? 一氧化碳具有毒性。
原因:一氧化碳极易与血液中的血红蛋白结合,造成生物体内缺氧,严重时会危及生命。
正常的血液呈深红色,当通入一氧化碳后,血液由深红色变成浅红色。 ? 一氧化碳具有还原性。 七、 一氧化碳的用途:
? 可燃性:作气体燃料(2CO+O2? 还原性:冶炼金属(3CO+Fe2O3
2CO2)。
2Fe+3CO2、CO+CuO
Cu+CO2)。
八、 一氧化碳的还原性
? 一氧化碳还原氧化铜的实验:
【实验装置】见下图(这是整套装置,但只需掌握虚线框中内容,并且下文的操作、现象、结论仅针对虚线框内的实验装置)。
①
⑤ ⑥
②
③ ④
⑦
1-稀盐酸 2-大理石 3-碳酸氢钠溶液 4-浓硫酸 5-木炭 6-氧化铜 7-氢氧化钙溶液
【实验操作】
① 先通入一氧化碳,在加热前必须先检验一氧化碳的纯度; ② 点燃酒精灯给玻璃管内的物质加热; ③ 实验完毕,先熄灭酒精灯;
④ 再通入一会儿一氧化碳直到试管冷却。
【实验现象】黑色粉末变成红色,生成的气体使澄清的石灰水变浑浊。 【实验结论】一氧化碳能使氧化铜还原成铜,同时生成二氧化碳。 【化学方程式】CO+CuO
Cu+CO2
【注意事项】
① 检验一氧化碳纯度的目的:防止加热空气和一氧化碳的混合气体引起爆炸。 ② 一氧化碳“早来晚走”,酒精灯“迟到早退”。
③ 一氧化碳“早来”,酒精灯“迟到”的目的:排净装置内的空气,防止加热空气和一氧化碳的混合气体引起爆炸。
④ 一氧化碳“晚走”,酒精灯“早退”的目的:防止灼热的铜重新被空气中的氧气氧化 (2Cu+O2
2CuO)。
⑤ 因为一氧化碳有剧毒,随意排放会造成空气污染,所以必须进行尾气处理。
⑥ 7溶液的目的:① 证明反应生成二氧化碳; ② 除去装置内的二氧化碳。
? 一氧化碳还原氧化铁
【实验装置和实验操作】与上面的实验类似(⑥ 下的酒精灯要换成酒精喷灯) 【实现现象】红色粉末逐渐变黑,生成的气体使澄清的石灰水变浑浊。
【化学方程式】3CO+Fe2O3
2Fe+3CO2
【注意事项】铁块是银白色的,但铁粉是黑色的。 ? 水煤气(一氧化碳和氢气的混合气体):C+H2O
CO+H2
? 在我们学过的还原剂还原金属氧化物的反应中,只有两个反应的条件是“加热”,
其他的都是“高温”:
H2+CuO
物理性质 Cu+H2O 和 CO+CuO一氧化碳 无色无味的气体,密度比空气略小,难溶于水 Cu+CO2
二氧化碳 无色无味的气体,密度比空气大,能溶于水 ① 二氧化碳能和水反应生成碳酸 ② 二氧化碳可以和四大强碱反应生成盐和水 ③ 二氧化碳能和碳单质反应 ④ 二氧化碳能参与光合作用 通入澄清石灰水中,澄清石灰水变浑浊 灭火、制汽水、人工降雨 九、 一氧化碳和二氧化碳的性质比较
化学性质 可燃性、还原性、毒性 通过灼热的氧化铜粉末,粉末由黑色逐检验方法 渐变成红色,产生的气体能使澄清石灰水变浑浊 主要用途 做燃料、冶炼金属
十、 三大还原剂:H2、C、CO——共同性质:可燃性、还原性。 十一、 三大可燃性气体及燃烧时的火焰颜色:H2(淡蓝色)、CO(蓝色)、CH4(明亮的
蓝)
十二、 当碳与氧化剂不充分反应时,会生成一氧化碳。 ① 氧气② 白磷 红磷 第七单元 燃料及其应用
第一节 燃烧和灭火
热水 白磷 ③ 热水 白磷
(2) (1) 一、 燃烧
? 定义:通常的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(本实验要在通风橱或抽风设备下进行):
【实验操作】a. 如右图(1),在500mL的烧杯中注入400mL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(2),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,铜片上的红磷和水中的白磷没有燃烧。b. 白磷在水下燃烧。
【实验分析】如右图(1)。
①与②对比,说明:物质是否发生燃烧与可燃物燃烧所需要的温度有关。 ①与③对比,说明:物质是否发生燃烧与是否与氧气(空气)接触有关。 ③与图(2)对比,再次说明:燃烧必须有氧气(空气)。
【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 ? 通风橱是一种不完善的尾气处理装置,若改进上述实验,可将红磷和白磷装入密闭
的容器内(还要套一个气球),这样便于进行尾气处理。
? 燃烧的条件:① 可燃物;② 与氧气(或空气)接触;③ 温度达到着火点。
【注意事项】① 着火点不是固定不变的。对固体燃料来说,着火点的高低跟表面积的大小、颗粒可惜的粗细、导热系数的大小等都有关系。
② 并非所有的燃烧都需要氧气,如氢气在氯气中燃烧生成氯化氢。 ③ 只有三个条件全部满足,燃烧才能发生。 ? 自燃:由缓慢氧化引起的自发燃烧。 二、 灭火
? 灭火的原理:
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 降低可燃物的温度,使其降低到着火点以下。 【注意事项】
① 着火点是可燃物着火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。
