第四章燃料及其燃燒(答案)

1、騰飛教育網(wǎng) 第四章 燃料及其燃燒4.1 燃燒與滅火一、燃燒的條件1、可燃物燃燒的條件溫度達到著火點著火點物質(zhì)燃燒所需的最低溫度與氧氣接觸2、燃燒的定義：有劇烈的發(fā)光發(fā)熱現(xiàn)象的化學(xué)反應(yīng)3、燃燒的三個條件燃燒一定要有氧氣參與嗎？實驗一：鎂帶在二氧化碳中燃燒現(xiàn)象：劇烈燃燒，生成白色與黑色固體 化學(xué)方程式：實驗二：鈉在氯氣中燃燒 現(xiàn)象：劇烈燃燒、黃色火焰，生成白煙?；瘜W(xué)方程式：二、滅火與防火1、緩慢氧化白磷自燃：與氧氣發(fā)生的比較緩慢沒有明顯現(xiàn)象的氧化反應(yīng)。二硫化碳是一種具有揮發(fā)性的有機溶劑。二硫化碳揮發(fā)后，白磷成為細小的顆粒留在濾紙上。著火點底，白磷跟空氣中的氧氣接觸后，發(fā)生

2、緩慢氧化，并放熱。隨著熱量的積聚，當(dāng)溫度達到白磷的著火點時，發(fā)生白磷的自燃，并引起濾紙的燃燒。如：鋼鐵生銹、食物腐敗、酒的釀造、人和動物的呼吸、衰老、橡膠的老化。2、爆炸在有限的空間里，可燃物（可燃性的氣體、可燃性的液體的蒸汽以及可燃性的粉塵）發(fā)生急速燃燒時，常會發(fā)生爆炸。一切可燃性的氣體、可燃性的液體的蒸汽、可燃性的粉塵在空氣中的濃度達到一定范圍時，都可能發(fā)生爆炸。這個濃度范圍叫做爆炸極限。物質(zhì)名稱爆炸極限(體積百分數(shù))汽油1.36乙醚1.8536.5酒精3.319氫氣4.174.2天然氣5.016煤油1.47.43、滅火與防火的原理隔絕空氣或者氧氣（滅火器、鍋蓋）降低可燃物的溫度到著火點以

3、下（水）移走可燃物（森林著火砍樹開辟隔離帶）4、滅火器原理、選擇及操作（1）原理簡易滅火器：干粉滅火器：（2）滅火器選擇STOP30噴霧滅火器法國公司Aktikam的STOP30噴霧滅火器,既安全又快捷撲滅家庭、工廠、花園或營地的小火。噴霧時間更持久(可用45秒鐘,普通滅火器只能維持45秒鐘),更迅速撲滅火種。STOP30它能徹底撲滅不同類型的火災(zāi)(例如因紙、油、溶劑和燃料引起的火災(zāi)),且可以安全地使用在最高達380伏特的電器用品上。它是高度耐熱的。STOP30主要由含多價添加劑(陰離子及酸鹼性兼?zhèn)涞膹埩钚詣?、甘油及防腐?的水組成,以氮氣推進,該成分會形成快速覆蓋火焰的泡沫。泡沫產(chǎn)生一層薄

4、膜,阻絕氧氣,防止死灰復(fù)燃,令火焰在幾秒鐘內(nèi)熄滅。STOP30不危害健康,不刺激眼睛或皮膚,不含毒性,符合環(huán)保原則,它90%的成份可于5天后作生物分解。家庭防火安全家庭不妨配備以下幾樣?xùn)|西，即一只小型家用滅火器，一根繩子，一只手電筒和幾具簡易的防煙面罩。研究表明，煙霧中含有氫氰酸、丙烯醛、一氧化碳等有害氣體，許多喪生者大都被毒煙熏死。此外，微粒碳也是煙霧中的殺手之一，防止微粒碳的傷害乃是當(dāng)務(wù)之急。然而，家庭如果備有一些簡易的防毒防煙口罩，在危急關(guān)頭，戴上防毒口罩，就能有效地抵御有毒煙霧的侵襲而死里逃生。如果沒有口罩，毛巾也是可以應(yīng)付突發(fā)情況的，尤其是浸水后使用效果更佳。如果平時花點錢備足以上四

