第二章 揭示燃烧奥秘（知识清单） 化学北京版2024九年级上册

第二章 揭示燃烧奥秘 01 思维导图 02 考点速记 第一节 初步认识燃烧 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 实验分析 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.可燃物燃烧的条件是： （1）与空气（氧气）接触； （2）使可燃物达到一定的温度（着火点） 在燃烧这个化学变化中，氧气又被叫作助燃物①。燃烧不仅需要可燃物、助燃物，还要达到一定的温度才能发生，并且都会以光和热的形式释放能量。因此，燃烧可以表示为： 5.控制变量法 实验科学（如化学、物理、生物学等）中对于多影响因素（即多变量）问题的研究，常采用控制变量的方法。即把多因素问题分解成多个单因素的问题，再进行逐个研究。每一次实验只改变其中的某一个因素，而控制其余几个因素不变，研究被改变的这个因素对事物的影响，最后再进行综合分析，得出结论。控制变量法是科学研究中的重要方法，广泛运用在各种科学探索和实验研究中。 知识点二 灭火 1． 灭火原理 灭火的根本就是要破坏燃烧的条件。如图 2-6 所示的燃烧的条件，破坏任何一个条件都可以达到灭火的目的，可采取的措施有： （1）移走可燃物； （2）隔绝空气（氧气）； （3）降低可燃物的温度到着火点以下。 明确了灭火原理，实际灭火时还要依据具体情况，采取适当的灭火方法。 2.燃烧有关图标 第二节 空气的组成与应用 知识点一 空气的成分 1.空气的组成 空气的成分 氮气 氧气 稀有气体 二氧化碳 其他气体和杂质 体积分数 78% 21% 0.94% 0.03% 0.03% 2.物质的分类——混合物、纯净物 项目 混合物 纯净物 组成 由两种或两种以上的物质混合而成，组成不固定 由一种物质组成，组成固定 表示方法 无固定符号 用专门的符号表示 性质 无固定的物理性质，混合物中各物质保持各自的化学性质 有固定的物理和化学性质 举例 空气、海水、铝合金、矿石等 氧气、二氧化碳等 联系 混合物分离成为纯净物；纯净物混合成为混合物 知识点二 氧气测定 1. 空气是由什么成分组成的 【化学家】 【实验操作】 （1）将少量汞放在密闭的容器里连续加热12天； （2）收集汞表面生成的红色粉末，放在容器中加强热。 【实验现象】 （1）一部分银白色的液态汞变成红色粉末，同时密闭容器里空气的体积差不多减少1/5。 （2）得到银白色液体和一种气体，而且气体的体积恰好等于密闭容器里减少的体积。 【实验结论】 空气由氧气和氮气组成，其中氧气约占空气总体积的1/5。 【实验反思】 【文字表达式】__________________________________________________________ 【符号表达式】2Hg+O2 △ 2HgO 【文字表达式】__________________________________________________________ 【符号表达式】 拉瓦锡通过实验，得出空气是由氧气和氮气组成的，其中氧气约占空气总体积的五分之一的结论。 2. 测定空气中氧气的含量 【药品选择】 ① 该物质在空气中能燃烧且只与氧气反应； ② 该物质燃烧后生成物最好为固态，不能为气态。 【实验原理】 利用可燃物燃烧消耗空气中的氧气，使密闭容器中压强减小，在大气压的作用下，进入容器内水的体积即为减少的氧气的体积。 