中考化學(xué)總復(fù)習(xí)教學(xué)案 第七單元課題2燃料和熱量一、化石燃料化石燃料包括煤、石油、天然氣，是不可再生能源。1.煤煤俗稱“工業(yè)的糧食”，是古代植物遺體埋在地下經(jīng)過長(zhǎng)期復(fù)雜的變化而形成的復(fù)雜混合物，主要含有碳元素，此外，還含有氫元素和少量的氮、硫、氧等元素，以及無(wú)機(jī)礦物質(zhì)。以煤作燃料主要是利用煤與氧氣反應(yīng)釋放大量熱量。將煤隔絕空氣加強(qiáng)熱(干餾)可分解成焦炭、煤焦油和焦?fàn)t氣等多種有用的物質(zhì)，從而使煤得到綜合利用。這一過程可表示為：2.石油石油俗稱“工業(yè)的血液”，是古代海洋生物的遺骸埋在地下經(jīng)長(zhǎng)期復(fù)雜的變化形成的，石油是一種黏稠狀液體，由沸點(diǎn)不同的化合物組成，主要含有碳、氫元素，同時(shí)還含有少量的硫、氧、氮等元素。將石油加熱煉制，利用石油中各成分的沸點(diǎn)不同，將它們分離，可以得到不同的產(chǎn)品。如汽油、煤油、柴油、潤(rùn)滑油等，它們具有廣泛的用途。這一過程可表示為：3.天然氣天然氣的形成與石油相同，在有石油的地方一般都有天然氣存在。天然氣的主要成分是甲烷。甲烷(CH4)是無(wú)色無(wú)味的氣體，極難溶于水，易燃燒，燃燒時(shí)產(chǎn)生明亮的藍(lán)色火焰，生成水和二氧化碳，CH42O2CO2+2H2O。把秸稈、雜草、人畜糞便等廢棄物放在密閉的沼氣池中發(fā)酵，就可產(chǎn)生甲烷，這對(duì)于解決我國(guó)農(nóng)村的燃料問題，提高農(nóng)家肥料的肥效，改善農(nóng)村衛(wèi)生條件以及發(fā)展農(nóng)業(yè)生產(chǎn)等有著十分重要的意義。4.化石燃料的合理開采和節(jié)約使用煤、石油和天然氣等化石燃料是不可再生的資源，面臨被耗盡的危險(xiǎn)，應(yīng)合理開采、綜合利用并節(jié)約使用。使燃料充分燃燒，對(duì)于節(jié)約能源、減少環(huán)境污染非常重要。要點(diǎn)提示使燃料充分燃燒通?？紤]兩點(diǎn)：一是燃燒時(shí)要有足夠多的空氣(或氧氣)；二是燃料與空氣(或氧氣)要有足夠大的接觸面積。燃料燃燒不充分時(shí)，不僅使燃料燃燒產(chǎn)生的熱量減少，浪費(fèi)資源，而且還會(huì)產(chǎn)生大量的一氧化碳等物質(zhì)，污染空氣。二、化學(xué)反應(yīng)的能量變化1.吸熱和放熱物質(zhì)發(fā)生化學(xué)反應(yīng)的同時(shí)，常常伴隨著能量的變化，通常表現(xiàn)為熱量變化，即有放熱現(xiàn)象或吸熱現(xiàn)象。有些化學(xué)反應(yīng)是放熱的，如物質(zhì)的燃燒、鋁與鹽酸的反應(yīng)等，這些都稱為放熱現(xiàn)象；有些反應(yīng)是吸熱的，如一氧化碳、木炭還原氧化銅的反應(yīng)，碳與二氧化碳的反應(yīng)，高錳酸鉀受熱分解等，這些都稱為吸熱現(xiàn)象。2.人類生活對(duì)化學(xué)能量的利用(1)生活燃料的利用：如做飯、取暖等。(2)利用燃燒產(chǎn)生的能量：發(fā)電、燒制陶瓷、冶煉金屬、發(fā)射火箭等。(3)利用爆炸產(chǎn)生的巨大能量：開山炸石、拆除危舊建筑等。(4)利用食物在體內(nèi)發(fā)生化學(xué)反應(yīng)放出的熱量，可維持體溫和日?