鲁教版九年级化学上册第六单元燃烧与燃料

第六单元 燃烧与燃料 第一节 燃烧与灭火 学习目标 1.知道燃烧的条件和灭火的方法。 2.了解易燃物和易爆物的安全知识。 在 我们的生活中，燃烧是很常见的现象。如早晨做饭、汽车发动等都得燃烧，可以说燃烧给人类带来了光明和温暖，同时又给人类带来了灾难。 飞机起飞 烹调食物 森林着火 什么是燃烧呢 ? 思 考 燃烧的条件是什么 ? 燃 烧是可燃物与氧气发生的一种发光、放热的剧烈的氧化反应。 让我们一起来探究一下！ 一、燃烧的条件 Ⅰ 现象 Ⅱ 现象 实验探究 薄铜片 白磷 红磷 热水 白磷 铜片上的白磷燃烧，产生白烟，而水中的白磷和铜片上的红磷没有燃烧 白磷燃烧 探讨与结论 （ 1 ） 铜片上的白磷燃烧而红磷不燃烧说明燃烧需要什么条件？ 温度要达到可燃物的着火点 （ 2 ） 铜片上的白磷燃烧而热水中的白磷不燃烧说明燃烧需要什么条件？ 燃烧需要氧气（或空气） （ 3 ） 向水中的白磷通氧气，白磷居然在水中燃烧起来，这再次说明燃烧需要什么条件？ 燃烧确实需要氧气 （ 4 ）综合上述讨论，我们能总结出燃烧需要哪些条件？ ①可燃物 ②氧气（或空气） ③达到燃烧所需的最低温度（也叫着火点） 二、灭火的原理和方法 （1）清除可燃物或使可燃物与其他物品隔离。(如灭火隔离带) （2）隔绝氧气(或空气)。(如灭火器) （3）使温度降到着火点以下。(人工降雨灭火) 1.灭火的原理 破坏任意一个燃烧条件，使燃烧反应停止。 2.灭火的方法 1. 炒菜时油锅中的油不慎着火 , 可用锅盖盖灭。 隔绝氧气 ( 或空气 ) 2. 堆放杂物的纸箱着火时，可用水扑灭。 将温度降到纸箱着火点 以下 ， 同时 也可隔绝空气。 3. 扑灭森林火灾的有效方法之一，是将大火蔓延线路前的一片树木砍掉。 清除可燃物 下列是一些灭火的实例，试分析其灭火的原理？ 议一议 吸滤瓶 碳酸钠 浓溶液 浓盐酸 Na 2 CO 3 +2HCl=2NaCl+H 2 O+CO 2 3.灭火器 切勿让侧管对着别人或自己！ （1）灭火原理 干粉灭火器 泡沫灭火器 液态二氧化碳 灭火器 （2）常用灭火器 泡沫灭火器 用途： 可用 来扑灭木材、棉布等燃烧引起的失火。 Na 2 CO 3 +2HCl=2NaCl+H 2 O+CO 2 原理： 干粉灭火器 用途： 扑灭 一般的火灾外，还可用来扑灭油、气等燃烧引起的失火。 2NaHCO 3 = Na 2 CO 3 +H 2 O+CO 2 原理： 液态二氧化碳 灭火器 用途： 可用 来扑灭图书、档案、贵重设备、精密仪器等处的失火。 三、易燃物和易爆物的安全知识 1.易爆物 （1）爆炸的原理 可燃物在有限的空间内急剧的燃烧，聚集大量的热。 （2）常见易燃、易爆物 天燃气、煤气、氢气、液化石油气、粉尘等。 2.安全常识 （1）可燃物与氧气的接触面积越大，燃烧就越剧烈。 （2）生产、运输、使用和贮存易燃和易爆物时，必须严格遵守有关规定，绝不允许违章操作。 3 .一些与燃烧和 爆炸有关的 图标 tu 1 .缓慢氧化： 进行得很缓慢的氧化反应。 如：动植物呼吸、食物腐败、金属生锈、酒的酿造。 2 .自燃： 由缓慢氧化而引起的自发燃烧。如：白磷的自燃。 缓慢氧化和自燃 拓 展 成语中的化学 釜底抽薪 缺少了燃烧条件之一 —— 可燃物，因此不再燃烧。 杯水车薪 水太少，不足以降温到柴草的着火点以下，因此火不能熄灭。 钻木取火 升高温度 —— 达到可燃物的着火点，因此能燃烧。 煽风点火 增加空气的流通，增大氧气的浓度，因此能燃烧。 第六单元 燃烧与燃料 第二节 化石燃料的利用 1. 什 么是化学变化，什么是物理变化？ 