课题2 燃料和热量

知识梳理

1.化石燃料

化石燃料包括_________、_________和_________，它们是_________ (填“可再生”或“不可再生”)能源，属于___________ (填“纯净”或“混合”)物。

甲烷是_______和_______的主要成分，在空气中燃烧的方程式是_________，现象是发出_______，放出_______，生成_______和使澄清石灰水_______气体。

答案：煤 石油 天然气 不可再生 混合 天然气 沼气 CH4+2O2 CO2+2H2O 蓝色火焰 热量 水 变浑浊的二氧化碳

2.使燃料充分燃烧通常需要考虑两点：一是________________;二是_______________。

答案：燃烧时要有足够多的空气 燃料与空气要有足够大的接触面积

3.化学反应的能量变化

物质发生化学反应的同时，伴随着_______变化，通常表现为_______变化，即有的反应会_______;有的反应会_______。

答案：能量 热量 放出热量 煤的燃烧

疑难突破

1.为什么说煤俗称“工业的粮食”?

剖析：煤俗称“工业的粮食”，是古代植物遗体埋在地下经过长期复杂的变化而形成的复杂混合物，主要含有碳元素，此外，还含有氢元素和少量的氮、硫、氧等元素，以及无机矿物质。以煤作燃料主要是利用煤与氧气反应所释放的热量。将煤隔绝空气加强热(干馏)可分解成焦炭、煤焦油和焦炉气等多种有用的物质，从而使煤得到综合利用。

2.为什么说石油俗称“工业的血液”?

剖析：石油俗称“工业的血液”，是古代海洋生物的遗骸埋在地下经长期复杂的变化形成的，石油是一种黏稠状液体，由沸点不同的化合物组成，主要含有碳、氢元素，同时还含有少量的硫、氧、氮等元素。将石油加热炼制，利用石油中各成分的沸点不同，将它们分离，可以得到不同的产品。如汽油、煤油、柴油、润滑油等，它们具有广泛的用途。

问题探究

问题 某次考试命题留下很多稿纸，需要集中销毁。为了快速、充分烧掉这些稿纸，最简单的操作方法是怎样的?其原理(理由)是什么?简述用燃烧的方法销毁保密资料的优缺点。

探究：在燃烧过程中每隔一段时间用棍类物品挑动燃烧的纸堆(或将稿纸分散摊开同时燃烧，或边烧边添加);其理由是给稿纸燃烧提供足够的氧气;优点：保密性强;缺点：污染空气，浪费资源。

典题精讲

例1 供家用煤炉燃烧的煤被制成蜂窝状，这是为了( )

A.增加空气中氧气的体积分数 B.使煤燃烧产生的热量不易散失

C.增加煤与氧气的接触面积 D.延缓煤的燃烧时间，节约能源

思路解析：把煤做成蜂窝状，最大的不同就是与氧气的接触面积不同，蜂窝状的煤与氧气的接触面积大，燃烧更充分，放出的热量多，产生的一氧化碳也少。

答案：C

例2 物质的变化过程中伴随着能量的变化。

(1)举出一个从环境中吸收热能的物理变化的例子_________。

(2)镁条燃烧时，化学能转化为_________能和_________能。

(3)已知氢气在氧气中燃烧生成水，放出热量。根据能量守恒原理，反应前氢气和氧气的混合物所包含的化学能比反应后水包含的化学能_________ (填“高”或“低”)，理由是_________。

思路解析：物质由固态变为液态，由液态变为气态时均吸收热量(如冰融化为水)，这一变化为物理变化。镁燃烧时放出热量并发出耀眼的强光，那么镁燃烧时产生的热能和光能是由镁所包含的化学能转化的。化学反应放热时，反应物具有的化学能高于生成物具有的化学能;化学反应吸热时，反应物具有的化学能低于生成物具有的化学能。

答案：(1)水变为水蒸气等 (2)热 光 (3)高 由于此反应中放出热量，故反应物具有的化学能高于生成物具有的化学能

知识导学

三大化石燃料：煤、石油、天然气是不可再生的能源，我们要爱护能源，合理开采，节约能源，开发新能源。

煤和石油中含有少量的氮、硫、氧等元素，燃烧时会对环境造成污染，形成酸雨。

燃料燃烧不充分时，不仅使燃料燃烧产生的热量减少，浪费资源，而且还会产生大量的一氧化碳等物质，污染空气。

疑难导析

说明煤俗称“工业的粮食”，要从煤的来源、组成、经过加工处理可以得到什么对工业有用的物质来分析。

说明石油俗称“工业的血液”，要从石油的来源、组成、经过加工处理可以得到什么对工业有用的物质来分析。

问题导思

本题联系生活实际，考查的是物质充分燃烧的条件：足够多的空气、增大接触面积。是否会使燃烧快一些，要从这两个方面入手来解决，或者说鼓入空气或增大稿纸与空气的接触面积，是否会使燃烧快一些。

典题导考

促进可燃物充分燃烧，可以增大可燃物与氧气的接触面积，也可以增加氧气的浓度，或者通入更多的氧气。

典题变式

带火星的木条伸入到盛氧气的集气瓶中，立即发出火焰，其原因可能是( )

A.氧气浓度加大，促进了燃烧

B.空气中的氧分子与集气瓶内的氧分子不同

C.集气瓶内温度升高

D.木条伸入瓶内后可燃物达到了着火点

答案：A

绿色通道

化学变化中通常伴随着能量转化，这是因为不同的物质包含的化学能大小不同，在化学变化中物质具有的化学能可以转变为热能、光能或电能等。

典题变式

下列叙述正确的是( )

A.干冰蒸发时需吸收大量的热，这就是化学反应中的吸热现象

B.硫燃烧需要先加热，所以它燃烧是吸收热量

C.水蒸气液化放出热量，这是化学反应的放热现象

D.化石燃料的燃烧放出热量

答案：D

3.我们的生活离不开能源，下列做法利用了化学能的是( )

A.太阳能热水器 B.水力发电

C.干电池 D.温泉浴

答案：C