5、樣?xùn)|西，并放在家人比較熟悉且隨手可取之處，在危急關(guān)頭定能幫上大忙。三、燃料的充分燃燒提高燃料利用率的措施：外部不間斷的供應(yīng)足夠的氧氣促進燃燒把固體燃料粉碎，把液體燃料噴成霧狀，增大燃料跟空氣的接觸面。改進設(shè)備，防止熱量散失。小結(jié)一、燃燒的條件二、滅火與防火4.2 碳一、碳 同素異形體1碳是組成物質(zhì)的重要元素。自然界里含碳元素的單質(zhì)和化合物占物質(zhì)總數(shù)的90%以上。2碳的單質(zhì)金剛石和石墨（1）金剛石閱讀“扶南出金剛，生水底石上，如鐘乳狀，體似紫石英，可以刻玉，人沒水取之，雖鐵錘擊之亦不傷?！苯饎偸翘烊晃镔|(zhì)里最硬的物質(zhì)用途1：切割玻璃用途2：制成鉆石金剛石的結(jié)構(gòu)（2）石墨“用小刀削一些鉛筆芯，觸摸

6、鉛筆芯粉末”石墨是自然界最軟的物質(zhì)之一用途1：作筆芯有滑膩感：作潤滑劑石墨的結(jié)構(gòu)“用鉛筆芯串聯(lián)成一個電路，觀察燈泡是否明亮” 石墨能導(dǎo)電熔點高金剛石與石墨的物理性質(zhì)物質(zhì)性質(zhì)用途石墨質(zhì)地軟導(dǎo)電熔點高制筆芯高溫坩堝電極金剛石是最硬的天然物質(zhì)鉆探切削金屬和玻璃制鉆石（3）富勒烯碳元素組成的第三種單質(zhì)化學(xué)式：C603同素異形體：同種元素組成的不同的單質(zhì)。4無定形碳：由石墨的微小晶體和少量雜質(zhì)組成 木炭、活性炭、焦炭、炭黑判斷：同素異形體 金剛石、石墨、富勒烯 一氧化碳、二氧化碳 紅磷、白磷 水、雙氧水 氧氣、臭氧二、單質(zhì)碳的性質(zhì)1、物理性質(zhì)吸附性吸附色素吸附氣體活性炭吸附各種氣體的數(shù)據(jù)（同種活性炭1克

7、、15、常壓。）氣體H2O2SO2CO2Cl2吸附的體積（V/厘米3）4.78.238047.6235沸點（t/）-252.7-183-10.1-78.5-34式量232644471找一找：活性炭吸附氣體的能力與氣體的什么性質(zhì)有關(guān)？2、化學(xué)性質(zhì)常溫下：化學(xué)性質(zhì)穩(wěn)定高溫下的化學(xué)性質(zhì)（1）可燃性完全燃燒：不完全燃燒：（2）還原性實驗一：木炭還原氧化銅現(xiàn)象：黑色固體變成紅色，澄清石灰水變渾濁?；瘜W(xué)方程式：還原劑奪取氧的物質(zhì)。氧化劑提供氧的物質(zhì)。還原劑具有還原性；氧化劑具有氧化性；氧化反應(yīng)物質(zhì)與氧發(fā)生的化學(xué)反應(yīng)還原反應(yīng)含氧化合物里的氧被奪取的反應(yīng)。實驗二：木炭與二氧化碳反應(yīng)化學(xué)方程式：小結(jié)碳的單質(zhì)：金

8、剛石石墨富勒烯同素異形體：C、P、O碳的物理性質(zhì)：特殊的物理性質(zhì)吸附性碳的化學(xué)性質(zhì)：可燃性還原性4.3 化學(xué)燃料世界能源結(jié)構(gòu)發(fā)展18世紀60年代：薪柴煤炭20世紀20年代：煤炭石油、天然氣20世紀70年代：石油、天然氣以再生能源為基礎(chǔ)的新型能源一、化石燃料化石燃料：煤、石油和天然氣等由古代生物腐爛后，經(jīng)過長期地質(zhì)條件的變化，在地層中形成的大面積的可燃性礦物。1、煤及其產(chǎn)品煤：主要含碳，少量的S、P、H、N、O等元素；管道煤氣：主要可燃性成分為H2、CH4、CO；水煤氣：主要可燃性成分為H2、CO；制取方法：水跟赤熱的炭反應(yīng)生成；化學(xué)方程式：2、石油（原油）主要含有碳、氫元素。是多種化合物的混合

9、物。石油的分餾（物理方法）實驗分餾產(chǎn)物：石油氣、汽油、煤油、柴油、潤滑油、石蠟、瀝青3、天然氣主要成分：甲烷CH4 甲烷的物理性質(zhì)：無色、無味的氣體，極難溶于水可用排水法收集密度小于空氣可用向下排空氣法收集甲烷的化學(xué)性質(zhì)可燃性化學(xué)方程式：二、綠色能源核能正逐步取代化石能源氫能將成為開發(fā)新能源的重點優(yōu)點：燃燒熱值高；無污染氫氣的制備氫氣的貯存某些金屬具有很強的捕捉氫的能力，在一定的溫度和壓力條件下，這些金屬能夠大量“吸收”氫氣，反應(yīng)生成金屬氫化物，同時放出熱量。其后，將這些金屬氫化物加熱，它們又會分解，將儲存在其中的氫釋放出來。這些會“吸收”氫氣的金屬，稱為儲氫合金。儲氫合金的儲氫能力很強。單位

