第五章燃料1．氢气的性质（１）物理性质：无色无味、密度最小的气体，难溶于水（２）化学性质可燃性：氢气在空气中燃烧2H2＋O22H2O现象：纯净的氢气在空气里安静地燃烧，发出淡蓝色火焰，放出热量不纯的氢气点燃会爆炸，所以点燃氢气前一定要先检验氢气的纯度。（3）了解氢气的爆炸极限和注意验纯的方法2．氢气的用途：充气球，冶炼金属，高能燃料，化工原料一、碳的几种单质金刚石无色透明，正八面体形状的固体，是天然最硬的物质。1、常温下，碳的化学性质不活泼，但在高温或点燃条件下，碳的活性大大增强。2、可燃性：碳在氧气中充分燃烧：C+O2点燃CO2碳在氧气中不充分燃烧：2C+O2点燃2CO3、还原性：木炭还原氧化铜：C+2CuO高温2Cu+CO2↑用于装饰品钻石，切割玻璃、钻探机的钻头。石墨深灰色，有金属光泽，不透明细鳞片状固体，质软，有良好的导电性、润滑性常用于做电极，铅笔芯、石墨炸弹等活性碳吸附性常用木炭与活性炭做吸附剂。注意：金刚石和石墨的物理性质有很大差异的原因是：碳原子的排列不同。CO和CO2的化学性质有很大差异的原因是：分子的构成不同。3、无定形碳：由石墨的微小晶体和少量杂质构成.主要有:焦炭,木炭,活性炭,炭黑等.活性炭、木炭具有强烈的吸附性，用于除去异味和除去色素。焦炭用于冶铁，炭黑加到橡胶里能够增加轮胎的耐磨性和墨水。二、.单质碳的化学性质:单质碳的物理性质各异,而各种单质碳的化学性质却完全相同!1、常温下的稳定性强2、可燃性:完全燃烧(氧气充足),生成CO2:C+O2点燃CO2不完全燃烧(氧气不充足),生成CO：2C+O2点燃2CO3、还原性：C+2CuO高温2Cu+CO2↑（置换反应）应用：冶金工业现象：黑色粉末逐渐变成光亮红色，石灰水变浑浊。2Fe2O3+3C高温4Fe+3CO2↑一氧化碳1、物理性质：无色，无味的气体，密度比空气略小，难溶于水2、有毒：吸进肺里与血液中的血红蛋白结合，使人体缺少氧气而中毒。3、化学性质:（H2、CO、C具有相似的化学性质：①可燃性②还原性）1）可燃性：2CO+O2点燃2CO2（可燃性气体点燃前一定要检验纯度）H2和O2的燃烧火焰是：发出淡蓝色的火焰。4
CO和O2的燃烧火焰是：发出蓝色的火焰。CH4和O2的燃烧火焰是：发出明亮的蓝色火焰。鉴别：H2、CO、CH4可燃性的气体：看燃烧产物（不可根据火焰颜色）（水煤气：H2与CO的混合气体C+H2O高温H2+CO）2）还原性：CO+CuO△Cu+CO2（非置换反应）应用：冶金工业现象：黑色的氧化铜逐渐变成光亮红色，石灰水变浑浊。Fe2O3+3CO高温2Fe+3CO2（现象：红棕色粉末逐渐变成黑色，石灰水变浑浊。）除杂：CO[CO2]通入石灰水或氢氧化钠溶液：CO2+2NaOH==Na2CO3+H2OCO2[CO]通过灼热的氧化铜CO+CuO△Cu+CO2CaO[CaCO3]只能煅烧（不可加盐酸）CaCO3高温CaO+CO2↑注意：检验CaO是否含CaCO3加盐酸：CaCO3+2HCl==CaCl2+H2O+CO2↑（CO32-的检验：先加盐酸，然后将产生的气体通入澄清石灰水。）二氧化碳的性质1、物理性质：无色,无味的气体,密度比空气大,能溶于水,高压低温下可得固体----干冰2、化学性质:1)一般情况下不能燃烧,也不支持燃烧，不能供给呼吸2)与水反应生成碳酸：CO2+H2O==H2CO3生成的碳酸能使紫色的石蕊试液变红，H2CO3==H2O+CO2↑碳酸不稳定,易分解3)能使澄清的石灰水变浑浊：CO2+Ca(OH)2==CaCO3↓+H2O本反应用于检验二氧化碳。4）与灼热的碳反应：C+CO2高温2CO3、用途：A、灭火（灭火器原理：Na2CO3+2HCl==2NaCl+H2O+CO2↑）既利用其物理性质，又利用其化学性质。B、干冰用于人工降雨、制冷剂。C、温室肥料4、二氧化碳多环境的影响：过多排放引起温室效应。二氧化碳的制法1、实验室制取气体的思路：（原理、装置、检验）（1）发生装置：由反应物状态及反应条件决定：反应物是固体，需加热，制气体时则用高锰酸钾制O2的发生装置。反应物是固体与液体，不需要加热，制气体时则用制H2的发生装置。