2. 质 量守恒定律及其微观解释是什么？ 3. 工 业上制取氧气的原理是什么？ 4. 被 列入空气质量报告的污染物有哪些？ 5. 乙 炔充分燃烧和不充分燃烧得到的产物分别是什么？ 知识准备 学海起航 阅读课本 P125 ，思考以下问题： 1. 我们日常所用的燃料中，哪些属于不可再生的化石燃料？你知道化石燃料怎么形成的吗？ 2. 你能想到化石燃料燃烧的生成物有什么共同特点？为什么有这一共同特点？ 问题导学 主动探究 煤 ( 煤炭 ) 煤炭是埋藏在地下的植物 , 经过复杂的变化形成 的。 从油井中开采出来的石油也叫原油，原油是一种粘稠状的液体 。 石油 石油、天然气的形成 1. 当今 三大化石燃料 ： 、 、 ，都是 物（填纯净物或混合物）。他们都是 再生能源。它们的主要成分都是 ，由 元素组成。 2. 化 石燃料在燃烧时会产生 气体导致温室效应，还会产生 、 、 等有害气体释放到大气中，造成环境污染 。 3. 我国使用的电能，很大一部分是由 燃烧产生的 转化而来的。 4. 你怎样设计一个小实验，证明天然气中含有碳、氢元素？ 你怎样设计一个小实验，证明天然气中含有碳、氢元素？ 操作步骤 现 象 结 论 点燃气体，并在火焰上方罩一个冷而干燥的烧 杯 烧杯内壁有水雾 天然气中含有氢元素 在火焰上方罩一内壁涂有澄清石灰水的烧 杯迅速将烧杯倒转，向其中加入澄清石灰水 石灰水变浑浊 天然气中含有碳元素 结论 ： 天然气主要含有碳元素和氢元素。 1. 阅读课本活动天地 6-5 并解答其中的问题。 2. 选择燃料时你认为应考虑哪些因素？谈谈你的看法。 问题导学 主动探究 如何选择合适的燃料？ 阅读课本 P128 第 一段及下面的彩图和 P129-130 ， 思考下列问题： 1. 你知道利用石油可以衍生出哪些新的产品吗？谈谈你的看法。这些衍生品是通过什么变化得来的？ 2. 你知道利用煤可以衍生出哪些新的产品吗？谈谈你的看法。这些衍生品是通过什么变化得来的？ 问题导学 主动探究 1. 石 油的分馏 分馏原理： 利用石油中各成分的 沸点 不同，将它们分离，得到不同的产品。石油 属 混合物 ， 主要含有 C 、 H 两种元素。 —— 物理变化 。 石油是由沸点不同的有机物组成的混合物。 化石燃料的综合应用 —— 化学变化 。 2. 石 油化工 人们把石油称为“ 工业的血液 ” 煤的气化：煤 CO 、 CH 4 、 H 2 等。 隔绝空气加强热 煤的焦化：煤 焦 炭、煤焦油、焦炉 气。 不完全燃烧 煤的液化：在高温高压下，在催化剂等作用下使煤发生裂解并加氢。 3. 煤 的综合利用措施 1. 选 择燃料时应考虑的主要因素有 等。 2. 利 用石油可以分馏出 ，该过程是 变化。 3. 煤 可以利用 、 、 、 三种途径，分别转化出 、 、 等物质，三种途径都属于 变化。 化石燃料燃烧与环境的关系 （ 1 ）煤、汽油等化石燃料燃烧时会排放出二氧化硫和二氧化氮，这些气体溶于雨水，会形成“ 酸雨 ”。 酸雨破坏，枝枯叶败 雕像受到酸雨腐蚀 1908 年 1969 年 （ 2 ）化 石燃料的不完全燃烧产生有毒的 一氧化碳 造成 空气污染 燃煤、油产生黑色烟尘 针对大量化石燃料的造成的温室效应，你有什么合理的建议来改善吗？ 多植树造林 减少化石燃料的使用，开发利用清洁能源 能力展示 风能、地热能、氢能、太阳能 、核能 等。 其他替代能源 利用风能和太阳能的自亮街灯 风力发电 风能 我国首台自动跟踪太阳能高效发电站在泉城济南省科技馆门前安装完成。 太阳能路灯 太阳能 西藏利用地热发电 氢动三号亮相长城 大亚湾核电站 1. 