第九节 常见的化学反应燃烧.docx
- 文档编号:5518179
- 上传时间:2023-05-08
- 格式:DOCX
- 页数:16
- 大小:105.18KB
第九节 常见的化学反应燃烧.docx
《第九节 常见的化学反应燃烧.docx》由会员分享,可在线阅读,更多相关《第九节 常见的化学反应燃烧.docx(16页珍藏版)》请在冰点文库上搜索。
第九节常见的化学反应燃烧
常见的化学反应—燃烧
主讲:
黄冈中学化学高级教师 舒宝生
一、知识概述
1、掌握燃烧、爆炸发生的条件;
2、知道使燃料充分燃烧的方法及其重要性;
3、了解易燃物和易爆物的安全知识;
4、掌握灭火的原理和方法。
二、重难点知识剖析
(一)燃烧的条件
1、燃烧现象
燃烧是一种发光、发热的剧烈的化学反应,燃烧现象是发光、发热,并且有新物质生成,是化学反应。
但发光、发热的未必都是燃烧。
如灯泡通电发光、发热,并没有新物质生成,是物理变化。
人类用火的历史有几十万年,火是物质燃烧时的一种现象。
人们利用物质燃烧时发出的光和热来照明、取暖、烧熟食物、冶炼钢铁等,燃烧能够造福人类,但火一旦失控,也会给人类带来灾难。
通常情况下,使可燃物着火燃烧的最低温度叫着火点。
下表列出了几种物质在通常状况下的着火点。
物质
白磷
红磷
木材
木炭
乙醇
(酒精)
无烟煤
着火点/℃
40
240
250~330
320~370
558
700~750
注意:
着火点是物质本身的属性,一般不随外界条件的变化而化化;燃烧并不一定要氧气参与。
2、燃烧的条件
实验与探究:
操作:
(1)用镊子夹取分别蘸有酒精、水的小石棉球,放到酒精灯火焰上片刻;
(2)点燃两支小蜡烛,将其中一支蜡烛用透明的玻璃杯罩住,另一支置于空气中;
(3)用镊子分别夹取一小段木条和一小块煤,分别放到酒精灯火焰上烧片刻。
现象:
(1)蘸有酒精的小石棉球迅速燃烧,蘸有水的小石棉球不燃烧;
(2)玻璃杯罩着的蜡烛火焰由明到暗,最后熄灭,空气中的蜡烛正常燃烧;
(3)木条很快燃烧,煤块不燃烧。
分析:
(1)蘸有酒精的小石棉球燃烧,而蘸有水的小石棉球不燃烧,是因为酒精具有可燃性;
(2)被玻璃杯罩着的蜡烛熄灭,是因为玻璃杯中的氧气被燃着的蜡烛耗尽;(3)小木条燃烧而煤块不燃烧,说明温度达到了木条的着火点而低于煤的着火点。
结论:
物质燃烧必须同时满足以下三个条件:
(1)物质具有可燃性;
(2)可燃物与空气或氧气接触;(3)温度达到可燃物的着火点。
观察与思考:
操作:
将20mL95%的酒精和10mL水混合,将一块棉布手绢浸入配好的混合溶液中,浸透后取出,轻轻拧干,用坩埚钳夹持,在精灯上点燃,并轻轻抖动手绢。
现象:
手绢没有变化。
分析:
因为酒精燃烧释放的热量被手绢上的水吸收,水变为水蒸气带走大量的热量,使手绢的温度低于手绢的着火点,所以手绢没有烧坏。
联想与启示:
联想:
可燃物的点燃方式:
火柴可以摩擦而燃烧,蜡烛和木柴可以用燃着的火柴点燃,蜂窝煤可用燃着的木柴点燃。
启示:
火柴、蜡烛、木柴、蜂窝煤的点燃方式不同,是因为这几种物质的着火点不同。
着火点低的物质易被点燃,着火点高的物质可用其他物质引燃。
(二)完全燃烧与不完全燃烧
交流与讨论:
操作:
将玻璃片放在蜡烛火焰的上方,玻璃片上留下烟炱。
解释与结论:
玻璃片上的烟炱是石蜡没有完全燃烧产生的炭黑。
当氧气充足时,可燃物完全燃烧,燃烧迅速,放出的热量多,可燃物中的碳、氢元素分别生成二氧化碳和水;当氧气不充足时,可燃物不完全燃烧,燃烧缓慢,放出的热量少,可燃物中的部分碳、氢元素生成一氧化碳、碳氢化合物等有毒气体和小的炭黑颗粒等物质。
可燃物在空气中不完全燃烧后的产物及燃油机动车辆的尾气排放到空气中可以污染空气及环境。
当氧气充足时,碳完全燃烧生成二氧化碳;当氧气不充足时,碳燃烧生成一氧化碳。
碳+氧气(充足)
二氧化碳
C O2 CO2
碳+氧气(不充足)
一氧化碳
C O2 CO
为了减少对空气和环境的污染,提高燃料的利用率,必须采取一定的措施使可燃物充分燃烧。
由于燃烧的剧烈程度是由单位时间一定体积内相互碰撞的分子数决定的,所以增加单位时间一定体积内相互碰撞的分子数就可以促进可燃物的燃烧。
其方法有两种:
(1)增大氧气的浓度;
(2)增大可燃物与氧气的接触面积。
(三)一氧化碳的毒性
一氧化碳是一种无色、无味、难溶于水的剧毒气体。
当人吸入一氧化碳后,一氧化碳会与血液里的血红蛋白结合,使血红蛋白失去输送氧的能力,人体就会因缺氧而中毒。
轻者头晕头痛,重者窒息死亡,除了要点3中提到的产生一氧化碳的形式外,还有像石油的炼制、钢铁的冶炼过程中都会产生一氧化碳。
因此在学习、工作、生活中应尽量减少一氧化碳的排放,如一氧化碳实验后的尾气的处理,以保护我们赖以生存的空间。
由于一氧化碳具有可燃性,燃烧时可以生成二氧化碳。
一氧化碳+氧气
二氧化碳
CO O2 CO2
一般处理一氧化碳实验后的尾气最简单的方法就是在尾气出口处放一盏燃着的酒精灯,将尾气烧掉。
有的人在冬天用木炭烤火时,采用在炭火盆边放一杯水的方法来防止一氧化碳中毒,这是没有科学依据的。
烤火时防止一氧化碳中毒的常用方法是经常打开门窗通风。
(四)燃烧引起的爆炸现象
观察与思考
(1)实验目的:
模拟爆炸,探究爆炸的条件。
(2)实验步骤:
取一只容积为500mL~1000mL的圆筒形无底塑料瓶罐(如装食用油的瓶子),倒置固定在铁架台上。
瓶颈处装一些干燥的细面粉,从瓶口的塞子插入一根玻璃导管,导管连接一根乳胶管。
在瓶上方的瓶内壁上粘一截点燃的蜡烛,瓶底盖上一张硬纸板,如图所示。
从乳胶管往瓶中吹入空气,观察发生的现象。
(3)实验现象:
硬纸板被炸起,产生爆炸现象。
(4)实验结论:
可燃物与氧气的接触面积越大,燃烧就越剧烈。
可燃物(可燃性气体和可燃性粉尘)在有限的空间内,如果发生急速的燃烧,短时间内聚积大量的热,使气体体积迅速膨胀,就会引起爆炸。
如火药在鞭炮内燃烧发生爆炸,矿物开采的爆破。
如果氧气的浓度较高,或可燃物与氧气的接触面积很大,燃烧范围大,周围空气迅速猛烈膨胀,也会发生爆炸。
