第2节氧化和燃烧
(一)氧化反应、燃烧的条件
学习目标
1.理解氧化反应、缓慢氧化、剧烈氧化、氧化剂等科学概念。
2.理解燃烧、着火点、自燃、爆炸等概念,理解燃烧的三个条件。
夯实基础巩固
1.钢铁生锈、汽油燃烧、煤炭自燃、火药爆炸这几种自然现象的共同特点是()。
A.都能产生火光 B.都属于缓慢氧化 C.都属于剧烈氧化 D.都能产生热量
2.下列变化中,既属于氧化反应,又属于化合反应的是()。
3.下列对燃烧的叙述中,正确的是()
A.燃烧一定有发光发热的现象B.燃烧一定有火焰
C.有发光发热现象的一定是燃烧D.燃烧一定有气体产生
4.如图所示为一组用于研究可燃物燃烧条件的对照实验。下列对有关实验现象和结论的判断中,错误的是()。21cnjy.com
A.实验1,红磷未燃烧说明其着火点高于白磷
B.实验2,白磷燃烧,说明实验2中的热水温度高于实验1中的热水温度
C.实验2若停止通氧气,燃着的白磷会熄灭
D.可燃物燃烧需要氧气(或空气)且温度达到着火点
5.某小煤矿在产煤作业过程中,通风不良,工作中产生的小火星引发了爆炸事故。可燃物与助燃剂混合达到一定比例时,遇明火都有可能发生爆炸。下列物质混合遇明火有可能发生爆炸的是()。21·cn·jy·com
A.面粉和氧气 B.一氧化碳和二氧化碳
C.氮气和氧气 D.甲烷和一氧化碳
6.课堂上我们通过新课学习并掌握了下列科学知识:
(1)多种燃烧实验可以归纳出燃烧必须同时满足三个条件:一是有 ,二是有 ,三是 。2·1·c·n·j·y
(2)铜铁制品的生锈属于缓慢氧化现象。请再举一个生活中常见的缓慢氧化的事例: 。粮食、棉纱、煤炭等堆放时不通风,热量不能及时散失,则可能引起 现象。www-2-1-cnjy-com
(3)如果燃烧以极快的速度在 内发生,瞬间累积大量的热,使气体急剧膨胀,就会引起爆炸。这种爆炸也属于剧烈的氧化反应,但并非所有的爆炸都属于氧化反应,试举一例: 。2-1-c-n-j-y
7.燃料燃烧所产生的热量给生活与生产带来了很大的便利,但燃烧不当也会造成极大的损害。燃料燃烧不完全,既浪费资源,产生的气体又会对环境造成污染。21*cnjy*com
(1)为研究影响物质燃烧的因素,现设计如图所示的实验:将燃烧匙内的小木炭块灼烧至红热后,立即伸入集气瓶内,并塞紧橡皮塞。将注射器内氧气迅速推入集气瓶内,观察到木炭发白光。该实验说明燃烧的剧烈程度与 有关。【来源:21cnj*y.co*m】
(2)燃烧的剧烈程度还和可燃物与氧气的接触面积有关,如 (举一日常生活的实例)。【出处:21教育名师】
能力提升培优
8.关于氧化反应、化合反应、分解反应,下列说法中正确的是()。
A.物质只有与氧气发生的反应才是氧化反应
B.工业上用冷冻空气分离法制取氧气的过程是分解反应
C.氧化反应不一定是化合反应
D.凡生成两种或两种以上其他物质的反应都属于分解反应
9.“魔棒点灯”趣味实验的操作为:取少量高锰酸钾晶体放在表面皿上,在高锰酸钾上滴加2~3滴浓硫酸,用玻璃棒蘸取后接触酒精灯的灯芯,酒精灯立刻被点燃了。你认为酒精灯能被点燃的主要原因是()。www.21-cn-jy.com
A.“魔棒”具有神奇的功力使酒精灯点燃
B.高锰酸钾与浓硫酸的混合物能降低酒精的着火点,使酒精燃烧
C.它们之间发生化学反应,放出大量的热,使温度达到酒精的着火点
D.实验者有特异功能,使酒精自发燃烧
10.物质燃烧所需达到的最低温度叫着火点,不同物质的着火点是不同的。
(1)下列四种可燃物中,着火点最低的是 (填字母,下同),最高的是 。
A.白磷 B.红磷 C.木炭 D.无烟煤
(2)着火点可看作物质的性质之一,一般情况下可燃物的着火点是不变的。小明从生活经验中发现了一个现象:大块的木柴不易被点燃,但将木柴劈成小木条则易被点燃。于是小明得出结论:大块的木柴劈成小木条后着火点降低了。请你对小明的结论作出评价:
。
