沪教版 (上海)九年级第一学期4.4 化学燃料学案

这是一份沪教版 (上海)九年级第一学期4.4 化学燃料学案，共21页。学案主要包含了方法提炼等内容，欢迎下载使用。


燃烧与化学燃料
知识温习
【问题】1．启普发生器的原理？
2．简易启普发生器主要有哪些？
3．实验室制取CO2原理以及注意事项分别是什么？如可否使用浓盐酸，稀硫酸。
每识每课
1、国舰载机歼十五在瓦良格号上成功起飞，标志着我国在海事防御上迈进了更大一步。是什么推动着飞机前行？没错是双发涡轮风扇发动机，可是没有油能飞吗？
2、一艘人造宇宙飞船飞临一诡异星球，该星球的大气成分主要是甲烷（CH4，一种可燃性气体），可是飞船喷出的尾焰并没有将大气点燃，何故？
3、夏天的时候，小猪同学在做完实验后将用剩的白磷丢进了垃圾箱，结果“杯具”砸碎了整个实验室，肿么回事？
上述现象都与燃烧有关，我们将具有剧烈的发光发热现象的化学反应，称作可燃物的燃烧。
导致上述结果的原因并不是月亮惹的祸，只是因为燃烧需要三个条件。
新知精讲
一．燃烧
1．燃烧的定义
具有________________________，称作可燃物的燃烧。
【答案】剧烈的发光发热现象的化学反应
2．燃烧的条件
（1）存在可燃物
可燃物主要包括活泼的金属，例如钾、钙、钠、镁、铝等；活泼的非金属，例如磷、硫、碳、氢气等。
（2）可燃物接触助燃剂
助燃剂就是可燃物发生氧化反应所需的氧化剂。
①最常见的就是空气中的氧气。
②此外还有氯气等(如：，现象：剧烈燃烧，生成白色固体)
③比较特殊的是二氧化碳气体也可作为某活泼金属(例如钠、镁)的助燃剂
如：
现象：_________________________________________
【答案】剧烈燃烧，发出白光，生成白色粉末和黑色固体
（3）温度达到着火点
着火点：可燃物着火燃烧所需的最低温度。
注意：三个条件同时满足则发生燃烧现象，缺一不可。
3．燃烧、缓慢氧化、自燃和爆炸
【注意】不是所有的爆炸都是化学变化。如：气球爆炸、轮胎爆炸、蒸汽锅炉爆炸等。
【答案】
4．爆炸及易燃物、易爆物的安全知识
（1）爆炸：可燃物在有限的空间内急剧燃烧，在短时间内会聚集大量的热，使气体的体积膨胀而引起爆炸。
注：爆炸并不都是化学变化，有些爆炸如蒸汽锅炉爆炸，汽车轮胎爆炸就属于物理变化。
常见的安全图标
5．灭火的原理及方法
（1）灭火的原理
消除可燃物或使可燃物与其他物品隔离，隔绝氧气(或空气)，以及使温度降到着火点以下，都能达到灭火的目的。
（2）几种常用灭火器的适用范围
6．燃料的充分燃烧
（1）一定量的可燃物充分燃烧时，通常需要一定量的氧气。
（2）提高燃料利用率的方法
①不间断地鼓入足量的空气(氧气)。
②增大接触面积，把固体燃料进行粉碎，把液体燃料喷成雾状。
③有效改进设备，防止反应热量的散失。
【练一练】
最近，科学家发明了一种制作防火涂料的新工艺。该涂料是用含有淀粉的植物性废料加工成的无色糊状物。发生火灾时，这种涂在房屋楼板表面的涂料就会转变成一种黑色物质，覆盖在楼板表面，起到防火的作用。转变成的黑色物质能防火的原因是（）
A．隔绝了氧气B．可以燃烧
C．改变了楼板的着火点D．清除了可燃物
【答案】A
2．下列过程不属于缓慢氧化的是（）
A．动物呼吸B．肥料腐熟C．橡胶老化D．光合作用
【答案】D
3．因油罐汽油泄漏引起大火，消防人员考虑的灭火措施不正确的是（）
A．设法降低汽油温度B．设法关上阀门阻止汽油继续泄漏
C．设法让汽油与空气隔绝D．设法降低汽油的着火点
【答案】D
二、化石燃料和绿色能源
化石燃料：煤、石油、天然气是当今世界最重要的三大化石燃料，它们均为混合物。
煤、石油、天然气是世界上最重要的三大化石燃料。
1．煤和石油（都是混合物）
（1）煤：是一种固体矿物物质燃料，其主要成分是碳元素，还有硫、磷、氢、氮、氧等元素。煤经过干馏可以得到焦炭、煤焦油、焦炉煤气和粗氨水等不同的干馏产物。干馏是化学变化。