空气和可燃性气体的混合气体的爆炸、空气和煤屑或面粉的混合物爆炸等,都由化学反应引起的,而且都是氧化反应。
但爆炸并不都与氧气有关,如氯气与氢气混合气体的爆炸,且爆炸并不都是化学反应,如蒸汽锅炉爆炸、汽车轮胎爆炸则是物理变化。
可燃性气体在空气中达到一定浓度时,遇明火都会发生爆炸,人们把容易导致爆炸的空气中可燃性气体的体积分数范围,称为该气体的爆炸极限。
下表为几种气体的爆炸极限。
气体
氢气
一氧化碳
甲烷
爆炸极限
(体积分数)
4%~75%
12.5%~74%
5%~15%
总结:
爆炸条件可概括:
有限空间,气体急速膨胀。
(五)防火与灭火
1、易燃物和易爆物
(1)易燃物:
一般来说,易燃物指的是那些易燃的气体和液体,容易燃烧、自燃或遇水可以燃烧的固体,以及一些可以引起其他物质燃烧的物质等。
常见的有硫、磷、酒精、汽油、液化石油气、氢气、乙炔、沼气、石油产品、面粉、棉絮等。
(2)易爆物:
指的是那些受热或受到撞击时容易发生爆炸的物质,如硝酸铵(NH4NO3)、烟花爆竹、黑火药等。
2、易燃物和易爆物的安全知识
生产、运输、使用和储存易燃易爆物时的注意事项:
(1)厂房和仓库要求:
与周围建筑间有防火距离,车间仓库要有防火、防爆、通风、静电除尘、消防等器材设备,严禁烟火,杜绝一切产生火花的因素。
(2)容器要求:
牢固、密封、标记明显且要注明物品名称、性质、注意事项。
(3)存放要求:
单存、单放、高矮适当,远离火种,注意通风。
(4)运输要求:
轻拿轻放,勿撞击和砸。
(5)工作人员要求:
人走断电,经常检查。
消防安全标志。
在生产、贮存、运输、使用易燃易爆物的工厂、仓库等场所,为了警示告诫人们注意消防安全,要张贴有关的消防安全标志。
下图为几种消防安全标志。
我们都应该熟记它。
3、灭火的原理与方法
(1)灭火的原理
我们已经知道,物质燃烧的条件有三个,而且三者缺一不可。
当我们为防止火灾发生时只要控制三个条件中的任意一个条件即可,如果要灭火,我们只要破坏三个条件中的任意一个条件。
所以灭火的原理可以归纳为以下三点:
①将可燃物撤离燃烧区,与火源隔离;
②将可燃物与氧气隔绝;
③将可燃物的温度降低到着火点以下。
(2)灭火的方法
根据灭火的原理,我们灭火时常采用的方法:
在火灾现场截断可燃性物质的来源,森林起火时常常开辟隔离带(原理①);往燃烧物上喷二氧化碳气体(原理②);用水灭火(原理③);向火灾现场洒干冰(原理②③)等。
4、火灾中的自救
当遇到火灾时,要沉着应付。
如果火很小,根据起火的原因,可以自己用适当的方法扑灭;火大,有蔓延的可能,要设法报警;如果被困在火灾区,要根据具体情况,采取相应的措施自救,如用湿毛巾或口罩捂住口鼻,低下身子沿墙壁或贴近地面逃出火灾区,到窗口呼救等;若是在野外,首先要观察清楚周围的环境奔向没有可燃物的地方,或是逆着风势奔跑,逃离火灾区。
5、常见的灭火器
常见的灭火器有泡沫灭火器、干粉灭火器和液态二氧化碳灭火器,它们都是利用二氧化碳来灭火的。
