专题9 化学反应的调控（知识清单） 化学沪科版五四学制2024九年级全一册

专题9 化学反应的调控 课题1 认识燃烧与燃料 一、什么是燃烧 1.燃烧定义 是指在通常情况下，可燃物与发生强烈化学反应并伴有的现象。 2.爆炸 也是一种能量释放的方式。利用爆炸瞬时释放的能量，可以开采矿物、拆除建筑、开挖隧道等。黑火药是中国古代四大发明之一，是由硝酸钾、硫黄和炭等按一定比例组成的物。黑火药在适当的外界能量作用下，本身能迅速地燃烧，从而在的空间内发生。 3.爆炸极限 由于可燃性气体、可燃性液体的蒸气或可燃性粉尘在空气中达到一定范围(爆炸极限)时，遇到明火有可能会发生爆炸，引发事故。 物质 汽油 酒精 甲烷 氢气 爆炸极限(在空气中的体积分数)1% 1.3～6 3.3～19 5.0～15 4.0～74.2 使用可燃性气体前需要。以氢气为例，验纯的方法为：。若发出表示气体不纯，则表示气体较纯。 4.自燃 有些物质没有外来火源的作用，也会自发地燃烧，该现象称为。可燃物发生缓慢氧化的过程中虽然不像燃烧那样伴随着剧烈的发光发热，但是也会缓慢地放出热量，如果热量得不到及时散发，会导致可燃物温度升高而引起。因此粮食、稻草堆等存放时需注意通风散热，防止。 二、常见的燃料有哪些 1.化石燃料 常见的化石燃料有等，是由古代生物的遗骸经过一系列复杂变化而形成的，属于不可再生能源。燃料燃烧过程中热量。 （1）煤又称煤炭，是人类最早使用的化石燃料之一。煤是混合物，组成复杂，主要含有元素，还含有少量的、氮、硫、氧等元素。将煤作为燃料，主要是利用碳元素与氧气反应所放出的。 （2）石油是当今世界上最重要的液态化石燃料。石油的成分以为主，还含有少量的氧、氮、硫等元素。石油在炼油厂中进行炼制，转化为石油气、汽油、煤油、柴油等在工农业生产、日常生活和交通运输中常用的燃料。 （3）天然气是蕴藏在地表深处的由元素组成的可燃性气体，其中主要成分是 。 在常温下，甲烷是无色、无气味的气体，溶于水， 密度比空气。纯净的甲烷可以在足量空气中安静地燃烧，火焰呈色，生成二氧化碳和水，同时放出大量的热，燃烧的化学方程式为 2.家用燃料——天然气 目前，天然气被广泛用作家用燃料，用天然气代替煤炭发电是我国能源结构调整中的发展方向之一。与煤气相比，天然气具有等优点，也不会造成管道、表具、灶具等的，是一种优质、高效的能源。 3.化石燃料对环境的影响 煤和石油中含有一定量的硫元素与氮元素，燃烧时会产生等气体，这些气体在大气中经过一系列化学变化与物理变化，会形成。燃烧大量煤的过程中会产生固体粉尘，容易引发等问题；无论甲烷还是其燃烧后产生的二氧化碳都是温室气体，排放到大气中使得温室气体急剧增加，并成为导致的重要原因之一。 三、燃烧需满足哪些条件 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 实验装置 实验现象 试管中的白磷；红磷；热水中的白磷 通入氧气前热水中的白磷；通入氧气后热水中的白磷 实验结论 （1）对比试管中的白磷和水下白磷的现象，说明燃烧条件之一是； （2）对比试管中的白磷和红磷的现象，说明燃烧条件之一是。 燃烧条件之一是 实验结论：可燃物燃烧需要满足的条件有拓展思考 (1)如何能使烧杯底部的白磷燃烧?向白磷处通入氧气或空气 (2)为何要在两支试管上方分别套上瘪的气球?防止产生的五氧化二磷逸散，污染空气。 (3)着火点：可燃物燃烧所需的最低温度。 四、化学反应是否都是放热的 物质在发生燃烧反应时都会放出热量，中和反应也会放出热量。此外，许多氧化反应也都会放出热量。那么,化学反应是否都是放热的? 碳酸氢钠与稀盐酸反应的热量变化 为探究NaHCO3与一定浓度的盐酸反应（设两反应分别是反应Ⅰ、反应Ⅱ）过程中的热效应，进行实验并测得如下数据： 序号 35mL 固体 混合前温度℃ 混合后温度℃ ① 水 2.5gNaHCO3 20.0 18.5 ② 盐酸 2.5gNaHCO3 20.0 16.2 由表中数据可知，2.5gNaHCO3溶于水温度为18.5℃，加入盐酸后温度为16.2℃，说明NaHCO3与盐酸的反应是吸热反应。 证据推理 有些化学反应需要吸收热量才能进行。例如，高温煅烧分解石灰石、碳与二氧化碳在加热条件下生成一氧化碳等都是吸收热量的化学反应。总之，在化学反应中不仅有新物质生成，而且还会伴随着能量的变化。 例 题 问 题： 利用如图9.8所示装置探究燃烧的条件。 (1)根据白磷燃烧而红磷不燃烧的现象，可以得出燃烧需要什么条件? (2)片刻后，白磷还有剩余，但燃烧不再进行，该现象说明燃烧还需要什么条件? (3)为什么用橡皮泥塞住烧杯槽口? 课题2 调控燃烧的方法 一、怎样充分利用燃料 我国是世界上最早烧制木炭的国家，使用木炭作为燃料时，将木炭架空可增大木炭与空气的接触面积；调节燃气灶具的风门，可提供充足的空气。这些做法都能使燃料更加充分地燃烧，从而释放更多的热量。 实验探究 在两只酒精灯内分别放入等体积的酒精和煤油(不超过酒精灯容积的三分之二),点燃。观察并记录现象。 拓展思考 (1)酒精和煤油燃烧时为何现象不同?主要原因是什么?酒精燃烧产生淡蓝色火焰，无黑烟；煤油燃烧产生大量黑烟。 (2)汽车气缸中，一般会将燃油喷射雾化后再引入各个气缸内进行燃烧。目的是增大燃油与氧气的接触面积，使燃油充分燃烧。 根据提示思考，能使煤油更充分燃烧的方法：可燃物的形态、氧气的浓度、可燃物与氧气的混合方式等。提高燃料的利用率，既可节约能源，又可减少化石燃料对环境的污染 。 根据相关原理，分析原因。 (1)铁丝在空气中很难燃烧，而在纯氧中会剧烈燃烧。燃烧的剧烈程度与氧气的浓度有关。 (2)工业生产中，常将煤块粉碎成煤粉后再用鼓风机鼓入锅炉的炉膛中进行燃烧。燃烧的剧烈程度与煤与氧气的接触面积有关。 (3)高炉炼铁时，需要使用鼓风机，可使焦炭燃烧更充分；森林发生火灾时，有时却需使用风力灭火器进行扑灭。鼓风机吹入足量空气，使焦炭充分与氧气接触，有利于焦炭更充分燃烧，提供更多热量；风力灭火器通过将大量的空气高速吹向火焰，会带走一部分热量，降低温度至可燃物的着火点以下，使其熄灭。 二、生活中如何安全用火 通常，物品着火，可用水浇灭着火部位；厨房油锅起火，应立刻盖上锅盖；天然气起火，首先要关闭阀门。1.根据燃烧需要满足的条件，我们可以确定灭火的原理，通过破坏燃烧的一个条件，使燃烧停止： (1)移走可燃物；(2)将氧气或空气与可燃物隔离；(3)降低温度到着火点以下。 生活中，我们要养成良好的习惯，不随意乱扔未熄灭的火种；注意燃烧可燃物时要远离其他易燃物品；不随意存放汽油、酒精等易燃易爆物品，使用时要加强安全防护；使用明火时，不要在火源附近放置可燃物质；使用家庭燃气灶、燃气热水器后，及时关闭阀门，防止燃气泄漏。 ①如不慎把酒精灯中的酒精洒出而引起着火，该如何正确处理?立即用湿抹布扑盖 ②居住在楼房，如果发生火灾，应该如何自救与逃生? 如果火势小，可以根据起火原因选择适当的方法和灭火器材将火扑灭；如果火势较大或有蔓延的趋势和可能，就应沿着疏散通道迅速离开火场，并拨打119火警电话求救。高层建筑内部发生火灾时，如果起火点在本层或上层，迅速通过安全出口向下逃生；如果起火点在下层，应先确认疏散通道没有受到烟与火的侵扰，再立即逃生。若被困在火灾区，要采取必要的自救措施，如用湿毛巾捂住口鼻，蹲下靠近地面或沿墙壁跑出火灾区等。 2.常见灭火器及其适用范围 常见的可供家庭使用的手提式灭火器主要有泡沫灭火器、干粉(超细干粉)灭火器和二氧化碳灭火器。 手提式泡沫灭火器适用于扑灭油类及一般物质的初起火灾。 手提式干粉灭火器适用于扑灭油类、可燃气体、电器设备等初起火灾。 