第六章 燃烧与燃料知识点总结

第六章 燃烧与燃料知识点总结

第六章 燃烧与燃料 第一节 燃烧与灭火 一．燃烧的条件（重点）‎ ‎ 1．燃烧：是可燃物跟氧气发生的剧烈的发光、发热的氧化反应。‎ ‎ （1）燃烧的现象：发光、发热，反应剧烈。‎ ‎ （2）燃烧的反应类型：氧化反应，不一定是化合反应。‎ ‎ （3）燃烧的反应物：常见的燃烧都是可燃物跟氧气发生反应，但是，不是所有的燃烧都一定有氧气参加。例如，镁就能在二氧化碳中燃烧：2Mg+CO2点燃C+2MgO；钠能在氯气中燃烧：２Na＋Cl２点燃２NaCl ‎ （4）燃烧的反应条件：点燃 ‎ （5）燃烧的分类及燃烧的产物 ‎ ‎ 注意：‎ ‎ ① “完全燃烧”和“不完全燃烧”又叫“充分燃烧”和“不充分燃烧”‎ ‎ ② 要掌握含C、H、O等元素的燃料完全燃烧的化学方程式：‎ ‎2．燃烧的条件：‎ ‎①物质具有可燃性 ‎②可燃物要与氧气接触；‎ ‎③温度达到可燃物其自身的着火点（即可燃物燃烧所需要的最低温度）‎ ‎ 燃烧必须要同时满足三个条件，才能发生燃烧的现象。‎ 二．灭火的原理：‎ ‎①．移走可燃物 ‎②．隔绝氧气 ‎③．使温度降到着火点以下 ‎1．灭火原理实质就是破坏物质燃烧的条件，三者破坏其一即可灭火。‎ ‎2．几种常见的灭火方法：‎ ‎ （1）移走可燃物：森林火灾开辟隔离带，管道煤气着火先关掉阀门，釜底抽薪等；‎ ‎ （2）隔绝氧气：酒精灯用灯冒盖灭，油锅着火用用锅盖盖灭，向着火的木柴上覆盖沙子，少量酒精燃烧用湿抹布盖灭等；‎ ‎（3）使温度降到着火点以下：用水等大量的冷却剂灭火，用嘴将灯吹熄，‎ ‎（4）用灭火器灭火：①泡沫灭火器：可用于扑灭木材、棉布等燃烧而引起的一般火灾，不能用于扑灭电器火灾；②干粉灭火器：除了用来扑灭一般火灾外，还用于扑灭电器、油、气等燃烧引起的火灾；③液态二氧化碳灭火器：用于扑灭图书档案、贵重设备、精密仪器的火灾。‎ ‎3．二氧化碳与灭火 ‎（1）原理：二氧化碳不能燃烧也不能支持燃烧，且密度比空气大。‎ ‎（2）灭火器主要是用二氧化碳灭火，二氧化碳不能扑灭所有的火灾：如镁带燃烧就不能用二氧化碳扑灭。‎ ‎4火灾处置、自救 ‎ （1）火警电话：119‎ ‎ （2）电器、管道煤气、天然气着火，首先要关闭电源或气阀。‎ ‎ （3）楼层着火，人应用湿毛巾捂住口鼻，沿墙壁匍匐前进，脱离火灾区。‎ ‎ （4）室内火灾，不能打开门窗。空气流通会让火势更旺。‎ ‎（5）森林火灾，应从逆风方向逃离。‎ 三．促进可燃物燃烧的方法：‎ ‎1．增大氧气的浓度：木炭燃烧：C+O2（氧气充足）点燃 CO2 ；2C+O2（氧气不足）点燃 2CO；给锅炉鼓风，增加空气供给量。‎ ‎2．增大可燃物与氧气的接触面积：煤制成蜂窝煤、粉成煤粉；柴油机把柴油喷成雾状燃烧等。‎ 四．爆炸及易燃物、易爆物的安全知识 ‎ 1．爆炸：可燃物在有限的空间内迅速发生反应，瞬间放出大量的热；气体的体积急剧膨胀，就产生了爆炸。‎ ‎ 2．易发生爆炸的物质：可燃性气体、粉尘。