泡沫灭火器在灭火时能喷射出大量的二氧化碳及泡沫,它们能黏附在可燃物上,使可燃物与空气隔绝,达到灭火的目的。
使用灭火器时,应一手提环,一手抓底部,把灭火器倒转过来,轻轻抖动几下,喷出泡沫灭火。
泡沫灭火器能用于扑灭一般固体物质和油类液体物质的火灾。
干粉灭火器是利用压缩的二氧化碳吹出干粉(主要含有碳酸氢钠)来灭火。
使用外装式手提灭火器时,一只手握住喷嘴,另一只手向上提起提环,干粉即可喷出。
主要用于扑灭石油、有机溶剂等易燃性液体、可燃性气体和电器设备引起的火灾。
液态二氧化碳灭火器是将液态二氧化碳压缩在小钢瓶中,灭火时将其喷出,有降温隔绝空气的作用。
使用时,拔出保险销,一只手握住喇叭筒根部的手柄,另一只手紧握启闭阀的压把。
液态二氧化碳灭火时,不留下任何物质,常用来扑灭图书、档案、贵重设备、精密仪器等的火灾。
-返回-
同步测试
一、选择题
1、入夏以来,消防官兵扑灭了黑龙江、内蒙古三起特大森林火灾。
开辟防火带(用于防火的通道)是灭火的重要措施之一,在树林中间开辟防火带的主要目的是(B )
A.便于消防人员快速通行
B.将可燃物与火源隔离
C.减少可燃物与空气的接触面积
D.降低可燃物的着火点
2、在宇宙飞船上划燃火柴,火焰会立即熄灭,这是因为(B )
A.仓内O2不够 B.在失重的情况下,空气不对流
C.宇宙飞船上的温度低 D.达不到着火点
3、下列说法正确的是(B )
A.水能灭火是由于和易燃物接触后,吸收了大量的热,从而把易燃物的着火点升高了
B.可燃物燃烧,需要与氧气接触,同时温度要达到可燃物的着火点
C.夏天,可燃物易着火是由于可燃物在夏天的着火点降低了
D.浸在沸水中的白磷不能燃烧,是因为温度没有达到白磷的着火点
4、学习化学的目的,不在于要成为化学家,重要的是要善于用化学知识去分析、解决生产和生活中的问题。
从化学角度看,下列说法中错误的是(B )
A.进入小煤窑严禁吸烟
B.发现燃气(天然气、煤气或液化石油气等)泄漏,点火检查出泄漏处
C.炒菜时油锅着火,可用锅盖盖灭火焰
D.面料厂、加油站严禁烟火
5、火灾发生后,当通过浓烟区逃生时,需采取的方法是(C )
①用湿衣服披裹身体;②用湿布捂住口鼻;③尽可能贴近地面快速撤离;
④不采取任何措施,只用最快的速度跑离浓烟区
A.只有④ B.①和④
C.①②③ D.①②④
6、根据你掌握的知识判断,下列做法不正确的是(A )
A.厨房中煤气泄露,应立即打开排油烟机
B.酒精灯使用后,用灯帽盖灭酒精灯火焰
C.原始森林风景区必须张贴“禁止烟火”的标志
D.搬运易燃物和易爆物时,要轻拿轻放,避免撞击
7、每个人都应懂得防火知识,并学会火灾时如何逃走。
例如,当高层楼房下层起火,火势凶猛无法扑灭时,下列逃生措施正确的是(D )
①沿楼梯迅速下楼 ②用湿毛巾堵住口鼻 ③匍匐前进,寻找安全出口 ④封闭房门 ⑤迅速转移到阳台,用绳索下坠 ⑥跳楼
A.①②③④ B.③④⑤⑥
C.①②④⑤ D.②③④⑤
8、已知白磷的着火点为40℃,下列实验中白磷能够燃烧的是(C )
A.
B.
C.
D.