手提式二氧化碳灭火器适用于扑灭精密仪器、电子设备以及600V 以下的电器初起火灾。 例 题 导 引 问 题 ：二氧化碳常用于灭火，请你根据所学的知识，设计一个通过化学反应产生二氧化碳的简易灭火器 。 课题3 防止金属腐蚀的措施 一、金属的化学性质 大部分的金属能与氧气在不同的条件下发生反应，生成金属氧化物。有些金属露置于空气中，表面会暗淡无光 ,就是金属与空气中的氧气发生反应所致。 实验内容 实验现象 实验结论或解释 1.金属与稀硫酸反应 A B 锌粒表面产生气泡，铜片表面无变化 锌能与稀硫酸反应，铜不反应 发生反应的化学方程式： 2.金属与盐反应 C D C试管内铜片表面出现银白色固体，溶液由无色变为蓝色； D试管内铜片无变化 铜能与硝酸银溶液反应，不能与硫酸亚铁溶液反应 发生反应的化学方程式： 实验结论：某些金属能与稀酸反应，产生氢气；某些金属能与某些盐溶液反应，产生另一种盐和另一种金属 。 2.金属活动性顺序 中国的湿法炼铜是世界上最早的湿法冶金技术。硫酸铜古称曾青、胆矾、 石胆等，湿法炼铜又称胆铜法。湿法炼铜的工艺过程是将铜矿中难溶于水的含铜的化合物转变为可溶性的硫酸铜，再将铁放入硫酸铜溶液中，置换出铜。晋代葛洪《抱朴子内篇 ·黄白》中有“以曾青涂铁，铁赤色如铜”的记载。南北朝时，人们更进一步认识到，不仅是硫酸铜，其他可溶性铜盐也能与铁发生反应 。 铁与硫酸铜溶液 、 氯化铜溶液的反应 实验操作 实验现象 实验结论或解释 取两支试管，各放入1枚铁钉，分别加入少量硫酸铜溶液、氯化铜溶液。 两枚铁钉表面都出现红色固体，溶液由蓝色逐渐变为浅绿色 铁分别与硫酸铜溶液、氯化铜溶液发生反应。 化学方程式： Fe+CuSO₄=FeSO₄+Cu 探究金属与盐溶液的反应 实验操作 实验现象 反应能否进行 反应化学方程式 锌与硫酸铜溶液 锌粒表面出现红色固体，溶液由蓝色逐渐变成无色 能 铁与硝酸银溶液 铁丝表面出现银白色固体，溶液由无色逐渐变成浅绿色 能 银与硝酸铜溶液 银丝表面无变化 不能 不反应 证据推理 通过实验可知，金属与盐溶液混合并不是都能发生置换反应。 科学家经过大量实验，寻找并得出金属与某些溶液反应的规律，总结出常见金属活动性顺序。 在金属活动性顺序中，金属的位置越靠前，它的活动性就越强；反之活动性就越弱。一般情况下，排在氢前面的金属能与盐酸或稀硫酸反应，生成氢气；排在前面的金属能把排在其后面的金属从它们的盐溶液中置换出来。 二、铁制品是怎样生锈的 探究铁生锈的条件 实验操作 (1)取两个容器，在容器①中放入一张滤纸，滴入2滴管水，加入5.0g 铁粉、0.1g 炭粉，插入氧气传感器，连接数据采集器和计算机[图9.20 (a)], 采集数据。 (2)在容器②中放入一张滤纸，加入5.0g 铁粉、0.1g 炭粉，插入氧气传感器，连接数据采集器和计算机[图9.20(b)], 采集数据。 实验图示及数据 实验结论 (1)结合图示分析，两个实验中发生脱氧反应的是 a ，判断的依据是 实验a中氧气的含量逐渐变少 ； (2)结合图示可知：铁生锈的条件是铁与 水与氧气 接触。 上述实验分别探究了哪些影响铁生锈的因素? 氧气、水 实验需要控制在哪些相同的条件下进行?铁粉质量和颗粒大小 、碳粉质量和颗粒大小 、空气的体积等 从实验数据可以得出，含碳杂质的铁，在潮湿的空气中更容易与氧气反应而被腐蚀。 三、怎样防止铁制品锈蚀 铁生锈的过程，实际上是铁与空气中的氧气、水等物质作用。因此，若要防止铁生锈，需要将铁跟上述物质隔绝。例如，在铁制品表面刷上油漆、保持干燥等都可以保护铁制品不被锈蚀。 例 题 导 引 问 题 ：现有两种金属X 、Y, 请设计实验，探究X 、Y 的金属活动性顺序。 易错点1：燃烧与爆炸易错知识点 1.燃烧的基本概念‌： 发光发热的过程不一定是化学变化(如白炽灯发光是物理变化) 燃烧不一定需要氧气参与(如镁可以在二氧化碳中燃烧) 着火点是物质固有属性，一般不会改变 2.爆炸的易错点 ‌爆炸本质‌： 爆炸可以是化学变化(如火药爆炸)，也可以是物理变化(如轮胎爆炸) 化学爆炸通常是在有限空间内急速燃烧造成的 ‌易混淆点‌： 锅炉爆炸包含物理变化(金属破碎)和化学变化(可燃物爆炸) 氢气与空气混合气体，未达爆炸极限不会爆炸 爆炸不一定是化学变化 3.其他重要易错点 二氧化碳一般情况下不支持燃烧，但镁可以在二氧化碳中燃烧 能使燃着木条熄灭的气体不一定是二氧化碳(如氮气也能) 燃烧不一定有火焰，如铁丝燃烧只有火星没有火焰 爆炸不一定是燃烧引起的，如锅炉爆炸可能是压力过大导致的物理变化 易错点2：常见的燃料及相关易错点 1.易错点解析 ‌燃烧现象混淆 气体燃烧通常产生火焰，固体燃烧一般发光（如木炭） 氢气在空气中燃烧呈淡蓝色火焰，在氧气中为蓝紫色火焰 ‌化学性质误解 氧气具有助燃性，本身不可燃 红磷燃烧产生白烟而非烟雾 2.燃料特性对比 燃料类型 优点 缺点 乙醇 可再生，产物环保 热值较低 天然气 污染较小 需特定储存条件 氢气 无污染 制备储存困难 易错点3：燃烧的条件易错点 1.‌可燃物 如木材、纸张、硫粉等能与氧气发生剧烈反应的物质。 易错点：部分物质（如金属镁）虽需特定条件，但仍属于可燃物范畴。 2.‌助燃物（氧气或空气） 燃烧需与氧气或空气接触，实验证明隔绝氧气的蜡烛会熄灭。 易错点：助燃物不限于纯氧，空气也能支持燃烧。 3.‌达到着火点 可燃物需达到自身燃烧所需的最低温度（着火点），如未达到则无法燃烧。 易错点：着火点是物质固有属性，与外界温度无关。 4.‌实验设计漏洞 铜片白磷与红磷对比实验需控制变量：两者需同时接触空气且温度相同，仅因着火点不同导致燃烧差异。 灭火原理：消除燃烧三条件（可燃物、氧气、温度）之一即可灭火。 5.‌常见误区分析 误将“火源”列为独立条件：火源是提供能量的载体，本质是使温度达到着火点的工具。 忽略三者同时性：仅满足部分条件时（如仅有氧气但温度不足），燃烧仍不会发生。 易错点4：吸热反应和放热反应易错点 1.常见易错点 ‌反应条件与能量变化的混淆 错误认为“需要加热的反应一定是吸热反应”（如铝热反应需高温但放热）。 忽略部分反应（如燃烧）虽需点燃或加热，但实际为放热反应。 ‌反应类型记忆偏差 误将“化合反应”等同于放热反应（少数如碳与二氧化碳反应吸热）。 忽略“分解反应”多数吸热的例外（如碳酸钙分解需高温吸热）。 ‌实验现象误读 未注意“反应容器温度变化”：放热反应容器发烫，吸热反应变冷。 混淆“能量图像”：放热反应中反应物总能量高于生成物，吸热反之。 2.典型例题解析 ‌放热反应‌： 氢气燃烧（剧烈放热）、酸碱中和（热量释放）。 ‌吸热反应‌： 铵盐溶解（吸热制冷）、碳还原二氧化碳（需持续供热）。 3.注意事项 ‌反应条件≠热效应‌： 燃烧需点燃（条件），但本质是放热反应 ‌特例‌： 氯酸钾分解（放热）是少数例外 易错点5：金属活动性顺序的易错点 1.置换反应条件误判 ‌酸的选择性 只有位于氢前的金属能置换酸中的氢（如稀盐酸、稀硫酸），但浓硫酸、硝酸等氧化性酸不适用此规律。例如铁与稀盐酸反应生成氢气，而与浓硫酸反应生成二氧化硫。 ‌盐溶液反应限制 金属需为单质，盐溶液必须可溶。如铁钉放入硫酸铜溶液可置换出铜，但铜钉放入硫酸亚铁溶液无反应。 2.金属位置关系混淆 ‌前后顺序误用 “前面的金属置换后面的金属”需严格遵循活动性顺序表。例如锌能置换硫酸铜中的铜，但铜不能置换硫酸锌中的锌。 ‌间接反应忽略 验证三种金属活动性时，需通过两两反应对比。如验证铁、铜、银顺序，需做铁与硫酸铜、铜与硝酸银两组实验，仅做一组无法完整判断。 3.除杂实验陷阱 ‌主物质被消耗 除杂时若加入的金属与主物质反应，则方案错误。如用锌粉除去氯化亚铁中的氯化铜，锌会同时与氯化亚铁反应，导致主物质损失。 ‌反应条件遗漏 部分置换反应需特定条件（如加热）。如一氧化碳还原氧化铜需灼热条件，直接点燃无法在二氧化碳环境中实现。 4.实验设计漏洞 ‌单一证据不足 仅通过金属与酸反应快慢判断活动性不严谨（如粉末状金属反应更快）。需结合多种反应现象综合判断。 ‌未排除干扰因素 例如验证铁与铜活动性时，若使用含杂质的金属或未清洗的试管，可能因表面氧化膜干扰实验结果。 易错点6：金属化学性质的易错点 1.金属与氧气反应的误区 ‌常温反应差异‌： 镁、铝等金属在常温下即可与氧气反应形成致密氧化膜（如Al₂O₃），而铁需在潮湿环境中缓慢锈蚀，铜需加热才明显氧化。 ‌特殊金属例外‌： 金（Au）即使在高温下也不与氧气反应，其稳定性常被误判。 3.金属与酸反应的常见错误 ‌活动性顺序误用‌： 只有排在氢（H）前面的金属（如Zn、Fe）能与稀盐酸/硫酸反应生成氢气，但铜（Cu）等位于氢后的金属不与稀酸反应。 ‌氧化性酸例外‌： 浓硫酸、硝酸等强氧化性酸与金属反应不生成氢气，常被忽略。例如：铝与浓硫酸接触会钝化，阻碍进一步反应。 ‌反应速率误判‌： 金属活动性越强，与酸反应越剧烈（如镁比铁反应剧烈），但反应速率不能直接作为活动性强弱的唯一依据。 3.金属与盐溶液置换反应的陷阱 ‌可溶性盐条件‌： 置换反应要求盐溶液必须可溶（如CuSO₄可溶，CuCO₃不可溶）。 ‌活泼金属例外‌： 钾、钙、钠等极活泼金属会优先与水反应，不能直接置换盐中的金属。例如：钠投入CuSO₄溶液中，先与水反应生成NaOH和H₂，再与CuSO₄发生复分解反应。 ‌除杂题干扰‌： 如用锌粉除FeCl₂中的CuCl₂时，锌会同时与Fe²⁺和Cu²⁺反应，导致主物质被消耗。 4.其他易混淆点 ‌颜色特征误用‌： 铜离子溶液呈蓝色，亚铁离子为浅绿色，三价铁离子为黄色，但金属单质颜色差异大（如铜为紫红色，金为黄色）。 ‌合金特性混淆‌： 合金（如硬铝、焊锡）比纯金属硬度大、熔点低，但化学性质仍由主要金属决定。 建议通过实验现象对比（如金属与酸反应的剧烈程度）和活动性顺序表综合判断，避免孤立记忆单一性质。 易错点7：探究金属与盐溶液反应的易错点 1.反应优先顺序判断错误 ‌一种金属与混合盐溶液反应时‌，金属优先置换活动性最弱的金属离子。例如Fe放入Cu(NO₃)₂和AgNO₃混合溶液中，Fe会先与AgNO₃反应，后与Cu(NO₃)₂反应。 ‌多种金属与一种盐溶液反应时‌，活动性最强的金属优先置换盐中的金属离子。如Zn和Fe同时放入AgNO₃溶液中，Zn会先反应。 2.滤液与滤渣成分分析错误 ‌滤液中一定含活动性最强的金属离子‌（如Zn²⁺），滤渣中一定含活动性最弱的金属单质（如Ag）。 ‌滤渣加酸产生气泡‌，说明滤渣中含氢前金属（如Fe）；若无气泡，则不含氢前金属。 ‌滤液颜色判断‌：蓝色含Cu²⁺，浅绿色含Fe²⁺。 3.特殊金属的例外情况 ‌K、Ca、Na‌不能置换盐溶液中的金属，因会优先与水反应。 ‌Fe参与反应生成亚铁盐（Fe²⁺）‌，而非Fe³⁺。 ‌盐必须可溶‌，如Cu与AgNO₃溶液反应，但与AgCl不反应。 4.实验现象与结论对应错误 ‌溶液无色‌说明Cu²⁺已完全反应，滤渣中可能有Cu47。 ‌滤渣加酸无气泡‌时，可能含Ag或Cu，但一定不含活动性强的金属（如Zn）。 5.典型易错题示例 ‌错误结论‌：认为“滤渣中一定含单质M”或“M可能是Fe”（若溶液无色则排除Fe，因Fe²⁺溶液为浅绿色）。 ‌正确分析‌：需结合金属活动性顺序、反应优先级及现象综合判断。 【记忆口诀】 ‌“前置后，盐可溶，隔越远，置越先”(‌滤液成分看最强离子，滤渣成分看最弱金属。) 易错点8：探究铁生锈条件及防锈方法的易错点 1.铁生锈及条件易错点 ‌铁锈成分误判 错误：认为铁锈是铁与氧气直接生成的四氧化三铁（Fe₃O₄）。 正确：铁锈主要成分为三氧化二铁（Fe₂O₃·xH₂O），是铁与水、氧气长期反应的产物。 ‌生锈条件遗漏 错误：认为仅接触水或氧气即可生锈。 正确：需同时接触水和氧气（如潮湿空气环境），缺一不可。 ‌铝制品与铁制品的混淆 错误：用钢丝球擦洗铝制品表面。 正确：铝表面致密氧化膜（Al₂O₃）可防腐，擦洗会破坏保护层。 2.实验探究关键点 ‌控制变量 对比实验需明确单一变量（如仅隔绝水或氧气）。 使用蒸馏水煮沸除氧，避免溶解氧干扰实验结果。 ‌现象观察 生锈最严重处为水、氧气接触面（如液面交界处）。 3.防锈方法易错点 ‌用洗涤剂清洗铁制品表面油膜 油膜能隔绝氧气和水，洗涤剂去除油膜后反而加速锈蚀。 ‌钢丝球打磨铝制品表面 铝表面致密氧化膜被破坏后失去抗腐蚀性。 ‌认为铁锈是铁与氧气直接反应的产物 铁锈是铁与氧气、水共同作用生成的氧化铁（Fe₂O₃），而非四氧化三铁。 掌握“干、膜、镀、烤、改”五字防锈原则，可有效延长铁制品寿命。 方法01 探究燃烧条件的方法 【解题通法】 1.实验原理与核心方法 控制变量法 每次只改变一个条件（自变量），保持其他条件不变 示例：探究氧气作用：保持温度相同（铜片上白磷vs水中白磷） 探究温度作用：保持氧气接触相同（铜片上白磷vs红磷） 对照实验法 设置实验组与对照组（如铜片白磷为对照，水中白磷为实验组） 现象对比： 对比组 对比组 对比组 铜片白磷vs红磷 铜片白磷vs红磷 铜片白磷vs红磷 现象差异 现象差异 现象差异 2.实验设计要点 典型装置 三要素组合：铜片（导热）、热水（加热+隔绝空气）、钟罩（防污染） 改进方向：密闭环境减少P₂O₅污染（如用气球密封） 关键操作 通氧气验证：水中白磷通氧后燃烧，二次验证氧气必要性 材料选择：白磷（着火点40℃）与红磷（240℃）形成鲜明对比 3.易错提醒 概念辨析 着火点是物质属性，不随外界改变 燃烧三要素缺一不可（可燃物、氧气、温度） 现象误判 白烟≠白雾：P₂O₅固体颗粒vs小液滴 熄灭蜡烛：降温（吹气）与隔绝氧气（盖帽）本质不同 【典型例题】（24-25九年级上·安徽合肥·期末）某化学兴趣小组同学在学习了燃烧的有关知识后。对“燃烧及其现象”开展了如下探究： 【活动一】探究燃烧条件 (1)上图能燃烧的是 (填“a”、“b”或“c”)处，该处燃着的磷会很快熄灭，原因可能是 (填序号)。 A．温度降低 B．磷燃烧耗尽氧气 C．管内产生了二氧化碳气体 (2)由上图a、b处实验现象对比。可知可燃物燃烧的条件之一是 。 【活动二】再认识燃烧 小组同学进行镁条的燃烧实验时，发现镁除了能在氧气中燃烧，还能在二氧化碳中燃烧。 (3)由上述现象，你对燃烧有什么新的认识： 。 (4)镁在氧气中燃烧的化学方程式为 。 【活动三】探究燃烧产生火焰的原因 (5)点燃蜡烛(主要成分是石蜡)，将金属导管的一端伸入内焰，导出其中的物质，在另一端管口点燃，也有火焰产生(如图所示)。由此可知：蜡烛燃烧产生的火焰是由 (选填“固态”或“气态”)物质燃烧形成的。 (6)【查阅资料】 物质 熔点/℃ 沸点/℃ 燃烧时的温度/℃ 石蜡 50-70 300-550 约600 铁 1535 2750 约1800 钠 97.8 883 约1400 由上表可知：物质燃烧能否产生火焰与其 (选填“熔点”或“沸点”)和燃烧时的温度有关。通过上表中石蜡、铁的数据对比，请你推测：钠在燃烧时， (选填“有”或“没有”)火焰产生。 (7)根据硫在空气中燃烧产生淡蓝色火焰的实验事实。请你分析产生火焰的原因： 。 方法02 探究金属活动性顺序的方法 【解题通法】 1.金属与酸反应法 ‌现象对比‌： 将金属（如镁、锌、铁、铜）分别加入等浓度稀盐酸或稀硫酸，观察反应速率和剧烈程度。反应越剧烈，活动性越强（如镁反应最剧烈，铜无反应）。 ‌氢气生成‌： 能产生氢气的金属活动性位于氢前，反之则位于氢后（如锌、铁与酸反应生成氢气，铜不反应）。 