专题10 燃料及其应用  化学与生活（原卷版）

专题10燃料及其应用

化学与生活

知识01燃烧条件及灭火原理知识02爆炸知识03化石燃料及燃料利用知识04人类重要的营养物质知识05人体的元素组成及缺乏症状知识06有机化合物及污染问题方法燃烧条件的探究知识01燃烧条件及灭火原理一、燃烧1.燃烧：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.着火点：可燃物燃烧所需要的最低温度叫着火点。3.实验：燃烧的条件实验铜片上的白磷燃烧，产生大量白烟，铜片上的红磷不燃烧，水中的白磷不燃烧。通氧气后，水中的白磷在水下燃烧通常情况下：燃烧需要同时满足三个条件：①可燃物；②可燃物与氧气(或空气)接触；③温度达到可燃物的着火点。二、灭火的原理和方法1.清除或隔离可燃物；如森林着火砍掉树木；煤气罐着，火关闭阀门等；2.隔绝O2；如油锅着火，盖锅盖；酒精在桌面上燃烧，用湿抹布扑盖；熄灭酒精灯，灯帽盖灭等；降温到可燃物的着火点以下；如油锅着火，放青菜；水灭火；吹灭蜡烛等；灭火器及原理有关反应的化学方程式：Na2CO3+2HCl=2NaCl+H2O+CO2↑灭火器灭火原理适用范围干粉灭火器隔绝空气扑灭一般的失火外，还可以扑灭电器、油、气等燃烧引起的失火（电器着火，先断电再灭火）二氧化碳灭火器降温隔绝空气扑灭图书、档案、贵重设备、精密仪器等物的失火（灭火时不留下任何痕迹而使物体损坏）水基型灭火器隔绝空气扑灭汽油、柴油、木材、棉布等的失火【例1】（2023·辽宁沈阳·统考中考真题）当遇到火情时，应采取的正确措施是（）A．室内起火，立刻打开门窗B．扑灭森林火灾，可设置隔离带C．楼房起火，乘坐电梯逃生D．油库着火，用水浇灭知识02爆炸一、概念可燃物在有限的空间内急剧地燃烧，在短时间内聚积大量的热，使气体的体积迅速膨胀而引起爆炸。二、爆炸极限可燃性气体或粉尘等在空气中达到一定含量时，遇到明火会发生爆炸，这个能发生爆炸的含量范围。可燃性气体（如氢气、一氧化碳、甲烷、天然气、煤气）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；所以可燃性气体在点燃或加热前都要验纯，以防止发生爆炸。三、防爆注意事项油库、面粉加工厂门口贴有“严禁烟火”的标志。煤气泄漏需要立即关闭阀门并打开窗户通风。若燃气管道泄漏，可用涂肥皂水的方法去检查或用仪器检查。四、与燃烧和爆炸有关的图标五、易燃易爆物易燃物：是指易燃烧以及一些可以引起其他物质燃烧的物质。常见的易燃物有硫、磷、酒精、液化石油气、氢气、沼气、石油产品、发胶摩丝、柴草、面粉、煤粉、棉絮等。易爆物：是指受热或受撞击时容易发生爆炸的物质。【例2】（2023·四川成都·校考一模）下列有关爆炸和粉尘爆炸实验说法正确的是（）A．爆炸一定是化学变化 B．燃着的蜡烛可升高面粉着火点C．不加塑料盖不会发生爆炸 D．鼓空气是为了增大氧气的浓度知识03化石燃料及燃料利用一、化学反应中的能量变化化学反应在生成新物质的同时，还伴随能量变化，而能量的变化通常表现为热量的变化，即吸热或放热现象。还可以转化为其他形式的能量，如电能。二、燃料及其应用1.化石燃料：煤、石油、天然气，是古代生物遗骸经一系列复杂变化而形成的，都是混合物，不可再生能源。2.煤——工业的“粮食”（1）煤的组成：主要含碳元素，还含少量的氢、氮、氧、硫等元素（2）煤的加工：“干馏”——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）（3）煤燃烧会产生SO2、NO2等，会形成酸雨酸雨的危害：①危害人体健康；②破坏土壤、森林和植被；③腐蚀建筑物及金属制品；④水体酸化，严重影响水生植物的生长防治酸雨措施：①大力推广使用脱硫煤；②用天然气或者其他清洁能源代替煤3.