9、下列事故处理方法正确的是(C )
A.如遇到电线着火,应立即用水浇灭
B.发现屋里煤气泄漏时,应立即打开排气扇
C.油锅着火,用锅盖盖灭
D.高层住房着火,在等待救援时打开所有门窗
10、1854年5月30日,英国战舰“欧罗巴”的船舱里装满了供战马吃的草料,航行途中突然草料着火,整个战舰瞬间变为火海。
则下列有关说法错误的是(A )
A.草料舱没有氧气
B.草料舱通风不好
C.草料发生缓慢氧化积累了大量的热
D.草料温度达到了草料的着火点
显示提示
提示:
7、D 遇险可求助他人,但在等待救助的同时,首先应想到自救,自救一定要从安全出发,选择适当的方式迅速脱离险境。
高层楼房下层起火,沿楼梯迅速下楼已不可能。
跳楼会摔伤,这是危险之举,不可取。
用湿毛巾堵口鼻,可避免吸入有害气体;封闭房门,可减缓大火袭击;匍匐前进,能防止被烟呛倒;迅速转移到阳台,用绳索下坠可逃生。
另一方面,转移到阳台也有利于他人救助。
10、A A项中若草料舱没有氧气,则草料燃烧不具备燃烧的条件,说法错误;B项中草料舱通风不好时,草料因缓慢氧化积累的热量不能得到及时散失,温度升高,会使草料着火,说法正确;C项中因缓慢氧化是放热反应,则草料发生缓慢氧化积累了大量的热,说法正确;
D项中若温度没有达到着火点,不会燃烧,则草料燃烧时温度达到了草料的着火点,说法正确。
二、综合题
11、小浪用如图所示装置探究可燃物燃烧的条件。
他发现热水中的白磷熔化成一白色小液滴。
不久,铜片上的白磷开始燃烧,而红磷及水中的白磷都不燃烧。
请回答:
(1)可燃物燃烧需要同时满足的条件是:
_______________、_______________。
(2)白磷具有的物理性质是______________________________。
(3)实验完毕,小浪将烧杯中的热水慢慢倒出,水快倒完时,小浪发现白磷刚露出水面就剧烈燃烧起来,请解释该现象:
_____________________________________________;
(4)通常保存少量白磷的方法是_______________。
显示答案
11、
(1)与氧气(或空气)接触;温度达到可燃物的着火点;
(2)白色,常温下为固体;密度比水大;熔点低等;
(3)达到着火点的白磷接触空气即剧烈燃烧;
(4)保存在冷水中。
12、对“高低不同的燃着的蜡烛罩上茶杯后谁先熄灭?
”这一问题,甲、乙两同学有不同的认识:
甲同学认为高的蜡烛先熄灭,乙同学认为低的蜡烛先熄灭,谁也说服不了谁,于是他们设计了如图所示的实验来验证自己的猜想。
(1)实验中将两支燃着的蜡烛罩上茶杯,一会儿后,都熄灭了。
原因是:
____________________________________。
(2)甲同学认为高的蜡烛先熄灭,理由是____________________________________,乙同学认为低的蜡烛先熄灭,原因是____________________________________。
(3)本实验条件下,甲同学的猜想被证明是正确的,同时还观察到茶杯内壁变黑。
因此我们可以得到启发:
从着火燃烧的高楼房间中逃离,正确的方法是( )
A.用毛巾捂住鼻子 B.成站立姿势跑
C.沿墙角迅速爬向门外 D.打开窗户跳出
显示答案
12、
(1)茶杯内空气中的氧气被耗尽
(2)热的二氧化碳的密度比空气小,二氧化碳在上层;二氧化碳的密度比空气大,二氧化碳在下层
(3)AC
13、下面是模拟粉尘爆炸的一个实验。
如图所示,在无盖小塑料筒里放入干燥面粉,点燃蜡烛,用塑料盖盖住金属筒,迅速鼓入量空气,不久,就会听到“砰”的一声,爆炸的气浪将金属筒的塑料盖掀起。
试问:
(1)在上述实验中,鼓入空气的作用是__________;
(2)下列情况下,不会发生爆炸的是(填序号)__________;
①金属筒不加盖时 ②蜡烛没有点燃时 ③无盖小塑料筒中装的是干燥煤粉时
(3)面粉厂为了避免爆炸事故的发生,应采取的安全措施有__________(写出一种即可)。
显示答案
13、解析:
爆炸的条件是在有限空间内气体体积急速膨胀,如果破坏这两个条件,爆炸就不会发生。
因此金属筒不加盖时不会发生爆炸,防止爆炸则必须通风并严禁烟火。
答案:
(1)使空气与面粉充分混合,达到爆炸条件
(2)①②
(3)改进通风设施(或严禁烟火)
14、某兴趣小组围绕着“氢气在空气中的爆炸极限”进行探究;记录的现象和数据如下表所示:
(1)混合气体爆炸范围(H2的体积分数)为__________。
(2)由上述实验结果评价:
用向下排空气法收集H2,保持试管倒置移近火焰,如果只发出轻微的爆鸣声说明氢气已纯净,此处“纯净”是指:
____________________。
显示答案
14、解析:
(1)根据表中的数据及点燃时的现象可知氢气的爆炸极限为10%~70%。
(2)表明此时收集到的气体中,氢气的体积分数大于70%。
答案:
(1)10%~70%;
(2)氢气的体积分数>70%
-END-
课外拓展
英国战舰“欧罗巴”号失火事件
1854年5月30日,英国战舰“欧罗巴”号按照作战命令开始了远涉重洋的远航,它的船舱里结结实实地装满了供战马吃的草料。
两个多月后,船舱突然冒出熊能大火,大火迅速吞没了整艘战舰,片刻之间战舰便葬身海底,全舰官兵、战马无一生还。
事后化学家们根据英国军事保安部门提供的材料,准确地找到了“纵火犯”----草料。
草料怎么成了“纵火犯”呢?
