第2节 氧化和燃烧
第2课时 灭火原理与火灾自救
知识点
1 灭火原理
1.炒菜时油锅着火,用锅盖盖灭,其主要的灭火原理是
( )
A.隔绝空气
B.降低可燃物的着火点
C.清除可燃物
D.升高可燃物的着火点
2.住宅或商场等地发生火灾,消防人员用高压水枪灭火,水在灭火中的主要作用是
( )
A.降低可燃物的着火点
B.使燃烧物隔绝空气中的氧气
C.降低温度到燃烧物的着火点以下
D.水分解出不能助燃的气体
3.已知蜡烛的着火点约为190
℃,蜡烛的火焰由气态石蜡燃烧形成。如图B3-2-1所示,在温度计示数为280
℃以上时,快速推动活塞,观察到蜡烛立即熄灭。蜡烛熄灭的主要原因是
( )
图B3-2-1
A.移走可燃物
B.隔绝氧气
C.降低温度至着火点以下
D.无法判断
知识点
2 火灾自救
4.5月12日为“国家防灾减灾日”。下列关于火灾、灭火与逃生的说法,正确的是
( )
A.燃烧是一种缓慢的氧化反应
B.发生火灾时,只能用CO2灭火
C.高楼发生火灾,应该跳楼逃生
D.在火场的浓烟中逃生,可用湿毛巾捂住口鼻,低姿势前行
5.燃烧是人类最早利用的化学变化之一,运用燃烧和灭火的知识是同学们应该具备的基本科学素养。下列灭火的措施或行为你认为错误的是
( )
A.电烤炉着火时,用水浇灭
B.炒菜时油锅着火,用锅盖盖灭或放入较多的蔬菜
C.扑灭森林火灾时,可将大火蔓延路线前的一片树木砍掉,形成隔离带
D.实验时,不慎碰倒酒精灯,酒精在桌面上燃烧起来,立即用湿抹布扑盖
6.掌握燃烧原理可以利用和控制燃烧。下列说法中正确的是
( )
A.只要达到可燃物燃烧所需的最低温度,可燃物就能燃烧
B.工厂锅炉用煤被加工成粉末状,可使煤燃烧更剧烈、更充分
C.室内起火,应该迅速打开所有门窗通风
D.水能灭火,主要是因为水能使可燃物与氧气隔绝
7.“防火胜于救火”,科学认识燃烧,增强安全防范意识是每个公民应具备的安全素养之一。下列说法错误的是
( )
A.身上着火不要乱跑,要就地打滚使火熄灭
B.水能灭火,是因为水能降低可燃物的着火点
C.夜间发现天然气泄漏,千万不能使用排油烟机等用电设施
D.油库、面粉厂和煤矿的坑道内要严禁烟火,以避免爆炸的发生
8.小明在生活中观察到:点燃的小木棒燃烧端朝上,小木棒往往没燃尽就熄灭,而燃烧端朝下,往往不易熄灭。从燃烧的条件来看,你认为燃烧端朝上的小木棒,没燃尽就熄灭的最主要原因是 ;若将小木棒事先涂油,燃烧端朝上也不易熄灭,请说明原因: 。?
9.燃烧与灭火和我们的生活有着密切的联系,图B3-2-2是某兴趣小组探究燃烧与灭火的三个小实验。请回答下列问题。
图B3-2-2
(1)实验1说明了物质燃烧必须同时满足三个条件,缺一不可。这三个条件分别是:
①物质要有可燃性;②
;③温度达到可燃物的着火点。?
(2)实验2的灭火原理是
;实验3的灭火原理是 。?
10.某同学准备探究可燃物燃烧的条件,他查阅资料得知:白磷的着火点为40
℃,红磷的着火点为240
℃,它们在空气中燃烧都会生成刺激呼吸道的白烟——五氧化二磷(P2O5)。五氧化二磷易溶于水,并能与水反应生成有毒的偏磷酸(HPO3)。他按如图B3-2-3所示装置进行对比实验,请回答问题。
图B3-2-3
(1)用图甲中所示装置进行实验,观察到的现象是铜片上的白磷 ,铜片上的红磷和水中的白磷 。再用图乙中所示装置进行实验,观察到不通氧气时,热水中的白磷 ;通氧气时,热水中的白磷 。根据上述实验,得出可燃物燃烧的条件是 。?
