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一、燃烧与灭火
1．燃烧的定义
具有剧烈的发光发热现象的化学反应，称作可燃物的燃烧。
2．燃烧的条件
（1）存在可燃物
可燃物主要包括活泼的金属，例如钾、钙、钠、镁、铝等；活泼的非金属，例如磷、硫、碳、氢气等。
（2）可燃物接触助燃剂
助燃剂就是可燃物发生氧化反应所需的氧化剂。最常见的就是空气中的氧气。此外还有氯气等(如：2Na+Cl22NaCl，现象：剧烈燃烧，生成白色固体)，比较特殊的是二氧化碳气体也可作为某活泼金属(例如钠、镁)的助燃剂(如：2Mg+CO22MgO+C，现象：剧烈燃烧，发出白光，生成白色粉末和黑色固体)。
（3）温度达到着火点
着火点：可燃物着火燃烧所需的最低温度。
注意：三个条件同时满足则发生燃烧现象，缺一不可。
3．缓慢氧化、自燃和爆炸
定义
区别和联系
缓慢氧化
物质在着火点以下发生的氧化反应，只产生热而不发光，如呼吸、铁生锈、食物腐烂等。
物质的缓慢氧化、自燃、爆炸，都属于氧化反应，但是反应发生的条件和现象各不相同。但有一个共同的特点，都是放热反应。
自燃
物质因缓慢氧化而热量积蓄，当温度达到着火点以上发生剧烈氧化反应，如白磷自燃、稻草自燃等。
爆炸
在有限的空间内，当可燃性气体、可燃性液体的蒸汽或可燃性粉尘的浓度达到一定的范围(爆炸极限)时，点火或遇火星都有可能发生爆炸。
【注意】不是所有的爆炸都是化学变化。如：气球爆炸、轮胎爆炸、蒸汽锅炉爆炸等。
4．灭火的原理及方法
（1）灭火的原理
消除可燃物或使可燃物与其他物品隔离，隔绝氧气(或空气)，以及使温度降到着火点以下，都能达到灭火的目的。
（2）几种常用灭火器的适用范围
灭火器
适用范围
泡沫灭火器
可用来扑灭木材、棉布等燃烧引起的失火。
干粉灭火器
除可用来扑灭一般火灾外，还可用来扑灭油、气等燃烧引起的失火。
液态二氧化碳灭火器
灭火时不会因留下任何痕迹而使物体损坏，因此可用来扑灭图书、档案、贵重设备、精密仪器等处的失火。
5．燃料
（1）燃料的充分燃烧
一定量的可燃物充分燃烧时，通常需要一定量的氧气。
提高燃料利用率的方法
(不间断地鼓入足量的空气(氧气)。
(增大接触面积，把固体燃料进行粉碎，把液体燃料喷成雾状。
(有效改进设备，防止反应热量的散失。
（2）燃料燃烧对空气的影响
(煤中除含碳元素外还含有硫、氮等元素，在燃烧过程中会产生二氧化硫、二氧化氮等其他气体，这些气体溶于水时会形成对应的酸，这也是酸雨形成的主要原因之一。
(汽车用燃料的燃烧
尾气的主要污染物：CO、未燃烧的碳氢化合物、 NO2、含铅化合物、烟尘
（3）化石燃料
化石燃料：______、______、______是当今世界最重要的三大化石燃料，它们均为混合物。
补充：
(煤：是一种固体矿物物质燃料，其主要成分是碳元素，还有硫、磷、氢、氮、氧等元素。煤经过干馏可以得到焦炭、煤焦油、焦炉煤气和粗氨水等不同的干馏产物。干馏是化学变化。
(石油：又称原油，是一种液体化石燃料。其主要成分有碳元素、氢元素和其他元素。
石油经过分馏可以得到石油气、汽油、煤油、柴油、润滑油、石蜡、沥青等不同沸点范围的馏分产物，每一馏分仍为混合物。分馏是物理变化。
(天然气：主要成分是甲烷，是一种气体化石燃料。甲烷是一种无色无味的气体，极难溶于水，密度比空气小，所以实验室可以用排水法或向下排空气法收集。甲烷是一种可燃性气体，点燃前必须先验纯，纯净的甲烷在空气中安静燃烧，火焰呈浅蓝色，生成二氧化碳和水。燃烧产物无污染，所以天然气是一种清洁（或绿色）能源。
【答案】煤、石油、天然气
（4）使用和开发新的燃料与绿色能源
名称
酒精(乙醇)
氢气
化学式
C2H5OH
H2
来源
高粱、玉米和薯类经发酵、蒸馏可制得酒精，为可再生资源
氢气可由分解水得到，目前制取成本高，储存困难，作为燃料暂不能广泛使用，但终将成为主要能源之一
燃烧反应
特点
燃烧产物基本上不污染环境，可做酒精灯、火锅、内燃机等的燃料
