燃料及其燃燒解析實(shí)用教案

1、3、可燃物燃燒(rnsho)的條件：現(xiàn)象：銅片上的白磷燃燒起來(q li)了 銅片上的紅磷和水中的白 磷都不能燃燒實(shí)驗(yàn)(shyn)1：燃燒的條件(P97)銅片紅磷白磷白磷熱水實(shí)驗(yàn)：燃燒的條件可燃物燃燒的條件 可燃物要與氧氣接觸 可燃物的溫度要達(dá)到著火點(diǎn)注意：兩個(gè)條件必須同時(shí)滿足問題：怎樣使熱水下的白磷燃燒起來 方法：對(duì)準(zhǔn)白磷通入氧氣(或空氣)第1頁/共65頁第一頁，共65頁。二、可燃物的燃燒(rnsho)：實(shí)驗(yàn)2：鎂在二氧化碳(r yng hu tn)中燃燒(P98)點(diǎn)燃2Mg +CO2 2MgO +C1、劇烈(jli)燃燒、發(fā)出白光2、生成白色及黑色固體3、產(chǎn)生白煙實(shí)驗(yàn)3：鈉在氯氣中燃燒(P

2、98)現(xiàn)象： 1、產(chǎn)生黃色火焰2、產(chǎn)生白煙2Na+ Cl2 2NaCl點(diǎn)燃現(xiàn)象：第2頁/共65頁第二頁，共65頁。三、爆炸(bozh)：物質(zhì)在有限的空間發(fā)生的劇烈的物理及化學(xué)變化(huxu binhu)叫爆炸(P99)注意：可燃性氣體、可燃性液體的蒸汽或粉塵在空氣中濃度達(dá)到爆炸極限時(shí)，點(diǎn)火或遇火星(huxng)時(shí)都有可能發(fā)生爆炸。爆炸極限：H2 :4.1-74.2% C2H5OH:3.3-19%汽油:1.36 天然氣:5.016 乙醚:1.8536.5第3頁/共65頁第三頁，共65頁。A、H2 O2 B、 CO2 O2 C、CH4 N2 D、CH4 空氣(kngq) E、N2 O2 F、CO

3、空氣(kngq) G、H2 CH4 判斷：下列(xili)各組物質(zhì)在遇到明火時(shí)可能發(fā)生爆炸的是 ： 。課堂練習(xí)：ADF第4頁/共65頁第四頁，共65頁。1、緩慢(hunmn)氧化：四、滅火(mi hu)與防火例：鋼鐵(gngti)生銹 食物腐敗 橡膠老化等由緩慢氧化引起的自發(fā)燃燒叫自燃例：白磷自燃 稻草、秸稈、煤炭等的自燃實(shí)驗(yàn)4：白磷自燃把少量白磷溶解在二硫化碳中，然后將溶液滴在一張濾紙上，用鑷子夾住濾紙置于空氣中現(xiàn)象：原因：進(jìn)行比較緩慢，不易被覺察的氧化反應(yīng)叫緩慢氧化(P100)2、自燃：濾紙（白磷）自發(fā)燃燒白磷的緩慢氧化放熱白磷自燃濾紙燃燒第5頁/共65頁第五頁，共65頁。3、滅火(mi

4、hu)加熱2NaHCO3 Na2CO3 + H2O + CO2 2NaHCO3 +H2SO4 Na2SO4 +H2O +CO2滅火(mi hu)的方法：將可燃物與空氣(kngq)隔絕 將可燃物的溫度降到著火點(diǎn)以下問題：著火點(diǎn)能不能降低？為什么？原理：第6頁/共65頁第六頁，共65頁。實(shí)驗(yàn)：CO2滅火泡末滅火器：撲滅(p mi)(p mi)一般材料著火干粉滅火器：撲滅(p mi)(p mi)油類、電器設(shè)備的火災(zāi)液態(tài)CO2CO2滅火器：撲滅(p mi)(p mi)精密儀器、文件檔案、 貴重物品的火災(zāi)4 4、滅火器種類(zhngli)(zhngli)：實(shí)驗(yàn)(shyn)5：CO2 滅火現(xiàn)象：下面的蠟燭