‎ ‎ 3．爆炸的条件：与氧气或空气充分接触；遇到高温、明火或撞击。‎ ‎ 4．爆炸极限：可燃气体与空气形成混合气体，遇明火发生爆炸的浓度范围（即可燃气体占混合气体的体积分数范围）。可燃性气体浓度低到不能发生爆炸的限度，称为爆炸下限；可燃性气体浓度高到不能发生爆炸的限度，叫爆炸上限。‎ ‎ 5．与燃烧、爆炸有关的消防标识 五．燃烧、缓慢氧化、自燃、爆炸之间的关系 燃 烧 爆 炸 缓慢氧化 自 然 概念 可燃物跟氧气发生的剧烈的发光、发热的氧化反应 在有限的空间内发生的急速燃烧 缓慢进行的氧化反应 由缓慢氧化引起的自发的燃烧 温度 达到了着火点 达到了着火点 没有达到着火点 达到了着火点 现象 发热、发光 发热、发光 只放热、不发光 发热、发光 联系 都是氧化反应，都有热量放出，只是反应的剧烈程度不同。‎ 六．一氧化碳的性质 ‎ 1．物理性质：无色，无味，难溶于水，密度比空气略小。‎ ‎ 2．化学性质：‎ ‎ （1）可燃性：2CO+O2点燃2CO2‎ ‎ 燃烧时，有淡蓝色火焰，常用作燃料。煤气主要成分是CO、H2O（制取方法：C+H2O高温CO+H2）‎ ‎ （2）还原性：3CO+Fe2O3高温2Fe+3CO2；CO+CuO加热Cu+CO2‎ ‎ 常用于冶炼金属 ‎ （3）毒性：CO和人体血红蛋白的结合，使血液失去了输氧能力，导致CO中毒。吸入较多会缺氧而窒息死亡。‎ 所以应注意：①点燃CO前，要检验CO的纯度，以防CO中混有空气、氧气，而发生爆炸。‎ ‎②冬天用煤炉取暖时，要保持良好的的通风和有效的排气通道，以确保安全。‎ ‎③在作有关CO的试验时，要做好尾气处理，以防污染环境。‎ 第二节 化石燃料及其应用 一．化石燃料 化石燃料是由古代动植物埋在地层下，经过漫长的、一系列非常复杂的变化而逐渐形成的混合物。属不可再生资源。三大化石燃料的比较：‎ 煤 石油 天燃气 所含元素 主要 C C、H C、H 次要 H、N、S、O、Si等 S、O、N等 O、S、N等 所含物质 及所属类别 复杂有机物和无机物的混合物 多种有机物的混合物 主要成分是甲烷（CH4）。混合物 燃烧产物 主要 CO2‎ CO2、H2O CO2、H2O 次要 CO、SO2、NOx CO、SO2、NOx CO、SO2、NOx 用 途 重要的燃料 二．化石燃料的综合利用 煤 石油 工业 美称 工业的粮食 工业血液 煤 液化 燃料油 煤 气化化 燃料气 ‎（含CO、CH4、H2等）‎ 煤 焦化 焦炭 煤焦油 焦炉气 汽油、煤油、柴油、润滑油、沥青等 分馏 石油 加工及加工后的产物 加工 实质 主要发生了化学变化 主要发生了物理变化 加工后产品的用途 ‎①焦炭用于金属冶炼；②焦炉气、燃料气、燃料油等常用做燃料；③煤焦油等可制成各种化工产品。如：塑料、染料、医药、炸药、农药、化肥、涂料等 ‎①用做燃料；②可制成各种化工产品。如：塑料、合成纤维、合成橡胶、医药、炸药、农药、洗涤剂、染料等 三．燃料燃烧对环境的影响 ‎ 1．