3.燃料燃烧解析

课题：初中物理第二册第三章第一节燃料及其燃烧值一、教学目标：1、在物理知识方面要求：⑴、知道燃烧过程，是燃料的化学能转化为内能的过程⑵、知道什么是燃料的燃烧值及其单位，会查燃料燃烧值表。

2、通过学习，会计算某种燃料完全燃烧放出的热量。

3、阅读有关内容懂得利用燃料、节约能源的意义，二、重点、难点分析：1、重点是掌握燃烧值的概念和单位，根据燃烧值的定义会计算燃料燃烧时放出的热量。

2、燃烧值是用于反映燃料燃烧放热本领的物理量，在应用燃烧值定义计算问题时，在理解燃烧值的实际物理意义基础上解答问题，对初中学生来说有一定的困难，是教学难点。

三、主要教学过程：㈠、引入新课：1、复习内能、热量等概念，指出本章进一步学习内能的应用。

2、同学们是否知道“海湾战争”，为什么美国人大动干戈？除了一些政治原因外，中东地藏中最吸引工业发达国家的是什么？——石油。

石油经过分馏法可提练出汽油、煤油和柴油。

它们都是燃料。

生活中烧水、煮饭、取暖时，需要热量，它们大多是从哪里来的？内能是人类使用的最大量的一种能量，获得内能的途径之一是燃烧燃料。

㈡、新课教学板书：第三章：内能的利用热机一、燃料及其燃烧值：1、燃料的燃烧值：指导学生阅读，提问1：燃料燃烧过程是物理变化还是化学变化？提问2：在这个过程中能的转化情况怎样？板书：燃料燃烧过程中:燃料的化学能转化为内能,放出热量。

提问3：你说出燃料的种类和常用的燃料吗？分固体（木柴、煤等）液体（汽油、柴油、酒精等）气体（煤气、天燃气、氢气）组织学生看课本P30图3-1，并讨论图注中所出的问题。