(2)图甲中实验与图乙中实验相比,符合环保要求的是 (填“甲”或“乙”)。?
(3)若炒菜时油锅内的油着火了,采用的灭火方法是 ,利用的灭火原理是 。?
11.图B3-2-4甲是清代的救火工具“水龙”。使用时,启动横木带动活塞向下压,水箱中的水从输水管中喷出,水柱可高达10
m。用汽水瓶和吸管模拟“水龙”的工作原理,往瓶中吹气,瓶中的水就从吸管中喷出,如图乙。
图B3-2-4
(1)水能灭火的原理是?
。?
(2)往瓶中吹气,水能从吸管喷出的原因是?
。?
12.我国科学家合成出羟基磷灰石[化学式为Ca5(OH)(PO4)3,相对分子质量为502]超长纳米线,成功地研制出新型耐火纸。在1000
℃的高温下,这种耐火纸仍然可以保持其完整性,使“纸能包住火”成为现实。
(1)羟基磷灰石由 种元素组成,其中钙元素的质量分数是
(列出计算式即可)。?
(2)1000
℃时,羟基磷灰石在氧气中不能燃烧的原因可能是
。?
(3)用耐火纸包住燃烧的火焰,火焰熄灭,其灭火原理是 。?
13.燃烧是人类最早利用的化学反应之一,图B3-2-5是某科学活动小组为探究燃烧条件与灭火原理而设计的实验装置,请回答下列问题。
图B3-2-5
(1)该装置的优点是什么?(答一点)
(2)通过实验中的现象可得出燃烧的条件是什么?
(3)请举出通过破坏燃烧条件达到灭火目的的一个实例。
自|我|提|升
14.
[2018·绍兴]
油锅着火能用水扑灭吗?某科普类节目曾演示过一个
图B3-2-6
模拟实验:将锅中的油加热到燃烧后,身穿防护服的消防员将一瓶水倒入油锅中,在水倒进锅里的一瞬间,热油飞溅,巨大的火苗蹿起一米多高,请用所学的知识加以解释:?
?
?
。?
?
教师详解详析
1.A [解析]
炒菜时油锅着火,用锅盖盖灭,原理是隔绝空气(或氧气)。
2.C [解析]
着火点是物质的固有属性,一般是不会改变的,只能降低可燃物的温度到着火点以下,而不能降低可燃物的着火点。水蒸发时要吸收大量的热,可降低可燃物的温度到着火点以下,从而达到灭火的目的,水也可以把燃烧物与空气隔绝,但不是主要作用。
3.A [解析]
蜡烛的着火点约为190
℃,蜡烛的火焰由气态石蜡燃烧形成。在温度计示数为280
℃以上时,快速推动活塞,使气态石蜡被赶走,所以观察到蜡烛立即熄灭,故蜡烛熄灭的主要原因是移走可燃物。
4.D [解析]
燃烧是一种发光、放热的剧烈的氧化反应。灭火的原理有三种,分别是清除可燃物、隔绝氧气(或空气)、降低温度至可燃物的着火点以下,根据不同原理和具体情况,可采取多种形式。高楼发生火灾,跳楼逃生易摔伤或致死。湿毛巾有类似防毒面具的作用,能减少吸入燃烧时生成的有毒气体,气体受热密度变小,有毒气体上升聚集在高处,低姿势前行可有效避开有毒气体。
5.A [解析]
电烤炉着火时,首先应切断电源,为防止触电或短路,不能直接用水扑灭。炒菜时油锅着火,用锅盖盖灭或放入较多的蔬菜,分别利用的是隔绝氧气、使温度降到着火点以下的灭火原理。扑灭森林火灾时,可将大火蔓延路线前的一片树木砍掉,形成隔离带,利用的是清除可燃物的灭火原理。实验时,不慎碰倒酒精灯,酒精在桌面上燃烧起来,立即用湿抹布扑盖,利用的是隔绝氧气和降低温度的灭火原理。
6.B [解析]
可燃物燃烧的条件是与氧气接触,且温度达到着火点;将煤加工成粉末状能够增大煤与氧气的接触面积,使其燃烧更充分;室内起火时,不能立即打开门窗,否则空气流通,使氧气更充足,火势更旺,会导致火势迅速蔓延,不利于灭火;用水灭火,是利用了水汽化吸热能使可燃物温度降低到其着火点以下。
