专题十二 燃料及其应用（解析版）

专题十二燃料及其应用【知识归纳】一、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。2.燃烧条件：①必须为可燃物；②与氧气(或空气)接触；③达到燃烧所需的最低温度(也叫着火点)，三者缺一不可。3.促进燃烧的方法①需要足够的空气(或氧气)，如架空木材，火燃烧更旺。②增大燃料与空气的接触面积，如工业燃煤时，常将块煤磨成煤粉。4.燃烧条件的探究(1)铜片的作用:导热。(2)水的作用:热源、隔绝空气(或氧气)。(3)实验设计中运用的实验方法①对比实验法:铜片上的白磷与红磷对比；铜片上的白磷与水中的白磷对比。②条件控制法:把白磷放入热水中液封隔绝空气(或氧气)。5.实验设计1对比实验实验现象实验结论铜片上的白磷和铜片上的红磷白磷燃烧，红磷不燃烧水的温度达到了白磷的着火点而未达到红磷的着火点，说明燃烧需要温度达到可燃物的着火点热水中白磷不燃烧，通入氧气后燃烧说明燃烧需要氧气铜片上的白磷和水中的白磷铜片上的白磷燃烧，水中的白磷不燃烧水中的白磷没有与足量的氧气接触，铜片上的白磷与足量氧气接触，说明燃烧需要与氧气接触6.实验缺点及改进方法：实验缺点：白磷在空气中燃烧生成的五氧化二磷有毒,会造成空气污染。实验改进：【点拨】：图1中，白磷熄灭后，铜片上的白色固体周边的铜片表面变黑，是因为铜和氧气反应生成黑色的氧化铜。实验设计2：实验内容实验现象实验结论用棉花分别蘸酒精和水，放在酒精灯上加热片刻蘸有酒精的棉花燃烧,蘸有水的棉花不燃烧。燃烧需要可燃物。将滤纸碎片和乒乓球碎片分别放在薄铜片两侧，加热铜片中部。乓球碎片先燃烧，滤纸碎片后燃烧。燃烧需要温度达到可燃物的着火点。点燃两支蜡烛，用透明玻璃杯罩住其中一支。杯中蜡烛燃烧一会后熄灭，另一只继续燃烧。可燃物燃烧需要空气(或氧气)。【注意】:蘸有酒精的棉花和蘸有水的棉花在酒精灯上加热时间较长时，两个棉花球都会燃烧起来。二、灭火1.灭火原理：破坏燃烧的条件之一即可。2.灭火方法：①清除可燃物或使可燃物与其他物品隔离：如森林着火时设置隔离带；②隔绝氧气(或空气)：如用灯帽盖灭酒精灯；③使温度降低到着火点以下：如消防员常用高压水枪灭火。【点拨】：①并非所有的燃烧都需要氧气，如氢气能在氯气中燃烧，镁能在二氧化碳中燃烧。②着火点是可燃物固有的一种属性，与本身的性质有关，一般不会随外界条件的改变而改变，灭火只能降低温度，不能降低着火点。三、易燃物、易爆物的安全常识

1.爆炸：可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，使气体体积迅速膨胀而引起爆炸。【点播】：①并非所有的爆炸都是化学变化。例：火药爆炸是化学变化，锅炉爆炸，气球爆炸是物理变化。②易燃易爆气体:氢气、一氧化碳、甲烷等。2.与燃烧和爆炸有关的图标：3.安全常识：（1）点燃可燃性气体前一定要检验气体纯度，防止发生爆炸；（2）电器着火不能直接用水浇灭，应先切断电源再灭火；（3）燃气泄漏需关闭阀门并轻轻开窗通风，切不可开灯检查或打开任何电器；（4）室内着火不能立即打开门窗通风；（5）进入枯井、菜窖或深洞前先做灯火试验；（6）加油站、面粉加工厂和煤矿井内，应严禁烟火；（7）发生水灾时，切断家中电源，拔掉电器电源线，避免设备和电线短路引发火灾；关闭各级燃气开关、避免燃气泄漏。三、化学反应中能量的变化

