第七单元燃烧及其利用
一、燃烧和灭火
1.对物质燃烧条件的探究。
(1)现象是铜片上的白磷燃烧,红磷和水中的白磷不燃烧。
(2)红磷和白磷对比,得出燃烧条件之一是温度达到可燃物的着火点。
白磷和白磷对比,得出燃烧条件之一是燃烧需要和氧气接触。
热水的作用:给铜片加热、隔绝氧气。
(3)给热水中的白磷通氧气,如图。现象是水中白磷燃烧。
实验目的是再次证明燃烧需要氧气。
2.燃烧的条件:(缺一不可)(1)可燃物(2)和氧气(或空气)接触(3)温度达到可燃物着火点。
3.灭火的原理:
(1)清除或隔离可燃物。实例:森林火灾,伐树制成隔离带。
(2)隔绝氧气(或空气)。实例:熄灭酒精灯、锅里油着火用锅盖盖灭。
(3)降温到可燃物的着火点以下。实例:用水浇灭、吹灭。
4.影响燃烧剧烈程度的因素:
(1)氧气的浓度(2)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。
燃料燃烧不充分:(1)浪费资源(2)生成有害气体和烟尘,污染空气。
5.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。
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。
6.氧化反应
燃烧、爆炸、缓慢氧化、自燃的共同点:都有氧气参加、都放出热量。
缓慢氧化实例:金属生锈、食物变质、酿酒酿醋、农家肥腐熟等。
二、燃料和能量
1.三大化石燃料:煤、石油、天然气(都是混合物、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。
给煤隔绝空气加强热的过程叫干馏,是化学变化。
(2)石油:“工业的血液”(主要含碳、氢元素);
石油炼制的原理:根据各成分的沸点不同,采用分馏的方法。
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,主要成分是甲烷,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: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=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=2CO2+3H2O
乙醇汽油(混合物):
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.可燃冰主要成分是甲烷。不能大量应用主要是开采技术不成熟。大量泄漏,引起温室效应加剧。
4.化学反应中的能量变化
(1)放热反应:如燃烧、生石灰和水反应、镁和盐酸反应等。
(2)吸热反应:如C+CO2=2CO
5.新能源:氢能源、太阳能、核能、风能、地热能、潮汐能、生物质能等。
6.氢气是最理想的燃料:
(1)优点:无毒无害、燃烧放热量多、清洁无污染。
(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。
(3)氢气的实验室制法
反应原理:锌和稀硫酸反应Zn+H2SO4=ZnSO4+H2↑
发生装置:固液常温。
收集方法:排水法—难溶于水、向下排气法—密度比空气小。
7.可燃性气体或粉尘和空气混合,点燃时都可能发生爆炸。点燃可燃性气体之前,一定要检验纯度。
如氢气、CO、甲烷等。检验方法:收集一试管气体,拇指堵住试管口,移向酒精灯火焰,若听到尖锐爆鸣声,表明气体不纯净,声音微弱表明气体纯净。
8.物质的转化关系:
写出转化的化学方程式。
9.如何鉴别氢气、甲烷、一氧化碳三种气体?
分别点燃,火焰上方各罩一干燥烧杯,内壁没有出现水雾的是CO;另两个烧杯内分别加入少量澄清石灰水,振荡,石灰水变浑浊的是CH4,剩余一种是H2。(都可燃,火焰颜色相近,但燃烧产物不同)
10.(1)用棉花分别蘸酒精和水,放在酒精灯火焰上点燃,现象是酒精燃烧,水不燃烧,说明燃烧条件之一是燃烧需要可燃物。
(2)从乒乓球和滤纸上剪下大小相同的一小片,分别点燃,现象是都能燃烧,目的是证明滤纸片和乒乓球片都是可燃物。
(3)将滤纸片和乒乓球片放在铜片的左右两侧,加热铜片中部片刻,现象是乒乓球片燃烧,滤纸片炭化没有燃烧,说明燃烧条件之一是温度达到可燃物的着火点。
该实验利用了铜的性质是良好的导热性。
实验结束后小明发现铜片变黑了,原因是铜和空气中氧气反应生成氧化铜,氧化铜是黑色的。质量也变大了,原因是根据质量守恒定律,生成氧化铜的质量等于参加反应的铜和氧气的质量和.
有关反应的化学方程式2Cu+O2=2CuO.
11.设计实验证明燃烧需要氧气?
点燃蜡烛,用烧杯罩住,一会蜡烛熄灭,证明燃烧需要氧气。
12.设计实验证明蜡烛中含有碳、氢元素?
点燃蜡烛,火焰上方罩一干燥烧杯,内壁出现水雾,证明蜡烛中含有氢元素;烧杯内加入少量澄清石灰水,振荡,石灰水变浑浊,证明蜡烛中含有碳元素。