下列变化属于物理变化的是（ ） A. 煤的气化 B. 把石油转化为塑料，合成纤维等产品 C. 把煤隔绝空气加热得到煤焦油、焦炭、焦炉气 D. 石油加热分离出汽油、煤油等产品 D 2.2005 年我国即将完成“西气东输”工程。天然气的主要成分是 。天然气是一种清洁燃料，有报道说，使用天然气对提高人的生活质量有以下好处： ①可有效减少空气污染，提高空气质量 ②可大大减轻水陆运输压力 ③天然气无毒，泄漏不具有危险性 ④可有效控制“白色污染” 你认为其中的宣传缺乏科学性的 有（ ） ① ② ③ ④ B . ① ② C . ② ③ D. 只有③ ④ CH 4 D 通过本节课学习，你有什么收获？ 1. 三大化石燃料指煤、石油、天然气。 2. 化石燃料的燃烧能造成空气污染。 3. 可根据石油各成分沸点的不同将其分离。 感悟与总结 第六单元 燃烧与燃料 第三节 大自然中的二氧化碳 如果南北极冰川继续大面积融化，势必造成海平面上涨，那时无家可归的将不仅仅是北极熊，还有我们人类！ 【 创设情境 】 【 思考 】 暖冬现象是什么原因造成的，又会导致什么结果？ 警示 一、二氧化碳的循环 【 提问 】 认真观察下图中曲线的形状和走势，想一想，从这幅图中你能获得哪些信息？提示：①在同一年内，大气中二氧化碳的含量是怎样变化的？是不是每一年度都在重复这样的变化规律呢？导致这种变化的原因是什么？②在不同的年度，二氧化碳的含量变化呈现了什么样的趋势？ 二、二氧化碳的制取 选择 药品的条件是： 价廉易得，反应速率适中，无毒 无害； 气体便于收集，制得的气体纯度高，符合实验的需要； 装置简单，操作简便、安全。 行动指南 稀盐酸与大理石（或石灰石）反应 我们通过下面的实验进行探究 注意观察反应现象，并分析原因，然后填写下表 现象 分析 有大量气泡产生，大理石逐渐溶解 该反应在常温下进行，反应速度适中，便于控 制 大理石与稀盐酸反应生成了碳酸和氯化钙： CaCO 3 +2HCl=CaCl 2 +H 2 CO 3 碳酸很不稳定，分解成水和二氧化碳： H 2 CO 3 =H 2 O+CO 2 总反应方程式为： CaCO 3 +2HCl=CaCl 2 +H 2 O+CO 2 探究选用的药品 注意： 不用稀硫酸。因为硫酸与石灰石反应生成微溶于水的硫酸钙，覆盖在石灰石的表面，阻止石灰石与稀硫酸的反应。 不用碳酸钠。因为碳酸钠与稀盐酸反应时速度过快，不容易控制反应过程，不利于收集气体。 不用浓盐酸。因为浓盐酸有强挥发性，可挥发出氯化氢气体，使得到的二氧化碳不纯。 实验室制取二氧化碳的装置 1. 为什么不用普通漏斗？ 2. 怎样检验制取的气体是 CO 2 ？ 3. 收集气体后如何验满？ 4. 能否用排水法收集 CO 2 ？请设计一个实验证明你的结论。 讨论： 检验方法 澄清石灰水 变浑浊 验满方法 实验室里制取二氧化碳的步骤： 三、二氧化碳 的性质 [ 联想 ] 打开汽水或啤酒，会有二氧化碳冒出；煤、石油、天然气、酒精等燃烧会产生二氧化碳；灭火器中有二氧化碳；人工降雨、舞台云雾用到二氧化碳。由上叙述你想到了什么？ （一）物理性质 1. 无色无味气体 2. 密度比空气大 3. 能溶于水 如何收集？ 有什么用途？ 无色液体 雪花状固体 干冰 加压 降温 降温 压缩 101KPa- 78.5℃ 升华 CO 2 气体 干冰为二氧化碳固体，易升华 （二）化学性质 CO 2 CO 2 1. 一 般情况下， CO 2 不能燃烧，不能支持燃烧。 实验 2 ：探究 CO 2 与 Ca(OH) 2 溶液的反应 步骤 ：试管中取少量澄清石灰水，将导管伸入其中，摇晃锥形瓶，观察现象。 