化石燃料的燃烧对空气的污染 ‎ （1）煤等化石燃料里含有S、N等元素，燃烧后会生成SO2、NO2等污染物；‎ ‎ （2）燃料燃烧不充分，生成CO、有毒的C、H化合物、碳粒、粉尘等。‎ ‎ 2．酸雨 ‎ （1）形成原因：煤等化石燃料里含有S、N等元素，燃烧后会生成SO2、NO2等污染物，溶于降水生成H2SO4、HNO3，形成酸雨。‎ ‎ （2）酸雨的危害：①侵蚀植株，毁坏庄稼、植被；②腐蚀大理石、石灰石等建筑；③腐蚀金属，加快金属锈蚀。‎ ‎ （3）减少酸雨危害的措施：①减少煤、石油等化石燃料的直接燃烧；②对化石燃料进行生加工，或脱硫后再燃烧；③燃烧后的尾气净化后再排放；④开发研制清洁能源代替化石燃料。‎ ‎ 3．汽车尾气污染 ‎（1）汽车尾气主要污染物：CO、NO2、为燃烧的C、H化合物、含铅化合物、烟尘等。排入空气会对空气造成污染，危害人体健康。‎ ‎（2）减少尾气污染的措施：①改进发动机，使燃料充分燃烧；②使用催化净化装置，使有害气体转化为无害气体；③使用无铅汽油，禁止含铅物质排放；④加大尾气检测力度，严禁尾气排放不达标的汽车上路；⑤改用压缩天然气、液化石油气或乙醇汽油作燃料，减少对空气的污染。‎ 第三节 大自然中的二氧化碳 一．二氧化碳对环境的影响 ‎ 1．大气中二氧化碳的来源和消耗：‎ ‎ （1）二氧化碳的主要来源：煤、石油、天然气等化石燃料的燃烧；人、动植物的呼吸作用；动植物尸体腐烂。‎ ‎ （2）二氧化碳的消耗途径：植物的光合作用。‎ ‎ 2．二氧化碳与温室效应 ‎ （1）导致温室效应的气体主要是二氧化碳，其它还有甲烷等 ‎ （2）温室效应的危害：导致全球气候变暖；极地等冰川融化，使海平面上升；土地沙漠化，农业减产等 ‎ （3）如何防止温室效应：减少煤、石油、天然气等化石燃料的燃烧；更多使用太阳能、风能、地热能、氢能等清洁能源的使用；大量植树造林，严禁乱砍乱伐。‎ 二．二氧化碳的制取 ‎ 1．药品：石灰石（或大理石）和稀盐酸（一般不用硫酸）‎ ‎ 2．原理：CaCO3+2HCl CaCl2+CO2↑+H2O ‎ 3．实验装置：‎ ‎ ‎ ‎ （1）发生装置：实验室用双氧水在二氧化锰催化作用下制取氧气的装置（固+液）‎ ‎ （2）收集方法：因为CO2密度比空气大，所以可用向上排空气法收集。又由于CO2溶于水，所以不能用排水法收集。‎ ‎ 4．验满的方法：将燃着的木条靠近集气瓶口，如果木条的火焰熄灭，则证明已集满CO2。‎ ‎ 5．检验的方法：将气体通入澄清石灰水，若石灰水变浑浊，则该气体是CO2。‎ ‎ 6．制取二氧化碳的简易装置：‎ ‎ ‎ ‎ 7．有关药品选择 ‎（1）不用碳酸氢钠的原因是反应太快，不利于实验控制和气体收集；‎ ‎（2）不用稀硫酸与块状的大理石（或石灰石）反应原因是：反应生成的硫酸钙微溶于水，会形成沉淀，覆盖在大理石（或石灰石）表面，阻碍反应进一步进行。但是，可以用稀硫酸与大理石（或石灰石）粉末反应来制取二氧化碳。‎ ‎ （3）不用浓盐酸与大理石（或石灰石）反应是因为浓盐酸易挥发，生成的二氧化碳气体中含有HCl气体而不纯。