7.B [解析]
身上着火如果乱跑则会加速空气的流动,提供更充足的氧气,而使火势更旺,所以身上着火不可乱跑,要就地打滚使火熄灭;水能灭火,是因为水汽化吸热能降低温度到可燃物的着火点以下;天然气泄漏,应迅速关闭阀门并开窗通风;油库、面粉厂和煤矿的坑道内等场所都含有易燃的物质,所以应该严禁烟火,否则容易发生火灾或爆炸。
8.小木棒下端温度不易达到着火点 着火点较低的油燃烧产生的热量,使下端小木棒温度较易达到着火点
[解析]
燃烧端朝上的小木棒,热量上升使下端木棒的温度达不到着火点,所以没燃尽就熄灭;若将小木棒事先涂油,燃烧端朝上也不易熄灭,是因为着火点较低的油燃烧产生的热量,使小木棒下端温度较易达到着火点。
9.(1)可燃物要与氧气(或空气)接触
(2)使可燃物的温度降低到其着火点以下 使可燃物与空气(或氧气)隔绝
[解析]
(1)燃烧需要同时满足三个条件:①物质要有可燃性;②可燃物要与氧气(或空气)接触;③温度达到可燃物的着火点。(2)根据灭火的原理:①清除可燃物或使可燃物与其他物品隔离,②隔绝氧气(或空气),③使温度降到可燃物的着火点以下。用嘴吹蜡烛的火焰,加快了周围空气的流动,使温度降低;用杯子将蜡烛罩住,当蜡烛燃烧消耗掉杯内的氧气时,蜡烛因与氧气隔绝而熄灭。
10.(1)燃烧并产生白烟 不燃烧 不燃烧 燃烧 需要与氧气(或空气)接触,且温度达到可燃物的着火点 (2)乙 (3)盖上锅盖(或倒入菜翻炒) 隔绝氧气(或将温度降到可燃物的着火点以下,与上一空对应即可)
[解析]
(1)由题示信息可知,图甲中铜片上的白磷与氧气接触,且温度达到它的着火点,因此铜片上的白磷燃烧并产生白烟;水中的白磷虽然温度达到了它的着火点,但与氧气隔绝,故水中的白磷无法燃烧;铜片上的红磷虽然与氧气接触,但温度未达到它的着火点,故不能燃烧。图乙中不通氧气时,热水中的白磷不燃烧;通入氧气时,热水中的白磷燃烧。(2)图甲中白磷燃烧生成的五氧化二磷逸散到空气中,会刺激呼吸道,且能与空气中的水蒸气反应生成有毒的偏磷酸,污染空气;而图乙中的白磷燃烧产生的五氧化二磷被水吸收,不会逸散到空气中,故符合环保要求的是图乙。(3)炒菜时若油锅内的油着火,可采用盖上锅盖隔绝空气(或氧气)的方法灭火或采用倒入菜翻炒以将温度降到油的着火点以下的方法灭火。
11.(1)水汽化吸收热量,使周围温度降至可燃物的着火点以下
(2)瓶内压强增大,大于外界大气压,水被压出
12.(1)四 ×100%
(2)温度没有达到羟基磷灰石的着火点
(3)使可燃物与氧气隔绝
[解析]
(1)羟基磷灰石由四种元素组成,其中钙元素的质量分数可列式为×100%。(2)1000℃时,羟基磷灰石在氧气中不能燃烧的原因可能是温度没有达到羟基磷灰石的着火点。(3)用耐火纸包住燃烧的火焰,火焰熄灭,其灭火原理是使可燃物与氧气隔绝。
13.(1)减少生成的五氧化二磷对空气的污染。(合理即可)
(2)燃烧需要氧气(或空气),且温度应达到可燃物的着火点。
(3)木材着火用水浇灭。(合理即可)
[解析]
(1)该实验是在密闭的容器内进行的,生成的五氧化二磷不会扩散到空气中造成污染。(2)在实验中发现,热水中的白磷没有燃烧,试管中的白磷燃烧,证明燃烧需要氧气;试管中的红磷没有燃烧,试管中的白磷燃烧,证明燃烧需要温度达到可燃物的着火点。(3)隔绝氧气可以灭火,如油锅着火用锅盖盖灭;降温至可燃物的着火点以下可以灭火,如木材着火用水浇灭;隔离可燃物可以灭火,如做饭结束后,关闭燃气阀门等。