；顒?dòng)所需的能量。聯(lián)想發(fā)散在遠(yuǎn)古時(shí)代，我們的祖先就會(huì)使用天然火，他們用火烘烤食物，驅(qū)趕野獸，還用火照明，防寒?；鸬氖褂茫鰪?qiáng)了人們適應(yīng)自然的能力。人類使用的燃料，從最早的柴草、木柴，到煤、石油、天然氣，發(fā)展到今天的許多新型燃料，燃料的燃燒在人類社會(huì)發(fā)展過程中起著相當(dāng)重要的作用。問題·思路·探究問題1：化石燃料燃燒對(duì)環(huán)境有哪些污染？思路：(1)煤中含有少量的硫、氮等元素，在燃燒時(shí)會(huì)排出二氧化硫(SO2)、二氧化氮(NO2)等污染物，它們?nèi)苡谒畷?huì)形成酸雨。因此為了保護(hù)環(huán)境，應(yīng)該使用脫硫煤。(2)汽車尾氣中的主要污染物是一氧化碳、氮的氧化物和未燃燒的碳?xì)浠衔?、含鉛化合物、煙塵等。(3)燃料燃燒對(duì)空氣造成的危害主要有兩點(diǎn)：形成酸雨(主要由二氧化硫等氣體造成)；形成溫室效應(yīng)(主要由二氧化碳、甲烷、氟氯烴、一氧化二氮等造成)。探究:(1)煤的燃燒因煤中含有少量的硫、氮等元素，在燃燒時(shí)會(huì)排出二氧化硫(SO2)、二氧化氮(NO2)等污染物，它們?nèi)苡谒畷?huì)形成酸雨。酸雨不僅影響人的健康和植物生長(zhǎng)，還會(huì)造成對(duì)自然資源以及建筑物等的破壞。煤若燃燒不充分還會(huì)產(chǎn)生有毒氣體一氧化碳(CO)污染空氣。因此，應(yīng)盡量減少使用原煤作燃料。(2)汽車用燃料的燃燒汽車用燃料是汽油或柴油。它們?nèi)紵龝?huì)產(chǎn)生一氧化碳、氮的氧化物和未燃燒的碳?xì)浠衔?、含鉛化合物、煙塵等，合稱尾氣。排到空氣中，會(huì)對(duì)空氣造成污染，損害人體健康。為減少汽車尾氣對(duì)空氣的污染，需采?。篴.改進(jìn)發(fā)動(dòng)機(jī)的燃燒方式，以使燃料能充分燃燒；b.使用催化凈化裝置，使有害氣體轉(zhuǎn)化為無(wú)害物質(zhì)；c.使用無(wú)鉛汽油，禁止含鉛物質(zhì)排放；d.加大檢測(cè)尾氣的力度，禁止尾氣未達(dá)到環(huán)保標(biāo)準(zhǔn)的汽車上路；e.使用清潔燃料，例如壓縮天然氣(CNG)或液化石油氣(LPG)；f.在汽油中添加適量酒精制成乙醇汽油等。(3)化石燃料燃燒，造成對(duì)空氣污染的原因燃料中的雜質(zhì)如硫等燃燒時(shí)，產(chǎn)生空氣污染物，如SO2等；燃料燃燒不充分，產(chǎn)生一氧化碳；未燃燒的碳?xì)浠衔锛疤剂！m粒等排放到空氣中。（4）化石燃料中天然氣是清潔能源。相比之下由于天然氣的主要成分是甲烷，甲烷的含碳量相對(duì)較小，燃燒較完全，燃燒產(chǎn)物是二氧化碳和水，所以它對(duì)大氣的污染較輕，通常稱為清潔能源。問題2：煤礦的礦井里常含有甲烷，煤礦發(fā)生瓦斯爆炸造成人員傷亡的事故時(shí)有發(fā)生。你認(rèn)為煤礦應(yīng)采取什么安全措施？思路：本題考查化學(xué)知識(shí)在安全生產(chǎn)方面的應(yīng)用。甲烷是可燃性氣體，在礦井里和空氣混合在一起，遇到明火，就可能劇烈燃燒而引起爆炸。故應(yīng)采取嚴(yán)禁煙火、通風(fēng)透氣等措施。 