【实验装置】 ① 仪器：集气瓶、燃烧匙、玻璃导管、烧杯、弹簧夹、胶皮管 ② 药品：红磷、水 ③ 实验装置： 【实验操作】 ① 连接仪器，检查装置的气密性； ② 在集气瓶中加入少量水，并将水面上方空间5等分，用弹簧夹夹紧胶皮管； ③ 点燃燃烧匙内过量红磷后，立即伸入集气瓶中并塞紧塞子，观察红磷燃烧的现象； ④ 待红磷熄灭并冷却至室温后，打开弹簧夹，观察实验现象及水面的变化情况。 【实验现象】 红磷燃烧，发出黄色火焰，产生大量白烟，并放出热量。打开弹簧夹后，烧杯中液体被倒吸入集气瓶中，约占集气瓶内原有空气总体积的1/5。 【实验结论】 氧气约占空气体积的1/5。 【实验反思】 实验时，需要加入过量的红磷，为什么呢？ 过量红磷在集气瓶中燃烧，充分消耗氧气。 （2）集气瓶中加入少量水的作用是什么？ 防止高温熔化物掉落瓶底，使瓶底炸裂。 （3）实验时，若装置气密性不好，对氧气含量的测定会有什么影响？ 当集气瓶内氧气耗尽时，瓶内压强减小，瓶外空气会进入集气瓶内，导致进入水的体积减小，测得的氧气的体积分数偏小 （4）实验后，集气瓶中剩余气体主要是什么？该实验说明这种气体有什么性质？ 氮气（集气瓶内剩余的气体主要是氮气）具有不能燃烧、不支持燃烧和难溶于水的性质。 【文字表达式】__________________________________________________________ 【符号表达式】__________________________________________________________ 知识点三 空气资源 空气中的各种成分作为原料广泛用于生产化肥、化工产品、炼钢、石油加工、运输、电光源等领域，是人类生产活动的重要资源。 1. 氮气的性质与用途 （1）物理性质：无色无味气体、不易溶于水、密度比空气略小。 （2）化学性质：不活泼、一般不燃烧也不支持燃烧。 （3）用途： 氮是组成蛋白质所必需的，蛋白质是组成人体细胞、组织的重要成分。大规模农业生产需要化肥，而氮气是生产化肥的基本原料之一。由于氮气的化学性质不活泼，常用它作为金属焊接或白炽灯灯泡中的保护气；将氮气充入冷库有利于保存粮食、蔬菜等；食品包装时充氮气有利于保鲜；液氮还是一种深度冷冻剂，可用于超低温实验和医疗手术等。 2. 稀有气体（氦、氖、氩、氪、氙、氡） （1）性质：无色无味的气体，化学性质很不活泼，曾被叫做惰性气体。 （2）用途： 空气中的稀有气体含量虽少，却有着重要的用途。稀有气体一般不跟其他物质发生反应，曾称为“惰性气体”，因此常用作保护气，如焊接金属时用稀有气体来隔绝空气。但随着科技的发展，科学家发现稀有气体在一定条件下也能发生化学反应。不同的稀有气体因在通电时会发出不同颜色的光，可以用来制成多种用途的电光源；此外，氦气可用于填充飞艇、潜水服等，液氦用于超导研究中。 3. 空气的污染和保护 第四节空气污染物包括烟尘和有害气体两大类。有害气体主要有二氧化硫（SO2）、二氧化氮（NO2）、一氧化氮（NO）、一氧化碳（CO）。 第三节 探究氧气性质 知识点一 氧气的用途 1. 氧气的用途 · 供给呼吸 · 支持燃烧 知识点二 氧气的性质 1. 氧气的物理性质 氧气 颜色 气味 状态 密度 溶解性 液态 固态 物理性质 在通常状况下，氧气是一种无色、无味的气体。在压强为 1.01×105 Pa 时，氧气在-183 ℃液化为淡蓝色液体，在 -218 ℃变为雪花状淡蓝色固体。在标准状况下，氧气的密度是 1.429 g/L，略大于空气的密度（1.293 g/L）。氧气不易溶于水，在通常状况下，1 L 水中只能溶解约 30 ml 氧气。 2. 氧气的化学性质 （1）木炭的燃烧 【实验操作】 用坩埚钳夹一小块木炭，加热，观察木炭在空气里燃烧时发生的现象。然后把夹持燃着的木炭的坩埚钳伸进盛有氧气的集气瓶里，再观察木炭在氧气里燃烧时发生的现象。