第七單元能源的合理利用與開發(fā)

01思維導圖

02考點速記

課題1燃料的燃燒

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（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。

【改進實驗方案】改進原因：P2O5有毒，實驗用試劑較多。

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。

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

（二）燃料燃燒的調控

1．燃料的充分燃燒

使燃料充分燃燒，通常要考慮：燃燒時要有足夠的空氣（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

以下。滅火的原理就是破壞燃燒的條件。

（2）滅火器及原理

實驗內(nèi)容分析滅火原理

反應的化學方程式：

Na2CO3+2HCl=2NaCl+H2O+CO2↑降溫和隔

產(chǎn)生的二氧化碳氣體使裝置中的壓強迅速增絕空氣

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外，還可用來撲滅油、氣等燃燒引起的火災

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

2

（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

（4）火災發(fā)生時的自救措施

如果發(fā)現(xiàn)火險或遭遇火災，一定不要慌張，要沉著應對，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

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）聚集在通風不良的有限空間內(nèi)遇到明火易引起爆炸的常見物質：

①可燃氣體，如天然氣、煤氣、液化石油氣。

②粉塵，如面粉、煤粉。

2．認識一些消防安全標志

當心易燃物當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

（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：在生產(chǎn)、運輸、使用、儲存易燃物和易爆物時，必須嚴格遵守有關規(guī)定，絕不允許違章操作。

（四）化學反應中的能量變化

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，生成二氧化碳和水，并放出大量的熱量，其完全

點燃

燃燒的化學方程式：C2H5OH+3O22CO2+3H2O

2．其他放熱的化學反應

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

3．化學反應中的能量變化

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

量，如碳單質與二氧化碳的反應。

4．對化學反應放出能量的利用

除了生活燃料的使用，人們還利用燃燒等化學反應放出的能量發(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：將煤隔絕空氣加強熱分解（屬石油的分餾：利用石油中各成分的沸點不同進行

加工方式

于物理變化）分離（屬于化學變化）

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）

點燃

（1）甲烷燃燒（CH4+2O2CO2+2H2O）

實驗步驟實驗現(xiàn)象實驗分析與結論

①驗純后，點燃甲烷火焰呈藍色，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，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產(chǎn)生的一氧化碳、未燃燒的碳氫化合物、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：大量化石能源燃燒釋放的二氧化碳會引起溫室效應加劇，導致全球變暖。

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）改進使用技術：如改進生產(chǎn)中使用的脫硫設備；改進汽車發(fā)動機的燃燒方式，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，人類巨大的能源需求也使化石能源面臨枯

竭的危險。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：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）。

點燃

（2）氫氣燃燒的化學方程式：2H2+O22H2O。

（3）實驗室制取氫氣（如圖）：

①所用試劑：鋅和稀硫酸；

②反應原理：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用的原因：大量制取和儲運成本較高。

4．其他能源：如太陽能、風能、地熱能、潮汐能、核能和生物質能。

03素養(yǎng)提升

易錯點辨析

（一）誤認為燃燒必須有氧氣參加。

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

氮氣中燃燒等。

（二）誤認為滅火時降溫是“降低可燃物的著火點”。

著火點是物質的固有屬性，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，只能降低周圍環(huán)

境的溫度至可燃物著火點以下的方法滅火。

（三）誤認為點燃可燃性氣體一定會引起爆炸。

可燃氣體與氧氣或空氣混合遇明火達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

放出的熱量有限，故爆炸不會發(fā)生。

（四）誤認為室內(nèi)著火時，要立刻打開門窗通風。

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

（五）檢驗某可燃物是否含碳、