11.通常状况下,白磷的着火点为40℃,红磷的着火点为240℃,某科学兴趣小组的同学按如图所示进行实验探究可燃物燃烧的条件,得到的实验事实如下:①实验甲、实验丙中,放在热水中的白磷不燃烧;②实验丙中,玻璃管上的气球变鼓;③实验丁中,倒扣在热水中的3号试管内的白磷燃烧;④常温时,1号、2号试管内的白磷、红磷不燃烧;⑤热水中的1号试管内白磷燃烧,2号试管内红磷不燃烧。上述实验中,能说明可燃物燃烧必须达到着火点的相关事实是()。21世纪教育网版权所有
A.①④ B.①② C.①③ D.④⑤
12.煤是古代木本植物埋在地下所形成的化石,其主要成分是碳。北方的冬季气温很低,可用煤炉取暖。请运用所学知识分析下列做法或现象中的原理:21教育网
(1)生煤炉时需先引燃木材: 。
(2)开始时煤燃烧较弱,过一会儿变得剧烈: 。
(3)用扇子扇炉火,越扇越旺: 。
中考实战演练
13.【眉山】如图所示,加热烧瓶中的水使之沸腾,水蒸气从铜管喷出,把火柴靠近管口P处,火柴被加热,迅速移开火柴,火柴开始燃烧。下列说法中,错误的是()。【来源:21·世纪·教育·网】
A.水沸腾,水分子的质量和体积都增大
B.P处水蒸气的作用是使火柴温度达到着火点
C.火柴移离水蒸气,与氧气充分接触,从而燃烧
D.火柴燃烧的产物含有二氧化碳和水
14.【泰安】下列关于燃烧现象的解释,不正确的是()。
A.图甲中火柴头垂直向上燃烧时容易熄灭,是因为热空气增大了火柴梗的着火点
B.图甲中火柴头斜向下时更容易燃烧,是因为火柴梗不断被加热和受到热气流带来空气的助燃
C.图乙中蜡烛火焰很快熄灭,是因为金属丝圈吸收热量,温度降低到蜡烛的着火点以下
D.图丙中将煤制成蜂窝煤后燃烧更剧烈,是因为增大了煤与氧气的接触面积
15.【黑龙江】为加深对燃烧条件的认识,进一步了解灭火的原理,某同学进行了探究实验:
(1)用棉花球分别蘸取酒精和水,放到酒精灯火焰上加热片刻,观察到蘸酒精的棉花球燃烧,蘸水的棉花球不燃烧,可以得出燃烧的条件之一是 ;如果在酒精灯上加热时间较长,就会发生的现象是 。21·世纪*教育网
(2)如图甲所示,将同样大小的乒乓球碎片和滤纸碎片放在薄铜片的两侧,加热铜片的中部,可以观察到 ,可以得出燃烧的条件之一是 。
(3)如图乙所示,在燃着的蜡烛上倒扣一只烧杯,过一会儿观察到 ,可以得出燃烧的条件之一是 。【版权所有:21教育】
16.【北京】利用如图所示的装置,在常温下分别进行“研究燃烧条件和研究氧气性质”的实验。已知白磷的着火点为40℃。21教育名师原创作品
(1)H2O2稀溶液与MnO2接触时发生反应的化学原理为 (用文字表达式表示)。21*cnjy*com
(2)实验1中,推入H2O2稀溶液前,燃烧匙和水中的白磷均不燃烧,其原因分别是 ;推入H2O2稀溶液后,观察到烧杯中的现象是 。
(3)实验2中,推入H2O2稀溶液后,观察到木炭燃烧得更剧烈,由此得出氧气的性质是 ;木炭熄灭后冷却一段时间,烧杯中的部分溶液流入集气瓶。该实验中,集气瓶内压强的变化过程是 。
开放应用探究
17.燃烧是一种发光、发热的剧烈的化学反应,认识燃烧,科学地利用和控制燃烧,使燃烧为人类服务是十分重要的。如图所示为验证燃烧条件的实验装置图。
已知木炭是一种可燃物。请验证:木炭发生燃烧的另外两个条件中,缺少任何一个条件都不能燃烧(两个条件须分别验证),即只有同时具备这两个条件才能发生燃烧。
某科学实验小组的同学已经在完成气密性检查后为你填装好了药品,并在整个装置中充满了氮气。请你继续设计实验步骤完成后续探究,要求实验过程中不得拆、装仪器。
(2)①装置B在“盖灭酒精灯,待仪器恢复到常温”这一步中的作用是 。
②小华认为,X处的气体不应直接排放到空气中去,大家经讨论后认为很有道理。你认为其中的道理是 。
18.某探究性学习小组利用如图所示的改进装置对物质燃烧的条件进行探究。
【查阅资料】
①白磷有剧毒,可以用酸性高锰酸钾溶液除去白磷。
②五氧化二磷扩散到空气中,刺激人的呼吸道,影响健康、污染环境。
【探究过程】
(1)打开止水夹,缓缓推动注射器活塞,观察到烧瓶中白磷周围产生火星,液面上方产生大量白烟,该现象说明过氧化钠能与水反应生成 ,同时证明了燃烧的条件之一是 。
