燃料及其燃烧解析实用教案

1、3、可燃物燃烧(rnsho)的条件：现象：铜片上的白磷燃烧起来(q li)了 铜片上的红磷和水中的白 磷都不能燃烧实验(shyn)1：燃烧的条件(P97)铜片红磷白磷白磷热水实验：燃烧的条件可燃物燃烧的条件 可燃物要与氧气接触 可燃物的温度要达到着火点注意：两个条件必须同时满足问题：怎样使热水下的白磷燃烧起来 方法：对准白磷通入氧气(或空气)第1页/共65页第一页，共65页。二、可燃物的燃烧(rnsho)：实验2：镁在二氧化碳(r yng hu tn)中燃烧(P98)点燃2Mg +CO2 2MgO +C1、剧烈(jli)燃烧、发出白光2、生成白色及黑色固体3、产生白烟实验3：钠在氯气中燃烧(P

2、98)现象： 1、产生黄色火焰2、产生白烟2Na+ Cl2 2NaCl点燃现象：第2页/共65页第二页，共65页。三、爆炸(bozh)：物质在有限的空间发生的剧烈的物理及化学变化(huxu binhu)叫爆炸(P99)注意：可燃性气体、可燃性液体的蒸汽或粉尘在空气中浓度达到爆炸极限时，点火或遇火星(huxng)时都有可能发生爆炸。爆炸极限：H2 :4.1-74.2% C2H5OH:3.3-19%汽油:1.36 天然气:5.016 乙醚:1.8536.5第3页/共65页第三页，共65页。A、H2 O2 B、 CO2 O2 C、CH4 N2 D、CH4 空气(kngq) E、N2 O2 F、CO

3、空气(kngq) G、H2 CH4 判断：下列(xili)各组物质在遇到明火时可能发生爆炸的是 ： 。课堂练习：ADF第4页/共65页第四页，共65页。1、缓慢(hunmn)氧化：四、灭火(mi hu)与防火例：钢铁(gngti)生锈 食物腐败 橡胶老化等由缓慢氧化引起的自发燃烧叫自燃例：白磷自燃 稻草、秸秆、煤炭等的自燃实验4：白磷自燃把少量白磷溶解在二硫化碳中，然后将溶液滴在一张滤纸上，用镊子夹住滤纸置于空气中现象：原因：进行比较缓慢，不易被觉察的氧化反应叫缓慢氧化(P100)2、自燃：滤纸（白磷）自发燃烧白磷的缓慢氧化放热白磷自燃滤纸燃烧第5页/共65页第五页，共65页。3、灭火(mi

4、hu)加热2NaHCO3 Na2CO3 + H2O + CO2 2NaHCO3 +H2SO4 Na2SO4 +H2O +CO2灭火(mi hu)的方法：将可燃物与空气(kngq)隔绝 将可燃物的温度降到着火点以下问题：着火点能不能降低？为什么？原理：第6页/共65页第六页，共65页。实验：CO2灭火泡末灭火器：扑灭(p mi)(p mi)一般材料着火干粉灭火器：扑灭(p mi)(p mi)油类、电器设备的火灾液态CO2CO2灭火器：扑灭(p mi)(p mi)精密仪器、文件档案、 贵重物品的火灾4 4、灭火器种类(zhngli)(zhngli)：实验(shyn)5：CO2 灭火现象：下面的蜡烛

5、火焰先熄灭， 上面的蜡烛火焰后熄灭原因：CO2既不能燃烧又不能支持燃烧， CO2的密度比空气大第7页/共65页第七页，共65页。五、比较(bjio)燃烧缓慢氧化自燃爆炸不同处相同处联 系发光(f un)、发热(f r)但发热剧烈缓慢不发光、发光、发热剧烈发光、发热剧烈都 放 出 热 量、都 是 氧 化 反 应缓 慢 氧 化-引 起 自 燃燃烧-引 起 爆 炸第8页/共65页第八页，共65页。金刚石石墨(shm)足球(zqi)烯4.2 碳第9页/共65页第九页，共65页。一、金刚石和石墨(shm)1、物理性质(wl xngzh)金刚石石 墨1、无色透明，正八面体形状(xngzhun)固体1、深灰

6、色不透明细鳞片状固体、有滑腻感2、在自然界里硬度最大2、质软3、不导电、不导热3、导电、导热第10页/共65页第十页，共65页。2、用途(yngt)金刚石石墨(shm)作钻头(zun tu)作耐高温的润滑剂 作铅笔芯 作电极 作装饰品 钻石作玻璃刀第11页/共65页第十一页，共65页。 在电车顶上的两根导电杆跟电线接触(jich)处分别装上一块石墨制成的滑块，以保证行驶时供电。为什么要选用石墨来制滑块？石墨具有润滑、导电(dodin)的性质第12页/共65页第十二页，共65页。3、碳元素(yun s)的单质：主要(zhyo)：金刚石、石墨另：木炭、焦炭、活性炭 、炭黑(tn hi)（均属无定形

7、碳）再有再有: C60（足球烯）等（足球烯）等足球烯第13页/共65页第十三页，共65页。4、金刚石和石墨(shm)的组成元素如果将某种未知物质X（其中不含氧元素），在纯净的氧气里燃烧，实验(shyn)测定，只有一种生成物二氧化碳，你认为X是由什么元素组成的？X + O2 CO2点燃结论(jiln)：X是由碳元素组成的第14页/共65页第十四页，共65页。5 5、同素异形现象、同素异形现象(xinxing)(xinxing)和和同素异形体同素异形体（1）同素异形现象(xinxing)：一种元素形成几种单质的现象(xinxing)叫做同素异形现象(xinxing) P107（2）同素异形体：由同

8、一种(y zhn)元素形 成的多种单质，叫做这种元素的同素异形体 P107金刚石C石墨 CC60白磷 P红磷 P氧气 O2臭氧 O3第15页/共65页第十五页，共65页。碳原子的排列(pili)不同金刚石和石墨物理性质有很大差异(chy)的原因：金刚石石墨(shm)第16页/共65页第十六页，共65页。二、无定形碳(w dn xn tn)木炭(mtn)活性炭焦炭炭黑无定形碳(w dn xn tn) 用 途吸附剂冶炼金属、生产水煤气（H2+CO）油墨、颜料、橡胶轮胎中的填充剂做燃料、吸附剂、制造黑火药第17页/共65页第十七页，共65页。吸附作用(zuyng)：气体或溶液里的物质被吸附在固体表面

9、的作用(zuyng)，叫做吸附作用(zuyng)。 演示实验1：木炭(mtn)吸附色素（红墨水）结论：红色消失演示实验(shyn)2：木炭吸附红棕色的二氧化氮气体结论：红棕色消失第18页/共65页第十八页，共65页。原因：它们具有(jyu)疏松多孔的结构。木炭和活性炭为什么具有吸附能力？第19页/共65页第十九页，共65页。常温下，碳的化学性质常温下，碳的化学性质(huxu xngzh)很稳定很稳定、古代字画历经千年(qin nin)不变色、档案材料需用(x yn)碳素墨水书写、钻石恒久远，一颗永流传三、单质碳的化学性质三、单质碳的化学性质第20页/共65页第二十页，共65页。高温下，碳的活动

10、性大大高温下，碳的活动性大大(d d)增强增强1、碳的可燃性C + O2 CO2点燃点燃(din rn)氧气(yngq)充足，完全燃烧氧气不充足，不完全燃烧2C + O2 2CO点燃点燃第21页/共65页第二十一页，共65页。石灰水木炭粉和氧化铜高温(gown)2 2、碳的还原性22现象(xinxing)：黑色固体(gt)变红 产生使石灰水变浑浊的气体、碳还原氧化铜 P108C + CuO Cu + CO2第22页/共65页第二十二页，共65页。、碳还原(hun yun)二氧化碳CO2CO高温高温C + CO2 2CO 现象(xinxing)：炭粉红(fnhng)热并逐渐减少炭粉第23页/共6

11、5页第二十三页，共65页。三、氢气(qn q)的化学性质1、氢气(qn q)的可燃性2H2+O2 2H2O点燃点燃现象(xinxing)：产生淡蓝色火焰烧杯内壁有水珠产生第24页/共65页第二十四页，共65页。2、氢气(qn q)的还原性实验：氢气(qn q)还原氧化铜H2 + CuO Cu + H2O 黑色固体(gt)变红试管口有水珠产生置换反应：一种单质和一种化合物反应生成另一种单质和另一种化合物，这样的反应叫置换反应。现象：A + BC B + AC单质单质化合物化合物第25页/共65页第二十五页，共65页。H2还原(hun yun)CuO实验应注意事项：1、试管(shgun)口要向下倾

12、斜（防止水倒流引起试管(shgun)破裂）2、通H2的导管要伸到试管底部（将空气排出，防止发生爆炸）3、先通H2后加热（将空气排出，防止发生爆炸）4、实验完成后，先停止加热，再继续通H2到 试管冷却（防止生成的Cu被重新氧化）第26页/共65页第二十六页，共65页。物质与氧的反应(fnyng)叫氧化反应(fnyng)3、氧化(ynghu)还原反应氧化(ynghu)反应：还原反应：氧化还原反应：含氧化合物中的氧被夺去的反应叫还原反应一种物质被氧化，同时另一种物质被还原的反应叫氧化还原反应H2 + CuO Cu + H2O C + CuO Cu + CO2高温22第27页/共65页第二十七页，共6

13、5页。C + CuO Cu + CO2高温(gown)22氧化剂： 能提供氧的物质(wzh)叫氧化剂（具氧化性）（常见(chn jin)的氧化剂：O2、Cu0 、Fe2O3等金属氧化物）还原剂：（常见的还原剂：C、H2、CO等）能夺取氧的物质叫还原剂（具还原性）4、氧化剂、还原剂氧化剂还原剂被氧化被还原氧化产物还原产物第28页/共65页第二十八页，共65页。H2 + CuO Cu + H2O 氧化剂还原剂被氧化(ynghu)被还原(hun yun)氧化(ynghu)产物还原产物记忆方法：降氧升还化合价降低( ) ：被 ，发生 反应，得到 产物。化合价升高( ) ：被 ，发生 反应，得到 产物。

14、氧化剂还原剂还原氧化还原还原氧化氧化0+20+1第29页/共65页第二十九页，共65页。（一）、CO的物理性质： 1、无色无味的气体(qt) 2、难溶于水（可用排水法收集） 3、密度略小于空气（密度略小于或略大于空气(kngq)的气 体不能用排空气(kngq)法收集）例：CO四、一氧化碳(yynghutn)的性质第30页/共65页第三十页，共65页。（二）、CO的化学性质(huxu xngzh)现象(xinxing)：生成使澄清石灰水变浑浊(hnzhu)的气体产生蓝色火焰 1、可燃性:P1112CO + O2 2CO2 点燃煤气的主要成分：CO 天然气的主要成分：CH4水煤气的主要成分：H2

15、和CO 的混合气体第31页/共65页第三十一页，共65页。下层(xicng)：中层(zhngcng)：上层(shngcng)：C + O2 CO2 点燃2C + O2 2CO 点燃2CO + O2 2CO2 点燃C + CO2 2CO 高温空气煤炉里的反应第32页/共65页第三十二页，共65页。2、还原性：、还原性：加热(ji r)CO + CuO Cu + CO2 （1）CO还原(hun yun)CuO 现象(xinxing)：黑色粉末变红石灰水变浑浊实验注意事项：先通CO后加热反应结束后，先停止加热，再继续通 CO 至玻管冷却点燃烧掉原因：CO有毒，会污染空气尾气处理：目的：将CO转化为C

16、O2防止污染空气）第33页/共65页第三十三页，共65页。Fe2O3现象(xinxing)：红色(hngs)粉末变黑生成(shn chn)使澄清石灰水变浑浊的气体（2）CO还原氧化铁3CO + Fe2O3 2Fe + 3CO2 高温（3）CO的毒性 CO与血液中的血红蛋白结合，造成人体缺氧而中毒死亡第34页/共65页第三十四页，共65页。CO + 金属(jnsh)氧化物 金属(jnsh) + CO2 C + 金属(jnsh)氧化物 金属(jnsh) + CO2 H2 + 金属(jnsh)氧化物 金属(jnsh) + H2O 除去CO2中少量CO：通过灼热(zhur)的CuO 除去CO中少量CO

17、2：通过灼热(zhur)的C或通过NaOH溶液 除去CuO中少量C：空气中灼烧 除去CuO中少量Cu：空气中灼烧 除去空气中少量O2：点燃P或通过灼热(zhur)的Cu网规律(gul)2、 规律1、第35页/共65页第三十五页，共65页。没有(mi yu)颜色，没有(mi yu)气味的气体可溶于水（1：1）密度比空气大 固体CO2干冰 固体H2O冰五、二氧化碳(r yng hu tn)：CO21、CO2的物理性质(wl xngzh)区别：第36页/共65页第三十六页，共65页。CO2与H2O的反应(fnyng)2、CO2的化学性质(huxu xngzh)CO2 + H2O H2CO3 H2CO

18、3 H2O + CO2紫色石蕊(sh ru)(sh ru)试液变红: :加热后又变成紫色:将二氧化碳通入紫色石蕊试液中,然后再加热第37页/共65页第三十七页，共65页。CO2 + Ca(OH)2 CaCO3+ H2O 现象(xinxing)：石灰水变浑浊CO2与石灰水的反应(fnyng)CO2 + H2O +CaCO3 Ca(HCO3)2现象:石灰水先变浑浊(hnzhu), 然后又变澄清,情况1:石灰水中通入少量二氧化碳情况2:石灰水中通入过量二氧化碳, CO2 + Ca(OH)2 CaCO3+ H2O 加热后澄清的液体又变浑浊. Ca(HCO3)2 CO2+ H2O +CaCO3 最后再加

19、热注意:CaCO3不溶于水, 而Ca(HCO3)2可溶于水第38页/共65页第三十八页，共65页。溶洞的形成:含有不溶性CaCO3的石灰岩在与水及二氧化碳的共同作用下逐渐变成可溶性的Ca(HCO3)2而被溶解(rngji),形成溶洞;在洞里, Ca(HCO3)2又不断分解生成CaCO3逐渐沉积,形成千姿百态的钟乳石,石笋,石柱和地下河流-喀斯特地貌.(广西桂林的七星岩,芦笛岩)第39页/共65页第三十九页，共65页。喀斯特地貌第40页/共65页第四十页，共65页。第41页/共65页第四十一页，共65页。喀斯特地貌第42页/共65页第四十二页，共65页。第43页/共65页第四十三页，共65页。第

20、44页/共65页第四十四页，共65页。第45页/共65页第四十五页，共65页。保藏(bocng)食品人工降雨供植物光合作用灭火原因(yunyn)：CO2不能燃烧，也不能支持燃烧 CO2的密度比空气大现象：下面的蜡烛先熄灭(xmi)，上面的蜡烛后熄灭(xmi)3、CO2的用途第46页/共65页第四十六页，共65页。4.3 CO2的制法石灰石大理石第47页/共65页第四十七页，共65页。白垩(bi )蛋壳(dn k)第48页/共65页第四十八页，共65页。冰州石（自然界中最纯净(chnjng)的碳酸钙晶体）第49页/共65页第四十九页，共65页。高温CaCO3 CaO + CO21. CO2的工业

21、(gngy)制法：高温(gown)煅烧石灰石CaCO3第50页/共65页第五十页，共65页。实验室制取气体实验室制取气体(qt)的一般思路和方法：的一般思路和方法：二、选择(xunz)发生装置三、选择收集(shuj)装置一、选择反应原理(药品和反应条件)1 1、速率适中、可控性能好、速率适中、可控性能好2 2、制取的气体要纯净、成本低、制取的气体要纯净、成本低简单、易行、安全简单、易行、安全（最好能控制反应的（最好能控制反应的开始开始与与停止停止）1、从气体的密度、从气体的密度考虑2、从气体的溶解性考虑 2、CO2的实验室制法：第51页/共65页第五十一页，共65页。3 3、碳燃烧生产所得气体

22、不纯所得气体不纯条件较高C + O2 CO2点燃点燃C + CuO Cu + CO2高温22高温CaCO3 CaO + CO2CaCO3 + 2HCl CaCl2 + H2O + CO24 4、一氧化碳燃烧生产CO + O2 2CO2点燃点燃第52页/共65页第五十二页，共65页。 2、CO2的实验室制法：常用(chn yn)石灰石（或大理石）与稀盐酸反应来制取CO2 CaCO3 + 2HCl CaCl2 + H2O + CO21、盐酸(yn sun)：是氯化氢气体的水溶液！(混合物)3、不能用H2SO4 ！（原因：H2SO4 与CaCO3反应(fnyng)生成微溶的CaSO4，会阻止反应(f

23、nyng)的进行）明确：2、酸用稀盐酸，而不能用浓盐酸！（原因：浓盐酸原因：浓盐酸 具有挥发性会使制得的具有挥发性会使制得的CO2气体不纯）气体不纯）现象：有气泡产生 石灰石（或大理石）逐渐减少第53页/共65页第五十三页，共65页。球形漏斗(ludu)导气管(qgun)容器(rngq)启普发生器酸固体药品第54页/共65页第五十四页，共65页。CO2CO2打开(d ki)活塞： HCl下落，与大理石接触产生CO2关闭活塞： 因CO2不能导出，容器内气压增大(zn d)，HCl被压入球型漏斗与大理石分离，反应自行停止工作(gngzu)原理：CO2CO2CO2第55页/共65页第五十五页，共65

24、页。优点：反应能随时发生、也能随时停止。不足：酸的用量较大启普发生器的优缺点：使用启普发生器应满足的条件：1、块状的固体与液体反应2、反应不需要加热第56页/共65页第五十六页，共65页。简易(jiny)装置:长颈漏斗的下端(xi dun)管口一定要插到液面下（目的：形成液封，防止气体逃逸）分液漏斗长颈漏斗(ludu)第57页/共65页第五十七页，共65页。大理石盐酸多孔塑料片玻璃珠大理石大理石大理石盐酸盐酸盐酸ABCD大理石有孔塑料板盐酸大理石盐酸多孔塑料片玻璃珠大理石大理石大理石盐酸盐酸盐酸ABCDC盐酸大理石玻璃珠大理石盐酸多孔塑料片玻璃珠大理石大理石大理石盐酸盐酸盐酸ABCD大理石盐酸

25、大理石盐酸多孔塑料片玻璃珠大理石大理石大理石盐酸盐酸盐酸ABCD大理石盐酸简易(jiny)装置:第58页/共65页第五十八页，共65页。收集(shuj)：向上(xingshng)排空气法（因CO2密度(md)比空气大）验满：用燃着的小木条放在集气瓶口试验，若木条火焰熄灭，则已收满放置：正放（瓶口朝上）检验：通入石灰水中，若石灰水变浑浊则为CO2 ，否则不是CO2第59页/共65页第五十九页，共65页。4.4 化学(huxu)燃料我国是全球第一煤炭消费大国(d u)，利用率仅为30，远低于发 达国家一、化石(hush)燃料1、世界能源结构的发展18世纪60年代：柴煤20世纪20年代：煤石油、天然气20世纪70年代：开发新的、再生能源（太阳能、风能、潮 汐能、海洋能等）2、化石燃料：煤、石油、天然气古代生物腐烂后，经长期地质条件变化而成煤是常用的矿物燃料我国是世界上最早发现、利用煤的国家，也是蕴藏量最大的 国家之一第60页/共