步骤：将雪碧倒入锥形瓶中，导管伸入紫色石蕊试液，摇晃锥形瓶，观察现象。 步骤：将实验 1 反应后的试管加热，观察 现象。 实验 3 ：探究碳酸的性质 实验 1 ：探究 CO 2 与 H 2 O 的反应 探究 结论： CO 2 与水反应生成了碳酸，碳酸使石蕊试液变红色。 2. 二氧化碳和水反应（二氧化碳通入紫色石蕊试液）： CO 2 + H 2 O=== H 2 CO 3 总结： CO 2 的化学性质 1 . 一般 情况下， CO 2 不能燃烧，不能支持燃烧。 澄清石灰水 石灰水变浑浊 2 . CO 2 跟水反应。 3 . CO 2 与石灰水[ Ca(OH) 2 ] 反应。 CO 2 CO 2 + Ca(OH) 2 = H 2 O +CaCO 3 ↓ 1. 为 了使用石灰浆 [ Ca(OH) 2 ] 抹的墙 壁快点干燥 , 为什么常常在室内生个火 盆 ? 为什么开始放炭火盆时 , 墙壁反而 潮湿 ? 2. 你 怎样用实验来证明一瓶无色无 气味 的气体一定是 CO 2 ? 师生互动 : 第六单元 燃烧与燃料 到实验室去 : 二氧化碳的实验室制取与性质 二氧化碳的实验室制法 探究二氧化碳的实验室制法 举出 你所知道的能生成二氧化碳的反应，与同学讨论这些反应能否用于在实验室里制取二氧化碳，并说明理由？ 提示： 主要从以下四个方面 考虑 : 1. 原 料是否廉价易得。 2. 操 作是否简便易行。 3. 产 生的气体是否便于收集以及是否纯净。 4. 反 应速度是否 适中 。 探究活动 一 : 实验室 制取二氧化碳的药品 药品 实验现象 是否适合 石灰石（大理石）和稀硫酸 碳酸钠（白色粉末）和稀盐酸 石灰石（大理石）和稀盐酸 开始反应有气泡，一会儿就无气泡产生 不适合 有大量气泡产生，反应太快、太剧烈 不适合 产生气泡速率比较 适中 适合 实验室制二氧化碳的理想原料 思考： 实验室制取二氧化碳能不能用浓盐酸代替稀盐酸呢？ 答：不能。因为浓盐酸具有挥发性，会挥发出 HCl 气体，使收集的二氧化碳不纯。 实验室制取二氧化碳气体的药品及原理： CaCO 3 + 2HCl = CaCl 2 + H 2 O + CO 2 ↑ 大 理石或石灰石（主要成分都是 CaCO 3 ）和稀盐酸（ HCl ） 药品： 大理石与稀盐酸反应生成了氯化钙和碳酸： CaCO 3 +2HCl=CaCl 2 +H 2 CO 3 碳酸很不稳定，分解成水和二氧化碳： H 2 CO 3 =H 2 O+CO 2 ↑ 总反应方程式为： 反应物状态 反应条件 常温 以及是否需要 加热 或使 用 催化剂 等 固体和固体反应 固体和液体反应 1. 2. 探究 活动 二 : 实验室 制取二氧化碳 的 装置 制取二氧化碳应选择哪个发生装置？ C A B 收集装置 选择条件 难溶或不易溶于水的气体 比空气的密度 大 的气体 比 空气的密度 小 的气体 排水法 向上排空气法 向下排空气法 A B C 大家来设计： 怎样利用实验桌上提供仪器设计实验室制取二氧化碳的装置？ 导管 1 水槽 酒精灯 导管 2 导管 3 我成功了：展示自己设计 实验室制取 CO 2 的装置 （思考：你设计的装置各有什么优缺点？） 1. 根 据所学知识设计发生装置、收集装置。 2. 制 取一瓶二氧化碳气体。 4. 总 结出实验步骤，实验结束要整理好仪器。 注意： 1. 实 验步骤（联系实验室制氧气的操作步骤） 2. 固 体及液体药品的取用 3. 实 验操作要规范 3. 检 验并验满。 探究 活动 三 : 动手实验制取一瓶二氧化碳  想一想 这节课你又学了哪些知识 ？ ？