1.热量变化：（1）放出热量：物质的燃烧，金属与酸反应，氧化钙与水反应等。（2）吸收热量：如碳与二氧化碳的反应等。2.意义：①生活燃料的使用，如取暖、做饭等；②利用燃料燃烧产生的能量，如火力发电、烧制陶瓷、冶炼金属、发射火箭等；③利用爆炸产生的能量，如开矿采煤、开山炸石等。人类需要的大部分能量都是由化学反应产生的，但并非只有化学反应才有能量的变化,物理变化中也可能伴随有能量变化，如摩擦放热等。四、化石燃料的利用

1.三大化石燃料（均属于不可再生能源）：（1）煤：混合物，主要含碳元素，还含有少量硫元素，被称为“工业的粮食”。（2）石油：混合物，主要含碳、氢元素，被称为“工业的血液”。点燃（3）天然气：混合物，主要成分是甲烷(化学式为CH4，也是沼气的主要成分)，其完全燃烧的化学方程式为CH4+2O2=CO2+2H2O，是较清洁能源。点燃2.能源分类：能源分类定义分类可再生能源不随其本身的转化或人类的利用而减少的能源。太阳能、水能、风能、地热能等。不可再生能源随本身的转化或被人类利用而减少的能源。煤、石油、天然气等。3.使用燃料对环境的影响：（1）燃料中的一些杂质如硫等燃烧时，产生空气污染物如二氧化硫(SO2)、二氧化氮（NO2）等，排放到空气中会形成酸雨，酸雨的pH<5.6。①危害:使土壤酸化；破坏森林、植被及农作物;腐蚀建筑物、金属制品、大理石雕像、名胜古迹等。②酸雨的防治措施:大力推广使用脱硫煤；天然气代替煤；开发新能源等。（2）含碳燃料燃烧不充分，产生一氧化碳(或CO)等有毒气体。（3）未燃烧的碳氢化合物及炭粒、尘粒等排放到空气中形成浮尘，如汽车尾气的排放。五、新能源的利用和开发

1.可燃冰:主要含有甲烷水合物，属于混合物，具有燃烧能量高，热值大等优点。2.乙醇点燃（1）化学式C2H5OH(或C2H6O)，俗称酒精，完全燃烧的化学方程式为：点燃C2H5OH+3O2=2CO2+3H2O（2）用途：常用作酒精灯、火锅、内燃机的燃料，是绿色能源.（3）优点：可再生；节省石油资源，减少污染。3.氢气：（1）性质：物理性质：无色无味、难溶于水、且密度比空气小.Δ化学性质：Δ点燃还原性：H2+CuO=Cu+H2O点燃可燃性：H2+O2=H2O（2）制取：实验室常用锌粒和稀硫酸反应制取氢气，反应的化学方程式为：Zn+H2SO4=ZnSO4+H2↑（3）优点：燃烧放出热量多；燃烧产物是水，无污染；可由水分解得到，制取原料来源广泛。被认为是理想的清洁、高能燃料.（4）未广泛使用的原因：制取成本高，贮存困难.【专题突破】基础性习题：1.目前，许多烧烤店都改用机制炭作燃料,引燃机制炭可以使用固体酒精，盖灭机制炭可以使用炭灰。下列有关说法错误的是()A.酒精的燃烧是为了升高温度B.炭灰可以隔绝空气而使机制炭熄灭C.酒精的燃烧会升高机制炭的着火点D.机制炭做成空心可以增大与空气的接触面积【解析】酒精着火点低，容易燃烧，燃烧后放出大量热可以引燃机制炭;炭灰可以隔绝空气以达到灭火的目的:着火点是可燃物的固有性质，一般不会改变;可燃物与氧气接触面积越大燃烧越剧烈，将机制炭制成空心可以增大其与空气的接触面积。【答案】C2.燃着的酒精灯，盖上灯帽后熄灭，这说明燃烧需要的条件之一是()A.氧气B.可燃物C.温度达到可燃物的着火点D.可燃物与空气有足够大的接触面积【解析】酒精灯盖上灯帽后，可燃物没有移除，酒精的温度也没有降到其着火点以下，而是隔绝空气(或氧气)使其熄灭，故A正确。【答案】A3.下列关于“燃烧和灭火”的叙述正确的是()A.油锅着火可以立即盖上锅盖灭火B.用扇扇风熄灭蜡烛是因为隔绝了氧气C.可燃物与氧气接触就可以燃烧D.只有含碳元素的物质才能燃烧【解析】A.油锅着火盖上锅盖可以隔绝空气，使火熄灭，A正确;B.