学案燃料及其利用.ppt

人教版,第七单元 燃料及其利用,复习课件,知识网络,考点整合,题型示例,人教版,知识网络,燃料及其利用,燃烧与灭火,燃烧,灭火原理,易燃易爆物的安全知识,燃料和热量,化石燃料,化学反应与能量,煤,天然气,石油,使用燃料对环境的影响,对空气的影响,新能源开发与利用,考点整合,考点1 燃烧及其条件,考点2 灭火原理与方法,考点3 易燃易爆物的安全知识,考点4 三大矿物燃料,考点5 化学反应中的能量变化,考点6 乙醇,考点7 开发新能源,考点5 化学反应中的能量变化,考点1 燃烧及其条件,1.实验探究：燃烧的条件,3.燃烧的条件：物质燃烧需要的条件：；氧气(或空气)；达到燃烧所需的 温度(也叫做)。,2.燃烧的定义：燃烧通常是指 的氧化反应。,注意：但并不是所有的燃烧都有氧气参加，如氢气可以在氯气中燃烧，镁可以在二氧化碳中燃烧等等。,注意：物质燃烧必需同时满足三个条件，缺一不可。,考点2 灭火原理与方法,1.实验探究：灭火原理。,2.灭火原理：根据燃烧的条件，可以得出灭火的原理(1)清除可燃物或使可燃物与其他物品隔离。(2)隔绝氧气(或空气)。(3)使温度降到着火点以下。3.灭火的方法（1）使可燃物与空气隔绝。（2）降低周围的温度。注意：灭火原理其实就是破坏燃烧条件，三个条件只要破坏其中的一个条件就可以达到灭火的目的。,4.几种常用灭火器的灭火原理和适用范围,泡沫灭火器：灭火时喷出大量二氧化碳和泡沫粘附在可燃物上，达到隔绝空气的目的。用来扑灭木材、棉布等燃烧引起的火灾。干粉灭火器：用压缩二氧化碳吹出干粉(主要含碳酸氢钠)来灭火。除扑灭一般可燃物外，还可扑灭油、气引起的火灾。液态二氧化碳灭火器：将二氧化碳压缩在小钢瓶中，有降温和隔绝空气的作用。用来扑灭图书档案、贵重设备、精密仪器等的失火。,考点3 易燃易爆物的安全知识,1.易燃物和易爆物2.爆炸的条件（1）有限空间。（2）可燃性的气体或粉尘与空气的混合物达到爆炸的极限。（3）明火。注意：爆炸不一定都是化学变化，如轮胎爆炸、锅炉爆炸、气球爆炸都是物理变化。判断一个变化是否是化学变化，关键是看它是否有新物质生成。,3.与燃烧和爆炸有关的图标。如下图所示：,考点4 三大矿物燃料,1.化石燃料包括，是 能源。煤:俗称“工业的粮食”，是重要能源、化工原料等。（1）植物遗体埋在地层下经过长期复杂的变化而形成煤。（2）主要含碳元素，还含有H、N、S、O等元素，以及无机矿物质。（3）由有机物和无机物组成的复杂混合物。,煤综合利用,煤,干馏,焦炭,煤焦油,焦炉气,（化学变化）,石油：俗称“工业的血液”，是重要能源，化工原料。（1）生物的遗骸埋在地下经长期复杂变化形成石油和天然气。（2）主要含有碳、氢元素，还含有S、O、N等。（3）是一种黏稠状液体，主要由多种有机物组成的混合物。,综合利用,石油,蒸馏,（物理变化）,溶 剂 油,航空煤油,润 滑 油,沥 清,利用石油中各成分的沸点不同，将它们分离。,天然气：主要是成分是甲烷（CH4），甲烷也叫沼气。,（1）甲烷物理性质：,（2）甲烷化学性质：可燃性。,甲烷与氢气在氧气中燃烧的比较,注意：点燃前都必须检验纯度。,（3）来源：植物的残体在隔绝空气的情况下分解而生成。（4）存在：煤矿的矿坑，沼池的底部等。（5）用途：矿物燃料。,2.化石燃料燃烧对环境的影响（1）煤的燃烧：形成酸雨（2）汽车用燃料的燃烧：（3）二氧化碳含量增多：,3.化石燃料的合理开采和节约使用 煤、石油和天然气等化石燃料是不可再生的资源，面临被耗尽的危险，应合理开采、综合利用并节约使用。使燃料充分燃烧，对于节约能源、减少环境污染非常重要。,考点5 化学反应中的能量变化,1.吸热和放热 物质发生化学反应的同时，常常伴随着能量的变化，通常表现为热量变化，即有放热现象或吸热现象。（1）放热现象：有些物质发生化学反应，如物质的燃烧、铝与盐酸的反应等。