石油——工业的“血液”（1）石油的组成：主要含碳和氢元素，另外还含有氮元素，含铅化合物等。（2）石油的加工：“分馏”——利用石油中各成分的沸点不同，分馏得到各种产品。（物理变化）4.天然气（1）主要成分：甲烷（CH4）（2）存在：天然气、沼气、坑气、瓦斯、可燃冰等中。（3）物理性质：无色无味气体、难溶于水、密度比空气的小。（4）化学性质：可燃性CH4+2O22H2O+CO25.乙醇：（C2H5OH），俗名酒精。（可再生能源）（1）物理性质：无色透明，有特殊气味的液体，易挥发，能与水以任意比互溶。（2）酒精制取：①原料：高粱、玉米、薯类等；②生产方式：发酵、蒸馏。（3）化学性质：可燃性，燃烧时发出蓝色火焰。C2H5OH+3O23H2O+2CO2（4）用途：作燃料，汽油中加入适量乙醇作为燃料，可节省石油资源，并在一定程度上减少汽车尾气的污染。医疗上杀菌消毒。6.氢气：（H2）（1）物理性质：无色、无味的气体，密度比空气小，难溶于水。（2）化学性质：可燃性燃烧产物是水，是最清洁燃料；2H2+O22H2O（3）氢气作为未来最理想的燃料，优点：①可用水作原料，有广泛的来源；②燃烧放出的热量多，约为同质量汽油的三倍；③燃烧产物是水，不污染环境。实验室制取H2：常用锌和稀硫酸反应原理：Zn+H2SO4=ZnSO4+H2↑，发生装置：同实验室制取CO2的固液常温型，收集装置：采用排水法或向下排空气法收集。7.其他能源：正在利用和开发的新能源：太阳能、核能、风能、地热能、水能、潮汐能等。三、合理利用与开发化石能源1.合理开采化石能源，节约使用化石燃料2.影响燃烧现象剧烈程度的因素：可燃物的性质、氧气的浓度、与氧气的接触面积氧气的浓度越大，燃烧就越剧烈，可燃物与氧气接触面积越大，燃烧就越剧烈。3.汽车尾气中污染物：汽车尾气中污染物有CO、未燃烧的碳氢化合物、氮的氧化物、含铅化合物以及烟尘等。【例3】（2023·江苏常州·统考中考真题）第十九届亚运会将于2023年9月23日至10月8日在浙江杭州举办，所使用的火炬名为“薪火”，寓意着中华文明薪火相传。(1)保持“薪火”火种不灭需要充足的燃料、保持适当的温度和。(2)“薪火”火炬燃料采用生物质燃气。生物质燃气是利用农作物秸秆、禽畜粪便等原料转化成的可燃性能源，其属于（选填“可再生”或“不可再生）能源。(3)甲烷（CH4）是常见的一种生物质燃气，其完全燃烧的化学方程式为。知识04人类重要的营养物质三、人类重要的营养物质1.从营养的角度看，食物的基本成分有六种供能：蛋白质、糖类、油脂不供能：水、无机盐、维生素2.蛋白质作用构成细胞的基本物质，机体生长及修补受损组织的主要原料。存在动物蛋白：动物肌肉、皮肤、毛发、蹄、角、蛋清植物蛋白：大豆、花生等种子组成主要含C、H、O、N重要蛋白质血红蛋白、酶构成氨基酸需求代理过程2.糖类作用组成CHO称为碳水化合物物理性质用途来源淀粉葡萄糖的主要来源植物种子或块茎，马铃薯等葡萄糖提供人体生命活动及维持恒定体温的能量来源植物光合作用淀粉在人体内水解蔗糖红糖的主要成分甘蔗、甜菜等纤维素体消化在消化过程中起特殊作用、水果、粗粮等3.油脂油脂分类主要功能油脂是重要的供能物质，是维持生命活动的备用能源，油脂在人体内完成氧化时放出的热量食物来源植物油、动物性油脂、含油脂较多的果实(花生、大豆、坚果等)与人体健康关系摄入量不足：不足以支付人体消耗的能量时，就会消耗自身脂肪，4.