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- 2021-05-10 发布
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教师辅导教案
授课主题
燃料及其利用
教学目的
1、掌握燃烧条件和灭火原理;
2、知道化石燃料是人类重要的自然资源,对人类生活起着重要作用;
3、知道石油炼制几种主要产品及其用途。
教学重点
掌握燃烧条件和灭火原理
教学内容
一 燃烧和灭火
一、燃烧
1、概念:可燃物与空气中氧气发生的一种发光、放热的剧烈的氧化反应。
2、条件:(1)可燃物
(2)氧气(或空气)
(3)温度达到着火点(三者缺一不可,否则不能燃烧)
如右图所示:A、薄铜片上的白磷燃烧而红磷不燃烧,说明了燃烧需要温度达到着火点;
B、薄铜片的白磷燃烧而水中的白磷不燃烧,说明了燃烧需要氧气
白磷的着火点低,应贮存在装有水的试剂瓶中
3、 燃烧与缓慢氧化的比较
相同点:都是氧化反应、都放热;
不同点:前者发光、反应剧烈,后者不发光、反应缓慢
二、灭火的原理和方法
1、燃烧的条件决定着灭火的原理,只要破坏燃烧的任何一个条件, 就可以达到灭火的目的
2、灭火的原理:(1)消除可燃物(2)隔绝氧气(或空气)(3)降温到着火点以下。
3、泡沫灭火器:扑灭木材、棉布等燃烧引起的失火。
干粉灭火器:扑灭一般的失火外,还可以扑灭电器、油、气等燃烧引起的失火。
液态二氧化碳灭火器:扑灭图书、档案、贵重设备、精密仪器等处的失火
4、泡沫灭火器的反应原理,利用碳酸钠与浓盐酸迅速反应产生大量的二氧化碳来灭火
化学反应方程式:Na2CO3+2HCl=2NaCl+H2O+CO2↑
常见灭火的方法
① 油锅着火,用锅盖盖灭
② 电器着火,先应切断电源
③ 煤气泄漏,先应关闭阀门,再轻轻打开门窗,切忌产生火花
④ 酒精在桌面上燃烧,用湿抹布扑盖
⑤ 扑灭森林火灾,将大火蔓延前的一片树木砍掉
其它:A、生煤炉火时,需先引燃纸和木材,因为纸和木材的着火点比煤低,容易点燃
B、室内起火,如果打开门窗,会增加空气的流通,增加氧气的浓度,反应剧烈,燃烧更旺
C、用扇子扇煤炉火,虽然降低了温度,但没有降至着火点以下,反而增加了空气的流通,所以越扇越旺。用扇子扇蜡烛火焰,虽然增加了空气的流通,但却降低了温度至着火点以下,所以一扇就灭。
三、爆炸
概 念
发生条件
防范措施
燃 烧
可燃物与氧气发生的一种发光、发热的剧烈的氧化反应
可燃物;与空气或氧气接触;温度达到着火点
可燃物与其他物品隔离;与空气隔离;降低温度至着火点以下
爆 炸
可燃物在有限的空间内发生急剧燃烧,短时间内积聚大量的热,使气体体积迅速膨胀而引起爆炸
剧烈燃烧;有限空间
严禁烟火
缓慢
氧化
反应进行得很慢,甚至不易察觉的氧化反应
与空气或氧接触
① 可能是化学变化(火药爆炸)也可能是物理变化(车胎爆炸)
② 化学变化的爆炸:可燃物在有限空间内急速燃烧,放出的热使气体的体积迅速膨胀
③ 可燃性气体(氢气、一氧化碳、甲烷)或粉尘(面粉、煤粉)与空气或氧气混合,遇到明火可能会发生爆炸;可燃性气体在点燃或加热前都要检验纯度,以防止发生爆炸的危险
④ 油库、面粉加工厂门口贴有“严禁烟火”的标志:空气中常混有可燃性气体或粉尘,接触到明火,就有发生爆炸的危险
⑤ 可燃物与氧气的接触面积越大,燃烧越剧烈
二 燃料和热量
一、化石燃料
① 包括煤、石油、天然气(都是混合物)
② 是古代生物遗骸经一系列复杂变化而形成的
③ 属于不可再生能源
④ 合理开采,综合利用,节约使用
