考点4．使用和开发新的燃料及能源(实际应用考点)

(1)乙醇：①乙醇俗称酒精，化学式为：C₂H₅OH；②乙醇是一种可再生的清洁能源；③乙醇具有可燃性：　　　　　　　　　　　　 ④乙醇被用作酒精灯、火锅、内燃机等燃料。

(2)能源展望：正在利用和待开发的新能源有：太阳能、核能、风能、水能、地热能等，这些能源既能解决化石能源面临耗尽之危，又可减少对环境的污染。

考点5．氢能源(拓展考点)

人类面临着“能源危机”，而H₂是未来最理想的能源，它有许多优点。首先，氢气可以用水作原料来制取，而我们地球上的水是非常丰富的，因此，制取氢气的原料是广泛的。其次，氢气燃烧后唯一的产物是水，与现在所使用的煤、石油等燃料所排放的大量污染物所带来的问题相比，使用氢能源不会造成环境污染问题。第三，氢气作为能源，单位质量放出的热量比煤、石油和天然气大得多，1g氢气燃烧能释放出142kJ的热量，这相当于1g汽油发热量的3倍呢！发展氢能源需要解决如何廉价、大量地制备氢气及如何安全贮存、运输氢气等问题。怎样发展、利用氢能源是许多科学家致力研究的问题。

考点1．化石燃料及对人类的作用

化石燃料主要指煤、石油、天然气，它们在地壳中的贮藏量是有限的，而且它们不可再生能源。

(1)煤和石油：①煤：a.煤是古代植物遗体在地下经过长期复杂变化形成的，是由有机物和无机物所组成的复杂混合物，主要含有碳元素，此外，还含有少量的氢、氮、硫、氧等元素。

　 b.

干馏是化学变化。

(2)石油：①石油是由古代动植物遗体在地壳中经过非常复杂的变化而形成的，是一种复杂的混合物，石油有特殊的气味，不溶于水，密度比水的稍小，没有固定的熔点和沸点。②石油主要含有碳和氢两种元素，同时还含有少量的硫、氧、氮等元素。③石油　　 溶剂油、汽油、煤油、柴油、润滑油、石蜡、沥青。石油不仅可以蒸馏(物理变化)得到不同沸点的成分，而且经过石油化工(化学变化)得到多种产品。

(3)天然气：①俗名：沼气、坑气；②主要成分：甲烷(CH₄)；③物理性质：无色无味的气体，难溶于水，密度比空气小；④化学性质：具有可燃性，　　　　　　　 　　。a.点燃前必须检验纯度；b.燃烧时主要现象：发出蓝色火焰，烧杯内壁有水雾出现，烧杯内注入澄清石灰水，石灰水变浑浊。

考点2．化学反应中能量的变化

(1)化学反应中的能量变化：①放热现象：物质的燃烧，金属与酸的反应等都是热的现象；②吸热现象：高锰酸钾分解，碳和二氧化碳的反应等都是吸热的现象。

(2)人类生活对化学能的利用：①生活燃料的利用：如取暖、做饭等；②利用燃料产生的能量：如火力发电、烧制陶瓷、冶金、发射火箭等；③利用爆炸产生的能量：如开山炸石，拆除违规建筑等；④利用食物在体内发生化学反应放出的能量，可维持体温和日常活动所需的能量。

(3)燃料充分燃烧的条件：一是燃烧时要有足够多的空气，二是燃料与空气要有足够大的接触面积。

考点3．燃料燃烧对空气的影响

(1)煤的燃烧对空气的污染：①煤燃烧时会排放出二氧化硫(SO₂)、二氧化氮(NO₂)等污染物，这些气体溶于水会形成酸雨，给环境造成危害；②煤燃烧时会产生粉尘，不完全燃烧时还会产生有毒的一氧化碳(CO)气体而污染空气；③酸雨对环境的危害：可以使水质酸化，毒害鱼类和其他水中生物；使土壤酸化，破坏农田，损害农作物、森林；腐蚀建筑物、金属制品、名胜古迹等。

(2)汽车用燃料的燃烧对空气的污染：①汽车使用的燃料主要是汽油和柴油；②汽车尾气的主要成分是一氧化碳、碳氢化合物、氮的氧化物、含铅化合物和烟尘等；③减少汽车尾气对空气污染的措施：a. 改进发动机的燃烧方式，使燃料能充分燃烧；b. 使用催化净化装置，使有害气体转化为无害气体；c. 使用无铅汽油，禁止含铅物质排放；d. 加大尾气监测力度，禁止未达到环保标准的汽车上路；e. 改用压缩天然气(CNG)或液化石油气(LPG)作燃料，以减少对空气的污染。