5、火焰先熄滅， 上面的蠟燭火焰后熄滅原因：CO2既不能燃燒又不能支持燃燒， CO2的密度比空氣大第7頁/共65頁第七頁，共65頁。五、比較(bjio)燃燒緩慢氧化自燃爆炸不同處相同處聯(lián) 系發(fā)光(f un)、發(fā)熱(f r)但發(fā)熱劇烈緩慢不發(fā)光、發(fā)光、發(fā)熱劇烈發(fā)光、發(fā)熱劇烈都 放 出 熱 量、都 是 氧 化 反 應(yīng)緩 慢 氧 化-引 起 自 燃燃燒-引 起 爆 炸第8頁/共65頁第八頁，共65頁。金剛石石墨(shm)足球(zqi)烯4.2 碳第9頁/共65頁第九頁，共65頁。一、金剛石和石墨(shm)1、物理性質(zhì)(wl xngzh)金剛石石 墨1、無色透明，正八面體形狀(xngzhun)固體1、深灰

6、色不透明細(xì)鱗片狀固體、有滑膩感2、在自然界里硬度最大2、質(zhì)軟3、不導(dǎo)電、不導(dǎo)熱3、導(dǎo)電、導(dǎo)熱第10頁/共65頁第十頁，共65頁。2、用途(yngt)金剛石石墨(shm)作鉆頭(zun tu)作耐高溫的潤(rùn)滑劑 作鉛筆芯 作電極 作裝飾品 鉆石作玻璃刀第11頁/共65頁第十一頁，共65頁。 在電車頂上的兩根導(dǎo)電桿跟電線接觸(jich)處分別裝上一塊石墨制成的滑塊，以保證行駛時(shí)供電。為什么要選用石墨來制滑塊？石墨具有潤(rùn)滑、導(dǎo)電(dodin)的性質(zhì)第12頁/共65頁第十二頁，共65頁。3、碳元素(yun s)的單質(zhì)：主要(zhyo)：金剛石、石墨另：木炭、焦炭、活性炭 、炭黑(tn hi)（均屬無定形

7、碳）再有再有: C60（足球烯）等（足球烯）等足球烯第13頁/共65頁第十三頁，共65頁。4、金剛石和石墨(shm)的組成元素如果將某種未知物質(zhì)X（其中不含氧元素），在純凈的氧氣里燃燒，實(shí)驗(yàn)(shyn)測(cè)定，只有一種生成物二氧化碳，你認(rèn)為X是由什么元素組成的？X + O2 CO2點(diǎn)燃結(jié)論(jiln)：X是由碳元素組成的第14頁/共65頁第十四頁，共65頁。5 5、同素異形現(xiàn)象、同素異形現(xiàn)象(xinxing)(xinxing)和和同素異形體同素異形體（1）同素異形現(xiàn)象(xinxing)：一種元素形成幾種單質(zhì)的現(xiàn)象(xinxing)叫做同素異形現(xiàn)象(xinxing) P107（2）同素異形體：由同

8、一種(y zhn)元素形 成的多種單質(zhì)，叫做這種元素的同素異形體 P107金剛石C石墨 CC60白磷 P紅磷 P氧氣 O2臭氧 O3第15頁/共65頁第十五頁，共65頁。碳原子的排列(pili)不同金剛石和石墨物理性質(zhì)有很大差異(chy)的原因：金剛石石墨(shm)第16頁/共65頁第十六頁，共65頁。二、無定形碳(w dn xn tn)木炭(mtn)活性炭焦炭炭黑無定形碳(w dn xn tn) 用 途吸附劑冶煉金屬、生產(chǎn)水煤氣（H2+CO）油墨、顏料、橡膠輪胎中的填充劑做燃料、吸附劑、制造黑火藥第17頁/共65頁第十七頁，共65頁。吸附作用(zuyng)：氣體或溶液里的物質(zhì)被吸附在固體表面

