初三化学【燃料及其燃烧】4.1-4.4

4.1燃烧与灭火（※凡是发光、发热剧烈的氧化反应都叫燃烧）(P99)记牢：白磷的着火点为40℃，红磷的着火点200℃一、可燃物燃烧的条件1、燃烧的定义：通常所说的燃烧就是，可燃物跟空气中的氧气发生的一种发光发热的剧烈的氧化反应。(P98)2、着火点：可燃物燃烧时所需的最低温度叫着火点。3、可燃物燃烧的条件：现象：铜片上的白磷燃烧起来了铜片上的红磷和水中的白磷都不能燃烧实验1：燃烧的条件(P97)铜片红磷白磷白磷热水实验：燃烧的条件可燃物燃烧的条件①可燃物要与氧气接触②可燃物的温度要达到着火点注意：两个条件必须同时满足问题：怎样使热水下的白磷燃烧起来方法：对准白磷通入氧气(或空气)二、可燃物的燃烧：实验2：镁在二氧化碳中燃烧(P98)点燃2Mg+CO22MgO+C1、剧烈燃烧、发出白光2、生成白色及黑色固体3、产生白烟实验3：钠在氯气中燃烧(P98)现象：1、产生黄色火焰2、产生白烟2Na+Cl22NaCl点燃现象：三、爆炸：物质在有限的空间发生的剧烈的物理及化学变化叫爆炸(P99)注意：可燃性气体、可燃性液体的蒸汽或粉尘在空气中浓度达到爆炸极限时，点火或遇火星时都有可能发生爆炸。爆炸极限：H2:4.1-74.2%C2H5OH:3.3-19%汽油:1.3－6％天然气:5.0－16％乙醚:1.85－36.5％A、H2O2B、CO2O2C、CH4N2D、CH4空气E、N2O2F、CO空气G、H2CH4判断：下列各组物质在遇到明火时可能发生爆炸的是：。课堂练习：ADF1、缓慢氧化：四、灭火与防火例：钢铁生锈食物腐败橡胶老化等由缓慢氧化引起的自发燃烧叫自燃例：白磷自燃稻草、秸秆、煤炭等的自燃实验4：白磷自燃把少量白磷溶解在二硫化碳中，然后将溶液滴在一张滤纸上，用镊子夹住滤纸置于空气中现象：原因：进行比较缓慢，不易被觉察的氧化反应叫缓慢氧化(P100)2、自燃：滤纸（白磷）自发燃烧白磷的缓慢氧化→放热→白磷自燃→滤纸燃烧3、灭火加热2NaHCO3Na2CO3+H2O+CO2↑2NaHCO3+H2SO4→Na2SO4+H2O+CO2↑灭火的方法：①将可燃物与空气隔绝②将可燃物的温度降到着火点以下问题：着火点能不能降低？为什么？原理：实验：CO2灭火泡末灭火器：扑灭一般材料着火干粉灭火器：扑灭油类、电器设备的火灾液态CO2灭火器：扑灭精密仪器、文件档案、贵重物品的火灾4、灭火器种类：实验5：CO2灭火现象：下面的蜡烛火焰先熄灭，上面的蜡烛火焰后熄灭原因：①CO2既不能燃烧又不能支持燃烧，②CO2的密度比空气大五、比较燃烧缓慢氧化自燃爆炸不同处相同处联系发光、发热但发热剧烈缓慢不发光、发光、发热剧烈发光、发热剧烈都放出热量、都是氧化反应缓慢氧化--引起自燃燃烧--引起爆炸金刚石石墨足球烯4.2碳一、金刚石和石墨1、物理性质金刚石石墨1、无色透明，正八面体形状固体1、深灰色不透明细鳞片状固体、有滑腻感2、在自然界里硬度最大2、质软3、不导电、不导热3、导电、导热2、用途金刚石石墨作钻头作耐高温的润滑剂作铅笔芯作电极作装饰品钻石作玻璃刀在电车顶上的两根导电杆跟电线接触处分别装上一块石墨制成的滑块，以保证行驶时供电。为什么要选用石墨来制滑块？石墨具有润滑、导电的性质3、碳元素的单质：主要：金刚石、石墨另：木炭、焦炭、活性炭、炭黑（均属无定形碳）再有:C60（足球烯）等足球烯4、金刚石和石墨的组成元素如果将某种未知物质X（其中不含氧元素），在纯净的氧气里燃烧，实验测定，只有一种生成物二氧化碳，你认为X是由什么元素组成的？X+O2→CO2点燃结论：X是由碳元素组成的5、同素异形现象和同素异形体（1）同素异形现象：一种元素形成几种单质的现象叫做同素异形现象P107（2）同素异形体：由同一种元素形成的多种单质，叫做这种元素的同素异形体P107金刚石C石墨CC60白磷P红磷P氧气O2臭氧O3碳原子的排列不同金刚石和石墨物理性质有很大差异的原因：金刚石石墨二、无定形碳木炭活性炭焦炭炭黑无定形碳用途吸附剂冶炼金属、生产水煤气（H2+CO）油墨、颜料、橡胶轮胎中的填充剂做燃料、吸附剂、制造黑火药吸附作用：气体或溶液里的物质被吸附在固体表面的作用，叫做吸附作用。