2.金属与盐溶液反应法 ‌置换反应验证‌： 将金属A插入金属B的盐溶液中，若A表面析出B，则A的活动性强于B（如铁钉插入硫酸铜溶液后表面析出红色铜）。 ‌多金属对比‌： 通过不同金属与同一盐溶液的反应（如镁、铁、铜分别与硫酸铜溶液反应），可建立活动性递变关系。 3.综合实验设计法 ‌试剂选择‌： 需至少设计两组对比实验（如铜与硝酸银反应证明Cu>Ag，铁与硫酸铜反应证明Fe>Cu）。 ‌中间金属法‌： 利用介于目标金属之间的盐溶液（如验证Al>Cu时，选用硫酸亚铁溶液）。 【记忆口诀】金属活动性顺序‌：如“嫁给那美女（钾钙钠镁铝），身体细纤轻（锌铁锡铅氢）” 【典型例题】（2025·宁夏银川·二模）小柯同学家新买了水龙头，从说明书上了解到该水龙头是铜质镀铬的。他想起在学习金属性质时用到的金属活动性顺序中没有铬，为了了解铬与常见金属铝、铜在金属活动性顺序中的相对位置关系，进行了如下探究活动。 【查阅资料】铬(Cr)是银白色有光泽的金属，在空气中其表面能生成抗腐蚀性的致密氧化膜。铬能与稀硫酸反应，生成蓝色的硫酸亚铬( 溶液。 【猜想与假设】三种金属在金属活动性顺序中的相对位置关系： (1)猜想一： Cr> Al> Cu ；猜想二： ；猜想三： 。 【实验过程】 (2)取大小相同的三种薄片，用砂纸打磨光亮。 实验一 实验二 实验三 实验方案 实验现象 铬片表面产生气泡，溶液变为蓝色 铬片表面无明显变化 实验结论 铬能和稀硫酸发生反应，活动性： Cr>H 铜不与稀硫酸反应，活动性： H> Cu 猜想 成立 【反思与交流】 (3)用砂纸打磨金属片的目的是 。 (4)实验一所发生反应的化学方程式是 。 (5)小清认为只要选用三种试剂进行实验，就可以得出三种金属的金属活动性强弱，这三种试剂可以是 。 方法03探究铁生锈条件 【解题通法】 1.标准实验设计（对照实验法） 实验组（同时接触水和空气）： 试管中加入蒸馏水，铁钉部分浸入水中 现象：铁钉在空气-水界面处锈蚀最严重 对照组A（隔绝空气）： 煮沸冷却的蒸馏水完全浸没铁钉，水面加植物油层 现象：铁钉不生锈 对照组B（隔绝水分）： 烘干试管，加入铁钉和干燥剂（如CaCl₂），密封 现象：铁钉不生锈 2.关键操作要点 预处理： 铁钉需用砂纸打磨去除表面氧化物 使用煮沸后迅速冷却的蒸馏水（去除溶解氧） 控制变量： 植物油需完全覆盖水面隔绝空气 干燥剂需足量并密封良好 观察重点： 重点关注空气-水交界处的锈蚀情况 记录锈斑出现时间和分布特征 3.拓展探究（可选） 加速锈蚀实验： 加入盐水（NaCl溶液）可显著加快锈蚀速率 酸性/碱性环境对锈蚀速率的影响 气压变化实验： 密闭容器中铁生锈会导致气压下降（用于测定氧气含量） 【典型例题】（24-25九年级下·山东日照·期中）我国高铁创造的中国速度令世界瞩目，学习小组对高铁建设中的钢铁锈蚀展开了主题式探究。 (1)实验1探究铁生锈的条件 查阅资料：铁锈的主要成分是 提出猜想：基于的元素组成变化，提出铁生锈所需条件的猜想。 猜想1：只需要；猜想2：只需要 ；猜想3：需要和。 设计实验：基于猜想，设计以下A、B、C三个实验方案。 实验结论：一段时间后发现只有 中的铁钉生锈，即猜想 成立。 反思讨论：B中将蒸馏水煮沸的目的是 。 (2)小组同学设计如图所示进行实验，利用传感器监测该过程中氧气浓度的变化来判断铁生锈的情况。实验记录如表： 序号 其他试剂 初始时氧气浓度/% 200s时氧气浓度/% 水/滴 食盐质量/g 稀醋酸/滴 ① 0 0 0 20.8 20.8 ② 10 0 0 20.8 15.2 ③ 10 0 5 20.8 12.7 ④ 10 1.0 0 20.8 8.0 由表格得出“食盐能加速铁生锈”的结论，依据的实验是 （填序号），下图的③中的稀醋酸能与铁发生反应而加速铁的腐蚀。稀醋酸是一种无色溶液，其化学性质与稀盐酸相似，请推测铁与稀醋酸反应的实验现象为 。 (3)小组同学设计下图进行实验3。检查装置气密性后，将5g铁粉和2g炭粉加入三颈烧瓶中，并将一只装有5mL稀盐酸的注射器插到烧瓶上（此时没有推动注射器活塞），采集数据。 【查阅资料】炭粉可加快铁的锈蚀，但不与盐酸反应。 ①根据图1，说明铁生锈是 反应（填“放热”或“吸热”）。 ②根据图2分析段三颈烧瓶中压强先减小后增大的原因是 。 4 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $$ 专题9 化学反应的调控 课题1 认识燃烧与燃料 一、什么是燃烧 1.燃烧定义 是指在通常情况下，可燃物与氧气发生强烈化学反应并伴有发光发热的现象。 2.爆炸 也是一种能量释放的方式。利用爆炸瞬时释放的能量，可以开采矿物、拆除建筑、开挖隧道等。黑火药是中国古代四大发明之一，是由硝酸钾、硫黄和炭等按一定比例组成的混合物。黑火药在适当的外界能量作用下，本身能迅速地燃烧，从而在有限的空间内发生爆炸。 3.爆炸极限 由于可燃性气体、可燃性液体的蒸气或可燃性粉尘在空气中浓度达到一定范围(爆炸极限)时，遇到明火有可能会发生爆炸，引发事故。 物质 汽油 酒精 甲烷 氢气 爆炸极限(在空气中的体积分数)1% 1.3～6 3.3～19 5.0～15 4.0～74.2 使用可燃性气体前需要验纯。以氢气为例，验纯的方法为：用拇指堵住集满氢气的试管口；靠近火焰，移开拇指点火。若发出尖锐的爆鸣声表示气体不纯，声音很轻则表示气体较纯。 4.自燃 有些物质没有外来火源的作用，也会自发地燃烧，该现象称为自燃。可燃物发生缓慢氧化的过程中虽然不像燃烧那样伴随着剧烈的发光发热，但是也会缓慢地放出热量，如果热量得不到及时散发，会导致可燃物温度升高而引起自燃。因此粮食、稻草堆等存放时需注意通风散热，防止自燃。 二、常见的燃料有哪些 1.化石燃料 常见的化石燃料有煤、石油和天然气等，是由古代生物的遗骸经过一系列复杂变化而形成的，属于不可再生能源。燃料燃烧过程中放出热量。 （1）煤又称煤炭，是人类最早使用的化石燃料之一。煤是混合物，组成复杂，主要含有碳元素，还含有少量的氢、氮、硫、氧等元素。将煤作为燃料，主要是利用碳元素与氧气反应所放出的热量。 （2）石油是当今世界上最重要的液态化石燃料。石油的成分以碳氢化合物为主，还含有少量的氧、氮、硫等元素。石油在炼油厂中进行炼制，转化为石油气、汽油、煤油、柴油等在工农业生产、日常生活和交通运输中常用的燃料。 （3）天然气是蕴藏在地表深处的由碳、氢元素组成的可燃性气体，其中主要成分是甲烷 (CH₄) 。 在常温下，甲烷是无色、无气味的气体，难溶于水， 密度比空气小。纯净的甲烷可以在足量空气中安静地燃烧，火焰呈淡蓝色，生成二氧化碳和水，同时放出大量的热，燃烧的化学方程式为 2.家用燃料——天然气 目前，天然气被广泛用作家用燃料，用天然气代替煤炭发电是我国能源结构调整中的发展方向之一。与煤气相比，天然气具有热值高、安全性好、环境污染少等优点，也不会造成管道、表具、灶具等的腐蚀和阻塞，是一种优质、高效的能源。 3.化石燃料对环境的影响 煤和石油中含有一定量的硫元素与氮元素，燃烧时会产生二氧化硫、氮氧化物等气体，这些气体在大气中经过一系列化学变化与物理变化，会形成酸雨。燃烧大量煤的过程中会产生固体粉尘，容易引发雾霾等问题；无论甲烷还是其燃烧后产生的二氧化碳都是温室气体，排放到大气中使得温室气体急剧增加，并成为导致全球变暖的重要原因之一。 