(3)煤和油等化石燃料燃烧造成空气污染的原因；①燃料成分中含有一些杂质如硫、氮等；②燃料燃烧不充分产生空气污染物一氧化碳；③未燃烧的碳氢化合物及炭粒、尘粒等排放到空气中。

考点4．燃烧、缓慢氧化、自燃和爆炸的关系(拓展考点)

(1)燃烧和缓慢氧化的相同点是：①都是氧化反应；②都放出热量；不同点是：①燃烧剧烈，缓慢氧化不剧烈，②燃烧发光，缓慢氧化不发光。

(2)自燃：由缓慢氧化而引起的自发燃烧叫自燃。

(3)四者的关系如下：

注：这里的爆炸指的是化学爆炸。

第17讲　 燃料及燃料燃烧对环境的影响

考点1．燃烧

(1)定义：可燃物与氧气发生的一种发光、放热的剧烈的氧化反应。(2)燃烧的条件：①可燃物；②必须与氧气(或空气)接触；③温度要达到着火点。(3)注意：我们所见到的燃烧一般都是可燃物在空气或氧气中的燃烧，事实上，燃烧还可以在其他一些气体环境中进行。例如镁可以在氮气和二氧化碳中燃烧，钠在氯气中燃烧，因此，凡是发光、放热的剧烈的氧化反应都叫燃烧。

考点2．灭火的原理和方法

(1)燃烧需要同时满足三个条件，若破坏其中的任何一个条件，就能达到灭火的目的。由燃烧的条件可推论灭火的原理：①清除可燃物或使可燃物与其他物品隔离；②使可燃物隔绝氧气(或空气)；③使温度降低到可燃物的着火点以下。(2)以下几种灭火的方法都是利用了上述原理：①将未燃烧的可燃物搬离火灾现场，就是清除可燃物；②用沙土灭火，就是使可燃物隔绝空气；③用水灭火，就是使温度降低到可燃物的着火点以下。(3)常用灭火器有：泡沫灭火器、干粉灭火器、二氧化碳灭火器，应根据不同的火灾，采用不同的灭火器。

考点3．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地燃烧，就会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。(2)易燃物、易爆物的安全知识：一般来说，易燃物指的是那些易燃的气体和液体，容易燃烧、自然或遇火可以燃烧的固体以及一些可以引起其他物质燃烧的物质等。易爆物指的是那些受热或受到撞击时容易发生爆炸的物质等。易燃物和易爆物在遇到明火、高温或撞击时，极易燃烧或发生爆炸。因此，在生产、运输、使用和贮存易燃物和易爆物时，必须严格遵守有关规定，绝不允许违章操作。(3)一些与燃烧和爆炸有关的图标如图7-16-3所示：

考点5．检验二氧化碳气体的方法(开放性考点)

鉴别CO₂气体可根据其他待鉴别的物质的性质选用以下方法：(1)通入澄清石灰水中，溶液变浑浊的为二氧化碳(如区别CO₂和CO)。(2)通入紫色石蕊试液中，紫色石蕊试液变红的为二氧化碳(如区别CO₂和N₂)。(3)使燃着的木条熄灭的气体为二氧化碳(如区别CO₂和O₂)。

第七单元　 燃料及其利用

第16讲　 燃烧与灭火

考点3．实验室制取气体的总结(学科内综合考点)

(1)实验室制取气体的一般思路：若要制取气体，首先研究生成该气体的化学反应原理，就是要研究在实验条件下(如常温、加热、加催化剂等)，可用什么药品、通过什么反应来制取这种气体；第二，需要研究制取这种气体所采用的实验装置；第三，需要研究如何验证制得的气体就是所要制的气体。

(2)气体发生装置：①选择发生装置的原理：根据反应物的状态和反应条件。②常用发生装置：a.固体或固体混合物在加热条件下制取气体。此装置用于实验室制O₂(氯酸钾和二氧化锰混合加热或高锰酸钾加热)。在信息给予题中可能出现用该装置制取NH₃、CH₄等气体。此装置也可用于Cu₂(OH)₂CO₃的受热分解、木炭还原氧化铜等；b.固体与液体反应不需加热制取气体。此装置可用于实验室制取H₂(用锌粒与稀盐酸或稀硫酸反应)、实验室制CO₂(用大理石或石灰与石与稀盐酸反应)，此装置还可能出现在信息给予题中用于制H₂S等气体。