9、的作用(zuyng)，叫做吸附作用(zuyng)。 演示實(shí)驗(yàn)1：木炭(mtn)吸附色素（紅墨水）結(jié)論：紅色消失演示實(shí)驗(yàn)(shyn)2：木炭吸附紅棕色的二氧化氮?dú)怏w結(jié)論：紅棕色消失第18頁/共65頁第十八頁，共65頁。原因：它們具有(jyu)疏松多孔的結(jié)構(gòu)。木炭和活性炭為什么具有吸附能力？第19頁/共65頁第十九頁，共65頁。常溫下，碳的化學(xué)性質(zhì)常溫下，碳的化學(xué)性質(zhì)(huxu xngzh)很穩(wěn)定很穩(wěn)定、古代字畫歷經(jīng)千年(qin nin)不變色、檔案材料需用(x yn)碳素墨水書寫、鉆石恒久遠(yuǎn)，一顆永流傳三、單質(zhì)碳的化學(xué)性質(zhì)三、單質(zhì)碳的化學(xué)性質(zhì)第20頁/共65頁第二十頁，共65頁。高溫下，碳的活動(dòng)

10、性大大高溫下，碳的活動(dòng)性大大(d d)增強(qiáng)增強(qiáng)1、碳的可燃性C + O2 CO2點(diǎn)燃點(diǎn)燃(din rn)氧氣(yngq)充足，完全燃燒氧氣不充足，不完全燃燒2C + O2 2CO點(diǎn)燃點(diǎn)燃第21頁/共65頁第二十一頁，共65頁。石灰水木炭粉和氧化銅高溫(gown)2 2、碳的還原性22現(xiàn)象(xinxing)：黑色固體(gt)變紅 產(chǎn)生使石灰水變渾濁的氣體、碳還原氧化銅 P108C + CuO Cu + CO2第22頁/共65頁第二十二頁，共65頁。、碳還原(hun yun)二氧化碳CO2CO高溫高溫C + CO2 2CO 現(xiàn)象(xinxing)：炭粉紅(fnhng)熱并逐漸減少炭粉第23頁/共6

11、5頁第二十三頁，共65頁。三、氫氣(qn q)的化學(xué)性質(zhì)1、氫氣(qn q)的可燃性2H2+O2 2H2O點(diǎn)燃點(diǎn)燃現(xiàn)象(xinxing)：產(chǎn)生淡藍(lán)色火焰燒杯內(nèi)壁有水珠產(chǎn)生第24頁/共65頁第二十四頁，共65頁。2、氫氣(qn q)的還原性實(shí)驗(yàn)：氫氣(qn q)還原氧化銅H2 + CuO Cu + H2O 黑色固體(gt)變紅試管口有水珠產(chǎn)生置換反應(yīng)：一種單質(zhì)和一種化合物反應(yīng)生成另一種單質(zhì)和另一種化合物，這樣的反應(yīng)叫置換反應(yīng)?，F(xiàn)象：A + BC B + AC單質(zhì)單質(zhì)化合物化合物第25頁/共65頁第二十五頁，共65頁。H2還原(hun yun)CuO實(shí)驗(yàn)應(yīng)注意事項(xiàng)：1、試管(shgun)口要向下傾

12、斜（防止水倒流引起試管(shgun)破裂）2、通H2的導(dǎo)管要伸到試管底部（將空氣排出，防止發(fā)生爆炸）3、先通H2后加熱（將空氣排出，防止發(fā)生爆炸）4、實(shí)驗(yàn)完成后，先停止加熱，再繼續(xù)通H2到 試管冷卻（防止生成的Cu被重新氧化）第26頁/共65頁第二十六頁，共65頁。物質(zhì)與氧的反應(yīng)(fnyng)叫氧化反應(yīng)(fnyng)3、氧化(ynghu)還原反應(yīng)氧化(ynghu)反應(yīng)：還原反應(yīng)：氧化還原反應(yīng)：含氧化合物中的氧被奪去的反應(yīng)叫還原反應(yīng)一種物質(zhì)被氧化，同時(shí)另一種物質(zhì)被還原的反應(yīng)叫氧化還原反應(yīng)H2 + CuO Cu + H2O C + CuO Cu + CO2高溫22第27頁/共65頁第二十七頁，共6

