第7单元 燃烧的条件-【知识清单】2022-2023学年九年级化学同步必备单元知识清单(人教版)
展开第7单元 燃料及其利用
考点1 燃烧
1.燃烧:通常情况下,可燃物与氧气发生的一种发光、放热的剧烈的氧化反应。
2.注意: (1) 发光放热的反应不一定是燃烧,如灯泡发光
(2) 广义的燃烧指的是伴有发光发热的剧烈的化学反应,不一定需要氧气;如:
①H2在Cl2中的燃烧,化学方程式:H2 + Cl2 2HCl
②Mg在CO2中的燃烧生成氧化镁和碳,化学方程式:2Mg + CO2 2MgO + C
3.着火点:可燃物燃烧所需要的最低温度叫着火点。着火点是物质的性质,一般不改变。
考点2 燃烧的饿条件
- 探究燃烧的条件实验
白磷着火点:40oC ;红磷着火点:240oC;
|
|
铜片上的白磷燃烧,产生大量白烟, 铜片上的红磷不燃烧,水中的白磷不燃烧。 | 通氧气后,水中的白磷在水下燃烧 |
通常情况下:燃烧需要同时满足三个条件: ①可燃物; ②可燃物与氧气(或空气)接触; ③温度达到可燃物的着火点。 | |
实验分析: 铜片的作用:导热、放置药品; 热水的作用:①使水中白磷与空气隔绝,②为薄铜片上的药品提供热量 |
【改进实验方案】
改进原因:P2O5有毒,排放到空气中污染空气,实验用药品较多。
现象:试管中的白磷燃烧,产生大量白烟,左边气球先胀大后变瘪。试管中的红磷和水中白磷不燃烧。
气球的作用是形成密闭环境防污染。 | 大烧杯的作用是密闭,防止白烟逸散,污染空气。 |
- 燃烧条件对比实验
实验 | |||
现象 | 棉球上的酒精燃烧,水不燃烧 | 蜡烛甲熄灭,蜡烛乙燃烧 | 乒乓球碎片先燃烧,滤纸碎片后燃烧 |
结论 | 燃烧需要可燃物 | 燃烧需要氧气(或空气) | 燃烧需要温度达到可燃物着火点 |
考点3 灭火的原理和方法
1.灭火的原理:破坏燃烧必须具备的三个条件;
①清除或隔离可燃物;如森林着火砍掉树木,开辟隔离带;煤气罐着,火关闭阀门等;
②隔绝O2;如油锅着火,盖锅盖;酒精在桌面上燃烧,用湿抹布扑盖;熄灭酒精灯,灯帽盖灭等;
③降温到可燃物的着火点以下;如油锅着火,放青菜;水灭火;吹灭蜡烛等;
2.其它应用:
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。
D.电器着火,先应切断电源,再灭火。
拓展:煽风点火、风助火威——为燃烧提供充足的氧气(空气)
火上浇油、抱薪救火——增加可燃物
钻木取火——使温度达到可燃物的着火点
釜底抽薪——清除可燃物
杯水车薪——水太少了,不能使温度降至可燃物着火点以下
考点4 灭火器及原理
有关反应的化学方程式: Na2CO3+2HCl=2NaCl+H2O+CO2↑ 产生的二氧化碳使装置中的压强增大,喷出混有二氧化碳的液体,有降温和隔绝空气的作用。 |
灭火器 | 灭火原理 | 适用范围 |
干粉灭火器 | 隔绝空气 | 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 (电器着火,先断电再灭火) |
二氧化碳灭火器 | 降温;隔绝空气 | 扑灭图书、档案、贵重设备、精密仪器等物的失火 (灭火时不留下任何痕迹而使物体损坏) |
水基型灭火器 | 隔绝空气 | 扑灭汽油、柴油、木材、棉布等的失火 |
考点5 爆炸
1.爆炸
可燃物在有限的空间内急剧地燃烧,在短时间内聚积大量的热,使气体的体积迅速膨胀而引起爆炸。
爆炸可能是化学变化(如火药、汽油、油罐爆炸)也可能是物理变化(如车胎、气球、高压锅、锅炉爆炸)
2.爆炸极限
可燃性气体或粉尘等在空气中达到一定含量时,遇到明火会发生爆炸,这个能发生爆炸的含量范围。
可燃性气体(如氢气、一氧化碳、甲烷、天然气、煤气)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;所以可燃性气体在点燃或加热前都要验纯,以防止发生爆炸。
3.防爆注意事项
(1)油库、面粉加工厂门口贴有“严禁烟火”的标志。
(2)煤气泄漏需要立即关闭阀门并打开窗户通风。
(不能用火种照明;不用用电设备,