三、燃烧需满足哪些条件 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 实验装置 实验现象 试管中的白磷燃烧，产生大量白烟；红磷不燃烧；热水中的白磷不燃烧 通入氧气前热水中的白磷不燃烧；通入氧气后热水中的白磷燃烧 实验结论 （1）对比试管中的白磷和水下白磷的现象，说明燃烧条件之一是可燃物与氧气接触； （2）对比试管中的白磷和红磷的现象，说明燃烧条件之一是可燃物温度达到着火点。 燃烧条件之一是可燃物与氧气接触 实验结论：可燃物燃烧需要满足的条件有可燃物与氧气接触、可燃物温度达到着火点 拓展思考 (1)如何能使烧杯底部的白磷燃烧?向白磷处通入氧气或空气 (2)为何要在两支试管上方分别套上瘪的气球?防止产生的五氧化二磷逸散，污染空气。 (3)着火点：可燃物燃烧所需的最低温度。 四、化学反应是否都是放热的 物质在发生燃烧反应时都会放出热量，中和反应也会放出热量。此外，许多氧化反应也都会放出热量。那么,化学反应是否都是放热的? 碳酸氢钠与稀盐酸反应的热量变化 为探究NaHCO3与一定浓度的盐酸反应（设两反应分别是反应Ⅰ、反应Ⅱ）过程中的热效应，进行实验并测得如下数据： 序号 35mL 固体 混合前温度℃ 混合后温度℃ ① 水 2.5gNaHCO3 20.0 18.5 ② 盐酸 2.5gNaHCO3 20.0 16.2 由表中数据可知，2.5gNaHCO3溶于水温度为18.5℃，加入盐酸后温度为16.2℃，说明NaHCO3与盐酸的反应是吸热反应。 证据推理 有些化学反应需要吸收热量才能进行。例如，高温煅烧分解石灰石、碳与二氧化碳在加热条件下生成一氧化碳等都是吸收热量的化学反应。总之，在化学反应中不仅有新物质生成，而且还会伴随着能量的变化。 例 题 问 题： 利用如图9.8所示装置探究燃烧的条件。 (1)根据白磷燃烧而红磷不燃烧的现象，可以得出燃烧需要什么条件 ? (2)片刻后，白磷还有剩余，但燃烧不再进行，该现象说明燃烧还需要什么条件 ? (3)为什么用橡皮泥塞住烧杯槽口 ? 分析：(1)燃烧的条件是可燃物与氧气或空气接触且温度达到着火点。上述实验中只达到了白磷的着火点，因此白磷燃烧，红磷不燃烧，由此可得出可燃物燃烧温度需要达到该物质的着火点。 (2)白磷有剩余但是燃烧不再进行，是因为燃烧消耗了氧气，由此说明燃烧还需要有氧气。 (3)烧杯的一侧有个槽口，塞上橡皮泥，可以使容器相对密闭，防止外面的空气进入烧杯，也避免燃烧过程中产生的白烟扩散到空气中。 课题2 调控燃烧的方法 一、怎样充分利用燃料 我国是世界上最早烧制木炭的国家，使用木炭作为燃料时，将木炭架空可增大木炭与空气的接触面积；调节燃气灶具的风门，可提供充足的空气。这些做法都能使燃料更加充分地燃烧，从而释放更多的热量。 实验探究 在两只酒精灯内分别放入等体积的酒精和煤油(不超过酒精灯容积的三分之二),点燃。观察并记录现象。 拓展思考 (1)酒精和煤油燃烧时为何现象不同?主要原因是什么?酒精燃烧产生淡蓝色火焰，无黑烟；煤油燃烧产生大量黑烟。 (2)汽车气缸中，一般会将燃油喷射雾化后再引入各个气缸内进行燃烧。目的是增大燃油与氧气的接触面积，使燃油充分燃烧。 根据提示思考，能使煤油更充分燃烧的方法：可燃物的形态、氧气的浓度、可燃物与氧气的混合方式等。提高燃料的利用率，既可节约能源，又可减少化石燃料对环境的污染 。 根据相关原理，分析原因。 (1)铁丝在空气中很难燃烧，而在纯氧中会剧烈燃烧。燃烧的剧烈程度与氧气的浓度有关。 (2)工业生产中，常将煤块粉碎成煤粉后再用鼓风机鼓入锅炉的炉膛中进行燃烧。燃烧的剧烈程度与煤与氧气的接触面积有关。 (3)高炉炼铁时，需要使用鼓风机，可使焦炭燃烧更充分；森林发生火灾时，有时却需使用风力灭火器进行扑灭。鼓风机吹入足量空气，使焦炭充分与氧气接触，有利于焦炭更充分燃烧，提供更多热量；风力灭火器通过将大量的空气高速吹向火焰，会带走一部分热量，降低温度至可燃物的着火点以下，使其熄灭。 二、生活中如何安全用火 通常，物品着火，可用水浇灭着火部位；厨房油锅起火，应立刻盖上锅盖；天然气起火，首先要关闭阀门。1.根据燃烧需要满足的条件，我们可以确定灭火的原理，通过破坏燃烧的一个条件，使燃烧停止： (1)移走可燃物；(2)将氧气或空气与可燃物隔离；(3)降低温度到着火点以下。 生活中，我们要养成良好的习惯，不随意乱扔未熄灭的火种；注意燃烧可燃物时要远离其他易燃物品；不随意存放汽油、酒精等易燃易爆物品，使用时要加强安全防护；使用明火时，不要在火源附近放置可燃物质；使用家庭燃气灶、燃气热水器后，及时关闭阀门，防止燃气泄漏。 ①如不慎把酒精灯中的酒精洒出而引起着火，该如何正确处理?立即用湿抹布扑盖 ②居住在楼房，如果发生火灾，应该如何自救与逃生? 如果火势小，可以根据起火原因选择适当的方法和灭火器材将火扑灭；如果火势较大或有蔓延的趋势和可能，就应沿着疏散通道迅速离开火场，并拨打119火警电话求救。高层建筑内部发生火灾时，如果起火点在本层或上层，迅速通过安全出口向下逃生；如果起火点在下层，应先确认疏散通道没有受到烟与火的侵扰，再立即逃生。若被困在火灾区，要采取必要的自救措施，如用湿毛巾捂住口鼻，蹲下靠近地面或沿墙壁跑出火灾区等。 2.常见灭火器及其适用范围 常见的可供家庭使用的手提式灭火器主要有泡沫灭火器、干粉(超细干粉)灭火器和二氧化碳灭火器。 手提式泡沫灭火器适用于扑灭油类及一般物质的初起火灾。 手提式干粉灭火器适用于扑灭油类、可燃气体、电器设备等初起火灾。 手提式二氧化碳灭火器适用于扑灭精密仪器、电子设备以及600V 以下的电器初起火灾。 例 题 导 引 问 题 ：二氧化碳常用于灭火，请你根据所学的知识，设计一个通过化学反应产生二氧化碳的简易灭火器 。 分 析 ：首先，需要确定反应原理。有许多反应可以产生二氧化碳，但基于灭火的前提，我们需要选择在常温下能够迅速、持续反应产生二氧化碳的物质。例如，小苏打与盐酸能够迅速反应产生二氧化碳气体。一般而言，粉末状固体比块状固体反应得更快，而将固体配制成溶液后，反应则更快。因此，可以将小苏打配制成溶液作为反应物。其次，需要选用合适的仪器并搭建装置。在使用前，需要将不同的反应物隔离。在使用中，要确保反应物能够快速接触以产生二氧化碳，并且能够顺利导出二氧化碳，对准可燃物进行喷射。 基于上述思考，可以设计如图9.12所示的装置。使用时将装置倒置，使反应物充分混合，立即就会产生大量气体，使瓶内气压增大，气体就夹带着液体从导管口喷射出来。 课题3 防止金属腐蚀的措施 一、金属的化学性质 大部分的金属能与氧气在不同的条件下发生反应，生成金属氧化物。有些金属露置于空气中，表面会暗淡无光 ,就是金属与空气中的氧气发生反应所致。 实验内容 实验现象 实验结论或解释 1.金属与稀硫酸反应 A B 锌粒表面产生气泡，铜片表面无变化 锌能与稀硫酸反应，铜不反应 发生反应的化学方程式： Zn＋H2SO4=== ZnSO4＋H2↑ 2.金属与盐反应 C D C试管内铜片表面出现银白色固体，溶液由无色变为蓝色； D试管内铜片无变化 铜能与硝酸银溶液反应，不能与硫酸亚铁溶液反应 发生反应的化学方程式： Cu＋2AgNO3=== Cu(NO3)2＋2Ag 实验结论：某些金属能与稀酸反应，产生氢气；某些金属能与某些盐溶液反应，产生另一种盐和另一种金属 。 2.金属活动性顺序 中国的湿法炼铜是世界上最早的湿法冶金技术。硫酸铜古称曾青、胆矾、 石胆等，湿法炼铜又称胆铜法。湿法炼铜的工艺过程是将铜矿中难溶于水的含铜的化合物转变为可溶性的硫酸铜，再将铁放入硫酸铜溶液中，置换出铜。晋代葛洪《抱朴子内篇 ·黄白》中有“以曾青涂铁，铁赤色如铜”的记载。南北朝时，人们更进一步认识到，不仅是硫酸铜，其他可溶性铜盐也能与铁发生反应 。 铁与硫酸铜溶液 、 氯化铜溶液的反应 实验操作 实验现象 实验结论或解释 取两支试管，各放入1枚铁钉，分别加入少量硫酸铜溶液、氯化铜溶液。 