14.可燃物燃烧必须具备两个条件:一是与助燃剂(氧气)充分接触,二是温度达到可燃物的着火点。当水倒入燃烧的油锅时,因为水的密度比油大,无法覆盖在油的表面,起不到隔绝氧气的作用。油浮在水面上继续燃烧,在高温下,水迅速汽化的过程中携带着油滴冲出油锅,大量的油滴与空气(或氧气)充分接触,引发更剧烈的燃烧,产生大量的热第2节 氧化和燃烧
第1课时 氧化反应与燃烧条件
知识点
1 氧化反应与氧化
1.下列变化中属于缓慢氧化的是
( )
A.木炭燃烧
B.食物腐败
C.蜡烛燃烧
D.汽油燃烧
2.下列变化不属于氧化反应的是
( )
A.铁生锈
B.镁条燃烧
C.高锰酸钾制氧气
D.食物腐烂
3.物质在空气中燃烧或缓慢氧化,其共同点是
( )
①都产生热量 ②都发光 ③都是氧化反应 ④都需要点燃
A.①②
B.①③
C.③④
D.①②③④
4.下列反应中属于氧化反应的是 (填字母,下同),属于化合反应的是 。?
A.铜+氧气氧化铜
B.氨气+氧气一氧化氮+水
C.氢气+氧气水
D.甲烷+氧气水+二氧化碳
E.氢气+氯气氯化氢
F.一氧化碳+氧气二氧化碳
知识点
2 燃烧的条件
5.如图A3-2-1所示实验说明,燃烧需要的条件是
( )
图A3-2-1
A.有可燃物
B.温度达到可燃物的着火点
C.有助燃剂
D.可燃物与火焰直接接触
6.图A3-2-2中表示可燃物易着火燃烧的点是
( )
图A3-2-2
A.a
B.b
C.c
D.d
7.某同学在自己收集到的氧气中做“铁丝在氧气中燃烧”的实验,结果没有观察到火星四射的现象。造成此实验失败的原因不可能是
( )
A.收集到的氧气量太少或纯度太低
B.铁丝生锈
C.集气瓶底部没有铺一层细沙
D.铁丝的温度太低,无法燃烧
知识点
3 化学反应中能量的变化
8.下列变化中都有能量变化,其中属于在化学变化中吸收热量的是
( )
A.镁与稀盐酸反应
B.高锰酸钾制氧气
C.硝酸铵溶于水使温度降低
D.利用干冰升华进行人工降雨
9.下列能量转化过程中,主要通过化学反应放出热量的是
( )
图A3-2-3
10.普通灯泡的灯柱上常涂有一层暗红色的物质,目的是除去灯泡中少量的氧气,以延长灯泡的使用寿命,这种暗红色的物质是
( )
A.石蜡
B.氢氧化铁
C.红磷
D.铁锈
11.某物质的着火点为t
℃,图中该物质一定不能燃烧的点是
( )
图A3-2-4
A.N、P点
B.P点
C.M、P点
D.Q点
12.下列关于化学反应与能量变化的叙述中,正确的是
( )
A.人类利用的能量都是通过化学反应获得的
B.在化学反应中只有燃烧反应才能放出热量
C.化学反应过程中都会发生放热现象
D.化学反应伴随有能量变化
13.如图A3-2-5是关于氧气化学性质的部分知识网络,关于该图的说法正确的是
( )
图A3-2-5
A.S、P在氧气中燃烧均会产生大量白烟
B.Fe在(Ⅰ)(Ⅱ)两类反应中的产物相同
C.(Ⅰ)类反应放出热量,(Ⅱ)类反应吸收热量
D.(Ⅰ)(Ⅱ)两类反应均体现了氧气的氧化性
14.[2019·绍兴]
如图A3-2-6是同学们探究物质燃烧条件的部分装置图。向烧杯中加入适量水,一段时间后,试管中的白磷被引燃。
图A3-2-6
(1)上述实验现象说明了生石灰和水反应是 (填“放热”或“吸热”)反应。?