（2）收集方法：气体的密度及溶解性决定：A、难溶于水用排水法收集CO只能用排水法B、密度比空气大用向上排空气法CO2只能用向上排空气法C、密度比空气小用向下排空气法2、二氧化碳的实验室制法1）原理：用石灰石和稀盐酸反应：CaCO3+2HCl==CaCl2+H2O+CO2↑不能用浓盐酸（产生的气体不纯含有HCl），不能用稀硫酸（生成的CaSO4微溶于水，覆盖在大理石的表面阻止了反应的进行2)选用和制氢气相同的发生装置3）气体收集方法：向上排空气法4）验证方法：将制得的气体通入澄清的石灰水，如能浑浊，则是二氧化碳。验满方法：用点燃的木条，放在集气瓶口，木条熄灭。证明已集满二氧化碳气体。3、二氧化碳的工业制法：煅烧石灰石：CaCO3高温CaO+CO2↑生石灰和水反应可得熟石灰：CaO+H2O=Ca(OH)24
4、自然界中碳的循环（1）大气中二氧化碳产生的主要途径化石燃料的燃烧、动植物遗骸被生物分解、动植物呼吸（2）大气中二氧化碳的消耗二氧化碳溶于水、植物的光合作用5、C、CO、CO2的转化6、应用（1）利用了CO2不能燃烧，也不支持燃烧，密度比空气大的性质，做灭火剂。（2）CO2能与NaOH反应，解释NaOH溶液露置空气中变质现象。CO2能与Ca(OH)2反应产生白色沉淀，利用这一反应检验CO2或Ca(OH)2溶液（3）一氧化碳作为还原剂冶炼金属，并注意尾气处理。（4）CO2、CO的性质与功用、危害关系物质性质功用或危害CO2大气中二氧化碳含量增加，地表热量不易散发温室效应加剧干冰升华吸热人工降雨绿色植物在阳光照射下，把CO2和H2O转化成糖光合作用、大棚内气体肥料通常条件下不能燃烧，不支持燃烧灭火CO可燃性，燃烧产生热量重要气体燃料跟血红蛋白极易结合缺氧中毒能源与环境1、燃烧与热量知识点成分或概念要点归纳能源利用说明化石燃料煤复杂的混合物，主要含碳元素将煤隔绝空气加热分解成许多产物，属于化学变化分解的产物有焦炭、煤焦油和煤气石油混合物，主要含碳、氢元素利用石油中各成分沸点不同来分离，属于物理变化产品为汽油、煤油等天然气主要由碳氢元素组成沼气燃料的充分燃烧节约能源，减少对环境污染充分燃烧的条件：有适当过量的空气；有足够大的接触面积2、燃烧对空气的影响燃料对空气的影响防止污染的措施煤可吸入颗粒；SO2、NO2、CO酸雨形成充分燃烧、减少污染物排放（除尘脱硫）汽油和柴油尾气中含有一氧化碳、含铅化合物和烟尘使用催化净化装置，使用无铅汽油，改进发动机机构（3）、开发新燃料、新能源乙醇、氢气；新能源：太阳能、风能、核能、地热能和潮汐能4
3、影响燃烧现象的因素：可燃物的性质、氧气的浓度、与氧气的接触面积使燃料充分燃烧的两个条件：（1）要有足够多的空气（2）燃料与空气有足够大的接触面积。4、爆炸：可燃物在有限的空间内急速燃烧，气体体积迅速膨胀而引起爆炸。一切可燃性气体、可燃性液体的蒸气、可燃性粉尘与空气（或氧气）的混合物遇火种均有可能发生爆炸。二、燃料和能量1、三大化石燃料:煤、石油、天然气（混合物、均为不可再生能源）（1）煤：“工业的粮食”（主要含碳元素）；煤燃烧排放的污染物：SO2、NO2（引起酸雨）、CO、烟尘等（2）石油：“工业的血液”（主要含碳、氢元素）；汽车尾气中污染物：CO、未燃烧的碳氢化合物、氮的氧化物、含铅化合物和烟尘（3）天然气是气体矿物燃料（主要成分：甲烷），是较清洁的能源。2、两种绿色能源：沼气、乙醇（1）沼气的主要成分：甲烷甲烷的化学式:CH4（最简单的有机物，相对分子质量最小的有机物）物理性质:无色,无味的气体,密度比空气小,极难溶于水。化学性质:可燃性CH4+2O2点燃CO2+2H2O（发出蓝色火焰）（2）乙醇(俗称:酒精,化学式:C2H5OH)化学性质:可燃性C2H5OH+3O2点燃2CO2+3H2O工业酒精中常含有有毒的甲醇CH3OH，故不能用工业酒精配制酒！乙醇汽油：优点（1）节约石油资源（2）减少汽车尾气（3）促进农业发展（4）乙醇可以再生3、化学反应中的能量变化（1）放热反应：如所有的燃烧（2）吸热反应：如C+CO2高温2CO4、新能源：氢能源、太阳能、核能、风能、地热能、潮汐能氢气是最理想的燃料：(1)优点：资源丰富，放热量多，无污染。（2）需解决问题：①如何大量廉价的制取氢气？②如何安全地运输、贮存氢气？4
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