13、5頁。C + CuO Cu + CO2高溫(gown)22氧化劑： 能提供氧的物質(zhì)(wzh)叫氧化劑（具氧化性）（常見(chn jin)的氧化劑：O2、Cu0 、Fe2O3等金屬氧化物）還原劑：（常見的還原劑：C、H2、CO等）能奪取氧的物質(zhì)叫還原劑（具還原性）4、氧化劑、還原劑氧化劑還原劑被氧化被還原氧化產(chǎn)物還原產(chǎn)物第28頁/共65頁第二十八頁，共65頁。H2 + CuO Cu + H2O 氧化劑還原劑被氧化(ynghu)被還原(hun yun)氧化(ynghu)產(chǎn)物還原產(chǎn)物記憶方法：降氧升還化合價(jià)降低( ) ：被 ，發(fā)生 反應(yīng)，得到 產(chǎn)物?；蟽r(jià)升高( ) ：被 ，發(fā)生 反應(yīng)，得到 產(chǎn)物。

14、氧化劑還原劑還原氧化還原還原氧化氧化0+20+1第29頁/共65頁第二十九頁，共65頁。（一）、CO的物理性質(zhì)： 1、無色無味的氣體(qt) 2、難溶于水（可用排水法收集） 3、密度略小于空氣（密度略小于或略大于空氣(kngq)的氣 體不能用排空氣(kngq)法收集）例：CO四、一氧化碳(yynghutn)的性質(zhì)第30頁/共65頁第三十頁，共65頁。（二）、CO的化學(xué)性質(zhì)(huxu xngzh)現(xiàn)象(xinxing)：生成使澄清石灰水變渾濁(hnzhu)的氣體產(chǎn)生藍(lán)色火焰 1、可燃性:P1112CO + O2 2CO2 點(diǎn)燃煤氣的主要成分：CO 天然氣的主要成分：CH4水煤氣的主要成分：H2

15、和CO 的混合氣體第31頁/共65頁第三十一頁，共65頁。下層(xicng)：中層(zhngcng)：上層(shngcng)：C + O2 CO2 點(diǎn)燃2C + O2 2CO 點(diǎn)燃2CO + O2 2CO2 點(diǎn)燃C + CO2 2CO 高溫空氣煤爐里的反應(yīng)第32頁/共65頁第三十二頁，共65頁。2、還原性：、還原性：加熱(ji r)CO + CuO Cu + CO2 （1）CO還原(hun yun)CuO 現(xiàn)象(xinxing)：黑色粉末變紅石灰水變渾濁實(shí)驗(yàn)注意事項(xiàng)：先通CO后加熱反應(yīng)結(jié)束后，先停止加熱，再繼續(xù)通 CO 至玻管冷卻點(diǎn)燃燒掉原因：CO有毒，會(huì)污染空氣尾氣處理：目的：將CO轉(zhuǎn)化為C

16、O2防止污染空氣）第33頁/共65頁第三十三頁，共65頁。Fe2O3現(xiàn)象(xinxing)：紅色(hngs)粉末變黑生成(shn chn)使澄清石灰水變渾濁的氣體（2）CO還原氧化鐵3CO + Fe2O3 2Fe + 3CO2 高溫（3）CO的毒性 CO與血液中的血紅蛋白結(jié)合，造成人體缺氧而中毒死亡第34頁/共65頁第三十四頁，共65頁。CO + 金屬(jnsh)氧化物 金屬(jnsh) + CO2 C + 金屬(jnsh)氧化物 金屬(jnsh) + CO2 H2 + 金屬(jnsh)氧化物 金屬(jnsh) + H2O 除去CO2中少量CO：通過灼熱(zhur)的CuO 除去CO中少量CO

17、2：通過灼熱(zhur)的C或通過NaOH溶液 除去CuO中少量C：空氣中灼燒 除去CuO中少量Cu：空氣中灼燒 除去空氣中少量O2：點(diǎn)燃P或通過灼熱(zhur)的Cu網(wǎng)規(guī)律(gul)2、 規(guī)律1、第35頁/共65頁第三十五頁，共65頁。沒有(mi yu)顏色，沒有(mi yu)氣味的氣體可溶于水（1：1）密度比空氣大 固體CO2干冰 固體H2O冰五、二氧化碳(r yng hu tn)：CO21、CO2的物理性質(zhì)(wl xngzh)區(qū)別：第36頁/共65頁第三十六頁，共65頁。CO2與H2O的反應(yīng)(fnyng)2、CO2的化學(xué)性質(zhì)(huxu xngzh)CO2 + H2O H2CO3 H2CO