（2）吸热现象：有些物质发生化学反应并不，而是，如一氧化碳、木炭还原氧化铜的反应，碳与二氧化碳的反应，高锰酸钾受热分解等。,3.人类生活对化学能量的利用(1)生活燃料的利用：如做饭、取暖等。(2)利用燃烧产生的能量：发电、烧制陶瓷、冶炼金属、发射火箭等。(3)利用爆炸产生的巨大能量：开山炸石、拆除危旧建筑等。(4)利用食物在体内发生化学反应放出的热量，可维持体温和日常活动所需的能量。,2.充分燃烧 使燃料充分燃烧通常需要两点：（1）燃烧时要有足够的。（2）燃料与 接触要有足够大的。,考点6 乙醇,1.乙醇：俗称酒精，化学式C2H5OH，属于可再生能源。2.酒精的制取：原料：高粱、玉米、薯类等。生产方式：发酵、蒸馏。3.性质：（1）物理性质（2）化学性质 可燃性：在空气中燃烧的现象：。化学方程式：。,考点7 开发新能源,现代社会对能源的需求越来越大，化学反应提供的能量已不能满足人类的需求。目前，人们正在利用和开发其他新能源，如、和氢气等。这些能源也称为。,氢气作为燃料的三大优点：，和氢元素在地壳中含量丰富。被认为是最清洁的燃料。,题型示例,题型1 选择题,知识点：燃烧及其条件；灭火的原理与方法；三大矿物燃料；燃烧、缓慢氧化；化学反应中能量的变化；消防安全标志等。,例1.（2010福州）英国科技人员研制出自动灭火陶瓷砖，砖里压入了一定量的氦气和二氧化碳。这种砖砌成的房屋发生火灾时，在高温烘烧下，砖会裂开并喷出氦气和二氧化碳，从而抑制和扑灭火焰。自动灭火陶瓷砖的灭火原理是 A清除可燃物 B使燃烧物与氧气隔绝 C降低燃烧物的着火点 D使燃烧物的温度降低到着火点以下,分析：灭火的原理是破坏燃烧的条件，即清除可燃物或使可燃物与其它物品隔离或使可燃物与氧气（或空气）隔绝使温度降到可燃物着火点以下，都能达到灭火的目的。解题时要注意分辨所采用的方法是破坏了燃烧的哪一个条件。,题型2 选择填充题,知识点：氢气、一氧化碳、甲烷和乙醇的性质；化石燃料；新能源的开发和利用等；,例2.下列各组物质中，充分燃烧产物相同的是：（）A.H2和CO B.CO和CH4 C.甲烷和酒精 D.,煤、氢气、一氧化碳、甲烷和乙醇的可燃性。,分析：选项A氢气只含有氢元素，一氧化碳含有碳元素，当他们充分燃烧产物不同；选项B甲烷含有碳元素和氢元素的物质，当他们充分燃烧时产生二氧化碳和水；选项C甲烷和乙醇都含有氢元素和碳元素的物质，当他们充分燃烧时都会产生水和二氧化碳，故选C。答案：C；煤和一氧化碳,题型3 填充和简答题,知识点：燃烧及其条件；灭火的原理与方法；爆炸的条件；化石燃料的燃烧对环境的影响；甲烷的可燃性等。,例3.（2010佛山）“绿化亚运”是2010年广州亚运会的主题之一。为减轻大气污染，必须要加强对工业废气和汽车尾气的治理。根据所学知识回答下列问题：（1）化石燃料包括煤、石油和。（2）酸雨是指pH 5.6（填“”、“”或“=”）的降水，煤的燃烧是导致酸雨形成的主要原因。而正常雨水的pH约为5.6，原因是。,化石燃烧、酸雨、温室效应,（3）煤的气化是高效、清洁利用煤的重要途径。可将煤炼成焦炭，再将焦炭在高温下与水蒸气反应，得到CO和H2。其中，焦炭与水蒸气反应的基本类型属于。（4）在汽车尾气排放口加装“三效催化净化器”，在不消耗其它物质的情况下，可将尾气中的CO、NO转化为参与大气循环的气体和无毒的气体。该化学反应的方式为：。,分析：化石燃料在燃烧过程中，产生的SO2和氮的氧化物易形成酸雨，产生CO2气体是形成温室效应的气体，使地球的生态环境受到严重的破坏，目前已引起人们广泛的关注。,题型4 实验与探究,知识点：燃烧条件；灭火原理等。,（2010宁夏）某学校化学学习小组设计出右图所示装置，并进行白磷燃烧实验。（1）当烧杯内的水受热，温度计显示30时，打开活塞，在盛有水的试管中有气泡均匀逸出，白磷未燃烧，关闭活塞。锥形瓶内反应的,白磷未燃烧的原因是。,化学方程式是：。,（2）随着水温升高，温度计显示45时，再次打开活塞，白磷在水里燃烧。