專題10 燃料及其應(yīng)用  化學(xué)與生活（原卷版）

專題10燃料及其應(yīng)用

化學(xué)與生活

知識(shí)01燃燒條件及滅火原理知識(shí)02爆炸知識(shí)03化石燃料及燃料利用知識(shí)04人類重要的營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)知識(shí)05人體的元素組成及缺乏癥狀知識(shí)06有機(jī)化合物及污染問題方法燃燒條件的探究知識(shí)01燃燒條件及滅火原理一、燃燒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(yīng)。2.著火點(diǎn)：可燃物燃燒所需要的最低溫度叫著火點(diǎn)。3.實(shí)驗(yàn)：燃燒的條件實(shí)驗(yàn)銅片上的白磷燃燒，產(chǎn)生大量白煙，銅片上的紅磷不燃燒，水中的白磷不燃燒。通氧氣后，水中的白磷在水下燃燒通常情況下：燃燒需要同時(shí)滿足三個(gè)條件：①可燃物；②可燃物與氧氣(或空氣)接觸；③溫度達(dá)到可燃物的著火點(diǎn)。二、滅火的原理和方法1.清除或隔離可燃物；如森林著火砍掉樹木；煤氣罐著，火關(guān)閉閥門等；2.隔絕O2；如油鍋著火，蓋鍋蓋；酒精在桌面上燃燒，用濕抹布撲蓋；熄滅酒精燈，燈帽蓋滅等；降溫到可燃物的著火點(diǎn)以下；如油鍋著火，放青菜；水滅火；吹滅蠟燭等；滅火器及原理有關(guān)反應(yīng)的化學(xué)方程式：Na2CO3+2HCl=2NaCl+H2O+CO2↑滅火器滅火原理適用范圍干粉滅火器隔絕空氣撲滅一般的失火外，還可以撲滅電器、油、氣等燃燒引起的失火（電器著火，先斷電再滅火）二氧化碳滅火器降溫隔絕空氣撲滅圖書、檔案、貴重設(shè)備、精密儀器等物的失火（滅火時(shí)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【例1】（2023·遼寧沈陽·統(tǒng)考中考真題）當(dāng)遇到火情時(shí)，應(yīng)采取的正確措施是（）A．室內(nèi)起火，立刻打開門窗B．撲滅森林火災(zāi)，可設(shè)置隔離帶C．樓房起火，乘坐電梯逃生D．油庫著火，用水澆滅知識(shí)02爆炸一、概念可燃物在有限的空間內(nèi)急劇地燃燒，在短時(shí)間內(nèi)聚積大量的熱，使氣體的體積迅速膨脹而引起爆炸。二、爆炸極限可燃性氣體或粉塵等在空氣中達(dá)到一定含量時(shí)，遇到明火會(huì)發(fā)生爆炸，這個(gè)能發(fā)生爆炸的含量范圍?？扇夹詺怏w（如氫氣、一氧化碳、甲烷、天然氣、煤氣）或粉塵（面粉、煤粉）與空氣或氧氣混合，遇到明火可能會(huì)發(fā)生爆炸；所以可燃性氣體在點(diǎn)燃或加熱前都要驗(yàn)純，以防止發(fā)生爆炸。三、防爆注意事項(xiàng)油庫、面粉加工廠門口貼有“嚴(yán)禁煙火”的標(biāo)志。煤氣泄漏需要立即關(guān)閉閥門并打開窗戶通風(fēng)。若燃?xì)夤艿佬孤?，可用涂肥皂水的方法去檢查或用儀器檢查。四、與燃燒和爆炸有關(guān)的圖標(biāo)五、易燃易爆物易燃物：是指易燃燒以及一些可以引起其他物質(zhì)燃燒的物質(zhì)。常見的易燃物有硫、磷、酒精、液化石油氣、氫氣、沼氣、石油產(chǎn)品、發(fā)膠摩絲、柴草、面粉、煤粉、棉絮等。易爆物：是指受熱或受撞擊時(shí)容易發(fā)生爆炸的物質(zhì)?！纠?】（2023·四川成都·?？