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第七单元 燃烧及其利用
课题1 燃烧和灭火
一、 燃烧
1、概念:可燃物与氧气发生的一种发光、放热的剧烈的氧化反应。
2、条件:①可燃物 ②氧气(或空气) ③温度达到着火点(三者缺一不可)
如右图所示:
A、薄铜片上的白磷燃烧而红磷不燃烧,说明了燃
烧需要温度达到着火点;
B、薄铜片的白磷燃烧而水中的白磷不燃烧,说明
了燃烧需要氧气
(白磷的着火点低,应贮存在装有水的试剂瓶中)
3、燃烧与缓慢氧化的比较
相同点:都是氧化反应、都放热;
不同点:前者发光、反应剧烈;后者不发光、反应缓慢。
二、灭火的原理和方法
1、灭火的原理:①清除可燃物或使可燃物与其他物品隔离
②隔绝氧气(或空气)③降温到着火点以下。
2、水基型灭火器:降温、隔绝空气,用于扑灭木材、棉布等燃烧引起的失火。
干粉灭火器:隔绝空气,用于扑灭一般的失火外,还可以扑灭电器、油、气等燃烧引起的失火。
二氧化碳灭火器:降温、隔绝空气,用于扑灭图书、档案、贵重设备、精密仪器等处的失火.
3、简易灭火器的反应原理: Na2CO3+2HCl=2NaCl+H2O+CO2↑
4、常见灭火的方法 ① 油锅着火,用锅盖盖灭
② 电器着火,先应切断电源
③ 煤气泄漏,先应关闭阀门,再轻轻打开门窗,切忌产生火花
④ 酒精在桌面上燃烧,用湿抹布扑盖
⑤ 扑灭森林火灾,将大火蔓延前的一片树木砍掉
其它:A、生煤炉火时,需先引燃纸和木材,因为纸和木材的着火点比煤低,容易点燃
B、室内起火,如果打开门窗,会增加空气的流通,增加氧气的浓度,反应剧烈,燃烧更旺
C、用扇子扇煤炉火,虽然降低了温度,但没有降至着火点以下,反而增加了空气的流通,所以越扇越旺。用扇子扇蜡烛火焰,虽然增加了空气的流通,但却降低了温度至着火点以下,所以一扇就灭。
三、 爆炸
概 念
发生条件
防范措施
爆 炸
可燃物在有限的空间内发生急剧燃烧,短时间内积聚大量的热,使气体体积迅速膨胀而引起爆炸
剧烈燃烧;有限空间
严禁烟火
① 可能是化学变化(火药爆炸),也可能是物理变化(车胎爆炸)
②可燃性气体在点燃或加热前都要检验纯度。
③油库、面粉加工厂门口贴有“严禁烟火”标志的原因:空气中常混有可燃性气体或粉尘,接触到明火,就可能发生爆炸。
④可燃物燃烧剧烈程度注意两点:氧气的浓度,可燃物与氧气的接触面积。
使燃料充分燃烧注意两点:燃烧时要有足够多的空气,燃料与空气有足够大的接触面。
燃料不充分燃烧的后果:浪费资源,产生大量的CO等物质污染空气。
课题2 燃料和热量
一、化石燃料
① 包括煤、石油、天然气(都是混合物),属于不可再生能源
② 是古代生物遗骸经一系列复杂变化而形成的
③ 合理开采,综合利用,节约使用
1、煤,称为“工业的粮食”
①组成:主要含碳元素,还含少量的氢、氮、氧、硫等元素
②将煤隔绝空气加热,发生化学变化。
2、石油,称为“工业的血液”
① 从油井开采出来的石油叫原油,它不是产品
② 组成:主要含碳、氢元素
③ 炼制原理:利用石油各成分的沸点不同,通过蒸馏使之分离(物理变化)
3、天然气:主要成分是甲烷CH4,最简单的有机物,相对分子质量最小的有机物
A、甲烷的物理性质:无色、无味的气体,密度比空气小,极难溶于水。
B、甲烷的化学性质:可燃性CH4+2O2 CO2+ 2H2O (发出蓝色火焰)
注意:
(1)点燃甲烷前要检验纯度
(2)检验某可燃物是否含碳、氢元素的方法:点燃,在可燃物上方罩一个冷而干燥的烧杯,烧杯内壁出现水雾,说明生成了水,证明含有氢元素;把烧杯迅速倒过来,立即注入澄清石灰水,振荡,变浑浊,说明生成了二氧化碳,证明含有碳元素。(如果某可燃物燃烧生成了二氧化碳和水,只能证明一定含碳、氢元素,可能含氧元素)