1、煤
① 称为“工业的粮食”
② 组成:主要含碳元素,还含少量的氢、氮、氧、硫等元素
③ 将煤隔绝空气加热,发生化学变化,得到焦炭(冶炼金属)、煤焦油(化工原料)、煤气(主要含氢气、一氧化碳、甲烷),用作燃料;煤气泄漏,会使人中毒,有可能发生爆炸)
④ 煤燃烧会产生SO2、NO2等,会形成酸雨
2、石油
① 称为“工业的血液”
② 从油井开采出来的石油叫原油,它不是产品
③ 组成:主要含碳、氢元素
④ 炼制原理:利用石油各成分的沸点不同,通过蒸馏使之分离(此分离过程是物理变化)
⑤ 石油各产品:汽油、煤油、柴油(作燃料);沥青(筑路);石蜡(作蜡烛)等
⑥ 石油不可以直接作燃料,会浪费资源
3、天然气
(1)、有石油的地方一般有天然气,主要成分是甲烷CH4,最简单的有机物,相对分子质量最小有机物
A、甲烷的物理性质:无色、无味的气体,密度比空气小,极难溶于水。
B、甲烷的化学性质:可燃性CH4+2O2 CO2+ 2H2O (发出蓝色火焰)
注意:1点燃甲烷前要检验纯度
(2)、检验某可燃物是否含碳、氢元素的方法:点燃,在可燃物上方罩一个冷而干燥的烧杯,烧杯内壁出现水雾,说明生成了水,证明含有氢元素;把烧杯迅速倒过来,立即注入澄清石灰水,变浑浊,说明生成了二氧化碳,证明含有碳元素。(如果某可燃物燃烧生成了二氧化碳和水,只能证明一定含碳、氢元素,可能含氧元素)
(3)、鉴别氢气、一氧化碳、甲烷:检验燃烧的产物(导出点燃,在火焰上方分别罩一个冷而干燥的烧杯,看烧杯内壁是否出现水雾现象;把烧杯迅速倒过来,立即注入澄清石灰水,看是否变浑浊
(4)、沼气的主要成分是甲烷,把秸秆、杂草、人畜粪便等废弃物放在密闭的沼气池中发酵,就可产生甲烷。在农村,沼气可解决生活用燃料问题和改善环境卫生
(5)、可燃冰:埋藏于海底,可以燃烧,主要成分是甲烷水合物,储量是化石燃料总和的两倍将成为替代化石燃料的新能源,开采时如果甲烷气体大量泄漏于大气中,造成的温室效应将比二氧化碳更严重
(6)、西气东输:输的是天然气
(7)、在化石燃料中,天然气是比较清洁的燃料
二、使燃料充分燃烧注意两点:燃烧时要有足够多的空气,燃料与空气有足够大的接触面。燃料不充分燃烧的后果:产生的热量减少,浪费资源,产生大量的CO等物质污染空气
三、燃气泄漏报警器安装的位置应根据燃气的密度决定,如果燃气的密度比空气的大,则安装在墙壁下方,反之,则安装在上方
三 使用燃料对环境的影响
考点一、燃料燃烧对空气的影响
1、 煤的燃烧。煤燃烧时会产生二氧化硫、二氧化氮等污染物。溶于水,当溶解在雨水中时,就形成了酸雨。
2、 酸雨的危害:破坏森林、腐蚀建筑物、使水体酸化影响水生生物的生长等
防止酸雨的措施:使用脱硫煤、使用清洁能源等
3、 汽车用燃料的燃烧。汽油和柴油作为多数汽车的燃料,它们燃烧时产生的尾气中主要含有一氧化碳、未燃烧的碳氢化合物、氮的氧化物、含铅化合物和烟尘等大气污染物。
减少汽车尾气对空气污染的措施:改进发动机的燃烧方式,使燃料充分燃烧;使用催化净化装置;使用无铅汽油;使用车用乙醇汽油;汽车用压缩天然气(主要成分是甲烷)作燃料;禁止没有达到环保标准的汽车上路
考点二、使用和开发新的燃料及能源
1、乙醇
① 属于绿色能源中的一种,属于可再生能源
② 由高粱、玉米、薯类等经发酵、蒸馏而得,俗称酒精
③ 可燃性:C2H5OH+3O22CO2+3H2O
④ 被用作酒精灯、火锅、内燃机的燃料
⑤ 乙醇汽油是混合物,其优点:节省石油资源,减少汽车尾气的污染,促进农业生产
2、氢气
① 最清洁、最理想的燃料:A、原材料资源丰富,B、放热量多,C、产物无污染。