18、3 H2O + CO2紫色石蕊(sh ru)(sh ru)試液變紅: :加熱后又變成紫色:將二氧化碳通入紫色石蕊試液中,然后再加熱第37頁/共65頁第三十七頁，共65頁。CO2 + Ca(OH)2 CaCO3+ H2O 現(xiàn)象(xinxing)：石灰水變渾濁CO2與石灰水的反應(yīng)(fnyng)CO2 + H2O +CaCO3 Ca(HCO3)2現(xiàn)象:石灰水先變渾濁(hnzhu), 然后又變澄清,情況1:石灰水中通入少量二氧化碳情況2:石灰水中通入過量二氧化碳, CO2 + Ca(OH)2 CaCO3+ H2O 加熱后澄清的液體又變渾濁. Ca(HCO3)2 CO2+ H2O +CaCO3 最后再加

19、熱注意:CaCO3不溶于水, 而Ca(HCO3)2可溶于水第38頁/共65頁第三十八頁，共65頁。溶洞的形成:含有不溶性CaCO3的石灰?guī)r在與水及二氧化碳的共同作用下逐漸變成可溶性的Ca(HCO3)2而被溶解(rngji),形成溶洞;在洞里, Ca(HCO3)2又不斷分解生成CaCO3逐漸沉積,形成千姿百態(tài)的鐘乳石,石筍,石柱和地下河流-喀斯特地貌.(廣西桂林的七星巖,蘆笛巖)第39頁/共65頁第三十九頁，共65頁。喀斯特地貌第40頁/共65頁第四十頁，共65頁。第41頁/共65頁第四十一頁，共65頁?？λ固氐孛驳?2頁/共65頁第四十二頁，共65頁。第43頁/共65頁第四十三頁，共65頁。第

20、44頁/共65頁第四十四頁，共65頁。第45頁/共65頁第四十五頁，共65頁。保藏(bocng)食品人工降雨供植物光合作用滅火原因(yunyn)：CO2不能燃燒，也不能支持燃燒 CO2的密度比空氣大現(xiàn)象：下面的蠟燭先熄滅(xmi)，上面的蠟燭后熄滅(xmi)3、CO2的用途第46頁/共65頁第四十六頁，共65頁。4.3 CO2的制法石灰石大理石第47頁/共65頁第四十七頁，共65頁。白堊(bi )蛋殼(dn k)第48頁/共65頁第四十八頁，共65頁。冰州石（自然界中最純凈(chnjng)的碳酸鈣晶體）第49頁/共65頁第四十九頁，共65頁。高溫CaCO3 CaO + CO21. CO2的工業(yè)

21、(gngy)制法：高溫(gown)煅燒石灰石CaCO3第50頁/共65頁第五十頁，共65頁。實(shí)驗(yàn)室制取氣體實(shí)驗(yàn)室制取氣體(qt)的一般思路和方法：的一般思路和方法：二、選擇(xunz)發(fā)生裝置三、選擇收集(shuj)裝置一、選擇反應(yīng)原理(藥品和反應(yīng)條件)1 1、速率適中、可控性能好、速率適中、可控性能好2 2、制取的氣體要純凈、成本低、制取的氣體要純凈、成本低簡(jiǎn)單、易行、安全簡(jiǎn)單、易行、安全（最好能控制反應(yīng)的（最好能控制反應(yīng)的開始開始與與停止停止）1、從氣體的密度、從氣體的密度考慮2、從氣體的溶解性考慮 2、CO2的實(shí)驗(yàn)室制法：第51頁/共65頁第五十一頁，共65頁。3 3、碳燃燒生產(chǎn)所得氣體

22、不純所得氣體不純條件較高C + O2 CO2點(diǎn)燃點(diǎn)燃C + CuO Cu + CO2高溫22高溫CaCO3 CaO + CO2CaCO3 + 2HCl CaCl2 + H2O + CO24 4、一氧化碳燃燒生產(chǎn)CO + O2 2CO2點(diǎn)燃點(diǎn)燃第52頁/共65頁第五十二頁，共65頁。 2、CO2的實(shí)驗(yàn)室制法：常用(chn yn)石灰石（或大理石）與稀鹽酸反應(yīng)來制取CO2 CaCO3 + 2HCl CaCl2 + H2O + CO21、鹽酸(yn sun)：是氯化氫氣體的水溶液！(混合物)3、不能用H2SO4 ！（原因：H2SO4 與CaCO3反應(yīng)(fnyng)生成微溶的CaSO4，會(huì)阻止反應(yīng)(f