演示实验1：木炭吸附色素（红墨水）结论：红色消失演示实验2：木炭吸附红棕色的二氧化氮气体结论：红棕色消失原因：它们具有疏松多孔的结构。木炭和活性炭为什么具有吸附能力？常温下，碳的化学性质很稳定１、古代字画历经千年不变色２、档案材料需用碳素墨水书写３、钻石恒久远，一颗永流传三、单质碳的化学性质高温下，碳的活动性大大增强1、碳的可燃性C+O2CO2点燃①氧气充足，完全燃烧②氧气不充足，不完全燃烧2C+O22CO点燃石灰水木炭粉和氧化铜高温2、碳的还原性22现象：黑色固体变红产生使石灰水变浑浊的气体①、碳还原氧化铜P108C+CuOCu+CO2②、碳还原二氧化碳CO2CO高温C+CO22CO现象：炭粉红热并逐渐减少炭粉三、氢气的化学性质1、氢气的可燃性2H2+O22H2O点燃现象：产生淡蓝色火焰烧杯内壁有水珠产生2、氢气的还原性实验：氢气还原氧化铜H2+CuOCu+H2O黑色固体变红试管口有水珠产生置换反应：一种单质和一种化合物反应生成另一种单质和另一种化合物，这样的反应叫置换反应。现象：A+BCB+AC单质单质化合物化合物H2还原CuO实验应注意事项：1、试管口要向下倾斜（防止水倒流引起试管破裂）2、通H2的导管要伸到试管底部（将空气排出，防止发生爆炸）3、先通H2后加热（将空气排出，防止发生爆炸）4、实验完成后，先停止加热，再继续通H2到试管冷却（防止生成的Cu被重新氧化）物质与氧的反应叫氧化反应3、氧化还原反应氧化反应：还原反应：氧化还原反应：含氧化合物中的氧被夺去的反应叫还原反应一种物质被氧化，同时另一种物质被还原的反应叫氧化还原反应H2+CuOCu+H2OC+CuOCu+CO2高温22C+CuOCu+CO2高温22氧化剂：能提供氧的物质叫氧化剂（具氧化性）（常见的氧化剂：O2、Cu0、Fe2O3等金属氧化物）还原剂：（常见的还原剂：C、H2、CO等）能夺取氧的物质叫还原剂（具还原性）4、氧化剂、还原剂氧化剂还原剂被氧化被还原氧化产物还原产物H2+CuOCu+H2O氧化剂还原剂被氧化被还原氧化产物还原产物记忆方法：降氧升还化合价降低()：被，发生反应，得到产物。化合价升高()：被，发生反应，得到产物。氧化剂还原剂还原氧化还原还原氧化氧化0+20+1（一）、CO的物理性质：1、无色无味的气体2、难溶于水（可用排水法收集）3、密度略小于空气※（密度略小于或略大于空气的气体不能用排空气法收集）例：CO四、一氧化碳的性质（二）、CO的化学性质现象：生成使澄清石灰水变浑浊的气体产生蓝色火焰1、可燃性:P1112CO+O2→2CO2点燃煤气的主要成分：CO天然气的主要成分：CH4水煤气的主要成分：H2和CO的混合气体下层：中层：上层：C+O2CO2点燃2C+O22CO点燃2CO+O22CO2点燃C+CO22CO高温空气煤炉里的反应2、还原性：加热CO+CuO→Cu+CO2（1）CO还原CuO现象：①黑色粉末变红②石灰水变浑浊实验注意事项：先通CO后加热反应结束后，先停止加热，再继续通CO至玻管冷却点燃烧掉原因：CO有毒，会污染空气尾气处理：目的：将CO转化为CO2防止污染空气）Fe2O3现象：红色粉末变黑生成使澄清石灰水变浑浊的气体（2）CO还原氧化铁3CO+Fe2O3→2Fe+3CO2高温（3）CO的毒性CO与血液中的血红蛋白结合，造成人体缺氧而中毒死亡CO+金属氧化物→金属+CO2C+金属氧化物→金属+CO2H2+金属氧化物→金属+H2O除去CO2中少量CO：通过灼热的CuO除去CO中少量CO2：通过灼热的C或通过NaOH溶液除去CuO中少量C：空气中灼烧除去CuO中少量Cu：空气中灼烧除去空气中少量O2：点燃P或通过灼热的Cu网规律2、规律1、①没有颜色，没有气味的气体②可溶于水（1：1）③密度比空气大固体CO2——