比较木炭在空气里和在氧气里燃烧有什么不同。等燃烧停止后，立即向瓶内倒进一些澄清的石灰水，振荡，观察石灰水发生什么变化。 【实验现象】 木炭在空气里燃烧发出红光，而在氧气里发出白光。同时都放出热量，生成能使澄清石灰水变浑浊的无色气体。 【文字表达式】__________________________________________________________ 【符号表达式】__________________________________________________________ （2）磷的燃烧 【实验操作】 把少量红磷放在燃烧匙里，在酒精灯上点燃后，伸进盛有氧气的集气瓶里，观察红磷燃烧时发生的现象。 【实验现象】 磷在氧气中燃烧比在空气中燃烧更剧烈，放出大量的热，产生大量的白烟。 【文字表达式】__________________________________________________________ 【符号表达式】__________________________________________________________ 【注意事项】 生成的五氧化二磷是固体，五氧化二磷固体小颗粒悬浮在空气中形成白烟。 （3）铁的燃烧 【实验操作】 把光亮的细铁丝绕成螺旋状，下端系一根火柴，点燃火柴，待火柴快燃尽时，缓慢插入盛有氧气的集气瓶里，观察现象。集气瓶里要预先装少量水或在瓶底铺上一薄层细沙。 【实验现象】 细铁丝在空气中只红热，不燃烧；在氧气中剧烈燃烧，火星四射，生成了一种黑色固体，放出大量的热。 【文字表达式】__________________________________________ 【符号表达式】__________________________________________ 【讨论】 ①在实验中，为什么要预先在集气瓶中装少量水或在瓶底铺一薄层细沙？ 防止高温熔化物溅落瓶底，使瓶底炸裂。 ②铁丝一端系上火柴的原因是什么？ 利用火柴梗燃烧放出的热量给铁丝加热，使温度达到铁丝在氧气中燃烧时所需的最低温度。 ③为什么将铁丝绕成螺旋状？ 为了增大铁丝的受热面积，使反应更充分。 ④为什么待火柴快燃尽时，再伸入集气瓶中？ 防止火柴燃烧耗尽过多的氧气，而影响铁丝的燃烧。 【实验结论】 ① 氧气是一种化学性质比较活泼的气体； ② 可燃物在氧气中燃烧比在空气中燃烧更剧烈； ③ 某些在空气中不能燃烧的物质在氧气中可以燃烧。 知识点三 化合反应 1．写出磷、硫、碳、铁在氧气中燃烧的文字及符号表达式，并总结反应共同特征 可燃物 文字表达式 符号表达式 碳 磷 铁 共同特征：_____________________________________________________________________ 2．化合反应（四大基本反应类型之一） 第六节我们把由两种或两种以上物质生成另一种物质的反应，叫作化合反应。 第四节 依据特定需求制取氧气 知识点一 氧气的工业制法 1．分离液态空气法原理 液态氧（沸点为-183℃）和液态氮（沸点为-196℃）的沸点不同，采用低温蒸发的方法得到氧气。为便于贮存、运输，一般在 20 ℃ 时把氧气加压到 1.5×107 Pa 后储存在蓝色钢瓶中。 2．分离液态空气法过程 氮气 沸点低（-196℃），先蒸发出 降温加压 空气 液态空气 液态氧 沸点较高（-183℃） 装入天蓝色钢瓶 3．分离液态空气法与实验室制氧气的本质区别 工业制法是物理变化，实验室制法是化学变化。 知识点二 氧气的实验室制法 一、加热高锰酸钾制取氧气 1．