四口之家一个月需要的内能，即吸收热量是一定的，这些热量由燃料燃烧放出。

用木柴需要150千克，煤只需75千克，而液化气只要30千克。

从某种意义上讲，木柴不如煤，煤不如液化气。

（提问：如何区别燃料之间上差异？）引入燃烧值的概念。

2、燃料值的定义，单位。

1千克的燃料完全燃烧放出的热量，叫燃料的燃烧值。

单位：焦耳/千克（读作：焦耳每千克）燃烧值是用来比较计算不同种类的等质量的燃料完全燃烧时放出的热量的多少。

燃烧的类型完全燃烧和不完全燃烧燃烧是一种常见的化学反应过程，它是指物质与氧气发生反应放出能量的过程。

在燃烧过程中，存在着不同的燃烧类型，其中包括完全燃烧和不完全燃烧。

本文将对这两种燃烧类型进行详细介绍。

一、完全燃烧完全燃烧是指燃料以足够的氧气供应下，发生在适当温度条件下的燃烧过程。

在完全燃烧反应中，燃料的燃烧产物只有二氧化碳和水。

以甲烷（CH4）为例，完全燃烧的反应方程式为：CH4 + 2O2 → CO2 + 2H2O在这个反应中，甲烷与氧气反应生成二氧化碳和水，其中氧气是完全消耗的。

这意味着在完全燃烧过程中，燃料的所有能量都被释放，并且没有未燃烧的残留物。

完全燃烧是一种高效的燃烧方式，它可以充分利用燃料的能量，产生最大的能量输出。

因此，在大多数工业和家庭应用中，我们通常追求完全燃烧效果，以获得更有效的能源利用。

二、不完全燃烧与完全燃烧相对应的是不完全燃烧。

不完全燃烧是指燃料在缺乏氧气或燃烧温度不足的情况下进行的燃烧过程。

在不完全燃烧中，燃料的燃烧产物除了二氧化碳和水外，还包括一些有害的气体，如一氧化碳（CO）和颗粒物。

不完全燃烧的原因主要有两个方面。

首先，燃料与氧气的比例不足，无法提供足够的氧气供应。

其次，燃烧温度不足，导致燃料无法完全被氧气分解并发生反应。

不完全燃烧的实质是氧气与燃料之间的反应不充分，因此，部分燃料未能被燃烧，产生了有害的副产物。

例如，乙烷（C2H6）在不完全燃烧下的反应方程式为：2C2H6 + 5O2 → 4CO + 6H2O在这个反应中，乙烷与氧气反应生成一氧化碳和水。

由于氧气的供应不足，部分乙烷未能充分燃烧生成二氧化碳，而是生成了一氧化碳。

一氧化碳是一种无色、无味、有毒的气体，对人体健康具有潜在危害。

不完全燃烧对环境和人体健康都具有不利影响。

其中，一氧化碳是一种常见的有害气体，在室内和车辆封闭环境中容易累积，对人体呼吸系统和心血管系统造成伤害。

此外，不完全燃烧产生的颗粒物也会造成空气污染，并对大气质量产生负面影响。

第六单元：《燃烧与燃料》知识汇总精讲【考点精讲】考点一、燃烧与灭火（1）定义：可燃物跟氧气发生的剧烈的发光、发热的氧化反应。

（2）条件：①物质具有可燃性； ②可燃物跟氧气充分接触；③可燃物的温度达到着火点以上（着火点：可燃物燃烧所需要的最低温度，是物质的固有属性，不能改变；着火点越低，越易燃烧）；三者同时具备才可以燃烧。

（3）促进燃烧的方法：①增大氧气的浓度；②增大可燃物与氧气的接触面积； 燃烧分类：①充分燃烧：氧气充足；②不充分燃烧：氧气不足。

例如：（1）乙炔：（2）碳：氧气充足，化学方程式：C+O 2CO 2 ；氧气不充足2C+O 22CO ；（CO 中毒：与血红蛋白结合，失去运氧能力）2、灭火原理：破坏燃烧所需的条件，（只要破坏其中一个燃烧条件，就可灭火）。

方法：①隔绝氧气（如沙土覆盖）； ②移走可燃物（如关闭煤气阀门）； ③降低温度到着火点以下（如用水灭火）。

3、爆炸（1）分类：①物理爆炸：如气球吹爆、爆胎、锅炉爆炸等；②化学爆炸：燃放鞭炮、甲烷爆炸等。

（2）化学爆炸的条件：①可燃性气体或粉尘在空气中的含量达到爆炸极限； ②遇明火燃烧；③气体体积在有限的空间内急剧膨胀。

典例1 【2020云南】下列有关燃烧和灭火的说法正确的是（ ）乙炔 充分燃烧不充分燃烧 条件 氧气充足 氧气不充足现象 蓝色火焰、放热 黄色火焰、放热、浓烈黑烟 生成物 二氧化碳和水 一氧化碳（或炭黑）、水 方程式2C 2H 2+5O 22H 2O+4CO 2 2C 2H 2+3O 22H 2O+4COA.熄灭酒精灯时，用嘴吹灭B.通电的电热毯着火时，用水浇灭C.篝火晚会时，把木柴架空，有利于木柴充分燃烧D.只要可燃物的温度达到着火点，可燃物就能燃烧【答案】C【解析】A、熄灭酒精灯时，不能用嘴吹灭，应用灯帽盖灭，错误，不符合题意。

B、通电的电热毯着火时，不能用水浇灭，用水浇灭，会有触电的危险，错误，不符合题意。

C、篝火晚会时，把木柴架空，使木柴与空气充分接触，有利于木柴充分燃烧，正确，符合题意。

第八单元：燃烧及其利用知识点总结Designer ：Mr. Liu课题一：燃烧与灭火1、 燃烧的定义：一种发光、发热的剧烈的化学变化2、 燃烧条件：★（同时满足，缺一不可） ★（环境温度要高于着火点）着火点：物质达到燃烧所需的最低温度。