燃烧产物无污染，是最清洁的燃料
氢气验纯：用小试管收集氢气，用拇指堵住试管口管口朝下移近酒精灯火焰，点燃试管里的氢气，如果听到的是尖锐的爆鸣声，表示氢气不纯需要重新收集进行检验；听到“噗”的声音表明收集的氢气是纯净的。
绿色能源：氢能是最理想的绿色能源，理由是来源广泛，燃烧生成水，无污染，燃烧产生的热量多等。除此以外，绿色能源还有太阳能、地热能、风能、核能等。
二、碳
1．碳的几种单质
物理性质
用途
金刚石
天然物质里最硬的物质
做装饰品、制钻头和切割玻璃、大理石
石墨
质很软、滑腻、熔点高、导电、传热
高温润滑剂，电极，制铅笔芯，坩埚等
C60
超导材料等
2. 三种碳单质的结构示意图：

这三种碳的单质物理性质有很大差异的原因是：____________________________。
【答案】碳原子的排布结构不同。
3．同素异形体
（1）概念：________________________叫做这种元素的同素异形体。
（2）同素异形体的化学性质_________，但物理性质_________；
物理性质有很大差异的原因是：____________________________。
同素异形体之间的转换（例金刚石与石墨之间的相互转换）属于______变化
（3）碳的同素异形体有：___________________。
氧元素的同素异形体有：____________________。
磷元素的同素异形体有：____________________。
【答案】同种元素组成的不同单质；相同；不同；物质的原子排布结构不同；化学；金刚石、石墨、C60；氧气O2、臭氧O3；红磷、白磷。
4．无定形碳
（1）木炭、焦炭、炭黑、活性炭统称为无定形碳，它们是由石墨的微小晶体和少量杂质构成的混合物。
【小实验】：木炭的吸附作用：在500ml烧杯里注入约400ml水，滴入2-3滴红墨水，再加入约10g活性炭。观察现象。
【答案】现象：溶液红色逐渐褪去。 结论：木炭具有吸附性。
【思考讨论】分析归纳吸附的原理，并举例说明生活中应用吸附原理的具体实例（防装修污染）
无定形碳
用途
木炭
用作燃料，吸附剂，绘画炭笔，制火药
焦炭
化工原料，冶金还原剂
活性炭
吸附剂，制防毒面具等
炭黑
制中国油墨、鞋油、颜料．作橡胶补强剂
【归纳】：活性炭、木炭具有______的结构，跟气体或溶液接触的______大，所以具有强烈的______，用作吸附剂
注意：无定形碳不是碳同素异形体；
【答案】木炭；焦炭；活性炭；炭黑；疏松多孔；表面积大；吸附性
5．碳的化学性质
（1）常温下，碳的化学性质___________
（2）_______性——碳可做燃料
完全燃烧(氧气充足),生成CO2：__________________
不完全燃烧(氧气不充足)生成CO：_________________
（3）______性——碳可作还原剂，用于_________
①木炭还原氧化铜
注：从实验入手，让学生观察实验步骤和现象思考，书写化学方程式
实验现象：______________________________
反应方程式：________________________________
实验注意事项：
a. 碳单质做还原剂一般需要大量的热，因此反应条件一般要写高温；
b. 在木炭还原氧化铜的实验中，操作时注意试管口要略向下倾斜，目的是防止冷凝水回流造成试管炸裂;
c. 配制混合物时木炭粉应稍过量，目的是防止还原的铜被氧气重新氧化；
d. 反应结束时应先移导管，再撤酒精灯，防止澄清石灰水倒吸入试管使试管炸裂。
【答案】不活泼(稳定性)；可燃性；C+O2CO2；2C+O22CO；还原；冶炼金属；黑色粉末变红色，石灰水变浑浊；C+2CuO2Cu+CO2↑；
②碳与二氧化碳反应方程式：_____________________________（工业上制一氧化碳）
③工业制造水煤气方程式：____________________________（水煤气：H2与CO的混合气体）