（2）石油：又称原油，是一种液体化石燃料。其主要成分有碳元素、氢元素和其他元素。
石油经过分馏可以得到石油气、汽油、煤油、柴油、润滑油、石蜡、沥青等不同沸点范围的馏分产物，每一馏分仍为混合物。分馏是物理变化。
（3）天然气：主要成分是甲烷，是一种气体化石燃料。甲烷是一种无色无味的气体，极难溶于水，密度比空气小，所以实验室可以用排水法或向下排空气法收集。甲烷是一种可燃性气体，点燃前必须先验纯，纯净的甲烷在空气中安静燃烧，火焰呈浅蓝色，生成二氧化碳和水。燃烧产物无污染，所以天然气是一种清洁（或绿色）能源。
2．燃料燃烧对空气的影响
（1）煤的燃烧：
SO2、NO2酸
（2）汽车用燃料的燃烧
尾气的主要污染物：CO、未燃烧的碳氢化合物、NO2、含铅化合物、烟尘
3．使用和开发新的燃料及能源
【答案】C2H5OH
4．绿色能源
氢能是最理想的绿色能源，理由是来源广泛，燃烧生成水，无污染，燃烧产生的热量多等。除此以外，绿色能源还有太阳能、地热能、风能、核能等。
【练一练】
1．下列能源中，不会对环境造成污染且取之不尽的天然能源的是（）
A．氢气B．太阳能C．天然气D．石油
【答案】B
2．燃煤中含有硫磺，燃烧煤后，可能会引起的环境问题是（）
A．温室效应B．白色污染C．酸雨D．臭氧层破坏
【答案】C
3．环境和能源是人类生存和发展的基本条件。下列有关环境和能源的说法错误的是（）
A．煤、石油、天然气是三种重要化石燃料
B．二氧化碳是造成温室效应的主要物质
C．太阳能、水能、风能是人类正在利用和开采的重要能源
D．下水资源的大量开采可以为人类解除水危机，目前可以不用为淡水缺乏而苦恼
【答案】D
课堂小憩
化石燃料
在踏入全球现代化的步伐20世纪至21世纪中，化石燃料（fssil fuel）潜在着能源短缺的危机，特别是从石油提炼出来的汽油，是引致全球石油危机的一个原因。现时，全球正趋向发展可再生能源和核能，这可以帮助增加全球的能源所需
人类不断地燃烧化石燃料而排放二氧化碳（温室气体的主来源之一），是加快全球变暖的因素之一。此外，生物燃料中的二氧化碳成份是来自大气层，因此发展生物燃料可以减少在大气层上的二氧化碳，从而减低温室效应。
化石燃料是指煤炭、石油、天然气等这些埋藏在地下和海洋下的不能再生的燃料资源。化石燃料中按埋藏的能量的数量的顺序分有煤炭类、石油、油页岩、天燃气、油砂以及海下的可燃冰等。
煤炭是埋藏在地下的植物受地下和地热的作用，经过几千万年乃至几亿年的炭化过程，释放出水份、二氧化碳、甲烷等气体后，含氧量减少而形成的，含炭量非常丰富。由于地质条件和进化程度不同，含炭量不同，从而发热量也就不同。按发热量大小顺序分为无烟煤、烟煤和褐煤等。煤炭在地球上分布较为广泛，不集中某一产地。
石油是水中堆积的微生物残骸，在高压的作用下形成的碳氢化合物。石油经过精制后可得到汽油、煤油、柴油和重油。石油在地球上分布不均，中东占54%，北美占12%，南美占9%，几乎占了可确认埋藏量的3/4。
天然气直接采掘于地下，含甲烷为主。在摄氏零下162度被冷却，液化后，作为液化天然气 用大型专用海轮或油罐输送。天然气的分布也非常偏于中东，美洲和欧洲大陆。
可燃冰是目前发现的储存在深海底的一种以甲烷的固体形式存在的可燃物。
例题解析
知识点1：燃烧的定义及条件
【例1】下列说法中错误的是（）
A．燃烧一定发光发热
B．发光发热的变化一定是物质在燃烧
C．可燃物达到了燃烧需要的着火点，不一定燃烧
D．可燃物燃烧时，必须达到燃烧所需的着火点
【难度】★
【答案】B
变式1：下列关于燃烧的叙述中正确的是（）
A．燃烧一定属于化合反应
B．有发光放热反应的变化一定是燃烧
C．可燃物燃烧一定有发光放热现象
D．在纯氧中能燃烧的在空气中一定也能燃烧
【难度】★
【答案】C
变式2：下列关于燃烧的说法正确的是（）
A．物质与氧气反应时都会燃烧
B．只有燃烧可将化学能转化为热能
C．用木材引燃煤，是为了提高煤的着火点