如不在室内拨打电话、不能开电灯、不能开排气扇等)
(3)若燃气管道泄漏,不能用燃着的蜡烛检査,
可用涂肥皂水的方法去检查或用仪器检查。
4.与燃烧和爆炸有关的图标
5.利用爆炸为人类服务 定向爆破、开山采矿等
6.燃烧、爆炸、缓慢氧化、自燃的区别和联系(见下表):
| 区 别 | 联 系 | ||
反应条件 | 反应剧烈程度 | 反应现象 | ||
燃烧 | 跟氧气接触,温度达到着火点 | 剧烈 | 发光放热 | 燃烧、爆炸、 缓慢氧化、自燃 的实质都是氧化反应 |
爆炸 | 在有限的空间里急速燃烧, 热量来不及散失 | 非常剧烈 | 发光放热、爆炸 | |
缓慢氧化 | 跟氧气接触,温度没有达到着火点 | 缓慢 | 不发光,要放热 | |
自燃 | 跟氧气接触,缓慢氧化产生的热量不易散失,温度逐渐达到着火点 | 由缓慢转化成剧烈燃烧 | 由不明显到发光放热 |
考点6 易燃易爆物
- 易燃物:是指易燃烧以及一些可以引起其他物质燃烧的物质。常见的易燃物有硫、磷、酒精、液化石油气、
氢气、沼气、石油产品、发胶摩丝、柴草、面粉、煤粉、棉絮等。
2.易爆物:是指受热或受撞击时容易发生爆炸的物质。
3.在生产、运输、使用和存放易燃物和易爆物时的注意事项:
(1)必须严格遵守有关规定,绝不允许违章操作。
(2)在搬运易燃易爆物时,要轻拿轻放,防止撞击。
(3)要注意厂房、仓库等建筑物与周围建筑物之间要留有足够的防火距离,要有良好的通风设备和静电消除
设备,杜绝一切可能产生火花的因素,要做到人走电断,经常检查以防止自燃和爆炸。
4.火场自救、逃生
(1)要迅速判断安全出口;
(2)如果房间内有物品正在燃烧,不能随便开门,以防空气流通使火势更大。
(3)用湿毛巾捂住口鼻,以减少有毒物质、烟尘进入体内。
(4)房间里燃烧,由于空气的流通,上层空气中的有毒有害物质浓度大,而下层空气相对较多,所以逃生时应沿墙根蹲下靠近地面前进。
考点7 化学反应中的能量变化
1.化学反应在生成新物质的同时,还伴随能量变化,而能量的变化通常表现为热量的变化,即吸热或放热现象。还可以转化为其他形式的能量,如电能。
- 人类生活对能量的利用
生活 | 工业 | 航天 | 生产 | 人体新陈代谢 |
做饭、取暖等 | 发电、烧制陶瓷、 冶炼金属等 | 发射火箭等 | 开山采矿、定向爆炸、拆除危旧建筑等 | 人体自身维持体温和日常活动所需要的能量等 |
考点8 燃料及其应用
1.化石燃料:煤、石油、天然气,是古代生物遗骸经一系列复杂变化而形成的,都是混合物,不可再生能源。
2.煤——工业的“粮食”
(1)煤的组成:主要含碳元素,还含少量的氢、氮、氧、硫等元素
(2)煤的加工:“干馏”——隔绝空气加热,发生化学变化,得到焦炭(冶炼金属)、煤焦油(化工原料)、煤气(主要含氢气、一氧化碳、甲烷,用作燃料)
(3)煤燃烧会产生SO2、NO2等,会形成酸雨
酸雨的危害:
①危害人体健康;②破坏土壤、森林和植被;③腐蚀建筑物及金属制品;④水体酸化,严重影响水生植物的生长
防治酸雨措施:
①大力推广使用脱硫煤; ②用天然气或者其他清洁能源代替煤
3.石油——工业的“血液”
(1)石油的组成:主要含碳和氢元素,另外还含有氮元素,含铅化合物等。
(2)石油的加工:“分馏”——利用石油中各成分的沸点不同,分馏得到各种产品。(物理变化)
4.天然气
(1)主要成分:甲烷(CH4)
(2)存 在:天然气、沼气、坑气、瓦斯、可燃冰等中。
(3)物理性质:无色无味气体、难溶于水、密度比空气的小。
(4)化学性质:可燃性 化学方程式:CH4+2O22H2O+ CO2
| 实验现象 | 结论 | |
导管口的甲烷燃烧 | 发出淡蓝色火焰 | 甲烷具有可燃性 | |
干冷的烧杯内壁 | 干冷的烧杯中出现水雾 | 说明甲烷一定含有氢元素。 | |
内壁涂有的澄清石灰水 | 澄清石灰水变浑浊 | 说明甲烷一定含有碳元素。 |
【补充】把秸秆、杂草、人畜粪便等废弃物放在密闭的沼气池中发酵,就可制得沼气。
农村制取和使用沼气的主要意义:
(1)可解决农村燃料问题;(2)可改善农村环境卫生:(3)可提高肥料质量;(4)促进农业生产的发展。