化学家是这样解释的:
草料会和空气中的氧发生氧化反应,这种氧化反应进行得很缓慢,不象燃烧那样剧烈地发光发热,叫缓慢氧化,象铁生锈也是一种缓慢氧化。
物质在缓慢氧化的过程里也产生热,不过放热速度很慢,平时觉察不出来。
由于“欧巴罗”号船舱里堆放的草料太多太实,空气不流通,缓慢氧化产生的热量不易散发,越积越多,温度逐渐升高,达到了草料的着火(着火点是指物质着火燃烧所需要的最低温度)。
而可燃物燃烧,只需要具备两个条件,一是跟氧气接触,二是温度达到着火点,因为这两个条件都具备,所以草料不经点燃,便自行燃烧起来(这种由于缓慢氧化而引起的燃烧,叫自燃),成了“欧巴罗”号的“纵火犯”。
-END-
中考解析
例1、(江西)“吸烟有害健康”。
我国政府规定:
从2011年5月1日起,公共室内禁止吸烟。
烟草燃烧释放的有害物质中,能与血红蛋白结合引起中毒的是( )
A.尼古丁 B.一氧化碳
C.焦油 D.甲醛
解析:
烟草燃烧后的烟气中含有多种有害物质,其中能与血红蛋白结合而引起中毒的是一氧化碳。
答案:
B
例2、(苏州)为了避免火灾,加油站采取的下列措施中不合理的是( )
A.严禁烟火 B.禁止使用手机
C.架高顶棚加强通风 D.降低燃料的着火点
解析:
严禁烟火可以防止加油站失火;禁止使用手机可以防止电火花引起的失火;加强通风可以防止可燃性气体达到爆炸极限;燃料的着火点是物质的本身属性,不能降低。
答案:
D
例3、(福州)英国科技人员研制出自动灭火陶瓷砖,砖里压入了一定量的氦气和二氧化碳。
这种砖砌成的房屋发生火灾时,在高温烘烤下,砖会裂开并喷出氦气和二氧化碳,从而抑制和扑灭火焰。
自动灭火陶瓷砖的灭火原理是( )
A.清除可燃物
B.使燃烧物与氧气隔绝
C.降低燃烧物的着火点
D.使燃烧物的温度降低到着火点以下
解析:
自动灭火陶瓷砖喷出的氦气和二氧化碳使可燃物隔绝空气而达到灭火的目的。
答案:
B
-END-
- 配套讲稿:
如PPT文件的首页显示word图标,表示该PPT已包含配套word讲稿。双击word图标可打开word文档。
- 特殊限制:
部分文档作品中含有的国旗、国徽等图片,仅作为作品整体效果示例展示,禁止商用。设计者仅对作品中独创性部分享有著作权。
- 关 键 词:
- 第九节 常见的化学反应燃烧 常见 化学反应 燃烧