是固定值，不可改变。

变化的是环境温度。

火柴的着火点比煤炭的着火点要低，容易着火。

物质的着火点各不相同。

同时满足：意味着只要三个条件缺一，就不会造成燃烧，起到灭火的作用。

风吹蜡烛熄灭是因为风带走热量使温度降到着火点以下。

风吹森林大火，越吹越旺。

是因为带来更多的氧气。

※ “烧不坏的手绢”实验说明：着火燃烧的是手绢中的酒精。

酒精燃烧时产生的热量让手绢上的水蒸发，而水蒸发是个吸热过程，这使得手绢的温度没有达到着火点，故手绢能“安然无恙”。

3、 灭火的方法：⑴清除可燃物或是可燃物与其他物品隔离。

如，煤气着火时，要将阀门关闭；森林着火，可设置隔离带；“釜底抽薪”。

⑵将可燃物与空气隔绝。

如，盖锅盖来灭油锅中的火；用细沙扑灭实验室中酒精引起的火灾；二氧化碳密度大，不燃烧也不支持燃烧，故用二氧化碳来灭火比较常见。

⑶降低环境温度，使之低于可燃物的着火点。

如，冷却剂：水、干冰等物质来降温。

火着火点 可燃物 与氧气接触4、加速可燃物的燃烧的方法：增大与氧气的接触面积；提高氧气的浓度。

带火星的木条放入氧气中能复燃是因为氧气浓度大。

小木条比木块容易燃烧是因为与氧气的接触面积大。

5、完全燃烧：燃烧快，放热量多，C、H元素转化成CO2和H2O。

（氧气充足）C+ O2 点燃CO2不完全燃烧：燃烧慢，放热少，C、H元素部分生成CO、C等。

（氧气不足）2C+ O2 点燃2CO 6、一氧化碳：无色、无味的剧毒气体。

具有可燃性：2CO+ O2 点燃2CO2。

——大多是由燃料不完全燃烧、汽车尾气、煤气泄露等形成。

中毒机理：一氧化碳与血液中的血红蛋白相结合，降低了血红蛋白的载氧能力，使人体缺氧。

7、爆炸：在有限空间内，产生大量气体或气体受热急速膨胀，会形成爆炸。

收到基的计算100干燥基的计算:A d = 10.35《燃料与燃烧》习题解答第一篇燃料概论1. 某种煤的工业分析为：M 「=3.84, A d =10.35, gf=41.02,试计算它的收到基、干燥基、干燥无灰 基的工业分析组成解：干燥无灰基的计算：V daf =41.02FC daf=100 -V daf- 58.98 ;FC ar= 100 - Aar- M ar -V ar100 一 M ar 一 A arV ar 二 V daf巴 巴=35.36 A ar = 9.95FC r = 50.85W = 36.77;FC d =100 -V d - A d =52.882. 某种烟煤成分为：O af =83.21 H daf =5.87 O daf =5.22 N daf =1.90 A d =8.68 M ar =4.0; 试计算各基准下的化学组成。