【补充】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,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)
【补充】鉴别氢气、一氧化碳、甲烷:检验燃烧的产物(导出点燃,在火焰上方分别罩一个冷而干燥的烧杯,看烧杯内壁是否出现水雾现象;把烧杯迅速倒过来,立即注入澄清石灰水,看是否变浑浊。)
【补充】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。
5.乙醇:(C2H5OH),俗名酒精。(可再生能源)
(1)物理性质:无色透明,有特殊气味的液体,易挥发,能与水以任意比互溶。
(2)酒精制取:①原料:高粱、玉米、薯类等;②生产方式:发酵、蒸馏。
(3)化学性质:可燃性,燃烧时发出蓝色火焰。
化学方程式:C2H5OH+3O23H2O+2CO2
(4)用途:作燃料,汽油中加入适量乙醇作为燃料,可节省石油资源,并在一定程度上减少汽车尾气的污染。医疗上杀菌消毒。
6.氢气:(H2)
(1)物理性质:无色、无味的气体,密度比空气小,难溶于水。
(2)化学性质:可燃性 本身无毒,燃烧产物是水,是最清洁燃料;化学方程式:2H2+O22H2O
(3)氢气作为未来最理想的燃料,优点:
①可用水作原料,有广泛的来源;
②燃烧放出的热量多,约为同质量汽油的三倍;
③燃烧产物是水,不污染环境。
缺点:①2H2O2H2↑+O2↑ ,
耗用电能制取成本高和贮存困难,目前还不能广泛使用。
(4)实验室制取H2:常用锌和稀硫酸
反应原理:Zn+H2SO4 = ZnSO4+H2↑,
发生装置:同实验室制取CO2的固液常温型,
收集装置:采用排水法或向下排空气法收集。
7.氢气的用途:作火箭、宇宙飞船的燃料;冶炼金属;合成氨、盐酸等
8.其他能源:正在利用和开发的新能源:太阳能、核能、风能、地热能、水能、潮汐能等。
(既解决化石能源面临耗尽之危,又可减少对环境的污染)
9.氢气、一氧化碳、甲烷比较
气体 | H2 | CO | CH4 | |
物理性质 | 色态味 | 无色无味的气体 | ||
密度 | 比空气小 | 比空气略小 | 比空气小 | |
溶解性 | 难溶于水 | 难溶于水 | 难溶于水 | |
化学性质 | 可燃性 | 2H2+O22H2O | 2CO + O22CO2 | CH4+2O22H2O+ CO2 |
还原性 | CuO+H2Cu+ H2O | CuO+COCu+CO2 Fe2O3+3CO 2Fe+3CO2 | 无 | |
检验方法 | ①点燃,检验燃烧产物; ②通过灼热氧化铜,检验产物 | ①点燃,检验燃烧产物; ②通过灼热氧化铜,检验产物 | 点燃,检验燃烧产物 |
考点9 合理利用与开发化石能源
- 合理开采化石能源,节约使用化石燃料
2.影响燃烧现象剧烈程度的因素:可燃物的性质、氧气的浓度、与氧气的接触面积
氧气的浓度越大,燃烧就越剧烈,可燃物与氧气接触面积越大,燃烧就越剧烈。
燃料不充分燃烧的缺点:产生的热量少,浪费资源,生成CO等污染空气的物质。
【生活应用】
(1)烧柴火时,不停的向炉膛扇风,增大与空气的接触。篝火晚会时,木材架空,增大氧气的量。
(2)天然气灶做饭时,火焰呈黄色或橙色,锅底有黑色固体出现,氧气不足,燃烧不充分,此时应该将炉具的进风口“调大”,增大空气的进气量。
3.汽车尾气中污染物:汽车尾气中污染物有CO、未燃烧的碳氢化合物、氮的氧化物、含铅化合物以及烟尘等。
防治措施:
(1)改进发动机的燃烧方式,以使汽油能充分燃烧;
(2)使用催化净化装置,使有害气体转化为无害物质;
(3)使用无铅汽油,禁止含铅物质排放;
(4)加大检测尾气力度,禁止未达环保标准的汽车上路;
(5)使用压缩天然气[CNG]或液化石油气[LPG]作燃料。
4.为减少燃料使用和汽车尾气的污染,措施有:
①减少煤等化石燃料的燃烧;
②用步行、骑自行车或乘公交车上班;
③植树造林,绿化环境,禁止乱砍乱伐;
④改善汽车发动机的燃烧方式,使燃料充分燃烧;
⑤安装尾气净化装置;
⑥使用清洁能源;
⑦加强监测和管理;