药品：高锰酸钾（暗紫色固体，化学式：KMnO4）。 2．反应原理 3．实验装置 【问题1】用向上排空气法收集的气体应具备什么性质？ 气体密度比空气大，且不与空气中的成分反应。 【问题2】用向下排空气法收集的气体应具备什么性质？ 气体密度比空气小，且不与空气中的成分反应。 【问题3】用排水法收集的气体应具备什么性质？ 气体不溶于水或不易溶于水，且不与水发生反应。 【小结】 【KMnO4制氧气的制取装置】 4．实验步骤 ①连接仪器，检查装置的气密性。 ②将药品平铺在试管底部，在试管口放一小团棉花，用带导管的单孔橡皮塞塞紧试管口。 ③将试管固定在铁架台上。将集气瓶装满水，并用玻璃片盖住瓶口（注意不能有气泡），然后把盛满水的集气瓶连同玻璃片一起倒立在盛水的水槽内。 ④点燃酒精灯，加热试管。 ⑤当导管口有连续均匀的气泡放出时将导管伸入集气瓶口开始收集。当集气瓶口有气泡冒出时表明瓶内已经集满氧气，在水面下用玻璃片盖住瓶口，小心地把集气瓶移出水槽，正放在桌面上。 ⑥将导管撤离水槽。 ⑦熄灭酒精灯，停止加热。 5．实验反思 【问题1】导管刚刚露出橡皮塞即可，为什么？ 导管伸入试管不能太长,否则不利于气体的排出。 【问题2】为什么要在试管口塞一团棉花？ 防止加热时高锰酸钾的小颗粒随气流进入导管。 【问题3】为什么等气泡连续均匀冒出时，开始收集气体？ 刚加热时产生的气泡中混有空气或水蒸气，使得收集的气体不纯。 【问题4】用排水法收集氧气时，怎样证明集气瓶中已收集满氧气？ 当在瓶口看到有连续气泡冒出，说明已收满。 【问题5】用向上排空气法收集氧气时，怎样证明集气瓶中已收集满氧气？ 将带火星的木条靠近集气瓶口，若带火星的木条复燃，则证明已经收集满。 【问题6】用排水法收集完毕时，为什么要先从水中取出导管再停止加热？ 如果先熄灭酒精灯，试管内温度降低，压强减小，水槽里的水就会被倒吸入热的试管内，导致试管炸裂。 【问题7】如何检验收集到的气体是否为氧气？ 将带火星的木条伸入集气瓶内，若带火星的木条复燃，则证明是氧气。 二、过氧化氢溶液制取氧气 1．药品 过氧化氢溶液（无色溶液，化学式：H2O2）、二氧化锰（黑色粉末，化学式：MnO2）。 2．反应原理 过氧化氢水 + 氧气 3．实验装置 【发生装置】 各发生装置优点：A、最简易的装置，操作简单；B、可以随时添加药品（长颈漏斗的下端管口应伸入液面以下）；C、可以随时控制反应的发生和停止；D、可以随时控制反应速率。 【收集装置】 4．实验步骤 ①连接仪器，检查装置的气密性。 ②装药品：先向锥形瓶内加入二氧化锰固体，塞好双孔橡皮塞，向长颈漏斗中加入过氧化氢溶液。 ③收集气体。 知识点三 家庭制氧气 家庭生活中有时需要用到高纯度的氧气。例如，老年人和病人有时需要吸氧保证正常的血氧浓度；生态鱼缸需要氧气供鱼类和水草生长。 知识点四 分解反应 1.写出实验室制取氧气的文字及符号表达式，并总结反应共同特征 文字表达式 符号表达式 过氧化氢制氧气 高锰酸钾制氧气 共同特征：______________________________________________________________ 2．分解反应（四大基本反应类型之一） 这种由一种物质生成两种或两种以上其他物质的反应，叫作分解反应。 3．分解反应和化合反应的比较 基本反应类型 分解反应 化合反应 定义 由一种反应物生成两种或两种以上其他物质的反应 由两种或两种以上物质生成另一种物质的反应 反应物种类 一种 两种或者两种以上 生成物种类 两种或者两种以上 一种 通式 A→B＋C＋… A＋B＋…→C 原创精品资源学科网独家享有版权，侵权必究！9 学科网（北京）股份有限公司 $$