家荒＃┫铝杏嘘P(guān)爆炸和粉塵爆炸實(shí)驗(yàn)說法正確的是（）A．爆炸一定是化學(xué)變化 B．燃著的蠟燭可升高面粉著火點(diǎn)C．不加塑料蓋不會(huì)發(fā)生爆炸 D．鼓空氣是為了增大氧氣的濃度知識(shí)03化石燃料及燃料利用一、化學(xué)反應(yīng)中的能量變化化學(xué)反應(yīng)在生成新物質(zhì)的同時(shí)，還伴隨能量變化，而能量的變化通常表現(xiàn)為熱量的變化，即吸熱或放熱現(xiàn)象。還可以轉(zhuǎn)化為其他形式的能量，如電能。二、燃料及其應(yīng)用1.化石燃料：煤、石油、天然氣，是古代生物遺骸經(jīng)一系列復(fù)雜變化而形成的，都是混合物，不可再生能源。2.煤——工業(yè)的“糧食”（1）煤的組成：主要含碳元素，還含少量的氫、氮、氧、硫等元素（2）煤的加工：“干餾”——隔絕空氣加熱，發(fā)生化學(xué)變化，得到焦炭（冶煉金屬）、煤焦油（化工原料）、煤氣（主要含氫氣、一氧化碳、甲烷，用作燃料）（3）煤燃燒會(huì)產(chǎn)生SO2、NO2等，會(huì)形成酸雨酸雨的危害：①危害人體健康；②破壞土壤、森林和植被；③腐蝕建筑物及金屬制品；④水體酸化，嚴(yán)重影響水生植物的生長(zhǎng)防治酸雨措施：①大力推廣使用脫硫煤；②用天然氣或者其他清潔能源代替煤3.石油——工業(yè)的“血液”（1）石油的組成：主要含碳和氫元素，另外還含有氮元素，含鉛化合物等。（2）石油的加工：“分餾”——利用石油中各成分的沸點(diǎn)不同，分餾得到各種產(chǎn)品。（物理變化）4.天然氣（1）主要成分：甲烷（CH4）（2）存在：天然氣、沼氣、坑氣、瓦斯、可燃冰等中。（3）物理性質(zhì)：無色無味氣體、難溶于水、密度比空氣的小。（4）化學(xué)性質(zhì)：可燃性CH4+2O22H2O+CO25.乙醇：（C2H5OH），俗名酒精。（可再生能源）（1）物理性質(zhì)：無色透明，有特殊氣味的液體，易揮發(fā)，能與水以任意比互溶。（2）酒精制?。孩僭希焊吡弧⒂衩?、薯類等；②生產(chǎn)方式：發(fā)酵、蒸餾。（3）化學(xué)性質(zhì)：可燃性，燃燒時(shí)發(fā)出藍(lán)色火焰。C2H5OH+3O23H2O+2CO2（4）用途：作燃料，汽油中加入適量乙醇作為燃料，可節(jié)省石油資源，并在一定程度上減少汽車尾氣的污染。醫(yī)療上殺菌消毒。6.氫氣：（H2）（1）物理性質(zhì)：無色、無味的氣體，密度比空氣小，難溶于水。（2）化學(xué)性質(zhì)：可燃性燃燒產(chǎn)物是水，是最清潔燃料；2H2+O22H2O（3）氫氣作為未來最理想的燃料，優(yōu)點(diǎn)：①可用水作原料，有廣泛的來源；②燃燒放出的熱量多，約為同質(zhì)量汽油的三倍；③燃燒產(chǎn)物是水，不污染環(huán)境。實(shí)驗(yàn)室制取H2：常用鋅和稀硫酸反應(yīng)原理：Zn+H2SO4=ZnSO4+H2↑，發(fā)生裝置：同實(shí)驗(yàn)室制取CO2的固液常溫型，收集裝置：采用排水法或向下排空氣法收集。7.其他能源：正在利用和開發(fā)的新能源：太陽能、核能、風(fēng)能、地?zé)崮?、水能、潮汐能等。三、合理利用與開發(fā)化石能源1.合理開采化石能源，節(jié)約使用化石燃料2.影響燃燒現(xiàn)象劇烈程度的因素：可燃物的性質(zhì)、氧氣的濃度、與氧氣的接觸面積氧氣的濃度越大，燃燒就越劇烈，可燃物與氧氣接觸面積越大，燃燒就越劇烈。