(2)实验中涉及的两个化学反应都属于基本反应类型中的 反应。?
15.
[2018·台州]
19世纪初,电灯尚未发明,煤矿工人在矿井中只能借助煤油灯照明。矿井中通常存在大量的甲烷气体,遇火极易发生爆炸。1815年,化学家戴维设计出一种安全矿灯——戴维灯(如图A3-2-7)。戴维灯采用一种网眼很小的普通金属网罩住火焰,火焰只会在网中燃烧而不会引燃外界的甲烷气体。
图A3-2-7
(1)甲烷与空气混合,遇火易发生爆炸是因为甲烷燃烧释放出大量的 。?
(2)用戴维灯照明,不会引燃矿井中的甲烷,原因是?
。?
16.如图A3-2-8所示,将白磷和红磷分别装在Y形管的支管中,管口系牢气球,将Y形管伸入热水中。
图A3-2-8
(1)能燃烧的是 (填“a”“b”或“c”)处,能正确反映气球内压强(p)随反应时间(t)发生的变化的是 (填“A”“B”或“C”)。?
(2)管口的小气球可以防止 (填物质名称)进入空气中,从而使该实验绿色化。
自|我|提|升
17.如图A3-2-9是为探究物质燃烧条件而设计的实验。甲中的白磷未燃烧,而乙中的白磷燃烧。
图A3-2-9
(1)该实验主要探究的燃烧条件是
。?
(2)白磷燃烧的产物与红磷相同,为什么不用红磷去替代白磷?请说明理由:?
。?
(3)如仅用该装置进行实验,验证空气中氧气的体积分数约为20%,应做到:①白磷
;②将锥形瓶 。?
教师详解详析
1.B 2.C
3.B [解析]
物质在空气中缓慢氧化、自燃、燃烧的共同点是都与氧气发生反应,都属于氧化反应,并且都会放出热量。燃烧是比较剧烈的氧化;自燃也是燃烧,只是不需要人为的点燃,也比较剧烈;缓慢氧化不容易觉察,但是依然会放出热量,所以这三种现象的共同点是都产生热量并且都是氧化反应。
4.ABCDF ACEF
[解析]
氧化反应是物质和氧发生的化学反应,所以观察每个方程式可知,A、B、C、D、F都属于氧化反应;化合反应是指由两种或两种以上物质反应生成另外一种物质的反应,观察可知A、C、E、F中反应物是两种,生成物是一种,属于化合反应,而B、D中反应物和生成物都是两种,不属于化合反应。
5.B [解析]
物质燃烧需要三个条件:可燃物、温度达到着火点、有助燃剂。所以实验中火柴头燃烧,是因为与空气接触,并且温度达到其着火点;火柴梗是可燃物,与空气接触,但没有燃烧,是因为温度没有达到其着火点,所以该实验说明燃烧的条件之一是温度达到可燃物的着火点。
6.A [解析]
b、d两点的氧气浓度为零,即可燃物不与氧气接触,不能燃烧;c点虽然与氧气接触,但是温度没有达到可燃物的着火点,不能燃烧;a点与氧气接触,温度达到了可燃物的着火点,能够燃烧。
7.C [解析]
没有观察到火星四射现象的原因可能是收集到的氧气量太少或纯度太低,或者铁丝生锈,或者铁丝的温度太低,无法燃烧。
8.B [解析]
镁与稀盐酸的反应,属于放热反应;用高锰酸钾制取氧气,反应过程中需要吸收热量,属于吸热反应;硝酸铵溶于水虽然吸热,但没有生成新的物质,属于物理变化;干冰升华变成气体二氧化碳,属于物理变化。