(3)气体收集方法：气体的收集方法取决于所制气体的溶解性和密度等，常见的方法有：①排水法：凡是不易溶于水(难溶、微溶)且不与水发生化学反应的气体都可用此法。操作时注意事项：a. 导气管刚过集气瓶口即可；b. 集气瓶中要预先装满水，用玻璃片盖住，倒置于水槽中，注意不要留气泡；c. 排水法收集时，实验刚开始有气泡冒出不宜立即收集，等气泡连续均匀出现后再收集。②排空气法可分为：a. 向上排空气法：气体密度大于空气的密度(相对分子质量>29)，如：O₂、CO₂；b. 向下排空气法：气体密度小于空气的密度(相对分子质量<29)，如：H₂。操作时注意事项：a. 用排空气收集时，导管要伸入试管或集气瓶底部；b. 用向下排空气法收集满的集气瓶，要盖上玻璃片倒置于桌上。

考点4．温室效应(拓展考点)

随着工业生产的发展和人类生活水平的提高，煤、石油、天然气等矿物燃料的需求量不断增大，它们燃烧后放出大量二氧化碳气体。而由于一些天灾和人为的乱砍滥伐，能吸收二氧化碳的大片森林却在不断消失。因此，每年都有大量的二氧化碳进入大气，使大气中的二氧化碳的含量增大。在地球的大气层中，二氧化碳等气体能像温室的玻璃那样起保温作用。这就是所谓的“温室效应”。由温室效应引起的全球性气候变暖，将给人类带来严重后果。如严重的旱涝灾害，沙漠地区扩大，对农业、渔业、沿海生态系统、野生生物等都产生不良影响，人类应高度重视。为了保护我们人类赖以生存的地球，应该采取措施防止温室效应的进一步发展。可以采取的措施有：大量植树造林，禁止乱砍滥伐；减少使用煤、石油、天然气等化石燃料，更多地利用核能、太阳能、风能、地热等。

考点1．二氧化碳的性质和用途

△

(1)二氧化碳的物理性质：通常状况下二氧化碳是无色、无味的气体，密度比空气大，能溶于水，固体二氧化碳俗称“干冰”，干冰升华时需要吸收大量的热。(2)二氧化碳的化学性质：①不能燃烧，也不能支持燃烧；不能供给呼吸；②二氧化碳与水反应生成碳酸：，碳酸能使紫色石蕊试液变红。碳酸不稳定，受热易分解，③二氧化碳和澄清石灰水反应：二氧化碳和澄清石灰水中的氢氧化钙反应，生成不溶于水的白色物质碳酸钙，使澄清的石灰水变浑浊，，利用此反应可以鉴定CO₂的存在。(3)二氧化碳的用途：①可用于灭火；②做制冷剂、人工降雨；③制汽水；④可用作温室肥料；⑤重要的化工原料，制纯碱、尿素等。

考点2．二氧化碳的实验室制法

(1)药品：石灰石(或大理石)和稀盐酸。(2)反应原理：CaCO₃+2HCl==CaCl₂+CO₂↑+H₂O。(3)实验装置：类似于制氢气的装置，因为实验室制取CO₂是常温下用固体和液体反应制得的。(4)收集方法：因为CO₂能溶于水，不能用排水法收集；CO₂的密度比空气大，可用向上排空气法收集。(5)检验方法：验证：把制得的气体通入澄清石灰水中，若澄清石灰水变浑浊，证明这种无色气体是CO₂。验满：把燃着的木条放在集气瓶口，若火焰熄灭，证明瓶内已充满CO₂。(6)注意：实验室制取CO₂不能用碳酸钠代替大理石(或石灰石)，原因是反应速率太快，不宜收集；不能用浓盐酸代替稀盐酸，原因是浓盐酸易挥发，使收集的CO₂气体中混有较多氯化氢气体；也不能用稀硫酸代替稀盐酸，原因是生成的CaSO₄微溶于水，覆盖在大理石(或石灰石)表面，阻止反应续续进行。

考点5．碳元素形成的其他单质(开放性考点)