23、nyng)的進(jìn)行）明確：2、酸用稀鹽酸，而不能用濃鹽酸?。ㄔ颍簼恹}酸原因：濃鹽酸 具有揮發(fā)性會(huì)使制得的具有揮發(fā)性會(huì)使制得的CO2氣體不純）氣體不純）現(xiàn)象：有氣泡產(chǎn)生 石灰石（或大理石）逐漸減少第53頁/共65頁第五十三頁，共65頁。球形漏斗(ludu)導(dǎo)氣管(qgun)容器(rngq)啟普發(fā)生器酸固體藥品第54頁/共65頁第五十四頁，共65頁。CO2CO2打開(d ki)活塞： HCl下落，與大理石接觸產(chǎn)生CO2關(guān)閉活塞： 因CO2不能導(dǎo)出，容器內(nèi)氣壓增大(zn d)，HCl被壓入球型漏斗與大理石分離，反應(yīng)自行停止工作(gngzu)原理：CO2CO2CO2第55頁/共65頁第五十五頁，共65

24、頁。優(yōu)點(diǎn)：反應(yīng)能隨時(shí)發(fā)生、也能隨時(shí)停止。不足：酸的用量較大啟普發(fā)生器的優(yōu)缺點(diǎn)：使用啟普發(fā)生器應(yīng)滿足的條件：1、塊狀的固體與液體反應(yīng)2、反應(yīng)不需要加熱第56頁/共65頁第五十六頁，共65頁。簡(jiǎn)易(jiny)裝置:長(zhǎng)頸漏斗的下端(xi dun)管口一定要插到液面下（目的：形成液封，防止氣體逃逸）分液漏斗長(zhǎng)頸漏斗(ludu)第57頁/共65頁第五十七頁，共65頁。大理石鹽酸多孔塑料片玻璃珠大理石大理石大理石鹽酸鹽酸鹽酸ABCD大理石有孔塑料板鹽酸大理石鹽酸多孔塑料片玻璃珠大理石大理石大理石鹽酸鹽酸鹽酸ABCDC鹽酸大理石玻璃珠大理石鹽酸多孔塑料片玻璃珠大理石大理石大理石鹽酸鹽酸鹽酸ABCD大理石鹽酸

25、大理石鹽酸多孔塑料片玻璃珠大理石大理石大理石鹽酸鹽酸鹽酸ABCD大理石鹽酸簡(jiǎn)易(jiny)裝置:第58頁/共65頁第五十八頁，共65頁。收集(shuj)：向上(xingshng)排空氣法（因CO2密度(md)比空氣大）驗(yàn)滿：用燃著的小木條放在集氣瓶口試驗(yàn)，若木條火焰熄滅，則已收滿放置：正放（瓶口朝上）檢驗(yàn)：通入石灰水中，若石灰水變渾濁則為CO2 ，否則不是CO2第59頁/共65頁第五十九頁，共65頁。4.4 化學(xué)(huxu)燃料我國(guó)是全球第一煤炭消費(fèi)大國(guó)(d u)，利用率僅為30，遠(yuǎn)低于發(fā) 達(dá)國(guó)家一、化石(hush)燃料1、世界能源結(jié)構(gòu)的發(fā)展18世紀(jì)60年代：柴煤20世紀(jì)20年代：煤石油、天然氣20世紀(jì)70年代：開發(fā)新的、再生能源（太陽能、風(fēng)能、潮 汐能、海洋能等）2、化石燃料：煤、石油、天然氣古代生物腐爛后，經(jīng)長(zhǎng)期地質(zhì)條件變化而成煤是常用的礦物燃料我國(guó)是世界上最早發(fā)現(xiàn)、利用煤的國(guó)家，也是蘊(yùn)藏量最大的 國(guó)家之一第60頁/共