由于蜡烛燃烧产生的热量不多，用扇扇风时很快将蜡烛燃烧产生的热量带走，使温度降至蜡烛的着火点以下，使蜡烛熄灭，B错误;C.燃烧必需同时具备三个条件:可燃物与氧气接触、温度达到着火点，所以可燃物接触氧气，在温度未达着火点时不能燃烧，C错误;D.氢气能燃烧，它不含碳元素，D错误。【答案】A4.安全是人类生存的根本。下列气体与空气混合遇明火不会发生爆炸的是()A.氨气B.氢气C.液化石油气D.天然气【解析】可燃性气体和空气的混合物遇明火可能发生爆炸，氢气、液化石油气和天然气都是可燃性气体，氨气不具有可燃性,故选A。【答案】A5.今年5月12日是我国第五个“防灾减灾日”。以下有关火灾现场处理方法错误的是()A.身上着火不可乱跑，要就地打滚使火熄灭B.用水浇湿毛巾或衣物，捂住口鼻，低姿行走到安全通道C.人员被火围困在高层建筑时使用楼内电梯撤退D.逃生路线被火封住，应退回室内，关闭门窗，向门窗浇水，发出求救信号【解析】A.身上着火时跑动相当于空气流通，补充燃烧消耗的氧气，使火越烧越旺，就地打滚，相当于隔绝空气，可使火熄灭，A正确;B.用水浇湿毛巾或衣物，捂住口鼻可防止粉尘或--些有害气体进入体内，低姿势行走，可减少吸入火场不完全燃烧产生的有害物质，B正确;C.人员被困在高层建筑时，不能使用电梯，原因是火灾会破坏电力系统，可能会造成更严重的后果，C不正确;D.逃生线路被火封锁，应该退回室内，关闭门窗，向门窗浇水降温，并及时发出求救信号，D正确。【答案】C6.下列化学变化需要吸收热量的是()A.氧化钙与水反应B.高温下碳与二氧化碳的反应.C.白磷在空气中缓慢氧化D.镁与盐酸的反应【解析】A.氧化钙与水反应放出大量的热，属于放热反应；B.高温下碳与二氧化碳的反应，需要吸收热量，属于吸热反应；C.白磷在空气中缓慢氧化，放出热量，属于放热反应；D.镁与盐酸反应放出大量的热，属于放热反应；故选B。【答案】B7.从环境保护的角度考虑，下列燃料中最理想的是()A.煤B.汽油C.氢气D.天然气【解析】煤、汽油和天然气都属于化石燃料，煤和汽油燃烧会产生大气污染物，如一氧化碳，粉尘等；天然气的主要成分是甲烷，燃烧产生二氧化碳，会加剧温室效应；氢气燃烧只有水生成，不会污染环境，是最理想的燃料。【答案】C8.下列关于能源的说法不正确的是（）A．氢气是21世纪的理想能源B．科技发展可促进能源的开发利用C．煤、石油和天然气都属于可再生能源D．能源结构向多元、清洁和低碳方向转型【解析】A.氢气燃烧后无污染、热值高、能循环使用，是最理想的能源，A正确；B.科技发展可促进能源的开发，如太阳能、核能等，B正确；C.煤、石油和天然气都属于不可再生能源，C错误；D.能源结构向多元、清洁和低碳方向转型，D正确。【答案】C拓展性习题：1.2是“蓝天保卫战，我是行动者”。下列做法与之相违背的是（）A.秸秆露天焚烧B.废气达标排放C.工地洒水除尘D.禁放烟花爆竹【解析】秸秆露天焚烧，会对大气产生污染；废气达标排放，会减少对大气的污染；工地洒水除尘，有利于减少空气中的粉尘，利于环境的净化；禁放烟花爆竹，利于空气的净化。【答案】A2.燃料是人类社会重要的能源，下列说法不正确的是（）A．煤的燃烧可能造成酸雨的原因是排放大量CO2B．石油炼制可得到石油气、汽油、煤油等产品C．汽车燃料改用压缩天然气可减少对空气的污染D．乙醇（C2H5OH）在空气中完全燃烧只生成二氧化碳和水【解析】A.煤燃烧产生的二氧化硫会造成酸雨，二氧化碳排放过多导致的是温室效应，故错误；B.石油分馏能得到石油气、汽油、煤油和柴油等产品，故正确；C.