常言道，水火不相容。水能灭火的原因是。而本实验中白磷在水里还能够燃烧的原因是。,燃烧的条件，灭火的原理，实验室制气体的反应原理、发生装置的选择,（3）本实验装置的A部分还可以用于制取的气体是，收集方法是；也可用于制取 气体，化学方程式是。,分析：本题是探究燃烧所需的条件，在进行探究时，主要是采取对比实验，解题时根据燃烧需要同时满足三个条件，进行分析解答。,题型5 计算题,例5.（2010广州）哥本哈根气候大会主要议题是二氧化碳的排放问题，上海世博会也大力倡导“低碳”生活理念。（1）现代生产、生活所消耗的巨额能量，主要来自煤、石油、天然气等的燃烧，由于这些化石燃料的组成中含有 元素，因此燃烧时向大气中排放了大量的二氧化碳。,知识点：煤、石油、天然气的主要组成及其性质；煤和石油的综合利用等。原理：C+2CuO2Cu+CO2装置：铁架台、大试管、酒精灯（用高锰酸钾制氧气的装置）。实验步骤：按(上图)从下到上安装好仪器，试管口略向下倾斜。将木炭粉和黑色氧化铜分别充分烘干后，按一定的质量比称取两种黑色粉末。放入研钵中反复研碎、混匀。用药匙或小纸槽将黑色混合物放进试管底部，塞上带有橡皮塞的直角玻璃导管，玻璃导管的另一端插入另一支盛有澄清石灰水的试管中。点燃酒精灯，先预热试管，然后集中在盛有混合粉末处加强热。几分钟后，可观察到澄清石灰水变浑浊。拔下橡皮塞，熄灭酒精灯，待试管自然冷却后，将试管中的混合物倒在一张白纸上。混合粉末中有红色的单质铜生成。现象：黑色粉末变成红色固体，放出的气体能使澄清石灰水变浑浊。要点提示试管口略向下倾斜。实验结束先从澄清石灰水中拿出导管再停止加热。待试管冷却后再把试管中的红色固体倒出来，防止生成的铜再被氧化；用酒精灯加热时可用网罩提升温度，也可用酒精喷灯加热。氧化铜与碳的配比：由化学方程式计算，氧化铜与碳的质量比应当是131，在实际操作中，氧化铜粉与炭粉的质量比控制在(913)1的范围内效果较好。（2）木炭还原氧化铁2Fe2O3+3C4Fe+3CO2三、还原反应含氧化合物里的氧被夺去的反应叫做还原反应。含氧化合物提供氧的性质叫做氧化性，含氧化合物是氧化剂；夺取含氧化合物中氧的物质是还原剂，它的这种性质叫做还原性。用于冶金工业，如3C+2Fe2O34Fe+3CO2要点提示氧化剂和和还原剂描述的对象是反应物，还原反应和氧化反应描述的是反应过程，氧化剂具有氧化性，还原剂具有还原性。如：反应2CuO+C2Cu+CO2。氧化铜失去氧而变成单质铜，氧化铜被还原发生了还原反应。木碳得到氧变成二氧化碳，木碳被氧化发生了氧化反应。木炭使氧化铜还原为铜，木炭具有还原性，是一种还原剂。氧化铜能使木炭氧化为二氧化碳，那么氧化铜具有氧化性，在这个反应中是还原剂。关于氧化反应、还原反应、氧化剂、还原剂的判断，可以根据下面的韵语：得氧氧化，失氧还原；要是问剂，恰恰相反。氧化反应和还原反应同时发生，不可能在一个反应中，只有物质发生氧化反应，没有物质发生还原反应。也就是说在同一反应中，有氧化剂，也有还原剂。问题思路探究 问题1：吸附（作用）是物理变化还是化学变化？思路:吸附是各种固体表面都有的性质。一定质量的吸附剂，吸附能力的大小决定于其表面积的大小，表面积越大，吸附能力越强。被吸附的气体物质的分子越大（半径越大）相对分子质量越大，沸点越高，越易被吸附。探究:木炭和活性炭的吸附是将被吸附物（有色液体、气体、有毒气体等）吸在表面（细管道内），这个变化并没有新物质生成，因此是物理变化。由于活性炭是将木炭在隔绝空气的条件下，通过水蒸气气流加强热得到的，所以管道更为疏通，因而吸附性强于木炭。问题2：同一种元素可以组成不同的单质吗？思路：由于同一种元素可以组成不同种单质，元素已经发现了109种，那么单质的种类就要更多了。注意元素和单质是不同的概念，单质一定是由同一种元素组成的，但一种元素不一定只形成一种单质。