【答案】C+CO22CO；C+H2OCO+H2
6．氧化和还原反应
（1）氧化反应和还原反应
物质跟氧发生的化学反应是_______，是得氧的过程；含氧化合物里的氧被夺取的反应是_______,是失氧的过程。
（2）氧化剂和还原剂
把_________称为氧化剂，把夺取氧的物质称为______，氧化剂和还原剂都是反应物。
还原剂具有_________，能还原_________，因此氧化剂被________；
氧化剂具有_________，能______还原剂，因此______被氧化。
【答案】氧化反应；还原反应；提供氧的物质；还原剂；还原性，氧化剂，还原，氧化性，氧化，还原剂。
典型例题
【例1】小红在纸叠的碗中加入适量冷水，用酒精灯直接加热，纸碗安然无恙。则纸碗没有燃烧的主要原因是（ ）
A．纸不是可燃物
B．没有与氧气接触
C．没有达到着火点
D．水能灭火
【答案】C
【例2】为探究物质的燃烧条件，某同学进行了如图所示的实验，下列有关说法正确的是（ ）
A．现象①②说明红磷不是可燃物
B．现象②③说明白磷和红磷的着火点都高于80℃
C．现象①③说明物质燃烧需要与氧气接触
D．现象③说明物质不可能在水中燃烧
【答案】C
【例3】古语道：“人要实，火要虚．”这句话的意思是做人要脚踏实地，才能事业有成；可燃物要架空一些才能燃烧更旺．“火要虚”的目的是（ ）
A．降低可燃物的着火点 B．增大空气中氧气的含量
C．使可燃物与空气的接触面积增大 D．便于提高温度
【答案】C
【例4】石墨在高温、高压和催化剂作用下，可转化为金刚石，以下说法错误的是 （ ）
A．金刚石、石墨在氧气中完全燃烧时的产物都是CO2
B．C(石墨)C (金刚石)的过程为化学变化
C．在C(石墨)C(金刚石)的变化中，生成物只有一种，故此反应为化合反应
D．人们利用此反应原理，可制出人造金刚石
【答案】C
【例5】在密闭容器中盛有6g碳和18g氧气，加热使它们充分反应后，最后容器里的气体应该是
（ ）
A．CO2 B．CO C．CO2和CO D．CO2和O2
【答案】D
【例6】木炭冶炼金属已有几千年历史。
① 木炭与氧化铜反应的化学方程式是____________；其中氧化铜失去氧，发生了____反应。（填“氧化”或“还原”）
② 有人认为不能把石灰水变浑浊作为木炭跟氧化铜发生反应的充分证据。因为加热的试管中还有可能发生的化学反应是___________________（用化学方程式表示）
③ 当装石灰水的试管内不再出现气泡时，反应停止，应先________________________________，
再_______________________,冷却后把试管里的残留固体倒在纸上，残留固体中肯定含____________（写化学式），可能含_______________写化学式）
【答案】① C+2CuO2Cu+CO2↑还原 ②C+O2CO2 ③先撤离导管，再熄灭酒精灯，Cu C（或CuO）
练习：
1. 下列说法中错误的是（ ）
A．燃烧一定发光发热
B．发光发热的变化一定是物质在燃烧
C．可燃物达到了燃烧需要的着火点，不一定燃烧
D．可燃物燃烧时，必须达到燃烧所需的着火点
【答案】B
2. 下列图示中灭火方法有错误的是 （ ）
【答案】C
3．我国有在元宵节燃放孔明灯（如图）祈福的风俗，孔明灯燃气的火焰温度可达300℃，但纸质（着火点约170℃）灯罩却没被点燃．原因是（ ）
A．灯罩的材料不是可燃物
B．灯罩没有与氧气充分接触
C．风将热全吹散后纸质灯罩的着火点降低了
D．风将热量吹散使纸质灯罩处温度低于纸的着火点
【答案】D
4．已知白磷的着火点是40℃，利用白磷、铜片、热水和冷水不能达到验证“可燃物燃烧需要达到着火点”的实验是（ ）
A． B． C． D．
【答案】A
5. 白磷敞放在空气中能够自燃，下列因素与这一现象无关的是（ ）
A．白磷具有可燃性
B．白磷难溶于水
C．白磷的着火点低
D．氧气具有较强氧化性，在空气中白磷与氧气接触了