D．增大可燃物与空气的接触面积，可使其充分燃烧
【难度】★
【答案】D
【例2】小红在纸叠的碗中加入适量冷水，用酒精灯直接加热，纸碗安然无恙。纸碗没有燃烧的主要原因是（）
A．纸不是可燃物B．没有与氧气接触C．没有达到着火点D．水能灭火
【难度】★
【答案】C
变式1：某物质的着火点为t℃,右图中该物质燃烧得最旺的点是（）
·
N
·
Q
M
P
·
·
O
温度/℃
O2的含量
t
A．Q点B．N点C．P点D．M点
【难度】★★
【答案】A
变式2：为探究物质的燃烧条件，某同学进行了如图所示的实验，下列有关说法正确的是（）
A．现象①②说明红磷不是可燃物
B．现象②③说明白磷和红磷的着火点都高于80℃
C．现象①③说明物质燃烧需要与氧气接触
D．现象③说明物质不可能在水中燃烧
【难度】★★
【答案】C
变式3：人们常在可燃物建筑材料中添加阻燃剂以防止火灾。Mg(OH)2是一种常见的阻燃剂，在380℃时分解成水蒸气和耐高温的MgO,并吸收大量的热。下列说法错误的是（）
A．Mg(OH)2分解吸热能降低可燃物的着火点B．Mg(OH)2分解吸热能降低可燃物的温度
C．Mg(OH)2分解的产物能使可燃物与氧气隔绝D．MgCO3比CaCO3易分解，也可作阻燃剂
【难度】★★
【答案】A
变式4：燃着的火柴在空气中用力甩一下能熄灭，其原因是（）
A．供给的氧气减少
B．供给的氧气增加
C．使温度降到火柴棍的着火点以下
D．使火柴棍的着火点降低
【难度】★★
【答案】C
【方法提炼】注意燃烧的定义；着火点是物质本身的属性不可以改变。
知识点2：灭火的原理
【例1】蜡烛的火焰可以用嘴吹，是因为（）
A．吹出的二氧化碳隔绝了空气
B．吹气时，气流带走了火星使火焰熄灭
C．吹气时，降低了蜡烛的着火点
D．吹气时，气流使火焰的温度降低到着火点以下
【难度】★★
【答案】D
变式1：在餐厅里，服务员用盖子熄灭酒精灯火锅，该灭火原理是（）
A．消除可燃物B．降低可燃物着火点
C．是可燃物温度降到着火点以下D．隔绝空气
【难度】★
【答案】D
变式2：实验室里如果不小心打翻了酒精灯着火了，最简单合理的灭火方法是（）
A．用水浇灭B．用嘴吹灭C．用湿抹布盖灭D．用沙子盖灭
【难度】★
【答案】C
变式3：下列对有关燃烧及灭火事例的解释错误的是（）
A．炒菜时油锅着火，用锅盖盖灭﹣﹣隔绝了空气
B．用嘴吹燃着的蜡烛，蜡烛熄灭﹣﹣降低了可燃物的着火点
C．用扇子扇煤炉，炉火越扇越旺﹣﹣给煤燃烧提供充足的氧气
D．酒精洒到实验台上着火，用湿布覆盖﹣﹣隔绝空气又降低了温度
【难度】★
【答案】B
【方法提炼】灭火的原理来自于燃烧条件的判定
知识点3燃烧、自然、缓慢氧化及爆炸
【例1】细铁丝在氧气中剧烈燃烧，食物腐败，铜在空气中生成“铜绿”．三种现象变化的共同点是（）
①有热量放出②能发出光③有氧气参与反应④反应速率很大
A．①④B．①③C．②④D．②③
【难度】★
【答案】B
变式1：下列不属于缓慢氧化的是（）
A．红磷燃烧B．钢铁生锈C．食物腐败D．橡胶老化
【难度】★
【答案】A
变式2：下列各组混合气体点燃时，不可能发生爆炸的是（）
A．氧气和空气的混合气体B．氧气和氢气的混合气体
C．甲烷和氧气的混合气体D．一氧化碳和氧气的混合气体
【难度】★★
【答案】A
变式3：下列变化属于缓慢氧化的是（）
①动物呼吸②石灰石烧制生石灰③铁在潮湿的空气中生锈④白磷溶于二氧化碳
A．①②B．①③C．③④D．只有①
【难度】★★
【答案】B
变式4：白磷敞放在空气中能够自燃，下列因素与这一现象无关的是（）
A．白磷具有可燃性
B．白磷难溶于水
C．白磷的着火点低
D．氧气具有较强氧化性，在空气中白磷与氧气接触了
【难度】★★
【答案】B
【方法提炼】注意燃烧，自然、缓慢氧化和爆炸的区别。
知识点3：燃料的完全和不完全燃烧
【例1】把煤做成蜂窝状是为了（）
A．降低着火点B．散热面积大C．方便运输D．使与空气充分接触
【难度】★