干冰固体H2O——冰五、二氧化碳：CO21、CO2的物理性质区别：①CO2与H2O的反应2、CO2的化学性质CO2+H2O→H2CO3△H2CO3→H2O+CO2↑紫色石蕊试液变红:加热后又变成紫色:将二氧化碳通入紫色石蕊试液中,然后再加热CO2+Ca(OH)2→CaCO3↓+H2O现象：石灰水变浑浊②CO2与石灰水的反应CO2+H2O+CaCO3→Ca(HCO3)2现象:石灰水先变浑浊,然后又变澄清,情况1:石灰水中通入少量二氧化碳情况2:石灰水中通入过量二氧化碳,CO2+Ca(OH)2→CaCO3↓+H2O加热后澄清的液体又变浑浊.Ca(HCO3)2→CO2↑+H2O+CaCO3↓△最后再加热注意:CaCO3不溶于水,而Ca(HCO3)2可溶于水溶洞的形成:含有不溶性CaCO3的石灰岩在与水及二氧化碳的共同作用下逐渐变成可溶性的Ca(HCO3)2而被溶解,形成溶洞;在洞里,Ca(HCO3)2又不断分解生成CaCO3逐渐沉积,形成千姿百态的钟乳石,石笋,石柱和地下河流---喀斯特地貌.(广西桂林的七星岩,芦笛岩)喀斯特地貌喀斯特地貌①保藏食品②人工降雨③供植物光合作用④灭火原因：①CO2不能燃烧，也不能支持燃烧②CO2的密度比空气大现象：下面的蜡烛先熄灭，上面的蜡烛后熄灭3、CO2的用途4.3CO2的制法石灰石大理石白垩蛋壳冰州石（自然界中最纯净的碳酸钙晶体）高温CaCO3→CaO+CO2↑1.CO2的工业制法：高温煅烧石灰石CaCO3实验室制取气体的一般思路和方法：二、选择发生装置三、选择收集装置一、选择反应原理(药品和反应条件)1、速率适中、可控性能好2、制取的气体要纯净、成本低简单、易行、安全（最好能控制反应的开始与停止）1、从气体的密度考虑2、从气体的溶解性考虑2、CO2的实验室制法：1、生物体的呼吸作用产生CO22、蜡烛燃烧也生成CO25、木炭还原氧化铜，生成CO26、石灰石高温分解生成CO27、石灰石与稀盐酸在常温下反应生成CO23、碳燃烧生产CO2所得气体不纯条件较高C+O2CO2点燃C+CuOCu+CO2高温22高温CaCO3→CaO+CO2↑CaCO3+2HCl→CaCl2+H2O+CO2↑√4、一氧化碳燃烧生产CO2CO+O22CO2点燃2、CO2的实验室制法：常用石灰石（或大理石）与稀盐酸反应来制取CO2CaCO3+2HCl→CaCl2+H2O+CO2↑1、盐酸：是氯化氢气体的水溶液！(混合物)3、不能用H2SO4！（原因：H2SO4与CaCO3反应生成微溶的CaSO4，会阻止反应的进行）明确：2、酸用稀盐酸，而不能用浓盐酸！（原因：浓盐酸具有挥发性会使制得的CO2气体不纯）现象：①有气泡产生②石灰石（或大理石）逐渐减少球形漏斗导气管容器启普发生器酸固体药品CO2CO2打开活塞：HCl下落，与大理石接触产生CO2关闭活塞：因CO2不能导出，容器内气压增大，HCl被压入球型漏斗与大理石分离，反应自行停止工作原理：CO2CO2CO2优点：反应能随时发生、也能随时停止。不足：酸的用量较大启普发生器的优缺点：使用启普发生器应满足的条件：1、块状的固体与液体反应2、反应不需要加热简易装置:长颈漏斗的下端管口一定要插到液面下（目的：形成液封，防止气体逃逸）分液漏斗长颈漏斗大理石盐酸多孔塑料片玻璃珠大理石大理石大理石盐酸盐酸盐酸ABCD大理石有孔塑料板盐酸大理石盐酸多孔塑料片玻璃珠大理石大理石大理石盐酸盐酸盐酸ABCDC盐酸大理石玻璃珠大理石盐酸多孔塑料片玻璃珠大理石大理石大理石盐酸盐酸盐酸ABCD大理石盐酸大理石盐酸多孔塑料片玻璃珠大理石大理石大理石盐酸盐酸盐酸ABCD大理石盐酸简易装置:收集：向上排空气法（因CO2密度比空气大）验满：用燃着的小木条放在集气瓶口试验，若木条火焰熄灭，则已收满放置：正放（瓶口朝上）检验：通入石灰水中，若石灰水变浑浊则为CO2，否则不是CO24.4化学燃料④我国是全球第一煤炭消费大国，利用率仅为30％，远低于发达国家一、化石燃料1、世界能源结构