第七单元燃料及其应用
课题一、燃烧和灭火
人类发现、利用火的意义:黑暗→光明,抵御寒冷和敌害,吃熟食利于人类进化等。
一、燃烧
⏹定义:通常条件下燃烧是指可燃物跟氧气发生的一种发光、放热的剧烈的氧化反应。
⏹探究燃烧的条件
【实验操作】
a.如右图(I),在500mL的烧杯中注入300mL热水,
并放入用硬纸圈圈住的一小块白磷。
在烧杯上盖一片
薄铜片,铜片上一端放一小堆干燥的红磷,另一端放
一小块已用滤纸吸去表面上水的白磷,观察现象。
b. 如右图(II),用导管对准上述烧杯中的白磷,通入
少量氧气(或空气),观察现象。
【实验现象】
a.铜片上的白磷燃烧产生大量白烟,黄色火焰;
铜片上的红磷和水中的白磷没有燃烧。
b. 白磷在热水中燃烧。
【实验分析】如右图
①与②对比,说明要达到可燃物燃烧所需要的最低温度(着火点)才能燃烧。
①与③对比,说明可燃物要与空气(氧气)接触才能燃烧。
③与图(II)对比,再次说明可燃物要与空气(氧气)接触才能燃烧。
【实验结论】燃烧的条件:可燃物、与氧气(或空气)接触、温度达到着火点。
【注意事项】
①只有三个条件全部满足,燃烧才能发生。
(初中化学)
②并非所有的燃烧都需要氧气,如氢气可以在氯气中燃烧生成氯化氢。
(高中化学)
火一方面可以造福于人类,另一方面又会带来灾难,无情的火灾会给人民的生命财产带来重大损失。
二、灭火
●讨论以下灭火的实例:
1、炒菜时油锅中的油不慎着火,用锅盖盖灭或放入更多的蔬菜。
(隔绝空气氧气。
)
2、堆积杂物的纸箱着火,用水浇灭。
(用水降温到纸箱的着火点以下。
)
3、油罐着火用水喷湿降温。
(将温度降低到油的着火点以下。
)
4、扑灭森林火灾的有效方法之一是将大火蔓延前的一片树木砍掉,形成隔离带。
(清除可燃物或使可燃物与其他物品隔离)
●点燃三支蜡烛,在其中一支蜡烛上扣上一只烧杯;将另两支蜡烛分别放在两只烧杯中;
然后向其中的一只烧杯中加适量碳酸钠和盐酸,比较三支蜡烛燃烧现象有什么不同?
1、蜡烛慢慢熄灭。
(杯内氧气消耗完,外界空气被烧杯隔绝)2、
蜡烛持续燃烧。
(具备燃烧的三个条件)
3、迅速产生大量气泡,蜡烛随即熄灭。
Na2CO3+2HCl=2NaCl+H2O+CO2↑
CO2密度比空气大,CO2不燃烧也不支持燃烧)
●分析泡沫灭火器的工作原理:
浓盐酸与碳酸钠溶液迅速反应,产生大量的CO2
使锥形瓶内气压增大,CO2和混合溶液(泡沫)一
起喷射到可燃物表面,起到隔绝空气和降温的作
用。
(降温到可燃物着火点以下)
Na2CO3+2HCl=2NaCl+H2O+CO2↑
●将燃着的木条分别横放、竖放、倒放,比较燃烧现象并分析原因。
⏹灭火的原理:破坏燃烧的条件,达到灭火的目的。
①清除可燃物或使可燃物与其他物品隔离;②隔绝氧气(空气);③降温可燃物的
着火点以下。
A、着火点是可燃物燃烧时所需的最低温度,是物质的一种性质,不随外界条件的变
化而变化。
我们只能降低可燃物的温度而不能降低可燃物的着火点。
B、在燃烧的三个条件中,破坏一个或几个条件都可达到灭火的目的。
⏹灭火器
◆水基型灭火器:产生的泡沫喷射到可燃物表面形成一层水膜,泡沫和水膜双重
作用,
快速高效灭火。
可用于扑灭非水溶性可燃性液体、如汽油柴油等,以及固体燃料,
如木材、棉布等失火。
◆干粉灭火器:2NaHCO3Na2CO3+H2O+CO2↑
(利用CO2吹出干粉,用于扑灭一般失火以及油、气的失火)
◆CO2灭火器:盛装的是液态二氧化碳,使用时不会留下任何痕迹,用于扑灭图
书、档案、贵重设备、精密仪器等物的失火。
三、易燃物、易爆物的安全知识:
⏹爆炸:可燃物在有限的空间内急剧地燃烧,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。
◆除了可燃性气体能发生爆炸外,可燃性粉尘如面粉、煤粉等也能发生爆炸。
◆爆炸极限:可燃性气体在空气中达到一定含量时遇火源会发生爆炸。
这个能发
生爆炸的
含量范围叫做爆炸极限。
H2 : 4.0% -74.2% CH4 5%-15% CO
12.5%-74.2%
⏹粉尘爆炸实验
【实验操作】取一空金属罐和小塑料瓶,剪去金属罐和小塑料瓶的
上部,并在金属罐和小塑料瓶的底侧各打一个比橡皮管外径略小的
小孔。
像右图那样连接好装置,在小塑料瓶中放入干燥的面粉,点
燃蜡烛,用塑料盖盖住金属罐。
从橡皮管一端快速鼓入大量的空气,使面粉充满罐,观察现象并分析原因。
【实验现象】“砰”地一声响,伴随一团火光产生;放热;塑料盖被掀起。
【实验分析】面粉与空气充分接触同时被蜡烛点燃。
在有限的空间内发生急剧燃烧并放出大量热,
产生的气浪将塑料盖掀起,说明可燃性的粉尘在有限的空间内急剧燃烧能发生爆炸。
【注意事项】①面粉应该是干燥的;②气囊的作用:使面粉与空气充分混合。
⏹油库、加油站、面粉加工厂、纺织厂、煤矿矿井内等地必须采取安全措施:通风、
严禁烟火。
因为这些地方的空气中常常混有可燃性气体或粉尘,它们遇到明火,就有发生爆炸的危险。
⏹用扇子扇煤炉火,为什么越扇越旺?而用扇子扇蜡烛火焰,为什么一扇就灭?
用扇子扇煤炉火,煤炉内着火面积大,消耗氧气多,放热多,用扇子扇风不能使温度降低到煤的
着火点以下,反而补充了氧气,所以越扇越旺;而蜡烛燃烧接触面积小,放出热量少,扇风虽然
补充了氧气,但空气的流动加快了热量的散失,主要起到了降温到可燃物着火点以下,一扇即灭。