(2)此实验充分体现了绿色化学的要求,对有害物质进行了处理。氢氧化钠的作用是 。实验结束后,为了处理掉残留的少量白磷,可以把氢氧化钠溶液换成酸性高锰酸钾溶液,然后 (填操作方法),使溶液进入烧瓶中以消除可能残留的白磷。
(二)灭火与火灾自救、化学反应中能量的变化
学习目标
1.根据燃烧的条件理解灭火的原理和方法,了解泡沫、干粉、二氧化碳等常见灭火器,知道火灾自救的一般常识。
2.通过镁与盐酸反应放热、氢氧化钡与氯化铵反应吸热的实验现象理解化学反应伴随着能量变化,知道化学能、热能及其他形式的能量之间都可以相互转换。
夯实基础巩固
1.不同情况下发生火灾时,要保持镇定,快速决定灭火方式。图书室局部起火还未发生扩散时,应采用的灭火方式是()。
A.用大量水喷洒灭火 B.用泡沫灭火器灭火
C.用干粉灭火器灭火 D.用酸碱式灭火器灭火
2.化合反应和分解反应发生时常伴随着不同的现象。下列现象中,不属于化合反应特征的是()。
A.伴随着发光现象 B.伴随着发热现象
C.放出能量而升温的现象 D.常需提供电能或催化剂的条件
3.在自然界里,剧烈氧化和缓慢氧化都可能导致火灾。根据燃烧的条件可知,灭火方法也分三类:
(1)森林火灾时快速打通一条防火带,这种方法属于 。
(2)油锅着火时盖上锅盖灭火,这种方法属于 。
(3)房子着火时消防队员喷洒大量的水灭火,这种方法属于 。
4.如图所示为一些与燃烧和爆炸有关的图标,其中属于“禁止带火种”的图标是 (填字母),“当心火灾——易燃物质”的图标是 。
5.化学反应时常伴随着能量的变化。试根据所学知识,回答下列问题:
(1)将锌粒投入盛有稀硫酸的试管中会产生大量的氢气,用手摸试管外壁会感到有点热,说明该反应过程中 (填“放出”或“吸收”)热量而升温,其能量转换形式为 。
(2)如图所示,将锌片与铜片组成电路,插入稀硫酸中组成原电池,可以看到电流表发生偏转。该化学变化中的能量转换形式为 ,电流表中电流的方向为 。
能力提升培优
6.英国科技人员研制出自动灭火陶瓷砖,砖里压入了一定量的氦气和二氧化碳。这种砖砌成的房屋发生火灾时,在高温烘烧下,砖会裂开并喷出氦气和二氧化碳,从而抑制和扑灭火焰。自动灭火陶瓷砖的灭火原理是()。
A.清除可燃物 B.使可燃物与氧气隔绝
C.降低可燃物的着火点 D.使可燃物的温度降低到着火点以下
7.下列有关燃烧与灭火的说法中,正确的是()。
A.某居民家失火,消防队员了解情况后快速搬出燃气瓶,目的是隔绝可燃物
B.电视机等电器着火可用水扑灭,是因为降低了可燃物的着火点
C.汽油放置在空气中没有燃烧是因为汽油不是可燃物
D.用灯帽盖灭酒精灯是因为降低了可燃物的温度
8.将铁粉和硫粉混合后加热,待反应一发生即停止加热,反应仍可持续进行,直至反应完全生成新物质硫化亚铁。这一现象说明()。
A.该反应是吸热反应
B.该反应是放热反应
C.铁粉和硫粉在常温下很容易发生反应
D.硫化亚铁的总能量高于铁粉和硫粉的总能量
9.现在,很多地区已规定家庭小汽车必须配备灭火器。车用灭火器一般采用干粉灭火器(如图所示),它是利用压缩的二氧化碳吹干粉[主要含有磷酸二氢铵(NH4H2PO4)]来灭火。据此回答下列问题:
(1)二氧化碳可利用空气中最多的气体来代替,该气体是 。
(2)磷酸二氢铵溶于水时能量的变化情况与NH4NO3相似,会出现明显的 (填“升温”或“降温”)现象。
(3)磷酸二氢铵在灭火时的作用之一是,它受热分解后在可燃物表面形成一层玻璃状的覆盖层,其灭火原理是 。
(4)试说明小汽车着火一般采用干粉灭火器而不采用酸碱式灭火器的原因:
。
10.某校研究性学习小组利用如图所示的装置进行镁条在空气中燃烧的实验。先将镁条燃烧,冷却后打开止水夹,进入集气瓶中水的体积约占集气瓶体积的70%。
(1)若镁条只与空气中的氧气反应,则进入集气瓶中水的体积最多不超过其容积的 %。现进入集气瓶中水的体积约为其容积的70%,根据空气的组成可推出减少的气体中有氮气。
发现问题:氮气是怎样减少的呢?