解：干燥无灰基： S daf = 100 _ C daf _ H daf - °daf _ N daf = 3.80 收到基：A ar =A d 100_M ar =8.33100C =cX 100一A ar 一 M ar =72 953.人工煤气收到基组成如下:计算干煤气的组成、密度、高热值和低热值;解：干煤气中：H 2,d = 48.0 >100/ (100-2.4 ) ]=49.18CO ,d = 19.3 >.025=19.77CH 4, d = 13.31O 2, d = 0.82N 2 ,d = 12.30CO 2, d = 4.61=(2 >49.18%+28>9.77%+16>3.31%+32>.82%+28>2.30%+44>4.61%)/22.4 p= M 干/22.4=0.643 kg/mC ar 二C daf % 100 - A ar - W ar100= 83.21% 100 -8.33 -4100=72.95%Q 高=4.187 X 3020X).1977+3050X).4918+9500 >0.1331 )3 3=14.07 X10 kJ/m = 14.07 MJ/ mQ 低=4.187 X 3020X).1977+2570X).4918+8530 X.1331 )3 3=12.55 X10 kJ/m = 12.55 MJ/ m第二篇燃烧反应计算第四章空气需要量和燃烧产物生成量5.已知某烟煤成分为(%：Gaf—83.21,H daf—5.87, O daf—5.22, N daf—1.90,S daf—3.8, A d—8.68, W ar—4.0,试求:(1)理论空气需要量L0 (nVkg );(2)理论燃烧产物生成量V0 (nVkg );(3)如某加热炉用该煤加热，热负荷为17X103kW要求空气消耗系数n=1.35 ,求每小时供风量，烟气生成量及烟气成分解：(1)将该煤的各成分换算成应用成分:A ar= Ad % 100 War-8.68% 100 _4 =8.33%100 100H ar=H da f% 0.8767 =5.87 0.8767% = 5.15%O ar =O daf% 0.8767 =5.22 0.8767% =4.58%N ar=N daf% 0.8767 -1.9 0.8767% =1.66% S ar=S da f% 0.8767 =3.80 0.8767% =3.33%L o 二11.429 0.211 〔8 、= ------------- x —X72.95 +8x5.15 +3.33 —4.58 1X0.011.429 x0.21 <3 丿(2)计算理论燃烧产物生成量 V0：V 空十空L0^2 32 2 18 28丿100 100‘72.95 +3.33 100 32 5 15 4 1 66———0.224 0.79 7.81=8.19 m3/kg(3) 米用门捷列夫公式计算煤的低发热值:低= 4.187 >{81 >C+246H— 26 X O- S)- 6>W]]=4.187 >81 X2.95+246 X5.15 - 26X 4.58 - 3.33 ) - 6X4]=29.80 (Mj/m)每小时所需烟煤为:317 10 3600317 10 360029809-2.053 1 03 kg/hW ar =4%计算理论空气需要量L o：8C +8汉H +S _01 100每小时烟气生成量:V tol二m V n = 2053 8.19 0.35 7.81 = 2.24 104(m3/h)每小时供风量:L tol=m nL0=2053 1.35 7.81 =2.16 104m3/h计算烟气成分:C 22 4 72 95 22 4 3 3 V co m 2053 = 2.80 103(m3 /h) COV H,O S 22 4 3V so =三汇^ xm = 46.8(m /h)232 100= (H W 空)m,296 103(m3/h)2 18 100V N空xm+0.79L n =1.714x104(m3/h)2 28 10021V o2=^x(Ln—L0)xm=1.188x1O3(m3/h)计算烟气百分比组成:CO =12.45% SQ2Z=0.21% H 2O =5.73% N 2 =76.36% O 2' =5.25%6.某焦炉干煤气％成分为：CO-9.1 ; H—57.3 ; CH— 26.0 ; C2H— 2.5 ; CO— 3.0 ;O— 0.5 ; N—1.6 ;煤气温度为 20C。