探究：同一种元素不仅能够组成一种单质，有的还能组成多种单质，如碳元素可组成金刚石、石墨、C60等几种单质；磷元素可组成红磷、白磷等单质；氧元素可组成氧气、臭氧等单质。典题热题新题例1：碳元素有金刚石、石墨和无定形碳等多种单质，下列关于碳单质的叙述正确的是（）A.都是黑色固体B.碳原子的排列方式都相同C.在氧气中充分燃烧时都生成二氧化碳D.都能使红墨水褪色思路解析：金刚石是无色透明的，所以A选项不对；这几种物质正是因为碳原子排列方式不同所以结构不同，是不同的物质，所以B选项错；金刚石、石墨和无定形碳都是碳元素形成的单质，其燃烧产物相同，都是二氧化碳；这三种物质中，只有无定形碳是疏松多孔的物质，具有吸附性，能使红墨水褪色，所以D选项错。答案：C深化升华该题考查了对同种元素可以组成不同单质的理解，进一步提高了对组成结构决定性质、性质决定用途基本原理的认识。金刚石、石墨和无定形碳等单质都是由碳元素组成的，虽组成元素完全一样，但因结构不同,又是完全不同的几种物质，性质差别很大。如金刚石无色透明、硬度极大、不导电，石墨呈灰黑色、质软、具有良好的导电性，木炭、活性炭有较强的吸附性等，用途也各不相同。例2：1985年科学家发现的C60分子是由60个碳原子构成的，它的形状像足球（图C），因此又叫足球烯。1991年科学家又发现一种碳的单质碳纳米管，它是由六边环形的碳原子构成的管状大分子（图D）。图A、图B分别是金刚石和石墨的结构示意图，图中小黑点均代表碳原子。思路解析：由于碳原子排列方式的不同，导致它们的物理性质有较大差异。金刚石、石墨、足球烯、碳纳米管都是由碳原子构成的碳单质，它们的化学性质（常温下稳定性、可燃性、还原性）是相同的，而且由于碳原子的最外层电子数为4，常温下不易得失电子，决定了这些碳单质在常温下性质稳定。证明足球烯和碳钠米管都是由碳元素组成的，首先利用其可燃性说明其含有碳元素，其次通过定量测定证明其只含碳元素。答案：（1）碳原子的排列方式不同。（2）不活泼，因为碳原子的最外层电子数为4，常温下不易得失电子。（3）将足球烯放在充满氧气的密闭容器里使之燃烧，测定其生成物是二氧化碳，且二氧化碳里所含碳的质量等于燃烧前后足球烯减少的质量。分析题目时应将足球烯和碳纳米管的结构、性质与金刚石和石墨的结构、性质相联系。例3：据美国化学杂志报道，中国科学家以二氧化碳为碳源，金属钠为还原剂，在470、80 MPa下合成出金刚石，具有深远意义。下列说法不正确的是（）A.由二氧化碳合成金刚石是化学变化B.金刚石是碳的一种同位素C.钠被氧化最终生成碳酸钠D.金刚石中只含有非极性共价键思路解析：判断过程属于物理变化还是化学变化的关键是看是否产生新的物质，由二氧化碳合成金刚石产生新的物质属于化学变化，金刚石是一种单质而不是元素。答案：B深化升华此题综合性较强，考查的知识点较多，既有概念方面的问题，又有化学性质方面的问题，如钠被氧化最终生成碳酸钠，还有理论方面的问题，如共价键。只要这些基本知识比较扎实，此问题不难解决。例4：水煤气厂生产煤气，将水加热成蒸气，通过赤热的碳，得到氢气和一氧化碳。王老师为了说明其化学原理，画出了如图所示的卡通片，其中A图表示（物质），是剂；B图表示（物质），是剂；写出该反应的化学方程式。AB思路解析：根据氧化还原反应的原理，氧化剂给出氧原子，还原剂得到氧原子，从反应H2O+CH2+CO可看出，H2O给出氧原子，是氧化剂；碳得到氧原子，是还原剂。答案：H2O氧化C还原H2O+CH2+CO深化升华本题首先要学会读图片，根据图片提供的信息，给出氧原子的应该是水，得到氧原子的应该是碳。,煤、石油、天然气的主要组成及其性质，根据化学方程式的计算,乘公共汽车行驶一百公里，人均排放二氧化碳 kg。乘出租车行驶相同距离，人均排放二氧化碳是乘公共汽车的 倍。,（2）汽车的燃料主要是汽油、汽油的成分复杂，本题用C8H18代表。C8H18的相对分子质量为，完全燃烧的化学方程式为。公共汽车和出租车的耗油量（均以汽油为燃料）和载客量如下表：,谢谢！,