO + O2 2CO2毒性：CO与血液中血红蛋白结合能力很强，使血液失去输氧能力，从而发生中毒。3）CO和CO2的相互转化：2CO + O2 2CO2 CO2 + C 2CO三、二氧化碳的性质1、物理性质：通常情况下、二氧化碳是无色、无味的气体，密度比空气大，能溶于水，加压、降温时可变成液体或固体。固体二氧化碳又称干冰，干冰易升华。2、化学性质：1）一般情况下，二氧化碳既不能燃烧，也不支持燃烧（无可燃性，无助燃性）。2）二氧化碳与水反应生成碳酸（H2CO3能使紫色石蕊试剂变红）：CO2 + H2O= H2CO3 ,碳酸不稳定，易分解（变红的石蕊试剂加热后，又恢复紫色）：H2CO3 CO2 + H2O 。3）二氧化碳能与澄清石灰水反应，生成白色沉淀：CO2 + Ca(OH)2=CaCO3 + H2O ,此反应可用来鉴别二氧化碳气体的存在。四、实验室制二氧化碳1、药品：稀盐酸和大理石（或石灰石）2、原理：CaCO3 + 2HCl = CaCl2 + H2O + CO2 3、实验装置：由于反应物是固体和液体，且在常温常压下就能进行，应选择实验室用过氧化氢制氧气的类似装置；二氧化碳能溶解于水且密度比空气大，所以只能用向上排空气法收集。4、检验：将生成德气体通入澄清的石灰水中，若澄清的石灰水变浑浊，证明该气体时二氧化碳。5、验满：将燃烧的木条放在集气瓶口，如果木条熄灭，证明已收集满二氧化碳气体。五、自然界的碳循环、二氧化碳的利和弊1、二氧化碳在自然界中的循环1）产生：大部分生物的呼吸作用，煤、石油、天然气等含碳燃料的燃烧。2）消耗：绿色植物的光合作用。2、二氧化碳的主要用途：1）灭火：即利用了二氧化碳的密度比空气大，又利用了二氧化碳不能燃烧，也不支持燃烧的性质；2）制汽水：主要利用二氧化碳能溶于水，并且溶解能力随压强增大而增大；3）气体肥料：利用二氧化碳气体能促进光和作用；4）制冷剂、人工降雨：主要利用干冰在升华时吸收大量的热；5）做化工原料制纯碱、化肥等。3、空气中二氧化碳的含量超过1%就会对人体产生危害。因此在二氧化碳含量可能较高的地方（如地窖、深井），进入前应先做一个“灯火”实验。4、大气中二氧化碳含量过高，肯能导致“温室效应”。而开发绿色能源，大量推广种草和植树造林等措施有助于减缓“温室效应”。53 古生物的“遗产”化石燃料一、什么是化石燃料1、化石燃料是指煤、石油、天然气。它们是古代生物的遗骸经过地层深处的高温、高压一系列复杂变化而形成的。它们都是混合物。2、煤被称为“黑色的金子”或“工业的粮食”。它是由无机物和有机物组成的复杂混合物。3、石油被称为“工业的血液”，是多种碳、氢化合物的混合物。4、天然气的主要成分是甲烷（CH4），为洁净的气体燃料，燃烧的化学方程式为 CH4 + 2O2 CO2 + 2H2O。我国“西气东输”工程中的“气”指天然气。二、化石燃料燃烧对环境的污染1、污染的原因：化石燃料及其加工的产品，在燃烧的过程中，会产生各种废气、废渣及余热，会污染环境，并导致地球生态环境受到破坏。2、污染的方面：1）是温室效应加剧；2）造成酸雨；3）余热污染水源，导致水生生物死亡；4）炉渣固体废物造成污染；5）燃烧不充分产生CO或碳粒、尘粒造成空气污染等。三、化石燃料的综合利用1、对化石燃料的认识1）化石燃料是不可再生资源，十分有限；2）将他们当做燃料烧掉，不仅造成环境污染，而且会将宝贵的化工原料烧掉，造成资源浪费。2、化石燃料的出路1）开发和利用新能源，尤其是无污染的“绿色能源”，如：风能、地热能、氢能源等。2）对环境进行积极综合治理。3）化石燃料的综合利用：煤：煤隔绝空气加强热叫做煤的干馏或炼焦，可以得到焦炭、煤焦