内容正文:
第六章 燃烧的学问
知识点一 燃烧
1.燃烧
(1)概念: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叫做燃烧。
(2)特点:发光、放热、剧烈的氧化反应。
(3)可燃物的着火点:可燃物达到燃烧所需的最低温度叫做该物质的着火点。(着火点是物质本身的固有属性,一般不随外界条件的改变而改变。)
2.燃烧的条件
燃烧发生的条件:①可燃物; ②可燃物与氧气(或空气)接触; ③使温度达到可燃物的着火点,三者缺一不可。
3.探究燃烧的条件
实验目的
探究燃烧的条件
实验原理
运用控制变量法,通过比较铜片上的白磷、红磷和热水中的白磷产生的不同现象,分析归纳得出燃烧的条件
实验步骤
在500mL烧杯中加入300mL热水,并放入用硬纸圈圈住一小块白磷。在烧杯上盖一片薄铜片,铜片上一端放一小堆干燥的红磷,另一端放一小块已用滤纸吸去表面上水的白磷
用导管对准烧杯中的白磷。通入少量氧气(或空气)
实验装置
实验现象
薄铜片上的白磷燃烧,产生大量白烟;红磷不燃烧;热水中的白磷不燃烧
热水中的白磷通入氧气后燃烧起来
实验结论
注意:白磷燃烧生成的白烟——五氧化二磷有毒,污染环境,所以本实验需要在通风处进行,也可在密闭容器中进行。
4.可燃物完全燃烧的条件是:
(1)要有充足的氧气; (2)可燃物和氧气充分接触
知识点二 爆炸
1.爆炸
(1)定义:可燃物在有限的空间内急剧地燃烧,就会在短时间内聚集大量的热,使气体的体积迅速膨胀而引起爆炸。可燃性气体(如天然气、煤气或液化石油气)、面粉、煤粉等在有限空间里,遇到明火或电火花很有可能发生爆炸。
(2)爆炸极限:可燃性气体等在空气中达到一定的含量时,遇到火源就会发生爆炸。这个能发生爆炸的含量范围,叫做爆炸极限。
可燃气体
H2
CH4
CO
爆炸极限(体积分数)
4.0% ~ 74.2%
5% ~ 15%
12.5% ~ 74.2%
2.粉尘爆炸
实验步骤:如图所示,减去空金属罐和小塑料瓶的上部,并在金属罐和小塑料瓶的底侧各打一个比胶皮管外径略小的小孔。连接好装置,在小塑料瓶中放入干燥的面粉,点燃蜡烛,用塑料盖盖住罐,从胶皮管一端快速鼓入大量的空气(人距离该装置远一些),使面粉充满罐。
实验装置:
实验现象:听到“砰”的一声响,塑料瓶内发生爆炸,将塑料盖掀起。
实验分析:鼓入空气将面粉吹起,干燥的面粉与金属罐内的空气充分接触,遇到明火发生燃烧,在有限的空间内急速燃烧放热,使罐内气体体积迅速膨胀,发生爆炸。
实验结论:可燃物与氧气(或空气)接触面积越大,燃烧越剧烈。
3.燃烧和爆炸有关图标
知识点三 灭火
1.灭火原理
灭火的根本就是要破坏燃烧的条件。破坏燃烧的三个条件之一,就可以达到灭火的目的。①清除或使可燃物与其他物品隔离;②隔绝氧气(或空气);③使可燃物的温度降到着火点以下,满足其一都能达到灭火的目的。
2.灭火器
(1)灭火器原理:Na2CO3 + 2HCl ==== 2NaCl + H2O + CO2↑,喷射出大量二氧化碳及泡沫,粘附在可燃物上使可燃物与氧气隔绝。
(2)几种常见的灭火器:干粉灭火器、二氧化碳灭火器、水基型灭火器。
知识点四 燃料与能源
1.燃料的充分燃烧
燃料充分燃烧的条件:一是燃烧时要有足够的氧气(或空气);二是燃料与氧气(或空气)要有足够大的接触面。燃烧不充分的缺点:产生的热量减少,浪费资源;产生黑烟、CO等物质,污染环境。燃料充分燃烧的意义:提高燃料的燃烧利用率,节约能源,减少环境污染。
2.化石燃料
煤、石油、天然气是化石燃料,都是由古代生物的遗骸经过一系列复杂变化而形成的,是不可再生能源。
(1)煤是复杂的混合物,主要含有碳元素,还含有氢元素和少量的氮、硫、氧等元素以及无机矿物质。煤的综合利用,是将煤隔绝空气加强热,使煤分解成许多有用的物质,如焦炭,煤焦油,煤气等,属于化学变化。
(2)石油是一种粘稠状的液体。石油中主要含有碳和氢两种元素。将石油加热炼制,利用石油中各成分的沸点不同,将它们分离,可得到不用的产品,属于物理变化。
(3)天然气主要是由碳和氢组成的气态碳氢化合物,其中最主要的是甲烷(CH4)。
3.甲烷燃烧
沼气的主要成分是甲烷,可燃冰是甲烷水合物。
实验步骤:①观察甲烷的颜色、状态。点燃从导管放出的甲烷,在火焰的上方罩一个冷而干燥的烧杯。过一会儿,观察烧杯壁上的现象。②迅速把烧杯倒过来,向烧杯内注入少量澄清石灰水,振荡,观察现象。
实验装置:
实验现象:甲烷是无色、无味的气体,燃烧产生明亮的蓝色火焰,放出热量,烧杯
内壁上有无色液滴产生;澄清石灰水变浑浊。
燃烧原理:CH4 + 2O2= CO2 + 2H2O。
4.化石燃料的危害
(1)燃料中的一些杂质如硫等燃烧时,产生