9.B [解析]
海水晒盐只是氯化钠从海水中析出的过程,此过程中没有新物质生成,属于物理变化;天然气燃烧过程中有新物质二氧化碳生成,属于化学变化。水力发电过程中没有新物质生成,属于物理变化。太阳能供热过程中没有新物质生成,属于物理变化。
10.C
11.C [解析]
可燃物燃烧必须具备两个条件:与氧气接触,温度达到着火点。由此可知,物质在N、Q可能燃烧,在M、P点不能燃烧。温度越高,氧气含量越多时,燃烧越旺,因此Q点燃烧最旺。
12.D [解析]
化学反应是人类获取能量的方式之一,电能、核能等也是人类获取能量的方式。燃烧能放出热量,但其他反应有可能也会放出热量,例如氧化钙溶于水同样会放出热量。有些化学反应会放出热量,但有些会吸收热量,一般来说需要加热的反应往往需要吸收热量。
13.D [解析]
硫在氧气中燃烧,发出蓝紫色火焰,不会产生白烟,磷在氧气中燃烧能够产生大量白烟;铁在氧气中燃烧生成四氧化三铁,铁缓慢氧化生成铁锈,铁锈的主要成分是氧化铁;燃烧和缓慢氧化都放出热量;(Ⅰ)(Ⅱ)两类反应都有氧气参加,均体现了氧气的氧化性。
14.(1)放热 (2)化合
[解析]
(1)根据燃烧的条件可以确定生石灰与水的反应是一个放热反应。(2)根据化合反应的定义分析,化合反应的特点是“多变一”,生石灰与水反应和白磷燃烧都属于化合反应。
15.(1)热(或热量)
(2)金属网可以把火焰的热量迅速传递出去,使矿井中甲烷气体的温度达不到着火点
[解析]
(1)由于甲烷燃烧放出大量的热,因此甲烷与空气混合,遇火易发生爆炸。(2)甲烷具有可燃性,而用戴维灯照明时,利用金属网的导热性,把火焰的热量迅速传递出去,使矿井中甲烷气体的温度达不到着火点,因此不会引燃矿井中的甲烷。
16.(1)a B
(2)五氧化二磷
[解析]
(1)a处白磷的温度达到了着火点,但与氧气接触,所以能燃烧;装置中白磷燃烧放出大量的热,使装置中的气体受热膨胀,压强变大,随着反应的停止,热量扩散,五氧化二磷沉降,同时氧气被消耗,装置中的压强减小,并且小于原来压强,所以符合题意的是B。(2)由于磷燃烧生成的五氧化二磷会污染空气,所以管口的气球可以防止五氧化二磷进入空气中,从而使该实验绿色化。
17.(1)燃烧需要氧气 (2)红磷的着火点比白磷高,热水的温度达不到红磷的着火点
(3)①必须足量 ②密封好,多次倒置(合理即可)
[解析]
(1)根据燃烧的条件分析,燃烧必须同时满足:可燃物,氧气(或空气),温度达到着火点,三个条件缺一不可。甲中的白磷不能燃烧是因为缺少燃烧所需要的氧气,而乙中的白磷能够燃烧是因为与氧气接触了,所以该实验主要探究的燃烧条件是燃烧需要氧气。(3)若仅用该装置进行实验,验证空气中氧气的体积分数约为20%,则白磷应足量,且应放在充满氧气的锥形瓶A中,锥形瓶B中则应充满热水,并关闭活塞,待白磷充分燃烧并冷却到常温后倒置成乙装置,由于白磷燃烧消耗了锥形瓶A中的氧气,因此由B瓶进入A瓶中的水的体积应为消耗的氧气的体积,由此可验证空气中氧气的体积分数约为20%。
