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燃烧和灭火
一、燃烧
1、概念:可燃物与氧气发生的一种发光、放热的剧烈的氧化反应。
2、条件:(1)可燃物(2)氧气(或空气)(3)温度达到着火点(三者缺一不可,否则不能燃烧)
燃烧与缓慢氧化的比较
缓慢氧化:铁生锈、食物腐烂、动植物的呼吸作用、酒和醋的酿造
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
二、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(如森林大火时制造隔离带)
(2)隔绝氧气(或空气)(如锅盖、酒精灯帽盖灭火焰,如泡沫灭火器)
(3)降温到着火点以下(如吹灭蜡烛、用水灭火)
3、泡沫灭火器:扑灭木材、棉布等燃烧引起的失火。
干粉灭火器:扑灭一般的失火外,还可以扑灭电器、油、气等燃烧引起的失火。
液态二氧化碳灭火器:扑灭图书、档案、贵重设备、精密仪器等处的失火
4、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:Na2CO3+2HCl=2NaCl+H2O+CO2↑
爆炸
①可能是化学变化(***爆炸)也可能是物理变化(车胎爆炸)
②化学变化引起的爆炸: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
③可燃性气体(氢气、一氧化碳、甲烷)或粉尘(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,以防止发生爆炸的危险
④油库、面粉加工厂门口贴有“严禁烟火”的标志:空气中常混有可燃性气体或粉尘,接触到明火,就有发生爆炸的危险
⑤可燃物与氧气的接触面积越大,燃烧越剧烈
常见灭火的方法
油锅着火,用锅盖盖灭——隔绝空气
②电器着火,先应切断电源,再灭火。
③煤气泄漏,先应关闭阀门,再轻轻打开门窗,切忌产生火花
④酒精在桌面上燃烧,用湿抹布扑盖
⑤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,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,但却带走了热量,使温度降低至着火点以下,所以一扇就灭。
燃料的合理利用和开发
一、化石燃料
包括煤、石油、天然气(都是混合物)
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
煤燃烧会产生SO2、NO2等,会形成酸雨;还产生CO2,引起温室效应
(水煤气:H2与CO的混合气体制法:C+H2O高温H2+CO)
2、石油
称为“工业的血液”
组成:主要含碳、氢元素
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、柴油(作燃料);沥青(筑路);石蜡(作蜡烛)等
3、天然气
(1)、天然气,主要成分是甲烷(CH4),最简单的有机物,相对分子质量最小有机物
A、甲烷的物理性质:无色、无味的气体,密度比空气小,难溶于水。
B、甲烷的化学性质:可燃性CH4+2O2CO2+2H2O(发出蓝色火焰)
注意:点燃甲烷前要检验纯度
(2)、沼气的主要成分是甲烷
(3)、在化石燃料中,天然气是比较清洁的燃料
二、化学变化中的能量变化,能量的变化通常表现为热量的变化
放出热量:燃烧放热(如化石燃料的燃烧);不通过燃烧也可放热,如
Mg+2HCl=MgCl2+H2↑;CaO+H2O=Ca(OH)2
吸收热量:CO2+C2CO;一氧化碳还原氧化铜
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、拆除旧建筑
使燃料充分燃烧注意两点:一是燃烧时要有足够多的空气,二是燃料与空气有足够大的接触面。
燃料不充分燃烧的后果:产生的热量减少,浪费资源,产生大量的CO等物质污染空气
四、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,密度小,则安装在上方
使用燃料对环境的影响
燃料燃烧对空气的影响
煤的燃烧。煤燃烧时会产生二氧化硫、二氧化氮等污染物。溶于水,当溶解在雨水中时,就形成了酸雨。
2、酸雨的危害:破坏森林、腐蚀建筑物、使水体酸化影响水生生物的生长等
防止酸雨的措施:使用脱硫煤、使用清洁能源等
3、汽车用燃料的燃烧。尾气中主要含有一氧化碳、氮的氧化物(如NO)、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:改进发动机的燃烧方式,使燃料充分燃烧;使用催化净化装置;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
二、使用和开发新的燃料及能源
1、乙醇
①属于绿色能源中的一种,属于可再生能源
②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
用途:被用作酒精灯、火锅用固体燃料、内燃机的燃料
⑤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
2、氢气
①最清洁、最理想的燃料:A、原材料资源丰富,B、放热量多,C、产物是水,无污染。
②有可燃性2H2+O22H2O
③有还原性H2+CuOCu+H2O用于冶炼金属
④电解水可得到氢气2H2O2H2↑+O2↑,但耗用电能
⑤不能广泛使用的原因:制取氢气成本太高且贮存困难
3、氢气的实验室制法
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)
不可用浓盐酸的原因浓盐酸有强挥发性;
正在推广或使用的新能源:太阳能、风能、地热能、核能、潮汐能等