3.汽車尾氣中污染物：汽車尾氣中污染物有CO、未燃燒的碳?xì)浠衔?、氮的氧化物、含鉛化合物以及煙塵等?！纠?】（2023·江蘇常州·統(tǒng)考中考真題）第十九屆亞運(yùn)會(huì)將于2023年9月23日至10月8日在浙江杭州舉辦，所使用的火炬名為“薪火”，寓意著中華文明薪火相傳。(1)保持“薪火”火種不滅需要充足的燃料、保持適當(dāng)?shù)臏囟群汀?2)“薪火”火炬燃料采用生物質(zhì)燃?xì)?。生物質(zhì)燃?xì)馐抢棉r(nóng)作物秸稈、禽畜糞便等原料轉(zhuǎn)化成的可燃性能源，其屬于（選填“可再生”或“不可再生）能源。(3)甲烷（CH4）是常見的一種生物質(zhì)燃?xì)?，其完全燃燒的化學(xué)方程式為。知識(shí)04人類重要的營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)三、人類重要的營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)1.從營(yíng)養(yǎng)的角度看，食物的基本成分有六種供能：蛋白質(zhì)、糖類、油脂不供能：水、無機(jī)鹽、維生素2.蛋白質(zhì)作用構(gòu)成細(xì)胞的基本物質(zhì)，機(jī)體生長(zhǎng)及修補(bǔ)受損組織的主要原料。存在動(dòng)物蛋白：動(dòng)物肌肉、皮膚、毛發(fā)、蹄、角、蛋清植物蛋白：大豆、花生等種子組成主要含C、H、O、N重要蛋白質(zhì)血紅蛋白、酶構(gòu)成氨基酸需求代理過程2.糖類作用組成CHO稱為碳水化合物物理性質(zhì)用途來源淀粉葡萄糖的主要來源植物種子或塊莖，馬鈴薯等葡萄糖提供人體生命活動(dòng)及維持恒定體溫的能量來源植物光合作用淀粉在人體內(nèi)水解蔗糖紅糖的主要成分甘蔗、甜菜等纖維素體消化在消化過程中起特殊作用、水果、粗糧等3.油脂油脂分類主要功能油脂是重要的供能物質(zhì)，是維持生命活動(dòng)的備用能源，油脂在人體內(nèi)完成氧化時(shí)放出的熱量食物來源植物油、動(dòng)物性油脂、含油脂較多的果實(shí)(花生、大豆、堅(jiān)果等)與人體健康關(guān)系攝入量不足：不足以支付人體消耗的能量時(shí)，就會(huì)消耗自身脂肪，4.維生素存在。來源水果、蔬菜、種子食物、動(dòng)物肝臟、蛋類、牛奶、魚類、魚肝油功能維生素缺乏癥狀維生素A維生素B維生素C維生素D夜盲癥腳氣病壞血病骨質(zhì)軟化癥、骨質(zhì)疏松過量癥狀心律失常神經(jīng)衰弱高血鈣【例4】（2023·江蘇無錫·統(tǒng)考中考真題）白魚、白蝦和銀魚被稱為“太湖三白”?！疤住备缓臓I(yíng)養(yǎng)素為（）A．蛋白質(zhì) B．糖類 C．油脂 D．維生素知識(shí)05人體的元素組成及缺乏癥狀一、常量元素：在人體中含量超過0.01%的元素氧O碳C氫H鉀K硫S鎂維生素的形式存在以無機(jī)鹽的形式存在于水溶液中二、微量元素：在人體中含量在0.01%以下的元素必需的微量元素：鐵Fe、鋅Zn、硒Se、碘I、氟F、銅Cu、錳Mn、鉬、鉻等三、常量元素對(duì)人體健康的影響含量對(duì)人體作用缺乏或過量對(duì)健康的影響食物來源鈣硬的結(jié)構(gòu)支架幼兒青少年：奶、奶制品、豆類、蝦皮鈉中的Na+和K+各自維持人體內(nèi)的水分和維持體液恒定的pH起重要作用食鹽等鉀水果、蔬菜四、微量元素對(duì)人體的作用含量對(duì)人體作用對(duì)人體