天然气燃烧产生二氧化碳和水，都不是空气污染物，汽车改用压缩天然气作燃料能减少对空气的污染，故正确；D.乙醇（C2H5OH）在空气中完全燃烧只生成二氧化碳和水，故正确。故选A。【答案】A3.关于燃烧和灭火，下列说法正确的是（）A．可燃性气体达到爆炸极限时就会发生爆炸B．炒菜时油锅起火，向锅中放入较多菜叶灭火，是降低了油的着火点C．木柴架空有利于燃烧，是因为增大了可燃物与氧气的接触面积D．干粉灭火器可以用来扑灭图书、档案、贵重设备、精密仪器等物的失火【解析】A.可燃性气体达到爆炸极限时，若没有明火或高温，可燃性气体就不会燃烧，也就不会爆炸，A选项错误；B.着火点是物质的固有属性，放入较多菜叶灭火是降低了油的温度，使温度降至油的着火点以下，B选项错误；C.木柴架空后，木柴之间的空隙被空气填补，因此增大了与氧气的接触面积，C选项正确；D.图书、档案、贵重设备、精密仪器等物体的灭火应不留痕迹，尽量减少损失，因此应选用二氧化碳灭火器，D选项错误；故选C。【答案】C4.页岩气是指蕴藏于页岩层中的天然气，是一种新开发的能源。下列说法错误的是（）A．页岩气的主要成分是甲烷B．页岩气是不可再生能源C．其完全燃烧的化学方程式为：D．页岩气燃烧放出热量【解析】A.页岩气是指蕴藏于页岩层中的天然气，天然气的主要成分是甲烷，说法正确；B.页岩气的主要成分是甲烷，甲烷是不可再生能源，说法正确；C.页岩气的主要成分是甲烷，甲烷完全燃烧生成二氧化碳和水，化学方程式为：，选项错误；D.燃烧反应都是放热反应，页岩气燃烧也会放出热量，说法正确。故选C。【答案】C5.用下图所示装置探究燃烧的条件，有关该实验的说法正确的是（）A．该实验使用了相同的可燃物B．该实验只能得出燃烧需要氧气这一结论C．该实验说明燃烧需要使温度达到可燃物的着火点D．该实验的现象是铜片上的白磷不燃烧，红磷燃烧【解析】A.该实验使用的红磷和白磷是不同的可燃物，选项A错误；B.铜片上的白磷能够燃烧是因为白磷与氧气或空气充分接触，并且热水的温度使其达到着火点；红磷的着火点高，虽然与氧气充分接触，但达不到着火点仍不能燃烧。因此该实验可得出的可燃物燃烧条件是：温度达到着火点。无法根据该实验判断燃烧是否需要氧气，选项B错误；C.红磷、白磷均与氧气接触，实验现象为白磷燃烧产生白烟，而红磷不燃烧，白磷着火点较低，该实验说明燃烧需要使温度达到可燃物的着火点，选项C正确；D.由于红磷的着火点比白磷的着火点高，实验现象为白磷燃烧产生白烟，而红磷不燃烧，选项D错误。故选C。【答案】C6.天然气(主要成分为CH4)完全燃烧的化学方程式为________________；某种燃气处的燃料由水煤气(CO和H2的混合气体)改为天然气后，具的进风口应________(填“改大””改小”或“不变”)；氢气作为新能源的优点是____(答出一条即可)。【解析】天然气的主要成分是甲烷，甲烷在点燃条件下燃烧生成二氧化碳和水，反应的化学方程式为；由化学方程式由微观粒个数比可知，燃烧相同体积的管道煤气和天然气时，天然气消耗的氧气多；燃烧管道煤气的灶具如需改燃天然气，灶具的改进方法是增大进风口。氢气可以用水做原料来制取，地球上水资源丰富，来源广泛；燃烧相同质量的氢气和汽油，前者放出的热量是后者放出热量的3倍，氢气的燃烧热值高；氢气燃烧的产物只有水，不污染环境。【答案】改大来源广（或热值高、无污染等）7.大部分地区禁止燃放烟花爆竹，开启了龙城环保新时代。（1）“禁止燃放烟花爆竹”的安全标志是_____________。（2）禁止燃放烟花爆竹不仅可以滅少噪