两枚铁钉表面都出现红色固体，溶液由蓝色逐渐变为浅绿色 铁分别与硫酸铜溶液、氯化铜溶液发生反应。 化学方程式： Fe+CuSO₄=FeSO₄+Cu 探究金属与盐溶液的反应 实验操作 实验现象 反应能否进行 反应化学方程式 锌与硫酸铜溶液 锌粒表面出现红色固体，溶液由蓝色逐渐变成无色 能 Zn＋CuSO4=== CuSO4＋Cu 铁与硝酸银溶液 铁丝表面出现银白色固体，溶液由无色逐渐变成浅绿色 能 Fe＋2AgNO3===Fe(NO3)2＋2Ag 银与硝酸铜溶液 银丝表面无变化 不能 不反应 证据推理 通过实验可知，金属与盐溶液混合并不是都能发生置换反应。 科学家经过大量实验，寻找并得出金属与某些溶液反应的规律，总结出常见金属活动性顺序。 在金属活动性顺序中，金属的位置越靠前，它的活动性就越强；反之活动性就越弱。一般情况下，排在氢前面的金属能与盐酸或稀硫酸反应，生成氢气；排在前面的金属能把排在其后面的金属从它们的盐溶液中置换出来。 二、铁制品是怎样生锈的 探究铁生锈的条件 实验操作 (1)取两个容器，在容器①中放入一张滤纸，滴入2滴管水，加入5.0g 铁粉、0.1g 炭粉，插入氧气传感器，连接数据采集器和计算机[图9.20 (a)], 采集数据。 (2)在容器②中放入一张滤纸，加入5.0g 铁粉、0.1g 炭粉，插入氧气传感器，连接数据采集器和计算机[图9.20(b)], 采集数据。 实验图示及数据 实验结论 (1)结合图示分析，两个实验中发生脱氧反应的是 a ，判断的依据是 实验a中氧气的含量逐渐变少 ； (2)结合图示可知：铁生锈的条件是铁与 水与氧气 接触。 上述实验分别探究了哪些影响铁生锈的因素? 氧气、水 实验需要控制在哪些相同的条件下进行?铁粉质量和颗粒大小 、碳粉质量和颗粒大小 、空气的体积等 从实验数据可以得出，含碳杂质的铁，在潮湿的空气中更容易与氧气反应而被腐蚀。 三、怎样防止铁制品锈蚀 铁生锈的过程，实际上是铁与空气中的氧气、水等物质作用。因此，若要防止铁生锈，需要将铁跟上述物质隔绝。例如，在铁制品表面刷上油漆、保持干燥等都可以保护铁制品不被锈蚀。 例 题 导 引 问 题 ：现有两种金属X 、Y, 请设计实验，探究X 、Y 的金属活动性顺序。 分析：金属活动性强弱是在水溶液中体现出来的，因此要探究X 、Y的金属活动性顺序需在溶液中进行。 方案：将金属X与Y的盐溶液混合，观察现象，若X 的表面有Y 析出，说明Y 的金属活动性比X 弱；也可以将金属Y与X的盐溶液混合，通过观察现象，得出结论。 易错点1：燃烧与爆炸易错知识点 1.燃烧的基本概念‌： 发光发热的过程不一定是化学变化(如白炽灯发光是物理变化) 燃烧不一定需要氧气参与(如镁可以在二氧化碳中燃烧) 着火点是物质固有属性，一般不会改变 2.爆炸的易错点 ‌爆炸本质‌： 爆炸可以是化学变化(如火药爆炸)，也可以是物理变化(如轮胎爆炸) 化学爆炸通常是在有限空间内急速燃烧造成的 ‌易混淆点‌： 锅炉爆炸包含物理变化(金属破碎)和化学变化(可燃物爆炸) 氢气与空气混合气体，未达爆炸极限不会爆炸 爆炸不一定是化学变化 3.其他重要易错点 二氧化碳一般情况下不支持燃烧，但镁可以在二氧化碳中燃烧 能使燃着木条熄灭的气体不一定是二氧化碳(如氮气也能) 燃烧不一定有火焰，如铁丝燃烧只有火星没有火焰 爆炸不一定是燃烧引起的，如锅炉爆炸可能是压力过大导致的物理变化 易错点2：常见的燃料及相关易错点 1.易错点解析 ‌燃烧现象混淆 气体燃烧通常产生火焰，固体燃烧一般发光（如木炭） 氢气在空气中燃烧呈淡蓝色火焰，在氧气中为蓝紫色火焰 ‌化学性质误解 氧气具有助燃性，本身不可燃 红磷燃烧产生白烟而非烟雾 2.燃料特性对比 燃料类型 优点 缺点 乙醇 可再生，产物环保 热值较低 天然气 污染较小 需特定储存条件 氢气 无污染 制备储存困难 易错点3：燃烧的条件易错点 1.‌可燃物 如木材、纸张、硫粉等能与氧气发生剧烈反应的物质。 易错点：部分物质（如金属镁）虽需特定条件，但仍属于可燃物范畴。 2.‌助燃物（氧气或空气） 燃烧需与氧气或空气接触，实验证明隔绝氧气的蜡烛会熄灭。 易错点：助燃物不限于纯氧，空气也能支持燃烧。 3.‌达到着火点 可燃物需达到自身燃烧所需的最低温度（着火点），如未达到则无法燃烧。 易错点：着火点是物质固有属性，与外界温度无关。 4.‌实验设计漏洞 铜片白磷与红磷对比实验需控制变量：两者需同时接触空气且温度相同，仅因着火点不同导致燃烧差异。 灭火原理：消除燃烧三条件（可燃物、氧气、温度）之一即可灭火。 5.‌常见误区分析 误将“火源”列为独立条件：火源是提供能量的载体，本质是使温度达到着火点的工具。 忽略三者同时性：仅满足部分条件时（如仅有氧气但温度不足），燃烧仍不会发生。 易错点4：吸热反应和放热反应易错点 1.常见易错点 ‌反应条件与能量变化的混淆 错误认为“需要加热的反应一定是吸热反应”（如铝热反应需高温但放热）。 忽略部分反应（如燃烧）虽需点燃或加热，但实际为放热反应。 ‌反应类型记忆偏差 误将“化合反应”等同于放热反应（少数如碳与二氧化碳反应吸热）。 忽略“分解反应”多数吸热的例外（如碳酸钙分解需高温吸热）。 ‌实验现象误读 未注意“反应容器温度变化”：放热反应容器发烫，吸热反应变冷。 混淆“能量图像”：放热反应中反应物总能量高于生成物，吸热反之。 2.典型例题解析 ‌放热反应‌： 氢气燃烧（剧烈放热）、酸碱中和（热量释放）。 ‌吸热反应‌： 铵盐溶解（吸热制冷）、碳还原二氧化碳（需持续供热）。 3.注意事项 ‌反应条件≠热效应‌： 燃烧需点燃（条件），但本质是放热反应 ‌特例‌： 氯酸钾分解（放热）是少数例外 易错点5：金属活动性顺序的易错点 1.置换反应条件误判 ‌酸的选择性 只有位于氢前的金属能置换酸中的氢（如稀盐酸、稀硫酸），但浓硫酸、硝酸等氧化性酸不适用此规律。例如铁与稀盐酸反应生成氢气，而与浓硫酸反应生成二氧化硫。 ‌盐溶液反应限制 金属需为单质，盐溶液必须可溶。如铁钉放入硫酸铜溶液可置换出铜，但铜钉放入硫酸亚铁溶液无反应。 2.金属位置关系混淆 ‌前后顺序误用 “前面的金属置换后面的金属”需严格遵循活动性顺序表。例如锌能置换硫酸铜中的铜，但铜不能置换硫酸锌中的锌。 ‌间接反应忽略 验证三种金属活动性时，需通过两两反应对比。如验证铁、铜、银顺序，需做铁与硫酸铜、铜与硝酸银两组实验，仅做一组无法完整判断。 3.除杂实验陷阱 ‌主物质被消耗 除杂时若加入的金属与主物质反应，则方案错误。如用锌粉除去氯化亚铁中的氯化铜，锌会同时与氯化亚铁反应，导致主物质损失。 ‌反应条件遗漏 部分置换反应需特定条件（如加热）。如一氧化碳还原氧化铜需灼热条件，直接点燃无法在二氧化碳环境中实现。 4.实验设计漏洞 ‌单一证据不足 仅通过金属与酸反应快慢判断活动性不严谨（如粉末状金属反应更快）。需结合多种反应现象综合判断。 ‌未排除干扰因素 例如验证铁与铜活动性时，若使用含杂质的金属或未清洗的试管，可能因表面氧化膜干扰实验结果。 易错点6：金属化学性质的易错点 1.金属与氧气反应的误区 ‌常温反应差异‌： 镁、铝等金属在常温下即可与氧气反应形成致密氧化膜（如Al₂O₃），而铁需在潮湿环境中缓慢锈蚀，铜需加热才明显氧化。 ‌特殊金属例外‌： 金（Au）即使在高温下也不与氧气反应，其稳定性常被误判。 3.金属与酸反应的常见错误 ‌活动性顺序误用‌： 只有排在氢（H）前面的金属（如Zn、Fe）能与稀盐酸/硫酸反应生成氢气，但铜（Cu）等位于氢后的金属不与稀酸反应。 ‌氧化性酸例外‌： 浓硫酸、硝酸等强氧化性酸与金属反应不生成氢气，常被忽略。例如：铝与浓硫酸接触会钝化，阻碍进一步反应。 ‌反应速率误判‌： 金属活动性越强，与酸反应越剧烈（如镁比铁反应剧烈），但反应速率不能直接作为活动性强弱的唯一依据。 3.金属与盐溶液置换反应的陷阱 ‌可溶性盐条件‌： 置换反应要求盐溶液必须可溶（如CuSO₄可溶，CuCO₃不可溶）。 ‌活泼金属例外‌： 钾、钙、钠等极活泼金属会优先与水反应，不能直接置换盐中的金属。例如：钠投入CuSO₄溶液中，先与水反应生成NaOH和H₂，再与CuSO₄发生复分解反应。 ‌除杂题干扰‌： 如用锌粉除FeCl₂中的CuCl₂时，锌会同时与Fe²⁺和Cu²⁺反应，导致主物质被消耗。 4.其他易混淆点 ‌颜色特征误用‌： 铜离子溶液呈蓝色，亚铁离子为浅绿色，三价铁离子为黄色，但金属单质颜色差异大（如铜为紫红色，金为黄色）。 ‌合金特性混淆‌： 合金（如硬铝、焊锡）比纯金属硬度大、熔点低，但化学性质仍由主要金属决定。 建议通过实验现象对比（如金属与酸反应的剧烈程度）和活动性顺序表综合判断，避免孤立记忆单一性质。 易错点7：探究金属与盐溶液反应的易错点 1.反应优先顺序判断错误 ‌一种金属与混合盐溶液反应时‌，金属优先置换活动性最弱的金属离子。例如Fe放入Cu(NO₃)₂和AgNO₃混合溶液中，Fe会先与AgNO₃反应，后与Cu(NO₃)₂反应。 ‌多种金属与一种盐溶液反应时‌，活动性最强的金属优先置换盐中的金属离子。如Zn和Fe同时放入AgNO₃溶液中，Zn会先反应。 2.滤液与滤渣成分分析错误 ‌滤液中一定含活动性最强的金属离子‌（如Zn²⁺），滤渣中一定含活动性最弱的金属单质（如Ag）。 ‌滤渣加酸产生气泡‌，说明滤渣中含氢前金属（如Fe）；若无气泡，则不含氢前金属。 ‌滤液颜色判断‌：蓝色含Cu²⁺，浅绿色含Fe²⁺。 3.特殊金属的例外情况 ‌K、Ca、Na‌不能置换盐溶液中的金属，因会优先与水反应。 ‌Fe参与反应生成亚铁盐（Fe²⁺）‌，而非Fe³⁺。 ‌盐必须可溶‌，如Cu与AgNO₃溶液反应，但与AgCl不反应。 4.实验现象与结论对应错误 ‌溶液无色‌说明Cu²⁺已完全反应，滤渣中可能有Cu47。 ‌滤渣加酸无气泡‌时，可能含Ag或Cu，但一定不含活动性强的金属（如Zn）。 5.典型易错题示例 ‌错误结论‌：认为“滤渣中一定含单质M”或“M可能是Fe”（若溶液无色则排除Fe，因Fe²⁺溶液为浅绿色）。 ‌正确分析‌：需结合金属活动性顺序、反应优先级及现象综合判断。 【记忆口诀】 ‌“前置后，盐可溶，隔越远，置越先”(‌滤液成分看最强离子，滤渣成分看最弱金属。) 易错点8：探究铁生锈条件及防锈方法的易错点 1.铁生锈及条件易错点 ‌铁锈成分误判 错误：认为铁锈是铁与氧气直接生成的四氧化三铁（Fe₃O₄）。 正确：铁锈主要成分为三氧化二铁（Fe₂O₃·xH₂O），是铁与水、氧气长期反应的产物。 ‌生锈条件遗漏 错误：认为仅接触水或氧气即可生锈。 正确：需同时接触水和氧气（如潮湿空气环境），缺一不可。 ‌铝制品与铁制品的混淆 错误：用钢丝球擦洗铝制品表面。 正确：铝表面致密氧化膜（Al₂O₃）可防腐，擦洗会破坏保护层。 2.实验探究关键点 ‌控制变量 对比实验需明确单一变量（如仅隔绝水或氧气）。 使用蒸馏水煮沸除氧，避免溶解氧干扰实验结果。 ‌现象观察 生锈最严重处为水、氧气接触面（如液面交界处）。 3.防锈方法易错点 ‌用洗涤剂清洗铁制品表面油膜 油膜能隔绝氧气和水，洗涤剂去除油膜后反而加速锈蚀。 ‌钢丝球打磨铝制品表面 铝表面致密氧化膜被破坏后失去抗腐蚀性。 ‌认为铁锈是铁与氧气直接反应的产物 铁锈是铁与氧气、水共同作用生成的氧化铁（Fe₂O₃），而非四氧化三铁。 掌握“干、膜、镀、烤、改”五字防锈原则，可有效延长铁制品寿命。 方法01 探究燃烧条件的方法 【解题通法】 1.实验原理与核心方法 控制变量法 每次只改变一个条件（自变量），保持其他条件不变 示例：探究氧气作用：保持温度相同（铜片上白磷vs水中白磷） 探究温度作用：保持氧气接触相同（铜片上白磷vs红磷） 对照实验法 设置实验组与对照组（如铜片白磷为对照，水中白磷为实验组） 现象对比： 对比组 对比组 对比组 铜片白磷vs红磷 铜片白磷vs红磷 铜片白磷vs红磷 现象差异 现象差异 现象差异 2.实验设计要点 典型装置 三要素组合：铜片（导热）、热水（加热+隔绝空气）、钟罩（防污染） 改进方向：密闭环境减少P₂O₅污染（如用气球密封） 关键操作 通氧气验证：水中白磷通氧后燃烧，二次验证氧气必要性 材料选择：白磷（着火点40℃）与红磷（240℃）形成鲜明对比 3.易错提醒 概念辨析 着火点是物质属性，不随外界改变 燃烧三要素缺一不可（可燃物、氧气、温度） 现象误判 白烟≠白雾：P₂O₅固体颗粒vs小液滴 熄灭蜡烛：降温（吹气）与隔绝氧气（盖帽）本质不同 【典型例题】（24-25九年级上·安徽合肥·期末）某化学兴趣小组同学在学习了燃烧的有关知识后。对“燃烧及其现象”开展了如下探究： 【活动一】探究燃烧条件 (1)上图能燃烧的是 (填“a”、“b”或“c”)处，该处燃着的磷会很快熄灭，原因可能是 (填序号)。 A．温度降低 B．磷燃烧耗尽氧气 C．管内产生了二氧化碳气体 (2)由上图a、b处实验现象对比。可知可燃物燃烧的条件之一是 。 【活动二】再认识燃烧 小组同学进行镁条的燃烧实验时，发现镁除了能在氧气中燃烧，还能在二氧化碳中燃烧。 (3)由上述现象，你对燃烧有什么新的认识： 。 (4)镁在氧气中燃烧的化学方程式为 。 【活动三】探究燃烧产生火焰的原因 (5)点燃蜡烛(主要成分是石蜡)，将金属导管的一端伸入内焰，导出其中的物质，在另一端管口点燃，也有火焰产生(如图所示)。由此可知：蜡烛燃烧产生的火焰是由 (选填“固态”或“气态”)物质燃烧形成的。 (6)【查阅资料】 物质 熔点/℃ 沸点/℃ 燃烧时的温度/℃ 石蜡 50-70 300-550 约600 铁 1535 2750 约1800 钠 97.8 883 约1400 由上表可知：物质燃烧能否产生火焰与其 (选填“熔点”或“沸点”)和燃烧时的温度有关。通过上表中石蜡、铁的数据对比，请你推测：钠在燃烧时， (选填“有”或“没有”)火焰产生。 (7)根据硫在空气中燃烧产生淡蓝色火焰的实验事实。请你分析产生火焰的原因： 。 【答案】(1) a B (2)温度要达到着火点 (3)燃烧不一定需要氧气 (4) (5)气态 (6) 沸点 有 (7)硫的沸点低于硫燃烧时的温度 【详解】（1）a处的白磷的温度达到了着火点，能与氧气接触，所以能燃烧；试管内的氧气耗尽，该处燃着的磷会很快熄灭，故选B； （2）a处的白磷的温度达到了着火点，能与氧气接触，所以能燃烧，b处红磷温度没有达到着火点，虽然与氧气接触，但也不能燃烧； （3）小组同学进行镁条的燃烧实验时，发现镁除了能在氧气中燃烧，还能在二氧化碳中燃烧，由此可知：燃烧不一定需要氧气； （4）镁在氧气中燃烧生成氧化镁，反应的化学方程式为：； （5）金属导管一端伸入内焰，导出其中物质，在另一端管口点燃，也有火焰产生．由此可知：蜡烛燃烧产生的火焰是由石蜡蒸气燃烧形成的； （6）分析蜡烛的熔点、沸点和燃烧时温度，发现其燃烧的温度比沸点高，燃烧产生了火焰，分析铁丝的熔点、沸点和燃烧时温度，发现其燃烧的温度比沸点低，燃烧不产生火焰，由此可知：物质燃烧能否产生火焰与其沸点和燃烧时的温度有关，燃烧的温度比沸点高，燃烧产生火焰，钠燃烧的温度比沸点高，故推断其燃烧能产生火焰； （7）根据硫在空气燃烧的实验中产生火焰，可推测硫的沸点＜硫燃烧时的温度。 方法02 探究金属活动性顺序的方法 【解题通法】 1.金属与酸反应法 ‌现象对比‌： 将金属（如镁、锌、铁、铜）分别加入等浓度稀盐酸或稀硫酸，观察反应速率和剧烈程度。