初三物理能量的转化与守恒试题答案及解析1.燃料的燃烧，使人类获得大量的能，同时也造成了，所以保护环境，控制和消除，已成为目前需要解决的重大课题。

【答案】内，环境污染和生态破坏，污染【解析】燃料的燃烧，使人类获得大量的内能，这消耗了能源，同时又释放了大量有害物质，因此也造成了环境污染和生态破坏，保护环境，控制和消除污染，已成为目前需要解决的重大课题．故答案为：内，环境污染和生态破坏，污染．思路分析：燃料燃烧时，它的化学能转化为内能，但同时会释放出大量废气污染环境，要想保持人类的可持续发展，保护环境、控制污染才是长久之计．试题点评：“发展是一把双刃剑”，在使人们享受现代生活的同时，也让能源急剧减少，环境逐渐恶化，因此，保护环境、控制污染是全人类的共同任务．2.能源中：①柴薪；②煤炭；③石油；④天然气；⑤水能；⑥风能；⑦太阳能；⑧地热能等，在大量耗用各种能源是，会造成空气污染的有_____________；会造成水土流失和沙漠化的是___________（填题序号）；【答案】①②③；①【解析】柴薪、煤炭、石油在燃烧的过程中，都会或多或少的产生一些有害气体、烟尘，会造成空气污染；水能、风能、太阳能、地热能是清洁能源，不会产生任何污染；过量的使用柴薪能源会造成水土流失和沙漠化．故答案为：①②③；①．思路分析：根据我们对于各种能源的使用过程来作答．试题点评：此题考查各种能源使用所带来的环境问题，这也是我们现在比较关心的问题，是中考的一个热点．3.产生温室效应的祸首是( )A．一氧化碳B．氧气C．氮气D．二氧化碳【答案】D【解析】温室效应主要是由于现代化工业社会过多燃烧煤炭、石油和天然气，大量排放尾气，这些燃料燃烧后放出大量的二氧化碳气体进入大气造成的．二氧化碳气体具有吸热和隔热的功能．它在大气中增多的结果是形成一种无形的玻璃罩，使太阳辐射到地球上的热量无法向外层空间发散，对红外线进行反射，其结果是地球表面变热起来．因此，二氧化碳也被称为温室气体．故选：D思路分析：温室效应是大气保温效应的俗称，大气能使太阳短波辐射到达地面，但地表向外放出的长波热辐射线却被大气吸收，这样就使地表与低层大气温度增高，因其作用类似于栽培农作物的温室，故名温室效应．试题点评：自工业革命以来，人类向大气中排入的二氧化碳等吸热性强的温室气体逐年增加，大气的温室效应也随之增强，已引起全球气候变暖等一系列严重问题，引起了全世界各国的关注．4.为减轻大气污染，下列措施中错误的是（）A．建热电站，集中对企业或居民供热B．改进消烟和除尘装置，提高其性能C．大力推广使用太阳能D．放弃内能的利用，停止使用一切燃料【答案】D【解析】A、由集中供热代替居民分散供热，可以提高燃料的热效率，使燃料更充分的燃烧，减少有害气体的排放，减轻大气污染；B、改进消烟和除尘装置，可以减少空气中的有害气体和粉尘，可以减轻大气污染；C、太阳能是安全、清洁、无污染的，大量使用可以减轻大气污染；D、停止内能的使用固然可以减轻大气污染，但由于我们对于新能源的开发不够，新能源获得的能量跟不上能量的消耗，是不可取的．故选D．思路分析：减轻大气污染的方法是很多的，可以通过提到燃料的利用率来减少有害气体的排放；可以通过植树造林或者改进除尘装置来改善空气质量；但不能为了减轻大气污染而不使用会产生污染的化石能源，化石能源至今依然是当今社会的主要能源是存在一定道理的，只有当新能源的开发和应用技术达到了一定的高度时，才可以取代常规能源．试题点评：此题考查环保的有关知识，环境问题是当今社会的主题，也是中考的热点，需要引起学生的注意．5.下列四种能源，在使用中容易造成水土流失和沙漠化的是（）A．石油B．天然气C．柴薪D．核能【答案】C【解析】结合选项分析可知，下列四种能源，只有柴薪在使用中容易造成水土流失和沙漠化；故选C．思路分析：大量砍伐树木会造成水土流失和沙漠化现象，所以要多植树造林，增大绿化面积．试题点评：解决此类题目只需根据选项选择合适的答案即可．6.下列四种能源，在使用中对环境影响最小的是（）A．水力发电B．煤C．柴薪D．石油【答案】A【解析】A、水力发电消耗可再生能源，环保节能．A正确；B、煤是不可再生能源，燃烧会造成大气污染．B错误；C、柴薪燃烧会放出很多烟，造成大气污染．C错误；D、石油是不可再生能源，燃烧会造成大气污染．D错误；故答案为；A．思路分析：水力发电是环保节能，对环境影响最小，煤、柴薪、石油使用会对环境造成污染．试题点评：要根据每种能源的特点做出选择．7.下列说法中正确的（）A．根据能量守恒定律可以知道，能量在使用中发生转化和转移，但总量是不会变化的，所以，能源不会发生危机B．解决能源问题的根本办法是不使用能源C．自然界提供的能量是有限的，尤其是化石能，所以会出现能源危机D．因为核能在使用时会出现核泄漏的危险，所以人类不提倡使用核能【答案】C【解析】A、然能量守恒定律告诉我们能量是不会消失的，但我们知道能量的转移和转化是由方向性的，很多能量是无法再次使用的，而我们现在使用的主要是化石能源，它是不可再生能源，用了就少了．所以会出现能源危机．A错误．B、解决能源危机的办法是在节约能源的同时开发和利用新能源．所以B错误．C、自然界给我们提供了各种各样的能量都是有限的，尤其是化石能源，它是不可再生能源，用了就少了．所以会出现能源危机．C对．D、核能就是一种新能源，虽然有很少的可能会发生核泄漏，但与它给我们带来的巨大的经济效益来说，我们还是应该提倡使用核能的．所以D错．故选C．思路分析：能量守恒定律是力学中的基本定律之一．能量既不会凭空消失，也不会凭空产生，它只会从一种形式转化为另一种形式或者从一个物体转移到另一个物体，而在转化和转移的过程中，能量的总量保持不变．虽然能量守恒定律告诉我们能量是不会消失的，但我们知道能量的转移和转化是由方向性的，而我们使用能量的过程也就是能量转化和转移的过程，很多能量对然没有消失，但我们是无法利用的，比如汽车发动机散发的热．而我们现在使用的主要能源是化石能源，它是不可再生能源，用了就少了．所以会出现能源危机，而解决能源危机的办法是在节约能源的同时开发和利用新能源．核能就是一种新能源，虽然有很少的可能会发生核泄漏，但与它给我们带来的巨大的经济效益来说，我们还是应该提倡使用核能的．试题点评：此题主要是考查能量守恒定律的理解，以及各种能源的优缺点．8.农作物的秸秆是一种宝贵的资源，但不少农民在收割后为了方便，在农田里大量焚烧。