(3)鉴别氢气、一氧化碳、甲烷:检验燃烧的产物(点燃气体,在火焰上方分别罩一个冷而干燥的烧杯,烧杯内壁无水雾出现的是一氧化碳;把有水雾出现的烧杯迅速倒过来,立即注入澄清石灰水,振荡,变浑浊的是甲烷,不变浑浊的是氢气。)
(4)沼气的主要成分是甲烷,在农村,沼气可解决生活用燃料问题和改善环境卫生。
(5)可燃冰:埋藏于海底,可以燃烧,主要成分是甲烷水合物,将成为替代化石燃料的新能源,开采时如果甲烷气体大量泄漏于大气中,造成的温室效应将比二氧化碳更严重。
(6)西气东输:输的是天然气。在化石燃料中,天然气是比较清洁的燃料。
二、化学变化中的能量变化,能量的变化通常表现为热量的变化
(1)放出热量:燃料燃烧放热(如化石燃料的燃烧);不通过燃料燃烧也可放热
Mg+2HCl=MgCl2+H2↑; CaO+ H2O=Ca(OH) 2
(2)吸收热量:反应条件为高温、加热的一般为吸热反应。如: CO 2+C 2CO;
利用化学反应产生的能量做饭、取暖、发电、冶炼金属、发射火箭、开山炸石、拆除危旧建筑。
三、燃气泄漏报警器安装的位置应根据燃气的密度决定,如果燃气的密度比空气的大,则安装在墙壁下方,反之,则安装在上方。
课题3 使用燃料对环境的影响
一、 燃料燃烧对空气的影响
1、 化石燃料燃烧对空气造成的污染:
① 燃料中的一些杂志如硫等燃烧时,产生空气污染物如二氧化硫等。
② 燃料燃烧不充分,产生一氧化碳等。
③ 未燃烧的碳氢化合物及炭粒、尘粒等排放到空气中形成浮尘。
2、 煤的燃烧:煤燃烧时会产生二氧化硫、二氧化氮等污染物,溶于雨水,就形成了酸雨。
3、 酸雨的危害:破坏森林、腐蚀建筑物和雕像、使水体酸化影响水生生物的
生长等。防止酸雨的措施:使用脱硫煤、使用清洁能源等。
4、 多数汽车的燃料为汽油和柴油,它们燃烧时产生的尾气中主要含有一氧化
碳、未燃烧的碳氢化合物、氮的氧化物、含铅化合物和烟尘等大气污染物。
减少汽车尾气对空气污染的措施:①改进发动机的燃烧方式,使燃料充分燃烧;②使用催化净化装置;③使用无铅汽油;④使用车用乙醇汽油;⑤汽车用压缩天然气(主要成分是甲烷)作燃料;⑥禁止没有达到环保标准的汽车上路。
二、使用和开发新的燃料及能源
1、乙醇(俗称酒精)
① 属于绿色能源中的一种,是可再生能源。
②可燃性:C2H5OH+3O22CO2+3H2O,被用作酒精灯、火锅、内燃机的燃料。
③乙醇汽油是混合物,其优点:节省石油资源,减少汽车尾气的污染。
2、氢气
① 最清洁、最理想的燃料:
A、制氢原料来源丰富 B、放热量多 C、生成物是水,无污染
②电解水可得到氢气:2H2O2H2↑+ O2↑,但耗用电能。
不能广泛使用的原因:制取氢气成本太高且贮存困难。
③有可燃性: 2H2 + O22H2O
④有还原性: H2+CuOCu+ H2O 用于冶炼金属
3、氢气的实验室制法
原理:Zn + H2SO4 = ZnSO4 +H2↑
收集方法:向下排空法(密度比空气小)、排水法(难溶于水)
4、正在推广或使用的新能源:太阳能、风能、地热能、核能、潮汐能
附:初中要求掌握的两种实验室制取气体的装置:
一、 固 + 固 气体 发生装置图:
制取氧气:反应原理:2KMnO4 K2MnO4 + MnO2 + O2↑
2KClO32KCl+3O2↑
二、固 + 液气体 发生装置图:
①制取氧气: 反应原理:2H2O2 MnO2
2H2O + O2↑
②制取二氧化碳:反应原理: CaCO3+2HCl==CaCl2+H2O+CO2↑
③制取氢气: 反应原理:Zn+H2SO4 === ZnSO4+H2↑
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