上海初三化学第四章:燃料及其燃烧(教案+习题)带答案。
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第四章:燃料及其燃烧
第一节燃烧与灭火
第二节碳
第1课时碳单质
第2课时CO2和CO的性质
第三节二氧化碳的实验室制法
第四节化学燃料
考点一:燃烧和灭火
一、燃烧
1、概念:可燃物与空气中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,否则不能燃烧)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,爆炸,燃烧与缓慢氧化的联系与区别
概念发生条件防范措施
燃烧可燃物与氧气发生的一种发光、发热
的剧烈的氧化反应
可燃物;与空气或氧气接
触;温度达到着火点
可燃物与其他物品隔离;
与空气隔离;降低温度至
着火点以下
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
缓慢氧化反应进行得很慢,甚至不易察觉的氧
化反应
与空气或氧接触
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化学变化的爆炸:可燃物在有限空间内急速燃烧,放出的热使气体的体积迅速膨胀
③可燃性气体(氢气、一氧化碳、甲烷)或粉尘(面粉、煤粉)与空气或氧气混合,遇到明火可能会发生爆炸;可燃性气体在点燃或加热前都要检验纯度,以防止发生爆炸的危险
④油库、面粉加工厂门口贴有“严禁烟火”的标志:空气中常混有可燃性气体或粉尘,接触到明火,就有
发生爆炸的危险
⑤可燃物与氧气的接触面积越大,燃烧越剧烈
三,灭火的原理和方法
1、燃烧的条件决定着灭火的原理,只要破坏燃烧的任何一个条件,就可以达到灭火的目的
2、灭火的原理:(1)消除可燃物(2)隔绝氧气(或空气)(3)降温到着火点以下。
3、泡沫灭火器:扑灭木材、棉布等燃烧引起的失火。
干粉灭火器: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。
液态二氧化碳灭火器:扑灭图书、档案、贵重设备、精密仪器等处的失火
4、泡沫灭火器的反应原理,利用碳酸钠与浓盐酸迅速反应产生大量的二氧化碳来灭火 化学反应方程式:Na 2CO 3+2HCl=2NaCl+H 2O+CO 2↑ 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。
考点二:碳和碳的氧化物
(一)碳
一、碳的几种单质(金刚石、石墨、C60)
1、金刚石(C )是自然界中最硬的物质,无色透明,正八面体。可用于制钻石;刻划玻璃、钻探机的钻头(体现了它的硬度大)等。
2、石墨(C )是最软的矿物之一,深灰色,具有金属光泽,细鳞片状的固体,有优良的导电性,润滑性。可用于制铅笔芯(体现它深灰色、质软)、干电池的电极(体现了它的导电性)、电车的电刷(体现了它的导电性,滑腻感、常温下化学性质稳定)、做润滑剂(体现它具有滑腻感)等 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。
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(因为具有疏松多孔的结构),木炭可用于食品、工业产品中除去色素、异味等,活性炭可用于防毒面具中除去毒气、制糖业中脱色以制白糖;焦炭用于冶铁,炭黑加到橡胶里能够增加轮胎的耐磨性。
注意:吸附性是活性炭、木炭的物理性质
4、C60:C60分子由60个碳原子构成的分子,形似足球,结构稳定。 二、.单质碳的化学性质:
同素异形体:相同元素组成,不同形态的单质。(物理性质不同,化学性质相同)
1、常温下的化学性质比较稳定。因此古代用墨书写、绘画的字画保存时间很久,仍不变色。
2、可燃性:
完全燃烧(氧气充足),生成CO 2 : C + O 2
CO 2
不完全燃烧(氧气不充足),生成CO :2C + O 2
2CO
3、还原性:C + 2CuO
2Cu + CO 2↑ (置换反应)
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的反应。
现象:黑色粉末逐渐变成光亮红色,产生的的气体能使澄清的石灰水变浑浊。 C 在反应中得到氧元素,发生氧化反应,是还原剂,具有还原性。
点燃
点燃
高温
CuO 在反应中失去氧元素,发生还原反应,是氧化剂。具有氧化性。
小结:还原剂:夺去氧元素的物质,具有还原性。得到氧元素,发生氧化反应。
氧化剂:提供氧元素的物质,具有氧化性。失去氧元素,发生还原反应。 应用:冶金工业:2Fe 2O 3+3C
4Fe+3CO 2↑ C +CO 2 2CO
(二)二氧化碳制取的研究
一、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:
①反应物是固体,需加热,制气体时则用高锰酸钾制O 2的发生装置。 ②反应物是固体与液体,不需要加热,制气体时则用制CO 2的发生装置。 (2)收集方法:气体的密度及溶解性决定:
①难溶于水用排水法收集 CO 只能用排水法
②密度比空气大(或相对分子质量>29)用向上排空气法 CO 2只能用向上排空气法 ③密度比空气小(或相对分子质量<29)用向下排空气法 二、实验室制取二氧化碳的方法 1、药品:石灰石与稀盐酸
①不能用H 2SO 4 与CaCO 3反应的原因:生成的CaSO 4微溶于水,会覆盖在CaCO 3表面,阻止反应的进行。 ②不能用HCl 与Na 2CO 3反应的原因:Na 2CO 3易溶于水,与盐酸反应速率快,不利于收集。 2、原理:用石灰石和稀盐酸反应: CaCO 3+2HCl==CaCl 2+H 2O+CO 2↑
3、装置图
装置的注意事项:(1)若用长颈漏斗来注入盐酸,长颈漏斗下端必须伸入液面以下 (2)若用试管来装药品,固定试管时,试管口竖直向上,试管底部与铁架台面接触。 4、气体收集方法:向上排空气法(密度比空气大,能溶于水)
5、检验方法: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。
6、二氧化碳的工业制法:
煅烧石灰石: CaCO 3
CaO+CO 2↑
生石灰和水反应可得熟石灰:CaO+H 2O ===Ca(OH)2 (三)二氧化碳和一氧化碳性质
高温
高温
高温