【答案】D
变式1：在工业上，下列增大燃料利用率的措施中，与燃料的充分燃烧无关的是（）
A．把煤炭磨成粉状进行燃烧B．把柴油喷成雾状进行燃烧
C．给锅炉鼓风，增加空气量D．给锅炉外侧装隔热层，减少热量散失
【难度】★★
【答案】D
变式2：古语道：“人要实，火要虚．”这句话的意思是做人要脚踏实地，才能事业有成；可燃物要架空一些才能燃烧更旺．“火要虚”的目的是（）
A．降低可燃物的着火点B．增大空气中氧气的含量
C．使可燃物与空气的接触面积增大D．便于提高温度
【难度】★★
【答案】C
【方法提炼】记住可以使物质完全燃烧几个依据。
知识点4：几种常见于化学有关的图标
【例1】下列图标表示“当心火灾﹣易燃物质”的是（）
A．B．C．D．
【难度】★
【答案】B
变式1：下面与消防安全无关的公共标志是（）
A．B．C．D．
【难度】★
【答案】C
变式2：在盛放浓硫酸的试剂瓶的标签上应印有下列警示标记中的（）
A．B．C．D．
【难度】★
【答案】A
知识点5：化石燃料及绿色能源
【例1】石油被称为工业的血液，下列有关石油的说法正确的是（）
A．石油是一种混合物B．石油是一种化合物
C．石油的蕴藏量是无限的D．石油可直接用做飞机燃料
【难度】★
【答案】A
变式1：一种新型的“绿色电池——燃料电池”是把H2，CO，CH4等燃料和空气不断输入，直接氧化，使化学能转化为电能，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（）
A．燃烧产物均为二氧化碳和水B．都是无毒无害的气体
C．都可燃烧，放出大量的热D．均在自然界中大量存在
【难度】★★
【答案】C
师生总结
燃烧的定义及燃烧的条件是什么？
灭火的原理是什么？
如何使物质完全燃烧
4、主要的化石燃料是哪些？
日期
学生
课程编号
20
课型
同步
课题
燃烧和化学能源
教学目标
理解燃烧及燃烧条件的探究
理解灭火的原理
知道燃烧、缓慢氧化、自燃及爆照的区别
了解绿色能源和新能源
5．知道生活中常见的安全图标
教学重点
燃烧条件的探究
灭火的原理
教学安排
版块
时长
1
知识温习
10min
2
每识每课
5min
3
新知精讲
40min
4
课堂小憩
5min
5
典例解析
35min
6
师生总结
10min
燃烧
爆炸
缓慢氧化
自然
概念
能量变化
温度
联系
燃烧
爆炸
缓慢氧化
自然
概念
可燃物与氧气发生的发光发热的剧烈的氧化反应
在有限的空间内，当可燃性气体、可燃性液体的蒸汽或可燃性粉尘的浓度达到一定的范围(爆炸极限)时，点火或遇火星都有可能发生爆炸
物质因缓慢氧化而热量积蓄，当温度达到着火点以上发生剧烈氧化反应，如白磷自燃、稻草白燃等
物质因缓慢氧化而热量积蓄，当温度达到着火点以上发生剧烈氧化反应，如白磷自燃、稻草白燃等
能量变化
放热明显
放热明显
放热不明显
放热明显
温度
达到可燃物着火点
达到可燃物着火点
未达到可燃物着火点
达到可燃物着火点
联系
都是氧化反应，都有热量放出，只是反应的剧烈程度不同
灭火器
适用范围
泡沫灭火器
可用来扑灭木材、棉布等燃烧引起的失火。
干粉灭火器
除可用来扑灭一般火灾外，还可用来扑灭油、气等燃烧引起的失火。
液态二氧化碳灭火器
灭火时不会因留下任何痕迹而使物体损坏，因此可用来扑灭图书、档案、贵重设备、精密仪器等处的失火。
煤
石油
组成
主要含碳元素I少量H、N、S、O等元素；
主要含碳、氢元素，少量S、O、N等元素
主要性质
煤焦炭、煤焦油、焦炉气
化学变化
石油汽油、润滑油
物理变化：煤油、石蜡、柴油、沥青
名称
酒精(乙醇)
氢气
化学式
H2
来源
高粱、玉米、和薯类经发酵、蒸馏可制得酒精，为可再生资源
氢气可由分解水得到，目前制取成本高，储存困难，作为燃料暂不能广泛使用，但终将成为主要能源之一
燃烧反应
特点
燃烧产物基本上不污染环境，可做酒精灯、火锅、内燃机等的燃料
燃烧产物无污染，是最清洁的燃料