② 有可燃性 2H2 + O22 H2O
③ 有还原性H2+CuOCu+ H2O 用于冶炼金属
④ 电解水可得到氢气2 H2O2H2↑+ O2↑,但耗用电能
⑤不能广泛使用的原因:制取氢气成本太高且贮存困难
3、氢气的实验室制法
原理:Zn + H2SO4 = ZnSO4 +H2↑
收集方法:向下排空法(密度比空气下)、排水法(难溶于水)
不可用浓盐酸的原因 浓盐酸有强挥发性 ;
不可用浓硫酸或硝酸的原因 浓硫酸和硝酸有强氧化性
4、正在推广或使用的新能源:太阳能、风能、地热能、核能、潮汐能
1.野外烧火时,通常把木柴架空一些才能燃烧更旺,其原因是( )
A.可以降低木柴的着火点 B.使散热的速度加快
C.使木柴与空气的接触面积变大 D.便于提高温度
2.下列情况中所采取的灭火方法,不正确的是( )
A.炒菜时锅里的油着火,可用锅盖盖灭 B.电器设备失火,可用水浇灭
C.用液态二氧化碳灭火器扑灭图书档案的火灾 D.身上衣服着火时可就地打滚
3.下列有关环境保护问题的叙述中,错误的是( )
A.“绿色化学”是指对环境无负面影响的化学
B.“白色污染”主要是指白色粉尘对环境造成的污染
C.“温室气体”主要是指二氧化碳、甲烷等气体
D.“酸雨”是由大气中含有硫和氮的氧化物等导致
4.钻木取火的原理可用下列三句话来解释:①木头的内能增加;②达到木头的着火点,使木头着火燃烧起来;③钻木头时克服摩擦力做功。这三句话的正确顺序是( )
A.①②③ B.③①② C.②③① D.①③②
5.人们在生活和生产中为了防止事故发生,常需要采取一些安全措施,下列措施不安全的是( )
A.汽车加油站、纺织厂严禁烟火 B.进入深洞前先做灯火试验
C.液化气泄漏时开灯查找漏气部位 D.禁止旅客将汽油、鞭炮等带上飞机
6.下列变化中,属于化学变化的是( )
A.将煤加工成焦炭 B.将石油蒸馏得到多种产品
C.将石油气加压充装到罐子里成为液化气 D.干冰升华
7.下列燃料不是由石油或煤加工制成的( )
A.沼气 B.焦炉气 C.煤油 D.航空煤油
8.人类生活需要热量,下列热量主要由化学变化产生的是( )
A.摩擦产生的热量 B.太阳能热水器中水所吸收的热量
C.白炽灯通电后放出的热量 D.木炭燃烧放出的热量
9.下列各组物质分别在空气中充分燃烧,产物完全相同的是( )
A.H2 和CO B.CH4和CO C.C2H5OH和CH4 D.H2和C
10.一种新型绿色电池——燃料电池,是把H2、CO、CH4和空气不断输入,直接氧化,使化学能转变成电能,被称为21世纪的“绿色”发电站。这三种气体可以作为燃料的原因是( )
A.都是无毒无害的气体 B.都可以燃烧并放出大量的热
C.燃烧产物均为二氧化碳和水 D.均在自然界大量存在
11. 氢气是一种绿色能源,科学家们最新研制出利用太阳能产生激光,再用激光使海水分解得到H2的新技术,其中海水分解可用方程2H2O2H2↑+O2↑表示。下列说法不正确的是( )
A.水分解产物不污染环境 B.TiO2是催化剂
C.该技术可将太阳能转化为氢能 D.在海水分解过程中应不断添加TiO2
12. 绿色化学实验是在绿色化学的思想指导下,对常规实验进行改革而形成的实验的新方法。它能极大地减少或消除实验中的“三废”、污染和浪费等。下列符合绿色化学实验的操作是( )
A.将一氧化碳还原氧化铜的尾气直接排入空气中
B.将锌和稀硫酸反应后的废液直接倒入下水道中
C.将跟氧气反应后剩余的硫磺放在空气里燃烧完
D.将氯酸钾和二氧化锰共热残余物回收分离
13.下列燃料中属于可再生能源的是( )
