燃烧及其利用

燃烧及其利用思维导图，讲述了化学反应中的能量变画、化石燃料、其他燃料、合理利用和开发新能源、燃烧和灭火、灭火原理和方法等。

燃烧及其利用

• 课题2 燃料的合理利用与开发
  • 化学反应中的能量变化
    • 1.化学反应在生成新物质的同时还伴随着能量的变化，通常表现为热量的变化，有些反应是放出热量的，有些反应是吸收热量的。 放热反应，如: 生石灰与水的反应Ca0+H20-Ca(0H) 镁和盐酸的反应Mg+2HC1=MCl+H2O 一切燃烧、缓慢氧化如动植物的呼吸、食物的腐烂、醋的酿造、农家肥料的腐熟等; 以上这些反应的能量变化:由化学能转化为内能。 吸热反应，如:碳和二氧化碳的反应C+CO,200， 此类变化中的能量转化为内能转化为化学能。
    • 2.人类生活对能量的利用主要是化学反应产生的能量，做饭、取暖、发电 烧制陶瓷、冶炼金属、发射火箭、开矿采煤、开山炸石拆除危旧建筑。
    • 3.常见的能量转化 电池充电时能量的转化为电能一化学能 使用电池时能量的转化为化学能一电能 汽车行驶过程中的能量转化为化学能一内能一机械能。
  • 化石燃料
    • 三大化石燃料是指:煤、石油、天然气(均为混合物、不可再生能源 1.煤: (1)形成:古代植物或植物遗骸经一系列复杂变化而形成的。 (2)组成:主要含破元素还含有氢元素和少量氮、硫、氧等元素以及无机矿物质， (3)隔绝空气加强热发生化学变化，得到焦发，可以冶炼金属，煤焦油是化工原料:煤气主要含氢气、甲烷、一氧化碳和其他气体等用作生活燃料。
    • 2石油 形成:古代海洋动植物遗骸经一系列复杂变化而形成的混和物 从油井开采出来的石油叫原油它不是产品。 组成:主要含碳、氢元素。 石油分馏：是利用石油各成分的沸点不同通过蒸馏使之分离，此分离属于物理变化， 石油分馏产品有溶剂油、汽油、航空煤油、煤油、柴油，润滑油、石蜡、沥青等。 一些城镇的家庭用一种罐装液化石油气(LG)做燃料，主要成分为因烷、丁烷、丙烯、丁烯等，是石油化工的产品。 煤气泄露会造成什么危害使用罐装液化石油气、 在安全方面等注意些什么?19724答:煤气泄漏可能会造成中毒、发生爆炸等危险。使用罐装液化石油气在安全上应防止泄漏且遇风，如泄漏时应及时关闭阀门、开窗通风
    • 3.天然气 在化石燃料中，天然气是比较清洁的燃料， (1)有石油的地方一般都有天然气存在。天然气主要是由碳和氢组成的气态碳氢化合物，其中最主要的成分是甲烷(甲烷是最简单的有机物，相对分子质量最小的有机物), (2)甲烷的物理性质通常是无色无味的气体，密度比空气的小，极难溶于水。 (3)甲烧的化学性质:可燃性(点燃前，一定要检验纯度） 实验现象:无色气体燃烧发出明亮的蓝色火焰，放出热量火焰上方罩的于冷烧杯内壁有水滴出现，迅速倒转烧杯注入少量澄清的石灰水，振荡，澄清石灰水变白色浑油。
  • 其他燃料
    • 1.沼气 (1)招气的主要成分:甲烷 (2)产生:把秸秆、杂草、人畜粪便等废弃物放在 密闭的沼气池中，发酵就可以产生甲烷。(沼气属于 混合物，是可再生能源)
    • 2.乙醇[俗称:酒精 (1)由高粱、玉米、曹类等经发酵、蒸蒸馏制得。属于可再生能源。 (2)可燃性 工业酒精中常含有有毒的甲醇CH0H，故不能用工业酒精配制饮用酒 (3)乙醇汽油:(乙醇溶液进一步去水后加变性剂和汽油形成)混合物 优点: 可适当节约石油资源 在一定程度上减少汽车尾气 乙醇可以再生
    • 3。可燃冰 (1)科学家发现海底埋藏着大量的可燃冰，其中主要含有甲烷水合物。 (2)可燃冰形成的条件，低温和高压， (3)可燃冰的优点: 能量高、燃烧值大，可燃冰将成为未来新能源。 (4)可燃冰尚未推广使用的原因: 开采技术还存在着困难，如果在开采中甲烷气体大量泄漏于大气中，将比二氧化碳造成的温室效应更加严重。
  • 合理利用与开发化石能源
    • 1.人类目前消耗的能量主要来自化石燃料，石油大约十五年被耗尽，天然大约三十八年被耗尽，根据你的计算结果，请对石燃料使用与开发的看法。 答:化石燃料是有限且不可再生的，如果不合理开采将使石油将使化石燃料最终被耗尽，我们应该对化石燃料合理开采，提高燃料燃烧的利用率，延长化石燃料的使用期限，还要开发和利用太阳能，地热能、风能、核能、凯汐能等新能源。