维生素存在。来源水果、蔬菜、种子食物、动物肝脏、蛋类、牛奶、鱼类、鱼肝油功能维生素缺乏症状维生素A维生素B维生素C维生素D夜盲症脚气病坏血病骨质软化症、骨质疏松过量症状心律失常神经衰弱高血钙【例4】（2023·江苏无锡·统考中考真题）白鱼、白虾和银鱼被称为“太湖三白”。“太湖三白”富含的营养素为（）A．蛋白质 B．糖类 C．油脂 D．维生素知识05人体的元素组成及缺乏症状一、常量元素：在人体中含量超过0.01%的元素氧O碳C氢H钾K硫S镁维生素的形式存在以无机盐的形式存在于水溶液中二、微量元素：在人体中含量在0.01%以下的元素必需的微量元素：铁Fe、锌Zn、硒Se、碘I、氟F、铜Cu、锰Mn、钼、铬等三、常量元素对人体健康的影响含量对人体作用缺乏或过量对健康的影响食物来源钙硬的结构支架幼儿青少年：奶、奶制品、豆类、虾皮钠中的Na+和K+各自维持人体内的水分和维持体液恒定的pH起重要作用食盐等钾水果、蔬菜四、微量元素对人体的作用含量对人体作用对人体健康的影响主要食物来源铁血红蛋白的成分缺铁引起贫血豆类、芹菜铁锌影响人体发育缺锌引起食欲不振、生长迟缓发育不良锌硒防癌、抗癌作用缺硒引起表皮角质化和癌量会中毒硒碘甲状腺激素的重要成分缺碘或过量引起甲状腺肿大；幼儿缺碘影响生长发海产品、加碘盐碘氟防治龋齿缺氟易产生龋齿；过量会引起氟斑牙和氟骨病海产品氟【例5】（2023·内蒙古兴安盟·统考中考真题）化学元素与人类的健康息息相关，下列说法错误的是（）A．缺氟易产生龋齿 B．缺铁易引起甲状腺肿大C．缺锌易引起发育不良 D．缺维生素C易引起坏血病知识06有机化合物及环境问题一、有机化合物1.化合物分类（1）有机化合物：含碳元素的化合物(除CO、CO2、碳酸、碳酸盐等)（2）无机化合物：一般不含碳元素的化合物2.有机高分子材料（1）概念：用有机高分子化合物制成的材料。（2）分类：天然高分子材料：棉花、羊毛、天然橡胶等人工合成高分子材料(合成材料)：塑料、合成纤维、合成橡胶（3）有机高分子化合物大部分是由有机小分子化合物聚合而成，有的形成很长的链状，有的由链状形成网状。（4）性质热塑性：链状结构的高分子材料受热到一定温度熔化，冷却后变成固态，再加热又可以熔化，可以反复加工，多次使用。热固性：网状结构的高分子材料一经加工成型就不会再受热熔化。3.合成纤维（1）分类天然纤维：棉、麻、丝、毛合成纤维：涤纶、腈纶、锦纶（2）纤维鉴别方法方法现象结论灼烧粉末棉纤维燃烧时有烧焦羽毛气味，灰烬成黑褐色羊毛纤维碎合成纤维4.合成橡胶优点：高弹性、耐油、耐高温、不易老化，广泛应用。5.新型有机合成材料环境友好型材料、特殊功能高分子材料、复合材料(玻璃钢、碳纤维)二、白色污染的危害大部分塑料在自然环境中很难降解，长期堆积会破坏土壤，污染地下水，危害海洋生物的生存三、消除白色污染的途径1.减少使用不必要的塑料制品，如用布袋代替塑料袋2.重复使用某些塑料制品，如塑料袋、塑料盒3.使用一些新型的可降解的塑料，如微生物降解塑料和光解塑料4.回收各种废弃塑料，回收废弃塑料可以减少废弃塑料的数量，节约资源【例6】（2023·江苏南通·统考中考真题）近代著名实业家张謇在南通办教育、建纱厂，留下了宝贵遗产。纱厂生产的棉纱属于（）A．塑料 B．纤维 C．橡胶 D．合金方法1燃烧条件的探究实验：燃烧对比实验实验现象棉球上的酒精燃烧水不燃烧蜡烛甲熄灭蜡烛乙燃烧乒乓球碎片先燃烧滤纸碎片后燃烧结论燃烧需要可燃物燃烧需要氧气(或空气)燃烧需要温度达到可燃物着火点【例7】（2023·江苏无锡·统考中考真题）兴趣小组对燃烧的条件进行探究。(1)利用如图所示装置