探究：應(yīng)采取的措施是：(1)嚴(yán)禁煙火，排除一切可能產(chǎn)生火花的因素；(2)通風(fēng)透氣，使礦井里產(chǎn)生的甲烷盡快散失等。典題·熱題·新題例1：下列說法正確的是（）A.天然氣就是甲烷，所以它是純凈物B.煤和石油中，含量最多的元素是碳元素C.煤不可再生，而石油可再生D.天然氣主要是由碳和氫組成的氣態(tài)碳?xì)浠衔锼悸方馕觯夯剂鲜枪糯锏倪z骸經(jīng)一系列復(fù)雜變化而形成的，它們都是混合物，也都是不可再生資源；煤中主要含碳元素，而石油中主要含碳、氫兩種元素。答案：D深化升華天然氣和甲烷是兩個(gè)概念，要注意概念的區(qū)別，天然氣的主要成分是甲烷，除了甲烷外還有一些其他的物質(zhì)。例2：xx年世界杯足球賽開幕式和揭幕戰(zhàn)在漢城蘭芝島上舉行，世人矚目的足球場(chǎng)下面填埋著漢城人15年的垃圾，垃圾產(chǎn)生的沼氣為足球場(chǎng)提供了部分能源。(1)沼氣燃燒的化學(xué)方程式是。(2)下列說法正確的是(填序號(hào))。把秸稈、雜草等廢棄物放在密閉池中發(fā)酵可以產(chǎn)生沼氣沼氣的應(yīng)用對(duì)解決農(nóng)村燃料問題、改善環(huán)境有重要意義沼氣的主要成分甲烷是一種最簡(jiǎn)單的碳?xì)浠衔稂c(diǎn)燃沼氣與空氣的混合氣體可能發(fā)生爆炸思路解析：沼氣的主要成分是甲烷(CH4)。甲烷是最簡(jiǎn)單的碳?xì)浠衔?，具有可燃性，煤礦礦井里的瓦斯爆炸主要就是甲烷與空氣混合遇明火造成的。答案：(1)CH42O2CO22H2O（2）深化升華本題以社會(huì)熱點(diǎn)為背景,將沼氣的產(chǎn)生、主要成分、化學(xué)性質(zhì)以及用途有機(jī)結(jié)合進(jìn)行命題，考查運(yùn)用課本知識(shí)解決實(shí)際問題的能力。例3：請(qǐng)仔細(xì)閱讀下列文字，然后完成有關(guān)問題。(1)煤是一種常用的化石燃料。家庭用煤經(jīng)過了從“煤球”到“蜂窩煤”的變化。以前人們把煤粉加工成略大于乒乓球的球體，后來人們把煤粉加工成圓柱體，并在圓柱體內(nèi)打上一些孔(如圖)。請(qǐng)你分析這種變化的優(yōu)點(diǎn)是。(2)煤燃燒時(shí)會(huì)產(chǎn)生許多污染物。據(jù)資料顯示，冬天空氣中二氧化硫含量會(huì)增多，請(qǐng)你分析造成這一現(xiàn)象的可能原因是。為了減少煤燃燒對(duì)環(huán)境造成的污染，可將水蒸氣通過熾熱的煤層制得較清潔的水煤氣(主要成分是CO和H2)，請(qǐng)你寫出反應(yīng)的化學(xué)方程式：。(3)水煤氣用管道輸送到千家萬(wàn)戶，這便是我們常說的家用煤氣。煤氣廠常在家用煤氣中摻入少量具有難聞氣味的氣體，其目的是 。思路解析：從煤的制作結(jié)構(gòu)上可以看出，蜂窩煤是疏松多空的，便于與空氣接觸，而煤球是實(shí)心的，與空氣的接觸面積小。答案：(1)增大煤與氧氣的接觸面積，使其充分燃燒(2)冬天用煤量增大，燃燒時(shí)產(chǎn)生的二氧化硫增多CH2OCOH2(3)便于及早發(fā)現(xiàn)煤氣泄漏，以防引起中毒深化升華本題密切聯(lián)系生產(chǎn)、生活實(shí)際，將考查的知識(shí)點(diǎn)放在熟悉的生活情景中，讓人感到自然、可親。本題主要涉及燃料充分燃燒、煤的組成以及安全使用煤氣的有關(guān)知識(shí)。