‎ 三．二氧化碳的性质 ‎ 1．物理性质：通常状态下，二氧化碳无色无味的气体，密度比空气大，能溶于水，固体CO2俗称干冰。干冰升华吸热，常用作人工降雨，制造舞台云雾效果，和用做制冷剂。‎ ‎ 2．化学性质：‎ ‎ （1）不能燃烧，也不支持燃烧，不能供给呼吸，无毒。‎ ‎ （2）二氧化碳能与水反应生成碳酸：CO2 + H2O ＝H2CO3‎ ‎ H2CO3不稳定易分解生成水和二氧化碳：H2CO3 ＝ CO2 + H2O 因此，把CO2通入到滴有紫色的石蕊试液的水中，溶液由紫色变为红色。加热，会有大量的气泡产生，溶液又由红色变为紫色。‎ 注意：二氧化碳不能使紫色石蕊试液变色，实验中，是二氧化碳与水化合生成的碳酸使紫色石蕊试液变为了红色。‎ ‎ （3）二氧化碳能与碱反应生成碳酸盐和水：‎ 二氧化碳 + 碱 → 碳酸盐 + 水 ‎① CO2 + Ca(OH)2 ＝ CaCO3↓+ H2O ‎ ‎ 现象：澄清的石灰水变混浊 ‎ ‎ 应用：a．检验二氧化碳；‎ b．敞口放置的澄清石灰水，表面有一层白膜，或盛装成清石灰水的试剂瓶壁，有一层白色固体物质：澄清的石灰水中的氢氧化钙与空气中的二氧化碳反应生成了碳酸钙；‎ c．用石灰浆粉墙，墙壁变得十分坚硬：石灰浆中的氢氧化钙与空气中的二氧化碳反应在墙壁表面覆盖了一层坚硬的碳酸钙；‎ d．把鸡蛋在澄清的石灰水中浸泡后，晾干，可以使鸡蛋保鲜：澄清的石灰水与鸡蛋呼吸作用生成的二氧化碳反应，生成了碳酸钙，堵塞了蛋壳上的气孔，使鸡蛋与空气隔绝而不变质。‎ ‎② CO2 + 2NaOH＝ Na2CO3 + H2O（无明显现象）‎ ‎ 应用：a．氢氧化钠固体或溶液暴露在空气中会变质：吸收了空气中的二氧化碳；b．除去气体中的二氧化碳。例如，除去氢气中的二氧化碳：‎ 其中a的作用是检验请其中是否混有二氧化碳；b的作用是用氢氧化钠溶液除去氢气中的二氧化碳；c的作用是检验二氧化碳是否除净。‎ ‎（4）二氧化碳能与水和碳酸钙反应生成碳酸氢钙。碳酸氢钙易分解。‎ ‎ CaCO3+CO2+H2O Ca(HCO3)2 ，Ca(HCO3) CaCO3+CO2+H2O ‎ 应用：a．向澄清的石灰水中通入二氧化碳，澄清的石灰水先变浑浊，如果继续通入二氧化碳，石灰水又会由混浊变得澄清；b．在自然界中，该反应，能使使石灰石溶解，形成溶洞。水中的Ca(HCO3)2在受热或压强降低时，又会分解生成CaCO3而沉积，形成钟乳石。‎ ‎（5）二氧化碳在高温时，能与碳单质反应生成一氧化碳：‎ ‎ C+CO2高温2CO 应用：高炉炼铁，通过该反应，获得用于还原铁矿石的CO。‎ 四．二氧化碳的用途 ‎1．用于灭火。（镁带着火不能用二氧化碳来扑灭：2Mg+CO2点燃C+2MgO）‎ ‎2．干冰用作制冷剂，用于人工降雨 ‎3．制碳汽水等酸饮料。二氧化碳从人体排出，可带走体内的热量，起到降低体温的作用。‎ ‎4．可用作温室的气体肥料：二氧化碳是植物光合作用的原料。‎ ‎5．重要的化工原料，用于制纯碱、尿素等