A.天然气 B.煤 C.石油 D.酒精
14.北京在申办2019年奥运会时提出了“科技奥运、人文奥运、绿色奥运”的口号。为了使2019年北京奥运会申办成绿色奥运,下列做法不可取的是( )
A.关闭所有化工企业 B.用天然气逐步取代民用燃料
C.提高污水处理率 D.降低机动车辆的尾气污染
15.煤燃烧生成的气体中能形成酸雨的是( )
①一氧化碳 ②二氧化碳 ③二氧化硫 ④二氧化氮
A.①② B.①③ C.③④ D.②④
16.用扇子一扇,燃着的蜡烛立即熄灭,其原因是( )
A.供给的氧气减少 B.供给的空气增加
C.使蜡烛着火点降低 D.温度低于蜡烛着火点
17.夜间家中的煤气泄漏时,应采取的紧急措施是 ( )
A.打110报警,请维修人员检修 B.向室内洒水
C.为便于检查,首先应拉亮电灯 D.打开所有门窗,注意通风
18.据中央人民广播电台报道,2019年以来陕西省某些地方的煤矿接连发生“瓦斯”爆炸事故,造成重大人员伤亡。这里所说的“瓦斯”的主要成分是( )
A.甲烷 B.氢气 C.氧气 D.一氧化碳
19.一场大火往往由一个小小的烟头引起,烟头在火灾发生中所引起的作用是( )
A.提供可燃物 B.使可燃物的温度达到着火点
C.提供氧气 D.降低可燃物的着火点
20.打开装有液态空气的容器盖,将一条燃着的木条置于容器口上方,观察到的现象是( )
A.熄灭 B.先燃烧更旺后熄灭 C.燃烧更旺 D.无明显变化
1.下列灭火方法与隔绝氧气无关的是( )
A.森林大火时设置一条隔离带 B.用CO2灭火器灭火
C.用锅盖盖灭着火的油锅 D.用灯帽盖灭酒精灯
2.为了避免火灾,加油站采取的下列措施中不合理的是
A.严禁烟火 B.禁止使用手机
C.架高顶棚加强通风 D.降低燃料着火点
3.上海世博会的主题是“城市,让生活更美好”。下列有关世博会的叙述错误的是
A.用新能源汽车承担园区内的交通任务
B.中国馆“东方之冠”使用的钢筋混凝土属于有机合成材料
C.很多展馆采用光电转化装置,体现当今“低碳”经济的理念
D.停车场安装催化光解设施,可将汽车尾气中CO和NOx转化为无毒气体
4.、下列有关生产、环保、能源、资源问题的叙述错误的是
A.pH<5.6的雨水称为酸雨
B.“温室效应”主要是由CO2等气体引起的
C.使用乙醇汽油能减少污染,节约石油资源
D.长期使用硫酸铵会使土壤呈酸性,应将硫酸铵与熟石灰混合使用
5.右图是某燃煤发电厂处理废气的装置示意图。下列说法正确的是
A.此过程中没有分解反应
B.此过程中S元素的化合价未发生改变
C.使用此废气处理装置可减少酸雨的形成
D.整个过程的反应可表示为:
2SO2+2CaCO3+O2=2CaSO4+2CO2
6.如图是科学家根据相关研究绘制的60万年以来大气中二氧化碳含量变化和全球温度变化的图线,据图分析可得
A.大气中二氧化碳的变化引起全球温度的变化
B.全球温度的变化引起大气中二氧化碳的变化
C.全球温度的变化与大气中二氧化碳的变化有一定的关系
D.全球温度的变化与大气中二氧化碳的变化没有关系
7. 经过近两年的城乡环境综合治理,达州的环境得到了良好的改善。下列做法仍会导致环境污染的是
A.工业废水、生活污水经处理达标后再排入河中 B.农业上合理使用了农药、化肥
C.对垃圾进行了分类回收处理 D.大量使用煤作燃料
8.有些地区因大量焚烧秸秆,导致空气质量一度达到重度污染。下列有关处理秸秆说法错误的是
A.利用秸秆发酵产生沼气
B.秸秆腐烂后可转化为有机肥料
C.秸秆燃烧产生的二氧化碳是造成酸雨的主要原因
D.秸秆燃烧产生的大量烟尘增加了空气中的可吸入颗粒物