    • 2.燃料中的碳不充分燃烧的后果：产生黑烟并生成一氧化碳等物质，使燃料燃烧的利用率低，浪费资源且污染空气
    • 3.充分燃烧的意义:节约能源，减少对环境的污染。
    • 4.如何做到节约能源，使燃料充分燃烧，提高燃料的利用率
    • 5.使燃料充分燃烧通常考虑两点 一是燃烧时要有足够多的空气， 二是燃料与空气要有足够大的接触面，比如说将煤块加工成煤粉，或者是制成蜂窝煤
    • 6，燃气燃烧出现黄色或橙色火焰锅底出现黑色时，此时需要调节一下炉具或模具的进风口，为什么? 答:燃料燃烧时需要充足的氧气，当燃气灶或煤炉的围7-孙夏气曹暨出或曾色大焰火焰呈黄色或橙色时锅底出现黑色时说明氧气和空气量不足，燃气发生不充分燃烧，因此需要调节灶具和炉具的进风口，以增大空气或氧气的进入量。
  • 使用化石燃料对环境的影响
    • 1.化石燃料燃烧造成对空气的污染主要有以下几方面原因 (1)原料中的一些杂质如硫等燃烧时产生空气污染物如二氧化硫; (2)燃烧不充分产生一氧化破等: (3)未燃烧的碳氧化合物及发粒尘校等排放到空气中形成浮尘。 2.酸雨 (1)形成原因 煤燃烧时会产生一氧化硫、一氧化氮等污染物。这些气体或气体在空气中发生反应后的生成物溶于 雨水会形成酸雨。酸雨的危害:破坏森林、腐蚀建筑物等; 防止酸雨的措炼大力推广使用脱硫煤 很多地方已经用天然气代替煤。 3.汽车用燃料的燃烧 (1)多数汽车使用的燃料:汽油或柴油 (2)汽车尾气的污染物主要會有一氧化碳、未燃烧的碳氧化合物、氮的氧化物、含铅化合物和烟尘等。 (3)减少汽车尾气对环境污染的措施: (燃料角度)有些城市部分汽车改用压缩天然气(CNG)或液化石油气(LPC)作燃料;中 (燃料角度)在汽油中话是乙醇作为汽车燃料(车用乙醉汽油): (燃料角度)使用无铅汽油禁止含铅物质排放 (技术角度)改进发动机的燃烧方式使汽油能充分燃烧: (技术角度)使用催化净化装置使有害气体转化为无害物质: (管理上)加大检测尾气力度，禁止来达环保标准的汽车上路。
  • 能源的利用与开发
    • 1.氢气 (1)物理性质 通常是无色无味的气体，难溶于水，相同条件下密度最小。 (2)化学性质 ①可燃性 ②还原性 (3)氢气被认为理想的清洁高能燃料，原因是资源丰富，可再生，本身无毒热值高，燃烧产物是水不污染空气， (4)氢能的应用 作为高能燃料，液氢已应用于航天等领域城: 作为化学电湖，氢氧燃料电池已经被应用，如用作汽车的驱动电源 目前未能广泛应用的原因:制取成本高和贮存困难 2.氢气的实验室制法 药品:锌粒和稀硫酸 3.正在利用和开发的许多其它能源 如氢能、太阳能、核能。风能、地热能、潮汐能、生物质能等， 4.利用和开发其他能源的作用。 不但可以部分解决化石能源面临耗尽的问题，井在一定程度上减少了对环境的污染。
• 课题1 燃烧和灭火
  • 燃烧和灭火
    • 1.燃烧的条件:(缺一不可)：(1)可懒物 (2)氧气(或空气) (3)温度达到着火点
    • 燃烧条件探究
      • 实验现象 1.铜片上的白色固体燃烧，发出黄白色火焰， 发光放热，产生浓厚白烟，铜片上的暗红色固体没有燃烧 水中的白色固体熔化，但不燃烧。
      • 2.白色固体在水下燃烧，发光、放热，产生浓厚的白烟
      • 实验分析
        • 1.铜片上白磷燃烧而红磷没燃烧说明燃烧需要什么条件： 说明燃烧需要温度达到可燃物的着火点。
        • 2.铜片上的白磷燃烧热水里的白磷不燃烧说明燃烧需要什么条件? 说明燃烧还需要可燃物与氧气(或空气)接触。
        • • 3.由本来的热水中不燃烧的白磷在通入氧气或空气后燃烧的事实再次说明燃烧需要什么条件，说明燃烧需要可燃物与空气或氧气接性
        • 4.热水的作用: 传温度达到白磷的着火点，达不到红磷的着火点，使水中白磷，隔绝氧气
        • ⑥硬纸圈的作用:固定水中的白磷。
        • ⑥铜片的作用:导热，盛接红磷，白磷
  • 灭火原理和方法
    • 灭火的原理
      • (只要消除燃烧条件的任意一个即可) 1.灭火的原理 (1)除清可燃物，或使可燃物与其它物品隔离: (2)隔绝氧气（或空气） (3)使温度降到着火点以下