10、體積儲氫的密度，是相同溫度、壓力條件下氣態(tài)氫的1000倍，也即相當(dāng)于儲存了1000個大氣壓的高壓氫氣。由于儲氫合金都是固體，既不用儲存高壓氫氣所需的大而笨重的鋼瓶，又不需存放液態(tài)氫那樣極低的溫度條件，需要儲氫時使合金與氫反應(yīng)生成金屬氫化物并放出熱量，需要用氫時通過加熱或減壓使儲存于其中的氫釋放出來，如同蓄電池的充、放電，因此儲氫合金不愧是一種極其簡便易行的理想儲氫方法。 其他新能源：地?zé)崮?、風(fēng)能、太陽能小結(jié)化石燃料污染、破壞環(huán)境儲量有限綠色能源天然氣可燃性總結(jié)燃燒和滅火可燃物燃燒的條件單質(zhì)碳的性質(zhì)及一氧化碳、二氧化碳的性質(zhì)氫氣的制法與性質(zhì)對照氫氣、炭、一氧化碳的還原性溶洞的形成及碳酸鈣的性質(zhì)二

11、氧化碳的制備（啟普發(fā)生器）能源（化石燃料和綠色能源）對比學(xué)習(xí)CO和CO2的性質(zhì)他們說的對嗎？1、有人說：我只要聞到煤氣的氣味就會關(guān)上開關(guān)，哪會中毒呢？2、有人說：只要在廚房放一盆水就可防止煤氣中毒。一、物理性質(zhì)CO2CO色態(tài)味無色無味氣體無色無味氣體密度大于空氣略小于空氣溶解性能溶難溶固態(tài)的二氧化碳叫做干冰。干冰的用途（1）人工降雨（2）冷藏食品（3）人造云霧實驗一 實驗二 實驗三：CO燃燒CO2CO與水反應(yīng)反應(yīng)不反應(yīng)與堿溶液反應(yīng)反應(yīng)不反應(yīng)可燃性無有可燃性還原性無有還原性毒性無有實驗裝置判斷這個反應(yīng)中的氧化劑和還原劑還原劑 氧化劑注意事項： 1CO氣體早出晚歸（同H2）； 2尾氣必須收集或者燃

12、燒掉，防止污染空氣。你知道嗎？為什么盛有澄清石灰水的試劑瓶內(nèi)壁上總有一層白色物質(zhì)呢？討論1、溫室效應(yīng)有什么影響？2、溫室效應(yīng)的防治方法？溫室效應(yīng)對氣候的影響含碳燃料(如煤、石油、天然氣)的燃燒產(chǎn)生大量的二氧化碳，產(chǎn)生溫室效應(yīng)，使地球的氣溫不斷上升。極地的冰融化，海平面上升，淹沒沿海土地；使更多的水蒸氣進入大氣，一些富饒的土地將會變成沙漠。練習(xí)1在使用燃氣熱水器時，若通風(fēng)不暢，易使人中毒，造成中毒的氣體是（ ） A氧氣B氮氣 C二氧化碳D一氧化碳答案：D2宣傳科學(xué)知識，揭露偽科學(xué)是化學(xué)工作者的義務(wù)。下列各項中，屬于偽科學(xué)的是（ ） A用液態(tài)氫作燃料發(fā)射火箭 B用干冰進行人工降雨 C用催化劑把水變

13、成汽油 DCO氣體可用來冶煉金屬答案：C3CO和CO2相同的是（ ） A物理性質(zhì)相同 B化學(xué)性質(zhì)相同 C組成元素相同 D相對分子質(zhì)量相同答案：C4你能用多少種方法鑒別CO和CO2氣體呢？（1）分別通入澄清的石灰水，觀察石灰水是否變渾濁。（2）分別通入石蕊試液，觀察溶液是否變紅。（3用燃著的木條分別伸入，觀察火焰是否熄滅。（4）分別通入灼熱的氧化銅，觀察是否變紅色。一氧化碳、二氧化碳的性質(zhì)三、一氧化碳1、物理性質(zhì)無色、無味的氣體密度略小于空氣不能采用排空氣法收集（空氣的密度1.29g/L，一氧化碳的密度1.25g/L）難溶于水可采用排水法收集（一體積水僅能溶解0.02體積一氧化碳）2、化學(xué)性質(zhì)（