近年来科学家们发现，除金刚石、石墨外，还有一些由碳元素形成的单质，如C₆₀、纳米碳管等。一个C₆₀分子是由60个碳原子构成的形似足球状的大分子，共有32个面的近似足球的结构中共有60个顶点，各有一碳原子。目前，人们对C₆₀分子及纳米碳管的结构和反应的认识正在不断深入，它们在材料科学、超导体等方面的应用正在深入地研究。

第15讲　 二氧化碳的性质、用途及制法

考点3．木炭和活性炭的吸附作用(拓展考点)

气体或溶液里的物质被吸附到固体表面的作用叫吸附作用，它属于物理变化。木炭和活性炭都有吸附性，因为它们都具有疏松多孔的结构而形成很大的表面积，表面积愈大，吸附能力愈强。活性炭是木炭经过水蒸气高温处理而得到的，它具有更大的表面积，因此，活性炭的吸附能力比木炭更强。

考点4．一氧化碳的检验方法(实际应用考点)

CO的检验方法有：(1)点燃待检气体，若火焰呈蓝色，则先用干燥小烧杯罩在火焰上方，无水珠，再用内壁涂有澄清石灰水的小烧杯罩在火焰上方，若出现白色浑浊物，则气体为CO；(2)将待检气体通过灼热的CuO，若出现红色的物质，且产生的气体不能使无水CuSO₄变色而能使澄清石灰水变浑浊，则气体为CO。

考点1．碳的几种单质的性质和用途

(1)金刚石和石墨的物理性质和用途(见表6-14-1)：

表6-14-1

物质	金刚石	石墨
物 理 性 质	色、态	无色透明正八面体形状的固体，琢磨后有夺目光泽	深灰色不透明细鳞片状的固体，有金属光泽
硬度	最硬的矿物之一(坚硬)	最软的矿物之一(质软)
熔点	高	高
导电性	不导电	良好
导热性	不导热	良好
用途	钻头、划玻璃、装饰品	电极、润滑剂、铅笔芯

(2)无定形碳：①构成：无定形碳都是由石黑的微小晶体和少量杂质构成的，无定形碳都是混合物。②分类：无定形碳包括木炭、活性炭、焦炭和炭黑四种。③用途：木炭和活性炭具有吸附作用，能把大量的气体或染料等微小粒子吸附在它的表面，活性炭的吸附作用比木炭强，防毒面具里的滤毒罐就是利用活性炭来吸附毒气的，制糖工业中利用活性炭来脱色以制白糖；焦炭常用于冶金工业，用于冶炼生铁；炭黑常用于制造墨、油墨、油漆、鞋油和颜料等。

(3)碳的化学性质：在常温下，碳的化学性质不活泼，表现出稳定性，随着温度升高，化学活动性大大增强，表现出可燃性和还原性。①可燃性：a. 碳与充足的氧气反应：

b. 碳不充分燃烧时：。②还原性: a. 碳还原氧化铜: 。现象：黑色粉末逐渐变成红色，产生的气体能使澄清的石灰水变浑浊；b.碳还原二氧化碳：。

考点2．一氧化碳的性质和用途

(1)一氧化碳的物理性质：一氧化碳通常是无色、无味、有毒的气体，密度比空气略小，难溶于水。

△

(2)一氧化碳的化学性质：①可燃性：a. 现象：一氧化碳能燃烧，发出蓝色火焰，放出热量，罩在火焰上方的烧杯内壁上附着的澄清石灰水变浑浊；b. 化学方程式： ；c. 注意：点燃一氧化碳前要验纯。②还原性；一氧化碳能将CuO(金属氧化物)还原成铜，同时生成二氧化碳：CO+CuO == Cu+CO₂，因此一氧化碳可用于冶金工业。

(3)一氧化碳还原氧化铜的实验。操作顺序：与H₂还原CuO的实验操作顺序一样，先通CO，再加热；实验完毕，先停止加热，继续通CO至试管冷却。尾气处理：因CO有剧毒，不能随意排入空气中，处理的基本原则是将CO燃烧掉，转化为无毒的CO₂或收集备用。

(4)一氧化碳的毒性、产生方式及用途：①一氧化碳的毒性：CO和人体血红蛋白的结合力比氧与血红蛋白的结合力强，人吸入CO会造成人体缺氧，严重者会致死。②产生CO的三种主要方式：a. 氧气的量不足，碳燃烧不充分：③；b. CO₂遇到炽热的碳；；c. 碳与水蒸气高温条件下反应：(水煤气)。③一氧化碳的用途：CO具有可燃性，可作燃料；CO具有还原性，可用来冶炼金属，如炼铁等。