燃烧的工作原理燃烧作为一种常见的化学反应，广泛应用于人类生活和工业生产中。

无论是身边的生活用火还是工业生产中的燃烧过程，都离不开燃烧的工作原理。

本文将从燃烧的基本定义、工作原理、燃烧过程和燃烧产物等方面展开讨论。

1. 燃烧的基本定义燃烧是指物质在与氧气或者氧化剂接触时，通过氧化反应释放能量的过程。

在这个过程中，物质会发生化学变化，生成新的物质，并且伴随着能量的释放。

燃烧反应需要三个要素：燃料、氧气和能引发反应的热量。

2. 燃烧的工作原理燃烧的工作原理可以用“火三角”来形象地表示。

火三角包括燃料、氧气和适当的温度，缺一不可。

燃料是燃烧反应的原料，可以是固体、液体或气体；氧气是氧化剂，支持燃料的燃烧；而适当的温度则是对燃料和氧气进行激发和加速的条件。

在初始阶段，燃料被加热至其燃点，准备进入燃烧反应。

当燃料与氧气接触时，燃料中的可燃成分会发生氧化反应，并释放出能量。

这个能量进一步加热周围的燃料，使得更多的燃料进入可燃气体状态，从而维持燃烧反应。

这个过程会持续进行，直到燃料耗尽或者外界条件改变。

3. 燃烧过程燃烧过程可以分为三个阶段：引燃阶段、燃烧阶段和熄灭阶段。

引燃阶段是指燃料在加热作用下达到其燃点，开始燃烧的过程。

这个过程需要燃料与外界供应的能量达到燃点的最低限度。

一旦燃料开始燃烧，就会产生大量热量和火焰。

火焰是可燃气体与氧气反应时放出的能量所表现出的光和热。

燃烧阶段是指燃料不断与氧气进行氧化反应，释放出大量的能量。

这个阶段的特点是持续的能量释放和火焰的存在，同时也会产生大量的燃烧产物。

熄灭阶段是指燃料与氧气接触的条件发生变化，无法维持燃烧反应的持续进行。

这个阶段的特点是火焰消失、释放的热量减少，直到最终的停止燃烧。

4. 燃烧产物燃烧反应生成的产物包括热量、光、燃烧残渣和燃烧产物。

热量是燃烧反应主要的能量释放形式，它可以用于加热和产生动力，是燃烧反应在工业和生活中的主要应用。

光是燃烧过程中火焰所表现的一种能量形式，它是燃烧反应释放出来的能量通过光的形式传播到外部环境的。