【答案】B
6．下列过程不属于缓慢氧化的是（ ）
A．动物呼吸 B．肥料腐熟 C．橡胶老化 D．光合作用
【答案】D
7. 重要文件资料需长期保存，书写时最好使用 （ ）
A．铅笔 B．蓝黑墨水
C．碳素墨水笔 D．圆珠笔
【答案】C
8. 石墨烯是由碳元素组成的、性能非常优良的纳米材料，具有超强的导电、导热性能，石墨烯是人类一直强度最高的物质，比钻石还坚硬，强度比世界上最好的钢铁还要高上100倍，则下面关于石墨烯的认识错误的是（ ）
A．可做散热材料 B．是一种化合物
C．具有可燃性 D．完全燃烧生成二氧化碳
【答案】B
9. 试管里装有黑色粉末，加热后有红色固体生成，同时产生没有颜色、没有气味的气体，此气体能使澄清石灰水变浑浊，这种黑色粉末可能是 （ ）
A．CuO B．C C．MnO2 D．C和CuO的混合物
【答案】D
10. 在木炭和氧化铜的反应中，作氧化剂的物质是 （ ）
A．C B．CuO C．Cu D．CO2
【答案】B
11. 高炉炼铁的主要反应是3CO+Fe2O32Fe+3CO2，该反应的还原剂是 （ ）
A．CO B．Fe2O3 C．Fe D．CO2
【答案】A
12. 下面是碳的几种单质的结构示意图，图中小圆圈均代表碳原子。
?????????? ?????????
甲?????????????? 乙??????????? ???丙
（1）甲、乙、丙三种物质物理性质有较大差异的原因是????? ?①? ????。
（2）物质甲的名称是?? ?②? ??，其结构中每个碳原子最多连有?? ③?? 个碳原子。
（3）乙物质层与层之间能发生滑动，具有滑腻感，据此请写出它的一种用途? ④? 。
（4）图中物质丙的化学式为C60，已知硅的一种单质也有与物质丙相同的原子数和类似的结构，有科学家尝试把物质丙的一个分子放进硅的这种单质的一个分子中，反应形成一种新型分子，该分子的化学式为???????? ⑤?????? 。
【答案】（1）①碳原子的排列方式不同? （2）②金刚石? ③4?（3）④用作铅笔芯原料??（4）⑤Si60 C60?
13．如右图所示，在试管中放入CuO与C粉的混合物。按要求回答下列问题。
（1）写出编号①、②、③仪器的名称：________、________、________
（2）A处观察到的现象为________________________，写出有 关
的化学方程式_______________________，其中氧化剂为
________。
（3）B处观察到的现象为____________________________，说
明液体呈________性，请用化学方程式表示其原因
_____________________________________。
（4）在试管口处有少量水产生，此处产生水是属于________变化(填“物理”或“化学”)。
【答案】（1）酒精灯、铁架台、试管 （2）黑色粉末变红色C+2CuO2Cu+CO2↑；CuO
（3）液体由紫色变红色；酸性；CO2+H2O→H2CO3 （4）物理
14. 化学活动课上，老师给同学们表演了一个“水能生火”的魔术（如图所示），他将包有过氧化钠（Na2O2）粉末的脱脂棉放在石棉网上，向脱脂棉上滴了几滴水，脱脂棉立刻燃烧起来．通过查阅资料
可知，过氧化钠和水反应的产物只有两种，都是初中化学常见的物质．根据所学化学知识回答：　
（1）从燃烧的条件分析可知，过氧化钠（Na2O2）和水发生反应生成了可以支持燃烧的物质________，反应?________ （吸收”或“放出”）大量的热。
（2）根据质量守恒定律可推测另一种产物必含的元素是________?。
（3）过氧化钠和水反应的化学方程式是________?。
【答案】（1）氧气，放出；（2）钠元素和氢元素．（3）2Na2O2+2H2O → 4NaOH+O2↑．

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