② 在燃烧的三个条件中,只需破坏一个条件就可以使燃烧停止。 ? 灭火器
? 泡沫灭火器的反应原理:Na2CO3+2HCl=2NaCl+H2O+CO2↑
? 干粉灭火器的反应原理:2NaHCO3
Na2CO3+H2O+CO2↑
? 二氧化碳灭火器内盛装的是液态二氧化碳,使用时不会留下任何痕迹。
三、 爆炸
? 定义:可燃物在有限的空间内急剧地燃烧,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。
? 爆炸还包括物理爆炸,它们是物理变化。
? 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。 ? 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】面粉被吹起后与空气充分接触,又被蜡烛点燃。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】 鼓气 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。
③ 鼓气球与金属罐之间的连接管可稍长一些,人距离该装置远一些,以防危险。 ? 油库、面粉加工厂、纺织厂和煤矿的矿井内等地方必须做的安全措施:通风、严禁
烟火。
第二节 燃料和热量
一、 三大化石燃料:煤、石油、天然气(均为混合物,并且均为不可再生能源)
? 煤——“工业的粮食”
? 煤中主要含碳元素。
? 煤燃烧排放的污染物:SO2、NO2、CO、烟尘等。(SO2、NO2可导致酸雨) ? 为了使煤得到综合利用,可以将煤干馏,即隔绝空气加强热,使煤分解为焦炭、
煤焦油、煤气等有用的物质。(干馏是化学变化)
? 石油——“工业的血液”
? 石油中主要含碳、氢元素。
? 汽车尾气中的污染物:CO、未燃烧的碳氢化合物、氮的氧化物、含铅化合物
和烟尘。
? 利用石油中各成分的沸点不同,可以将石油分馏,使石油中各成分分离。(分
馏是物理变化)
? 由石油炼制的部分产品和主要用途:溶剂油、汽油、航空煤油、煤油、柴油、
润滑油、石蜡、沥青。
? 天然气
? 天然气的主要成分是甲烷(沼气)。
? 甲烷是最简单的有机物、相对分子质量最小的有机物。
? 甲烷的物理性质:无色无味的气体,密度比空气小,极难溶于水。 ? 甲烷的化学性质:可燃性。
? 甲烷燃烧的化学方程式:CH4+2O2
CO2+2H2O(甲烷燃烧会产生明亮的蓝
色火焰。)
? 在我国农村,使用沼气的好处如下:
① 可以解决生活用燃料问题; ② 改善农村环境、卫生状况; ③ 提高肥效。
? 可燃冰:科学家们在海底发现了大量可燃冰,它是一种甲烷水合物,是甲烷与水在
低温高压下形成的。
? 可燃冰的优点:能量高、热值大,是替代化石燃料的新能源。 ? 可燃冰的缺点:如果在开采中甲烷气体大量泄漏于大气中,会造成更加严重的
温室效应。
二、 我们对待化石燃料的态度:合理开采、减少使用、综合利用。 三、 化学反应中的能量变化
? 探究化学反应中的能量变化
【实验操作】在一支试管中加入几小段镁条,再加入5mL盐酸,观察现象,并用手触摸试管外部。
【实验现象】剧烈反应,产生大量气泡;放热;镁条逐渐变小或消失。
? ?
?
?
【实验结论】镁条与盐酸发生化学反应并放出热量。 【化学方程式】Mg+2HCl=MgCl2+H2↑
有些化学反应可以产生热量,如:可燃物的燃烧;铝、镁等金属和盐酸反应等。 有些化学反应会吸收热量,如一些条件为“高温”的反应。 使燃料充分燃烧的方法: ① 加大空气的量;
② 增大燃料与空气的接触面积。
实例:将块状的煤加工粉碎成煤粉,或者制成蜂窝煤等。 燃料充分燃烧的意义:
① 使有限的能源发挥最大的作用(放热多、节省能源); ② 降低环境污染的程度。 燃料不充分燃烧的后果:
① 使燃料燃烧产生的热量减少,浪费资源; ② 产生大量的CO等物质,污染空气。
第三节 使用燃料对环境的影响
一、 燃料燃烧对空气的影响
? 煤燃烧时排放出SO2、NO2等污染物,这些气体或气体在空气中反应后的生成物溶
于雨水,会形成酸雨。 ? 酸雨危害的模拟实验
【实验操作】向一个空集气瓶和一个充满SO2的集气瓶中各加入少量水。分别将表中所列物质放入上述两种液体中,观察现象。 【实验现象】见下表 加入的物质 现象 水 无明显变化 SO2加水 植物叶子或果皮变黄 镁条或锌粒表面有气泡产生 大理石或石灰石表面有气泡产生,并且变得粗糙 植物叶子或果皮 无明显变化 镁条或锌粒 大理石或石灰石 无明显变化 【实验结论】酸雨呈酸性,能与多种物质发生反应。 ? 酸雨的危害:
① 腐蚀大理石建筑、钢铁制品; ② 污染江河湖海,使土壤酸化;
③ 影响水中动植物生长,破坏森林、农作物的生长。 ④ 直接危害人体健康,甚至使人死亡。
? 酸雨形成的反应原理:SO2+H2O=H2SO3,2H2SO3+O2=2H2SO4
来源:含硫煤的燃烧、工厂废气、汽车尾气等排放的氮、硫的氧化物。
二、 防治燃料燃烧造成的空气污染
? 酸雨的防治:
① 工厂废气处理后排放;
② 减少含硫煤的使用或使用脱硫煤;
③ 改善汽车用燃料(如压缩天然气CNG和液化石油气LPG);
④ 减少煤、石油等化石燃料的燃烧,大力开发使用新燃料、新能源。 ? 减少汽车尾气对空气的污染