健康的影響主要食物來源鐵血紅蛋白的成分缺鐵引起貧血豆類、芹菜鐵鋅影響人體發(fā)育缺鋅引起食欲不振、生長(zhǎng)遲緩發(fā)育不良鋅硒防癌、抗癌作用缺硒引起表皮角質(zhì)化和癌量會(huì)中毒硒碘甲狀腺激素的重要成分缺碘或過量引起甲狀腺腫大；幼兒缺碘影響生長(zhǎng)發(fā)海產(chǎn)品、加碘鹽碘氟防治齲齒缺氟易產(chǎn)生齲齒；過量會(huì)引起氟斑牙和氟骨病海產(chǎn)品氟【例5】（2023·內(nèi)蒙古興安盟·統(tǒng)考中考真題）化學(xué)元素與人類的健康息息相關(guān)，下列說法錯(cuò)誤的是（）A．缺氟易產(chǎn)生齲齒 B．缺鐵易引起甲狀腺腫大C．缺鋅易引起發(fā)育不良 D．缺維生素C易引起壞血病知識(shí)06有機(jī)化合物及環(huán)境問題一、有機(jī)化合物1.化合物分類（1）有機(jī)化合物：含碳元素的化合物(除CO、CO2、碳酸、碳酸鹽等)（2）無機(jī)化合物：一般不含碳元素的化合物2.有機(jī)高分子材料（1）概念：用有機(jī)高分子化合物制成的材料。（2）分類：天然高分子材料：棉花、羊毛、天然橡膠等人工合成高分子材料(合成材料)：塑料、合成纖維、合成橡膠（3）有機(jī)高分子化合物大部分是由有機(jī)小分子化合物聚合而成，有的形成很長(zhǎng)的鏈狀，有的由鏈狀形成網(wǎng)狀。（4）性質(zhì)熱塑性：鏈狀結(jié)構(gòu)的高分子材料受熱到一定溫度熔化，冷卻后變成固態(tài)，再加熱又可以熔化，可以反復(fù)加工，多次使用。熱固性：網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)的高分子材料一經(jīng)加工成型就不會(huì)再受熱熔化。3.合成纖維（1）分類天然纖維：棉、麻、絲、毛合成纖維：滌綸、腈綸、錦綸（2）纖維鑒別方法方法現(xiàn)象結(jié)論灼燒粉末棉纖維燃燒時(shí)有燒焦羽毛氣味，灰燼成黑褐色羊毛纖維碎合成纖維4.合成橡膠優(yōu)點(diǎn)：高彈性、耐油、耐高溫、不易老化，廣泛應(yīng)用。5.新型有機(jī)合成材料環(huán)境友好型材料、特殊功能高分子材料、復(fù)合材料(玻璃鋼、碳纖維)二、白色污染的危害大部分塑料在自然環(huán)境中很難降解，長(zhǎng)期堆積會(huì)破壞土壤，污染地下水，危害海洋生物的生存三、消除白色污染的途徑1.減少使用不必要的塑料制品，如用布袋代替塑料袋2.重復(fù)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.回收各種廢棄塑料，回收廢棄塑料可以減少廢棄塑料的數(shù)量，節(jié)約資源【例6】（2023·江蘇南通·統(tǒng)考中考真題）近代著名實(shí)業(yè)家張謇在南通辦教育、建紗廠，留下了寶貴遺產(chǎn)。紗廠生產(chǎn)的棉紗屬于（）A．塑料 B．纖維 C．橡膠 D．合金方法1燃燒條件的探究實(shí)驗(yàn)：燃燒對(duì)比實(shí)驗(yàn)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象棉球上的酒精燃燒水不燃燒蠟燭甲熄滅蠟燭乙燃燒乒乓球碎片先燃燒濾紙碎片后燃燒結(jié)論燃燒需要可燃物燃燒需要氧氣(或空氣)燃燒需要溫度達(dá)到可燃物著火點(diǎn)【例7】（2023·江蘇無錫·統(tǒng)考中考真題）興趣小組對(duì)燃燒的條件進(jìn)行探究。(1)利用如圖所示裝置