反应越剧烈，活动性越强（如镁反应最剧烈，铜无反应）。 ‌氢气生成‌： 能产生氢气的金属活动性位于氢前，反之则位于氢后（如锌、铁与酸反应生成氢气，铜不反应）。 2.金属与盐溶液反应法 ‌置换反应验证‌： 将金属A插入金属B的盐溶液中，若A表面析出B，则A的活动性强于B（如铁钉插入硫酸铜溶液后表面析出红色铜）。 ‌多金属对比‌： 通过不同金属与同一盐溶液的反应（如镁、铁、铜分别与硫酸铜溶液反应），可建立活动性递变关系。 3.综合实验设计法 ‌试剂选择‌： 需至少设计两组对比实验（如铜与硝酸银反应证明Cu>Ag，铁与硫酸铜反应证明Fe>Cu）。 ‌中间金属法‌： 利用介于目标金属之间的盐溶液（如验证Al>Cu时，选用硫酸亚铁溶液）。 【记忆口诀】金属活动性顺序‌：如“嫁给那美女（钾钙钠镁铝），身体细纤轻（锌铁锡铅氢）” 【典型例题】（2025·宁夏银川·二模）小柯同学家新买了水龙头，从说明书上了解到该水龙头是铜质镀铬的。他想起在学习金属性质时用到的金属活动性顺序中没有铬，为了了解铬与常见金属铝、铜在金属活动性顺序中的相对位置关系，进行了如下探究活动。 【查阅资料】铬(Cr)是银白色有光泽的金属，在空气中其表面能生成抗腐蚀性的致密氧化膜。铬能与稀硫酸反应，生成蓝色的硫酸亚铬( 溶液。 【猜想与假设】三种金属在金属活动性顺序中的相对位置关系： (1)猜想一： Cr> Al> Cu ；猜想二： ；猜想三： 。 【实验过程】 (2)取大小相同的三种薄片，用砂纸打磨光亮。 实验一 实验二 实验三 实验方案 实验现象 铬片表面产生气泡，溶液变为蓝色 铬片表面无明显变化 实验结论 铬能和稀硫酸发生反应，活动性： Cr>H 铜不与稀硫酸反应，活动性： H> Cu 猜想 成立 【反思与交流】 (3)用砂纸打磨金属片的目的是 。 (4)实验一所发生反应的化学方程式是 。 (5)小清认为只要选用三种试剂进行实验，就可以得出三种金属的金属活动性强弱，这三种试剂可以是 。 【答案】(1)Al＞Cu＞Cr (2) 铜片表面无明显变化 铬不能与硫酸铝发生反应，活动性：Al>Cr 二 (3)除去金属表面的氧化物薄膜 (4) (5)铝片、CrSO4溶液、铜片 【详解】（1）在金属活动性顺序里，铝排在铜前，则铝比铜活泼，铬的金属活动性未知，结合其他猜想，则猜想三：Al＞Cu＞Cr； （2）由结论可知，铜不与稀硫酸反应，则实验二中的现象是：铜片表面无明显变化； 实验三中铬片表面无明显变化，说明铬与硫酸铝不反应，可得出结论：铬不能与硫酸铝发生反应，活动性：Al>Cr； 铬能与稀硫酸反应，产生气泡，说明在金属活动性顺序里，铬排在氢前，铜与稀硫酸不反应，无明显现象，说明在金属活动性顺序里，铜排在氢后，说明铬比铜活泼，铬与硫酸铝不反应，无明显现象，说明铝比铬活泼，故三种金属的活动性顺序为：Al＞Cr＞Cu，故猜想二成立； （3）用砂纸打磨金属片的目的是：除去金属表面的氧化物薄膜，防止影响实验； （4）实验一中发生反应为铬与稀硫酸反应生成CrSO4和氢气，该反应的化学方程式为：； （5）只要选用三种试剂进行实验，就可以得出三种金属的金属活动性强弱，这三种试剂可以是：铝片、CrSO4溶液、铜片，铝能与硫酸亚铬溶液反应生成硫酸铝和铬，有银白色固体析出，说明铝比铬活泼，铜与硫酸亚铬不反应，无明显现象，说明铬比铜活泼，从而得出三种金属的活动性顺序。 方法03探究铁生锈条件 【解题通法】 1.标准实验设计（对照实验法） 实验组（同时接触水和空气）： 试管中加入蒸馏水，铁钉部分浸入水中 现象：铁钉在空气-水界面处锈蚀最严重 对照组A（隔绝空气）： 煮沸冷却的蒸馏水完全浸没铁钉，水面加植物油层 现象：铁钉不生锈 对照组B（隔绝水分）： 烘干试管，加入铁钉和干燥剂（如CaCl₂），密封 现象：铁钉不生锈 2.关键操作要点 预处理： 铁钉需用砂纸打磨去除表面氧化物 使用煮沸后迅速冷却的蒸馏水（去除溶解氧） 控制变量： 植物油需完全覆盖水面隔绝空气 干燥剂需足量并密封良好 观察重点： 重点关注空气-水交界处的锈蚀情况 记录锈斑出现时间和分布特征 3.拓展探究（可选） 加速锈蚀实验： 加入盐水（NaCl溶液）可显著加快锈蚀速率 酸性/碱性环境对锈蚀速率的影响 气压变化实验： 密闭容器中铁生锈会导致气压下降（用于测定氧气含量） 【典型例题】（24-25九年级下·山东日照·期中）我国高铁创造的中国速度令世界瞩目，学习小组对高铁建设中的钢铁锈蚀展开了主题式探究。 (1)实验1探究铁生锈的条件 查阅资料：铁锈的主要成分是 提出猜想：基于的元素组成变化，提出铁生锈所需条件的猜想。 猜想1：只需要；猜想2：只需要 ；猜想3：需要和。 设计实验：基于猜想，设计以下A、B、C三个实验方案。 实验结论：一段时间后发现只有 中的铁钉生锈，即猜想 成立。 反思讨论：B中将蒸馏水煮沸的目的是 。 (2)小组同学设计如图所示进行实验，利用传感器监测该过程中氧气浓度的变化来判断铁生锈的情况。实验记录如表： 序号 其他试剂 初始时氧气浓度/% 200s时氧气浓度/% 水/滴 食盐质量/g 稀醋酸/滴 ① 0 0 0 20.8 20.8 ② 10 0 0 20.8 15.2 ③ 10 0 5 20.8 12.7 ④ 10 1.0 0 20.8 8.0 由表格得出“食盐能加速铁生锈”的结论，依据的实验是 （填序号），下图的③中的稀醋酸能与铁发生反应而加速铁的腐蚀。稀醋酸是一种无色溶液，其化学性质与稀盐酸相似，请推测铁与稀醋酸反应的实验现象为 。 (3)小组同学设计下图进行实验3。检查装置气密性后，将5g铁粉和2g炭粉加入三颈烧瓶中，并将一只装有5mL稀盐酸的注射器插到烧瓶上（此时没有推动注射器活塞），采集数据。 【查阅资料】炭粉可加快铁的锈蚀，但不与盐酸反应。 ①根据图1，说明铁生锈是 反应（填“放热”或“吸热”）。 ②根据图2分析段三颈烧瓶中压强先减小后增大的原因是 。 【答案】(1) H2O C 3 除去水中溶解的少量氧气 (2) ②④ 有气泡生成，溶液由无色变为浅绿色 (3) 放热 铁生锈消耗氧气，使得烧瓶内压强减小，稀盐酸被吸入与铁反应生成氢气，烧瓶内气体增多，压强增大 【详解】（1）铁生锈实际上是铁与空气中的氧气和水共同作用的结果，结合猜想1、3可知，猜想2为只需要； A试管中铁钉只与氧气接触，不生锈；B试管中铁钉只与水接触，不生锈；C试管中铁钉同时与氧气和水接触，生锈；对比A试管中铁钉不生锈、C试管中铁钉生锈，说明铁生锈需要水；对比B试管中铁钉不生锈，C试管中铁钉生锈，说明铁生锈需要氧气，由此可得铁生锈需要同时与氧气和水接触，综上可知，一段时间后发现只有C中的铁钉生锈，即猜想3成立； B中将蒸馏水煮沸的目的是除去水中溶解的少量氧气； （2）由表格数据可知，②中没有食盐，④中有食盐，其他条件都相同，且④中200s时氧气浓度更小，说明食盐能加速铁生锈，因此得出“食盐能加速铁生锈”的结论，依据的实验是②④； 稀醋酸是一种无色溶液，其化学性质与稀盐酸相似，铁与稀盐酸反应生成氯化亚铁和氢气，则铁与稀醋酸反应生成醋酸亚铁和氢气，实验现象为有气泡生成，溶液由无色变为浅绿色； （3）①由图1可知，温度在升高，说明铁生锈是放热反应； ②铁生锈消耗氧气，气体减少，使得烧瓶内压强减小，在外界大气压的作用下，稀盐酸被压入烧瓶内，铁与稀盐酸反应生成氢气，气体增加，使得烧瓶内压强增大，故段三颈烧瓶中压强先减小后增大的原因是：铁生锈消耗氧气，使得烧瓶内压强减小，稀盐酸被吸入与铁反应生成氢气，烧瓶内气体增多，压强增大。 4 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $$