燃料与燃烧教案

1、燃料与燃烧燃 烧概念：可燃物与空气中氧气发生的一种发光、放热的剧烈的氧化反应。条件：（1）物质本身具有可燃性（2）与氧气（或空气）充分接触（3）温度达到着火点（三者缺一不可，否则不能燃烧）如右图所示：A、薄铜片上的白磷燃烧而红磷不燃烧，说明了燃烧需要温度达到着火点；B、薄铜片的白磷燃烧而水中的白磷不燃烧，说明了燃烧需要氧气注意：白磷的着火点低，应贮存在装有水的试剂瓶中。促进燃烧的方法 （1）增大氧气的浓度（2）增大可燃物与氧气的接触面积燃烧与缓慢氧化的比较相同点：都是氧化反应、都放热；不同点：前者发光、反应剧烈，后者不发光、反应缓慢爆 炸概念：可燃物在有限空间内急速燃烧，放出的热使气体的体积迅

2、速膨胀。概 念发生条件防范措施燃 烧可燃物与氧气发生的一种发光、发热的剧烈的氧化反应可燃物；与空气或氧气接触；温度达到着火点可燃物与其他物品隔离；与空气隔离；降低温度至着火点以下爆 炸可燃物在有限的空间内发生急剧燃烧，短时间内积聚大量的热，使气体体积迅速膨胀而引起爆炸剧烈燃烧；有限空间严禁烟火缓慢氧化反应进行得很慢，甚至不易察觉的氧化反应与空气或氧接触注意：（1） 爆炸可能是化学变化（火药爆炸）也可能是物理变化（车胎爆炸）（2）易爆物：指空气中混有可燃性气体（氢气、一氧化碳、甲烷）或粉尘（面粉、煤粉），遇到明火可能会发生爆炸；也有些是受热或受到撞击时易发生爆炸的物质（KClO3、KMnO4、N

3、H4NO3、KNO3）。因此可燃性气体在点燃或加热前都要检验纯度，以防止发生爆炸的危险。灭火的原理和方法1、燃烧的条件决定着灭火的原理，只要破坏燃烧的任何一个条件，就可以达到灭火的目的2、灭火的原理：（1）消除可燃物（2）隔绝氧气（或空气）（3）降温到着火点以下。灭火器常用的灭火剂为二氧化碳或能生成二氧化碳的物质。因为二氧化碳不支持燃烧，又比空气重，能够覆盖在燃烧着的物体表面，隔绝空气，使火熄灭。常见灭火器（1）泡沫灭火器：喷出大量CO2及泡沫，使可燃物与空气隔绝。可灭木材、棉布等燃烧引起的失火。泡沫灭火器的反应原理，利用碳酸钠与浓盐酸迅速反应产生大量的二氧化碳来灭火化学反应方程式：Na2CO

4、3+2HCl=2NaCl+H2O+CO2（2）干粉灭火器：利用压缩的CO2吹出干粉灭火。灭一般的失火外，还可以扑灭电器、油、气等燃烧引起的失火。（3）液态二氧化碳灭火器：灭火时喷出液态CO2，有降温和隔绝空气的作用，灭火时不会留下任何痕迹，因此可扑灭图书、档案、贵重设备、精密仪器等处的失火。常见灭火的方法 油锅着火，用锅盖盖灭 电器着火，先应切断电源 煤气泄漏，先应关闭阀门，再轻轻打开门窗，切忌产生火花 酒精在桌面上燃烧，用湿抹布扑盖 扑灭森林火灾，将大火蔓延前的一片树木砍掉其它：A、生煤炉火时，需先引燃纸和木材，因为纸和木材的着火点比煤低，容易点燃B、室内起火，如果打开门窗，会增加空气的流通

5、,增加氧气的浓度，反应剧烈，燃烧更旺C、用扇子扇煤炉火，虽然降低了温度，但没有降至着火点以下，反而增加了空气的流通，所以越扇越旺。用扇子扇蜡烛火焰，虽然增加了空气的流通，但却降低了温度至着火点以下，所以一扇就灭。燃料和热量化石燃料：包括煤、石油、天然气（都是混合物）特点：（1）是古代生物遗骸经一系列复杂变化而形成的（2）属于不可再生能源1、煤称为“工业的粮食”，组成：主要含碳元素，还含少量的氢、氮、氧、硫等元素。黑色固体。将煤隔绝空气加热，发生化学变化，得到焦炭（冶炼金属）；煤焦油（化工原料）；煤气（主要含氢气、一氧化碳、甲烷），用作燃料；煤气泄漏，会使人中毒，有可能发生爆炸。煤燃烧会产生SO

6、2、NO2等，会形成酸雨2、石油称为“工业的血液”，组成：主要含碳、氢元素。黑色或深棕色，有绿色或蓝色荧光，有特殊气味，不溶于水，密度比水稍小的粘稠状液体。从油井开采出来的石油叫原油，它不是产品，需要进一步提纯炼制。炼制原理：利用石油各成分的沸点不同，通过蒸馏使之分离（此分离过程是物理变化）石油各产品：汽油、煤油、柴油（作燃料）；沥青（筑路）；石蜡（作蜡烛）等原油不可以直接作燃料，会浪费资源3、天然气有石油的地方一般有天然气，主要成分是甲烷CH4，是最简单的、相对分子质量最小有机物，在化石燃料中，天然气是比较清洁的燃料。西气东输：输的是天然气。甲烷的物理性质：无色、无味的气体，密度比空气小，极

7、难溶于水。甲烷的化学性质：可燃性CH42O2 CO2 2H2O （发出蓝色火焰）注意：当甲烷与氧气或空气混合时，点燃就有发生爆炸的危险，因此，点燃甲烷前要检验纯度。思考：（1）、如何检验某可燃物是否含碳、氢元素？点燃，在可燃物上方罩一个冷而干燥的烧杯，烧杯内壁出现水雾，说明生成了水，证明含有氢元素；把烧杯迅速倒过来，立即注入澄清石灰水，变浑浊，说明生成了二氧化碳，证明含有碳元素。（如果某可燃物燃烧生成了二氧化碳和水，只能证明一定含碳、氢元素，可能含氧元素）（2）、如何鉴别氢气、一氧化碳、甲烷？检验燃烧的产物（导出点燃，在火焰上方分别罩一个冷而干燥的烧杯，看烧杯内壁是否出现水雾现象；把烧杯迅速倒

8、过来，立即注入澄清石灰水，看是否变浑浊含有甲烷的常见物质（1）沼气的主要成分是甲烷。把秸秆、杂草、人畜粪便等废弃物放在密闭的沼气池中发酵，就可产生甲烷。在农村，沼气可解决生活用燃料问题和改善环境卫生（2）可燃冰：埋藏于海底，可以燃烧，主要成分是甲烷水合物。储量是化石燃料总和的两倍将成为替代化石燃料的新能源，开采时如果甲烷气体大量泄漏于大气中，造成的温室效应将比二氧化碳更严重。化学变化中的能量变化（通常表现为热量的变化）a) 放出热量：燃料燃烧放热（如化石燃料的燃烧）；不通过燃料燃烧也可放热Mg+2HCl=MgCl2+H2； CaO+ H2O=Ca(OH) 2b) 吸收热量： CO2+C 2CO

9、； Ba(OH)2 + 2NH4Cl = BaCl2+ 2NH3H2O利用化学反应产生的能量做饭、取暖、发电、冶炼金属、发射火箭、开山炸石。使燃料充分燃烧的条件：（1）燃烧时要有足够多的空气；（2）燃料与空气有足够大的接触面。燃料不充分燃烧的缺点：（1）产生的热量减少，浪费资源；（2）产生大量的CO等物质污染空气。燃料充分燃烧的意义：（1）使有限的能源发挥最大的作用，节约能源；（2）降低环境污染的程度。燃气泄漏报警器安装的位置应根据燃气的密度决定，如果燃气的密度比空气的大，则安装在墙壁下方，反之，则安装在上方。燃料燃烧对空气的影响1、化石燃料的燃烧危害：（1）煤燃烧时会产生二氧化硫、二氧化氮等

10、污染物。溶于水，当溶解在雨水中时，就形成了酸雨。（2）燃料燃烧不充分，产生有害气体CO、S02、NO2。（3）未燃烧的碳氢化合物及炭黑颗粒、可吸入颗粒物等排放到空气中。（4）燃烧产生的CO2导致“温室效应”。减少石化燃料燃烧污染的措施：（1）燃烧低硫优质煤，或是采用燃料脱硫技术，减少S02的排放。（2）尽量使燃料完全燃烧。（3）减少石化燃料的使用，开发新能源。（4）植树造林（5）变分散供热为集中供热。2、汽车燃料的燃烧。汽油和柴油作为多数汽车的燃料，它们燃烧时产生的尾气中主要含有一氧化碳、未燃烧的碳氢化合物、氮的氧化物、含铅化合物和烟尘等大气污染物。减少汽车尾气对空气污染的措施：改进发动机的燃

11、烧方式，使燃料充分燃烧；使用催化净化装置；使用无铅汽油；使用车用乙醇汽油；汽车用压缩天然气（主要成分是甲烷）作燃料；禁止没有达到环保标准的汽车上路。使用和开发新的燃料及能源1、乙醇 属于绿色能源中的一种，属于可再生能源 由高粱、玉米、薯类等经发酵、蒸馏而得，俗称酒精 可燃性：C2H5OH+3O22CO2+3H2O 被用作酒精灯、火锅、内燃机的燃料 乙醇汽油是混合物，其优点：节省石油资源，减少汽车尾气的污染，促进农业生产2、氢气 最清洁、最理想的燃料：A、原材料资源丰富，B、放热量多，C、产物无污染。 有可燃性 2H2 + O22 H2O 有还原性H2+CuOCu+ H2O 用于冶炼金属 电解水

12、可得到氢气2 H2O2H2+ O2，但耗用电能不能广泛使用的原因：制取氢气成本太高且贮存困难氢气的实验室制法药品：锌（或铁、镁等金属代替）、稀硫酸（或稀盐酸代替）原理：Zn + H2SO4 = ZnSO4 +H2 收集方法：向下排空法（密度比空气下）、排水法（难溶于水）验纯：集满氢气的试管用拇指堵住管口，管口朝下，立即移近酒精灯火焰，点燃试管里的氢气。点火后，根据声音判断氢气是否纯净：如果听到的是尖锐的爆鸣声，则表示氢气不纯，必须重新收集进行检验，直至听到“噗”的声音，才表明收集的氢气已经纯净，可以使用。重新收集氢气检验时，应另换一支试管进行操作，若仍使用原试管，要先用拇指堵住试管口一会儿，然

13、后再去收集氢气进行点火验纯。注意：不可用浓盐酸的原因 浓盐酸有强挥发性 ；不可用浓硫酸或硝酸的原因 浓硫酸和硝酸有强氧化性。推广或使用的新能源种类：太阳能、风能、地热能、核能、潮汐能。划分方法： 第一种：自然界中以现成形式提供的能源叫一级能源，如煤、石油、水；需依靠其他能源间接制取的能源叫二级能源，如电力、蒸汽。 第二种：可再生能源：持续利用的能源。如水能、风能。不可再生能源：经过亿万年所形成的，短期内无法恢复的能源。如煤、石油和天然气等。大自然中的二氧化碳1、二氧化碳的性质物理性质：无色,无味的气体,密度比空气大,能溶于水,高压低温下可得固体-干冰化学性质:（1）一般情况下不能燃烧,也不支持

14、燃烧，不能供给呼吸（2）与水反应生成碳酸： CO2+H2O=H2CO3 生成的碳酸能使紫色的石蕊试液变红，碳酸不稳定,易分解H2CO3 = H2O+ CO2（3）能使澄清的石灰水变浑浊：CO2+Ca(OH)2=CaCO3+H2O 用于检验二氧化碳；这也是久置装石灰水的试剂瓶壁有一层白膜的原因。要除去这白膜，用稀盐酸。其原理CaCO3+2HCl=CaCl2+H2O+CO2（4）与灼热的碳反应： C + CO22CO （吸热反应，既是化合反应又是氧化还原反应，CO2是氧化剂，C是还原剂）2、二氧化碳的用途：灭火（灭火器原理：Na2CO3+2HCl=2NaCl+H2O+CO2）既利用其物理性质（密度

15、比空气大），又利用其化学性质（不能燃烧,也不支持燃烧）干冰用于人工降雨、制冷剂（利用干冰升华时要吸收大量的热）温室肥料 做碳酸型饮料（利用二氧化碳能溶于水）3、二氧化碳对环境的影响：过多排放引起温室效应。造成温室效应的原因：人类消耗的能源急剧增加，森林遭到破坏减轻温室效应的措施：减少化石燃料的燃烧；植树造林；使用清洁能源由于二氧化碳不能供给呼吸但无毒，因此在人群密集的地方注意通风换气实验室制取二氧化碳的方法药品：石灰石与稀盐酸注意：不能用H2SO4 与CaCO3反应的原因：生成的CaSO4微溶于水，会覆盖在CaCO3表面，阻止反应的进行。不能用HCl与Na2CO3反应的原因：Na2CO3易溶于水，与盐酸反应速率快，不利于收集。原理：用石灰石和稀盐酸反应：CaCO3+2HCl=CaCl