假设一:氮气与镁条反应而减少。
假设二: 。
查阅资料:镁条在氮气中能燃烧,产物为氮化镁(Mg3N2)固体。氮化镁中氮元素的化合价为 。
镁条还可以在二氧化碳气体中燃烧生成碳和氧化镁。
(2)通过以上探究,你对燃烧有哪些新的认识? (写出一点即可)。
中考实战演练
11.【邵州】下列熄灭蜡烛的方法中,利用“降低温度到着火点以下”的灭火原理的是()。
.
12.【长沙】某养老院发生火灾,导致38人遇难,造成了严重的人员伤亡事故。下列自救措施中,你认为不合理的是()。
A.室内起火,不要急于打开所有门窗
B.赶快乘坐电梯逃生
C.火势不大,可根据起火原因选择合适的方法或灭火器材将火扑灭
D.拨打火警电话并到窗口呼救
13.【新疆】氢氧化铝作为阻燃剂受热分解时吸收热量,同时生成耐高温的氧化铝和大量水蒸气,起到防火作用。下列叙述中,错误的是()。
A.反应吸热,降低了可燃物的着火点
B.生成氧化铝覆盖在可燃物表面,隔绝空气
C.生成大量水蒸气,降低可燃物周围的氧气浓度
D.反应能够降低温度,可燃物不易达到着火点
14.【宁波】2013年4月25日晚8时,台州市的一金属堆场发生火灾,十多吨金属镁发生爆燃后发出刺眼的白光,将夜空映照得如同白昼,消防指挥部立即动员力量,寻找沙土进行灭火。镁是一种银白色的金属,在高温条件下遇水反应释放出氢气。
(1)利用沙土灭火的原理是 。
(2)本次火灾消防员不能用水来灭火,其原因是 。
开放应用探究
15.火灾给人民的生命财产带来了无法挽回的损失,怎样减少火灾带来的损失迫在眉睫。
(1)灭火毡是一种新型的灭火用品。使用时,将灭火毡从套中取出,覆盖在燃烧物上,以达到灭火的目的。
①灭火毡的灭火原理是 。
②灭火毡是由羊毛和铝质纤维制成的。羊毛和铝质纤维都是可燃物,但在灭火时灭火毡没有燃烧,其原因是 。
③请你举出一种与上述灭火原理不同的灭火方法:。
(2)我们日常生活中使用的安全火柴,当火柴头与摩擦面摩擦时,产生热量点燃火柴头上的可燃物,使火柴梗着火。
①火柴头上放氯酸钾和二氧化锰的目的是 。
②火柴头浸水后不易擦燃的原因是 。
(3)结合环保角度分析,你认为此安全火柴安全吗?为什么?
。
16.阅读材料,回答下列问题:
材料一:1703年,德国化学家施塔尔系统地提出了“燃素学说”,认为物质可以燃烧是因为它们含有燃素,如木炭和金属燃烧释放出“燃素”后,就剩下了失去“燃素”的死灰。但是,人们始终没有找到“燃素”。
材料二:1774年,法国科学家拉瓦锡发现了氧气并研究其在燃烧中的作用。提出了“氧化学说”,认为燃烧是物质与空气中氧气发生发光放热的剧烈反应。“氧化学说”初步揭开了燃烧的神秘面纱。
(1)材料一中,金属铁在氧气中燃烧后失去“燃素”后的“死灰”是 (填化学式,下同),白磷燃烧释放出“燃素”后的“死灰”是 。
(2)材料二中,燃烧条件是“氧化学说”的重要内容。某海底隧道采用了多种控制燃烧的措施:
①确保良好的通风,除能保证人的安全外,还能使通过隧道的车内汽油充分燃烧,这是考虑到充分燃烧需要 。
②隧道使用了氢氧化铝阻燃材料,它在受热时分解成水蒸气和耐高温的氧化铝。氢氧化铝能阻燃的原因是 。
(3)人们对燃烧的认识是不断发展的。请根据下列事实,对初中科学所学的物质燃烧条件提出新的认识:
①一氧化碳的含量小于12.5%时,在空气中达到着火点也不会燃烧。
新认识: 。
②炭在氧气浓度低于14%的空气中,达到着火点也不会燃烧。
新认识: 。
③钠可在氯气中燃烧,镁可在二氧化碳中燃烧。
新认识: 。