    • 分析下列灭火方法的原理
      • 炒菜时油锅中的油不慎著火可用锅盖盖灭或放入较多蔬菜 用锅盖盖灭可以起到隔绝空气的作用; 而放入较多的蔬菜的主要目的是可以将温度降低到油的着火点以下，
      • 堆放杂物的纸箱着火时可用水浇灭，油罐着火时需要用水，喷淋降温，水可以吸收可燃物燃烧时放出大量的盐，使可燃物的温度降到其着火点以下
      • 扑灭森林火灾的有效方法之一是将大火蔓延路线前的一片树木砍掉，形 成展高带，清除可燃物使燃烧不能持续。
      • (4)消防队员用高压水枪灭火此措施依据的灭火原理主要是什么? 水燕发时吸热，使温度降到可燃物的着火点以下
    • 简易灭火器
      • (1)反应原理(用化学方程式表示) Na2CO3+2HCl-= 2NaCl+H20+CO2
      • 实验现象:混合后，溶液中产生大量气池，泡沫从导管口中喷出。
      • (3]解释这个装置及灭火的原理 装置正立时放在小试管中的浓盐酸与放在吸滤瓶中的碳酸钠溶液不能接触因而未发生反应，但装置倒置时浓盐酸和碳酸钠溶液接触反应产生大量的CO2气体,使装置内气体增多，压强增大，大于外压去气压，在压强差的作用下使CO2气体夹带液体从装置中溢出，喷射在可燃物的表面以达到隔绝空气及降温作用
    • 几种常用灭火器
      • (1)干粉灭火器 1.灭火原理-利用压缩的二氧化碳吹出干粉起到隔绝空气的作用。 2.适用范围--除用于扑灭一般火灾外还可用于扑灭油、气等燃烧引起的失火。 3.使用时，需距火3m处，对准火焰根部， 4.涉及的反应方程式2NaHCO3=加热=Na2CO3+CO2
      • (2)二氧化碳灭火器 灭火原理一有降温和隔的空气的作用。 用范用--可用来扑灭图书档案、贵重设备、精密仪器等物失火 使用时，手一定要先握在钢瓶的木柄上，防止冻伤
      • (3)水基型灭火器 灭火原理：泡沫层析出的水在燃料表面形成一层水膜，使可燃物与空气隔绝。 可括用指围：可用来扑灭业水溶性可出性液体，如首油、柴油等，以及固体材料。如木材、柏布等引起的失火
  • 易燃物和易爆物的安全知识
    • 1.爆炸: 可燃物在有限的空间内急剧的燃烧， 就会在短时间内聚积大量的热使气体的体积迅速膨胀而引起爆炸。
    • 2.可燃性气体(如氧气，一氧化碳、甲烷)和粉尘(面粉、煤粉与空气或氧气混合,遇到明火,可能会发生爆炸，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。
    • 3.爆炸极限：可燃性气体在空气中达到一定的含量时，遇到火源就会发生爆炸。这个爆炸极限(体积分数)能发生爆炸的含量范围叫做爆炸极限。
    • 4.粉尘性爆炸实验 (1)实验现象:砰的一声响，伴随一团火光，产生放热，塑料盖被掀起 (2)实验分析:面粉是可燃性的粉尘在有限空间里鼓入空气后，面粉与空气充分接触，遇到明火在有限的空间内急剧地燃烧，在短时间内聚积大量的热，体积迅速膨胀，罐内气体温度升高，气压变大，大无允家压，在压强差作用下引起爆炸。 (3)实验说明：可燃物与氧气的接触面积越大燃烧越剧烈。 (4)煤矿的矿井、油库、纺织厂、面粉加工厂等的标有“严禁烟火”的字样和图标，因为这些地方的空气中常混有可燃性的气体或粉尘，它们遇到明火就有发生爆炸的危险。
  • 简答题
    • 1用扇子扇煤炉火焰为什么越扇越旺而用扇子扇蜡烛火焰为什么一扇就灭? 炉火中可燃物量大，燃烧放出热量多同时消耗的氧气也多，用扇子扇时鼓入的空气不能将温度明显降低，所以起到的主要作用是补充氧气 而蜡烛燃烧时可燃物少放出来的热量少，用扇子扇时虽然也补充了氧气，但由于空气的流动加快了热量的散失，所以主要起降温的作用，使可燃物的温度降低到著火点以下。
    • 2.在生煤火炉时，可点燃木柴(劈柴)引燃煤，你能解释这是为什么吗? 不同物质的着火点不同。木材的着火点比煤低易被点燃，所以在生煤火时先点燃木柴，木柴燃烧放出的热量，引燃煤块儿就容易的多了。
    • 3.室内起火时如果打开门窗火反而会烧的更旺为什么? 居室内起火时由于居室是个相对封闭的环境，室内的可燃物燃烧会消耗大量的氧气，若此时打开门窗则会起到补充氧气的作用使火燃烧越旺。