第七单元 能源的合理利用与开发 单元复习

2026/05/19第七单元能源的合理利用与开发单元复习汇报人:XXXXCONTENTS目录01

复习目标与核心要点02

燃烧的条件03

燃料燃烧的调控04

化学反应中的能量变化CONTENTS目录05

化石能源的合理利用06

化石能源的环境影响与解决措施07

新能源的开发与利用08

知识总结与能力提升复习目标与核心要点01单元复习目标燃烧与灭火原理掌握认识燃烧的条件（可燃物、氧气、温度达到着火点）、灭火原理（破坏燃烧条件）及易燃易爆物安全知识，理解燃料充分燃烧的意义。化石能源认知与评价了解化石能源（煤、石油、天然气）的组成、利用方式及其环境影响，辩证看待化石能源的价值与局限。能量变化规律理解理解化学反应中能量变化的规律，认识能源转化与调控在生产和生活中的应用，如放热反应（生石灰与水）和吸热反应（碳与二氧化碳）。绿色低碳意识树立树立节能减排意识，关注新能源开发（如氢能、太阳能），形成绿色低碳生活的责任感，理解“碳达峰、碳中和”目标的意义。科学探究能力提升掌握控制变量法等科学探究方法，提升实验设计与问题解决能力，能独立完成燃烧条件探究等实验并分析现象得出结论。核心知识框架

燃烧的条件与调控燃烧需同时满足可燃物、氧气（或空气）、温度达到着火点三个条件；灭火原理为破坏燃烧条件，包括清除可燃物、隔绝氧气、降温至着火点以下。

化石能源的利用与环境影响煤、石油、天然气为不可再生能源，主要含碳、氢元素，燃烧可能产生CO、SO₂、NO₂等污染物；需合理开发，关注综合利用与环境保护。

化学反应中的能量变化化学反应伴随能量变化，主要表现为热量变化，如燃烧放热、碳与二氧化碳反应吸热；能量变化在生产生活中广泛应用，如燃料燃烧提供能量。

新能源开发与节能减排新能源包括太阳能、风能、氢能等，具有可再生、污染小等优点；应树立节能减排意识，减少化石能源使用，推动绿色低碳生活。燃烧的条件02燃烧的定义与特征燃烧的科学定义

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。燃烧的核心特征

反应过程伴随发光现象，同时释放热量，且属于氧化反应范畴。燃烧与缓慢氧化的区别

燃烧反应速率快、现象剧烈（如木材燃烧），而缓慢氧化反应速率慢、现象不明显（如铁生锈）。燃烧的三个条件条件一：可燃物燃烧必须有可燃物参与，如木材、汽油、天然气等。例如酒精能燃烧而水不能，说明燃烧需要可燃物。条件二：氧气（或空气）可燃物需与氧气（或空气）接触。铜片上的白磷燃烧，水中白磷不燃烧，证明燃烧需要接触氧气。条件三：温度达到着火点温度需达到可燃物的着火点（物质固有属性，不可改变）。铜片上白磷（着火点40℃）燃烧而红磷（着火点260℃）不燃烧，说明温度需达着火点。三者关系：缺一不可燃烧的三个条件必须同时具备，缺少任何一个，燃烧都无法发生。例如熄灭酒精灯时，用灯帽盖灭是隔绝氧气，破坏了燃烧条件。燃烧条件的实验探究实验设计：对照组设置通过三组对照实验探究燃烧条件：铜片上的白磷与红磷对比、铜片上的白磷与水中白磷对比、热水中通入氧气前后的白磷对比。现象观察与分析铜片上白磷燃烧（温度达着火点且接触氧气），红磷不燃烧（温度未达着火点）；水中白磷不通氧气时不燃烧（缺氧气），通入氧气后燃烧（具备三条件）。实验结论燃烧需同时满足三个条件：①有可燃物；②与氧气（或空气）接触；③温度达到可燃物的着火点。三者缺一不可。实验注意事项铜片作用：导热并放置试剂；热水作用：隔绝空气（对水中白磷）和提供热量（对铜片上试剂）；改进实验需用密闭装置（如气球、大烧杯）防止P₂O₅污染空气。实验注意事项与改进方案原实验装置关键作用解析铜片：兼具导热功能与试剂放置载体的双重作用；热水：一是形成液封使水中白磷隔绝空气，二是为铜片上试剂提供稳定热源。传统实验的主要缺陷白磷燃烧产生的P₂O₅有毒，直接排放会造成空气污染；实验药品用量较大，存在资源浪费问题。改进方案及原理说明采用气球或大烧杯构建密闭环境，有效防止P₂O₅白烟逸散污染空气；通过微型实验装置优化，减少药品用量，提升实验安全性。典型例题解析

燃烧条件探究实验分析某同学用如图装置探究磷燃烧条件（白磷着火点40℃，红磷260℃），通入O₂后白磷燃烧而红磷不燃烧，说明燃烧需温度达到可燃物着火点。热水作用：提供热量并隔绝水中白磷与空气。

灭火原理实际应用判断餐厅用盖子熄灭酒精火锅，原理是隔绝氧气；高压水枪灭火则通过降温至可燃物着火点以下。需注意：电器着火不能直接用水浇灭，应先切断电源。

易燃物安全知识辨析火折子燃芯含S、KNO₃等可燃物，使用时拔开竹帽吹气复燃，因增加氧气接触（非改变着火点）。加油站需张贴“严禁烟火”标志，防止可燃性气体遇明火爆炸。

古代取火技术的科学解释《梦溪笔谈》记载“阳燧取火”，利用凹面镜聚光使温度达到可燃物着火点。类似原理：钻木取火通过摩擦生热满足燃烧温度条件。燃料燃烧的调控03灭火的原理灭火的核心原理灭火的根本原理是破坏燃烧的三个条件之一，即清除或隔离可燃物、隔绝氧气（或空气）、降低温度至可燃物的着火点以下，三者满足其一即可灭火。清除或隔离可燃物通过移除燃烧的物质或设置隔离带阻止火势蔓延，例如森林着火时砍掉树木开辟隔离带，煤气罐着火时关闭阀门切断气源。隔绝氧气（或空气）采用覆盖、密封等方式阻止氧气与可燃物接触，如油锅着火用锅盖盖灭，熄灭酒精灯用灯帽盖灭，酒精在桌面燃烧用湿抹布扑盖。降低温度至着火点以下利用冷却剂吸收热量使可燃物温度降至着火点以下，例如使用高压水枪灭火，水蒸发吸热降低温度，从而终止燃烧。常用灭火器的种类与使用范围

干粉灭火器灭火原理为隔绝氧气，可扑灭一般失火，还能扑灭电器、油、气等燃烧引起的失火。

二氧化碳灭火器灭火原理是隔绝空气并降低温度至可燃物着火点以下，适用于扑灭图书、档案、贵重设备、精密仪器等物的失火。

水基型灭火器灭火原理为隔绝氧气，主要用于扑灭汽油、柴油、木材、棉布等的失火。易燃物和易爆物的安全知识

爆炸的定义与成因爆炸是指易燃物在有限空间内急剧燃烧，短时间内聚积大量热，使气体迅速膨胀而引起的现象。可燃性气体（如氢气、一氧化碳、甲烷）和可燃性粉尘（如煤粉、面粉）都可能引发爆炸。

消防安全标志识别常见消防安全标志包括：当心易燃物、当心爆炸物、禁止吸烟、禁止烟火、禁止放易燃物、禁止燃放鞭炮等，需在相关场所正确识别与张贴。

安全常识与应急措施加油站、油库、面粉加工厂等场所需贴"严禁烟火"标志；煤气泄漏应立即关闭阀门并通风，严禁使用明火或电器设备；电器着火需先切断电源再灭火；室内着火不能打开门窗通风。消防安全标志识别

警示类消防安全标志包括当心易燃物、当心爆炸物等标志，用于提醒场所存在易燃或易爆危险，需谨慎操作。

禁止类消防安全标志涵盖禁止吸烟、禁止烟火、禁止放易燃物、禁止燃放鞭炮等标志，明确禁止可能引发火灾的行为。

消防安全标志的重要性在加油站、油库、面粉加工厂和煤矿矿井等场所必须张贴相应消防安全标志，以预防火灾和爆炸事故发生。燃料充分燃烧的条件与意义

燃料充分燃烧的条件燃烧时有足够多的空气（或氧气）；燃料与空气有足够大的接触面积。

燃料充分燃烧的意义使有限的能源发挥最大作用，放热多、节省能源；降低环境污染程度，减少CO等有害物质生成。

燃料不充分燃烧的后果不仅使燃料燃烧产生的热量减少，浪费资源，还会产生大量CO等物质，污染大气。

促进充分燃烧的实例炼钢炉鼓入空气提供充足氧气；篝火架空增大木柴与空气接触面积。典型例题解析

燃烧条件探究实验分析某同学用如图装置探究磷燃烧条件（白磷着火点40℃，红磷260℃）。通入O₂后，铜片上白磷燃烧而红磷不燃烧，说明燃烧需温度达到可燃物着火点；水中白磷通入O₂后燃烧，证明燃烧需要接触氧气。实验中热水作用为隔绝空气和提供热量，铜片起导热作用。

灭火原理实际应用判断下列灭火方法利用"降温至着火点以下"原理的是：A.设置隔离带（清除可燃物）B.油锅盖锅盖（隔绝氧气）C.高压水枪灭火（正确，水蒸发吸热降温）D.灯帽盖灭酒精灯（隔绝氧气）。答案选C。

化石燃料燃烧环境影响分析与燃煤相比，使用天然气作燃料可减少的空气污染物主要是二氧化硫（SO₂）和氮氧化物（NO₂），因为天然气主要成分为甲烷（CH₄），燃烧产物为CO₂和H₂O，含硫量远低于煤。甲烷完全燃烧化学方程式为CH₄+2O₂$\xlongequal{点燃}$CO₂+2H₂O。

新能源开发与可持续发展下列属于可再生能源的是：A.煤B.石油C.太阳能（正确）D.天然气。可再生能源是指在自然界可循环再生的能源，太阳能、风能、水能等属于此类，而化石燃料均为不可再生能源，需合理开发并积极发展新能源。化学反应中的能量变化04放热反应与吸热反应

01放热反应的定义与特征放热反应是指化学反应过程中释放热量的反应，表现为反应体系温度升高。常见例子：镁与稀盐酸反应（Mg+2HCl=MgCl₂+H₂↑）、生石灰与水反应（CaO+H₂O=Ca(OH)₂）。

02吸热反应的定义与特征吸热反应是指化学反应过程中吸收热量的反应，表现为反应体系温度降低。典型反应：碳与二氧化碳在高温下反应（C+CO₂$\stackrel{高温}{=}$2CO）。

03能量变化的实际应用放热反应广泛应用于生活生产，如燃料燃烧提供能源（如甲烷燃烧：CH₄+2O₂$\stackrel{点燃}{=}$CO₂+2H₂O）、利用反应热炼钢等；吸热反应可用于制冷、工业合成等领域。能量变化的应用实例01生活中的放热反应应用生石灰与水反应放热（CaO+H₂O=Ca(OH)₂），可用于自热食品加热包，快速提供热量；镁与稀盐酸反应（Mg+2HCl=MgCl₂+H₂↑），常用于实验室制氢气并伴随放热现象。02工业生产中的能量利用燃料燃烧放热用于炼钢、发电等工业生产，如利用煤燃烧产生的热量冶炼钢铁；炸药爆炸释放能量用于定向爆破拆除建筑，通过化学反应能量实现工程需求。03吸热反应的实际应用碳与二氧化碳在高温下反应（C+CO₂=高温=2CO）吸收热量，用于工业冶炼金属；硝酸铵溶解吸热，可用于制作冷敷袋，在医疗领域快速降低局部温度。04能源转化与生活服务化学反应中的能量变化可转化为热能、光能等，如天然气燃烧（CH₄+2O₂=点燃=CO₂+2H₂O）为家庭提供烹饪和供暖能源，体现能量变化在日常生活中的重要作用。典型例题解析

01燃烧条件探究实验分析某同学用如图装置探究磷燃烧的条件（白磷着火点40℃，红磷着火点260℃）。通入O₂后，白磷燃烧而红磷不燃烧，说明可燃物燃烧需温度达到其着火点。热水作用：提供热量并隔绝水中白磷与空气接触。

02灭火原理实际应用餐厅服务员用盖子熄灭酒精火锅，灭火原理是隔绝氧气（或空气）；高压水枪灭火则是通过降温至可燃物着火点以下实现灭火。

03古代取火技术的科学解释《梦溪笔谈》记载“阳燧取火”，其原理是利用凹面镜聚集阳光使温度达到可燃物的着火点，从而引发燃烧。

04火折子复燃现象分析古代火折子燃芯含S、KNO₃等成分，拔开竹帽后吹气复燃，原因是增加了可燃物与氧气的接触面积（选B），而非改变着火点。化石能源的合理利用05化石能源的种类与组成

煤的组成与特点煤是复杂的混合物，主要含有碳元素，还含有氢、氮、硫、氧等元素。它是古代植物遗体经复杂变化形成的不可再生能源，被誉为"工业的粮食"。

石油的组成与特点石油又称原油，是粘稠状液体混合物，主要含有碳和氢两种元素，还含少量硫、氮、氧等元素。由古代海洋生物遗体形成，是不可再生能源，有"工业的血液"之称。

天然气的组成与特点天然气主要成分是甲烷（CH₄），还含有其他气态碳氢化合物。无色无味、难溶于水、密度比空气小，具有可燃性，是一种清洁的化石能源。煤的综合利用

煤的组成与性质煤是复杂的混合物，主要含有碳元素，还含有氢、氮、硫、氧等元素及无机矿物质。

煤的干馏工艺隔绝空气加强热使煤分解（化学变化），可得到焦炭（冶金原料）、煤焦油（化工原料）、煤气（含H₂、CH₄、CO等，作燃料）。

煤综合利用的意义将煤直接燃烧仅利用其30%能量，综合利用可提取上百种化工产品，提高资源利用率，减少因硫燃烧产生的SO₂等污染物。石油的分馏与炼制

石油的组成与物理性质石油是一种黏稠状液体混合物，主要含有碳和氢两种元素，还含有少量硫、氮、氧等元素。从油井开采出来的原油需经过炼制才能利用。

分馏原理与主要产品利用石油中各成分沸点不同，通过分馏（物理变化）可得到液化石油气、汽油、煤油、柴油、润滑油、石蜡、沥青等产品，各成分按沸点由低到高依次分离。

分馏的工业意义石油分馏实现了对化石能源的综合利用，提高了资源利用率。例如，汽油可用作汽车燃料，柴油用于船舶、发电机等，沥青可用于铺路，体现了化学对工业生产的重要价值。

安全使用注意事项液化石油气等产品易燃易爆，加压后储存在钢瓶内，使用时需注意通风，防止泄漏引发爆炸。运输和储存过程中需严格遵守安全规范，避免火源接触。天然气的性质与应用

天然气的组成与物理性质天然气主要由碳和氢组成的气态碳氢化合物，最主要成分是甲烷（CH₄）。通常状况下为无色、无臭气体，难溶于水，密度比空气小。

甲烷的化学性质——可燃性甲烷具有可燃性，燃烧时产生蓝色火焰，放出热量，生成二氧化碳和水，化学方程式为CH₄+2O₂$\stackrel{点燃}{=}$CO₂+2H₂O。点燃前需检验纯度，以防爆炸。

天然气的主要应用领域天然气广泛应用于居民生活燃气、工业燃料、发电等领域。我国“西气东输”工程将天然气输送至东部地区，有效改善能源结构。汽车使用压缩天然气（CNG）可减少尾气污染。

沼气与可燃冰的关联沼气主要成分也是甲烷，由秸秆、杂草等废弃物发酵产生，在农村可解决燃料和环境卫生问题。可燃冰主要成分为甲烷水合物，热值高、储量大，是未来潜在能源，但开发需注意环境风险。可燃冰的开发与前景

可燃冰的组成与形成可燃冰主要成分为甲烷水合物，由甲烷与水分子在高压低温条件下形成笼状结晶。我国南海神狐海域试采成功，创造产气世界纪录。

可燃冰的优势与潜力具有热值高、储量巨大的优点，全球储量约为煤、石油和天然气总和的两倍，有望成为未来重要能源补充。

开发面临的挑战开采技术复杂，存在引发地质灾害（如海底滑坡）和加剧温室效应的风险；目前开采成本高，商业化应用尚需突破。

我国的开发进展与战略意义2017年我国首次海域可燃冰试采成功，标志着在该领域进入世界领先行列，对保障能源安全、实现“双碳”目标具有重要战略意义。化石能源的环境影响与解决措施06化石燃料燃烧对环境的污染空气污染的主要来源化石燃料燃烧产生的污染物包括一氧化碳、二氧化硫、氮氧化物、未燃烧的碳氢化合物及炭粒、尘粒等，这些物质排放到空气中会造成空气污染。酸雨的形成与危害煤燃烧时排放出的二氧化硫（SO₂）、二氧化氮（NO₂）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。酸雨会酸化土壤、腐蚀大理石建筑、加速金属材料锈蚀、影响人体健康、污染水源等。温室效应的加剧化石燃料燃烧产生大量的二氧化碳（CO₂），二氧化碳是主要的温室气体，其含量增加会导致温室效应加剧，引起全球气候变暖等一系列环境问题。汽车尾气的污染汽车使用汽油或柴油等化石燃料，燃烧后的尾气中含有一氧化碳、未燃烧的碳氢化合物、氮的氧化物、含铅的化合物和烟尘等污染物，对空气造成污染。酸雨的形成与危害

酸雨的形成原理煤燃烧时排放出的二氧化硫（SO₂）、二氧化氮（NO₂）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。

酸雨的主要危害酸化土壤，破坏土壤肥力；腐蚀大理石建筑、金属材料；污染水源，影响水生生物生存；刺激人体呼吸道，危害人体健康。

酸雨的防治措施使用脱硫煤，减少二氧化硫排放；开发新能源，降低化石燃料依赖；安装汽车尾气净化装置，减少氮氧化物排放；加强环境监测与治理。减少污染的措施优化燃料结构推广使用天然气等清洁能源，替代燃煤可减少二氧化硫、氮氧化物等污染物排放；发展乙醇汽油、生物柴油等替代燃料，降低汽车尾气污染。改进燃烧技术工业上采用脱硫、脱硝技术处理煤燃烧产生的废气；汽车安装催化净化装置，将有害气体转化为无害物质；调整灶具进风口，确保燃料充分燃烧，减少一氧化碳生成。加强废气处理工厂建立废气处理系统，对排放的烟尘、有害气体进行过滤、吸附或化学反应处理后再排放；安装除尘设备，减少颗粒物污染，如使用静电除尘器去除工业粉尘。开发新能源积极开发太阳能、风能、水能、地热能等新能源，降低对化石能源的依赖，从源头上减少污染物的产生；如太阳能发电、风力发电等可再生能源的利用。加强监管与宣传政府加强对企业污染排放的监管，制定严格的排放标准并严格执行；向公众宣传环保知识，提高节能减排意识，倡导绿色低碳的生活方式，如减少一次性用品使用、绿色出行等。新能源的开发与利用07新能源的种类氢能氢能是一种清洁高效的新能源，燃烧产物仅为水，具有热值高、无污染的特点。实验室常用锌与稀硫酸反应制取氢气，其化学方程式为Zn+H₂SO₄=ZnSO₄+H₂↑。目前面临制取成本高、贮存运输困难等挑战。太阳能太阳能是来自太阳的辐射能量，可通过太阳能电池板转化为电能，也可通过集热器转化为热能。具有可再生、分布广泛的优点，是目前开发利用较为成熟的新能源之一。风能风能是空气流动所产生的动能，利用风力发电机可将其转化为电能。风能资源丰富，对环境影响小，但受地理位置和季节影响较大，需要配套储能设备以保证供电稳定。地热能地热能是来自地球内部的热能，可用于发电、供暖等。我国地热资源分布广泛，开发利用潜力大，具有稳定、可再生的特点，但前期勘探和开发成本较高。生物质能生物质能是利用生物质（如农作物秸秆、人畜粪便等）通过发酵等方式产生的能源，如沼气。沼气的主要成分是甲烷，燃烧后生成二氧化碳和水，属于可再生能源，在农村地区应用广泛。潮汐能潮汐能是利用海水涨落产生的势能转化而来的能源，通过潮汐发电站实现能量转换。具有清洁、可再生的优点，但受地理位置和潮汐规律限制，建设和维护成本较高。氢气能源的优势与挑战

氢气能源的显著优势氢气燃烧热值高，约为汽油的3倍；燃烧产物仅为水，无CO₂、SO₂等污染物排放，是理想的清洁燃料；来源广泛，可通过水、化石燃料或生物质等多种途径制取。

氢气能源的开发挑战目前氢气制取成本较高，