14、1）可燃性現(xiàn)象：淡藍色的火焰化學(xué)方程式：（2）還原性實驗一：一氧化碳還原氧化銅現(xiàn)象：黑色氧化銅變成紅色，澄清石灰水變渾濁化學(xué)方程式：實驗二：一氧化碳還原氧化鐵 化學(xué)方程式：這兩個反應(yīng)中，還原劑是_。答案：CO（3）毒性與血液反應(yīng)一氧化碳與血紅蛋白的結(jié)合能力是氧氣的210倍！血液與一氧化碳結(jié)合后就不輸送氧氣，人體就會缺氧，感到頭痛、惡心、記憶力減退等，吸入多量的一氧化碳，會使人窒息死亡。四、二氧化碳的性質(zhì)1、物理性質(zhì)無色、無味的氣體密度_空氣答案：可用向上排空氣法收集可溶于水固體俗名：干冰2、化學(xué)性質(zhì)（1）與水反應(yīng)： 能使紫色石蕊變紅（2）與堿溶液反應(yīng) (如：澄清石灰水)：（3）氧化性：與木炭反

15、應(yīng)：與金屬鎂反應(yīng)：3、二氧化碳對氣候、人體的影響對全球氣候的影響：二氧化碳排放過多，引起_。答案：溫室效應(yīng) 對人體的影響二氧化碳含量%對人體的影響1氣悶、頭暈、心悸45氣喘、頭痛、眩暈10神志不清、呼吸停止、死亡4、應(yīng)用光合作用的原料干冰、液態(tài)二氧化碳用于滅火干冰用于人工降雨和保藏食品巧用二氧化碳制氧氣：有幾種方法可以獲得二氧化碳哪種能獲得少量純凈的二氧化碳？比較反應(yīng)物的狀態(tài)對化學(xué)反應(yīng)的影響反應(yīng)物CaCO3顆粒CaCO3粉末Na2CO3粉末反應(yīng)程度劇烈適中劇烈五、二氧化碳的實驗室制法原料：大理石（或 石灰石）、稀鹽酸（注意：不能用稀硫酸代替）原理：裝置： or 反應(yīng)裝置裝置AB適用的反應(yīng)物固體

16、固體+液體反應(yīng)條件加熱常溫例如KClO3制氧氣氫氣H2O2制氧氣啟普發(fā)生器優(yōu)點：隨制隨停缺點：1、消耗藥品多；2、只能使用塊狀固體，不能使用粉狀固體；3、不能受熱，反應(yīng)也不能放熱，防止發(fā)生器炸裂。練習(xí)右圖四組裝置能起到與啟普發(fā)生器相同效果的是_。答案：B、D如何檢驗裝置的氣密性？關(guān)閉活塞，往長頸漏斗中加水，看水是否漏至試管中。若氣密性良好，則加入長頸漏斗的水不會進入試管當(dāng)中；試管內(nèi)空氣被密封，無法排出，存在氣壓。收集與檢驗收集：向上排空氣法（二氧化碳密度大于空氣）驗滿的方法：燃著的木條放在瓶口熄滅檢驗的方法：通入澄清的石灰水變渾濁補充：氫氣的性質(zhì)及制法一、氫氣的物理性質(zhì)無色無味的氣體密度小于空

17、氣可用向下排空氣法收集難溶于水可用排水法收集用于填充氣球二、化學(xué)性質(zhì)1、可燃性（注意：點燃氫氣前要驗純）淡藍色的火焰2、還原性氫氣還原氧化銅現(xiàn)象：黑色氧化銅變成紅色，試管口有水生成化學(xué)方程式：氫氣作為_，具有_，發(fā)生_反應(yīng)。答案：還原劑還原性氧化三、實驗室制取氫氣原料：鋅粒、稀硫酸（或稀鹽酸）裝置：啟普發(fā)生器（或簡易裝置）啟普發(fā)生器氣密性檢驗的原理：關(guān)閉活塞后，底座里面形成一個密閉的體系，有一定的壓強，再往其中加水時，由于內(nèi)部氣體無法排出，所以水也無法進入。更換藥品：固體：關(guān)閉活塞，讓液體壓入球形漏斗，然后用塞子塞住球形漏斗上口，再將底座上部的橡皮塞取下，更換、添加固體。液體：用塞子塞住球形漏斗上口，打開底座下部的活塞，讓液體流出，再塞緊活塞，從球形漏斗加入相應(yīng)的酸。啟普發(fā)生器制備氣體打開活塞，讓固體和液體接觸，可以不斷地產(chǎn)生氣體；當(dāng)氣體收集滿或者不再需要時，關(guān)閉活塞，底座內(nèi)氣體壓強增大，將酸壓入球形