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第四章认识化学变化4.1常见的化学反应——燃烧一.燃烧条件：1.燃烧：是一种发光、发热的剧烈的化学变化。2.条件：（同时具备）物质具有可燃性（可燃物）可燃物与氧气接触可燃物的温度达到着火点三者缺一不可，否则不能燃烧如右图所示：A、薄铜片上的白磷燃烧而红磷不燃烧，说明了燃烧需要温度达到着火点；B、薄铜片的白磷燃烧而水中的白磷不燃烧，说明了燃烧需要氧气白磷的着火点低，应贮存在装有水的试剂瓶中3.烧不坏的手绢4.燃烧与缓慢氧化的比较相同点：都是氧化反应、都放热；不同点：前者发光、反应剧烈，后者不发光、反应缓慢碳的几种单质（金刚石、石墨、C60）1、金刚石（C）是自然界中最硬的物质，无色透明，正八面体。可用于制钻石；刻划玻璃、钻探机的钻头（体现了它的硬度大）等。2、石墨（C）是最软的矿物之一，深灰色，具有金属光泽，细鳞片状的固体，有优良的导电性，润滑性。可用于制铅笔芯（体现它深灰色、质软）、干电池的电极（体现了它的导电性）、电车的电刷（体现了它的导电性，滑腻感、常温下化学性质稳定）、做润滑剂（体现它具有滑腻感）等金刚石和石墨的物理性质有很大差异的原因是：碳原子的排列不同。3、无定形碳：由石墨的微小晶体和少量杂质构成.主要有:焦炭,木炭,活性炭,炭黑等。活性炭、木炭具有强烈的吸附性（因为具有疏松多孔的结构），木炭可用于食品、工业产品中除去色素、异味等，活性炭可用于防毒面具中除去毒气、制糖业中脱色以制白糖；焦炭用于冶铁，炭黑加到橡胶里能够增加轮胎的耐磨性。注意：吸附性是活性炭、木炭的物理性质。4、C60：C60分子由60个碳原子构成的分子，形似足球，结构稳定。二.完全燃烧与不完全燃烧1.碳在空气中燃烧①O2充足：C+O2(充足)CO2点燃②O2不充足：C+O2(不充足)CO2.CO性质：无色、无味气体，ρ＜ρ，难溶于水，有剧毒，有可燃性，还原性CO+O2CO2（产生蓝色火焰）3.定义：①完全燃烧，氧气充足时，燃料燃烧的快，放出的热量多。②不完全燃烧，O2不充足时，燃料燃烧的慢，放出的热量少。4.含碳、氢元素的燃料燃烧：①O2充足：产生CO2与H2O②O2不充足：除产生二氧化碳与水之外,还产生大量CO,碳氢化合物等有毒气体和大量炭黑颗粒。5.完全燃烧的重要性：①节约燃料②减少污染6.完全燃烧条件：①增大氧气浓度②增大可燃物与氧气的接触面积三、CO1、物理性质：无色，无味的气体，密度比空气略小，难溶于水2、有毒：吸进肺里与血液中的血红蛋白结合，使人体缺少氧气而中毒。因此在冬季用煤炉来取暖时，要注意房间的通风和换气。3、化学性质:1）可燃性：2CO+O2点燃2CO2（可燃性气体点燃前一定要检验纯度）发出蓝色火焰H2和O2的燃烧火焰是：发出淡蓝色的火焰。CO和O2的燃烧火焰是：发出蓝色的火焰。CH4和O2的燃烧火焰是：发出明亮的蓝色火焰。鉴别：H2、CO、CH4可燃性的气体：看燃烧产物（不可根据火焰颜色）（水煤气：H2与CO的混合气体C+H2O高温H2↑+CO↑）2）还原性：CO+CuO△Cu+CO2（非置换反应）应用：冶金工业现象：黑色的氧化铜逐渐变成光亮红色，产生的气体能使澄清的石灰水变浑浊。CO在反应中得到氧元素,发生氧化反应,是还原剂,具有还原性.CuO在反应中失去氧元素，发生还原反应，是氧化剂，具有氧化性。点燃点燃空Fe2O3+3CO高温2Fe+3CO2（现象：红色粉末逐渐变成黑色，产生的气体能使澄清的石灰水变浑浊。）H2、CO、C具有相似的化学性质：A可燃性C+O2点燃CO22CO+O2点燃2CO22H2+O2点燃2H2OB还原性：H2＋CuOCu+H2OCO+CuO△Cu+CO2C+2CuO高温2Cu+CO2↑C、H2、CO：在反应中得到氧元素，发生氧化反应，是还原剂，具有还原性CuO：在反应中失去氧元素，发生还原反应，是氧化剂，具有氧化性除杂：①CO[CO2]通入石灰水或氢氧化钠溶液：CO2+2NaOH==Na2CO3+H2O②CO2[CO]通过灼热的氧化铜CO+CuO△Cu+CO2③CaO[CaCO3]只能煅烧（不可加盐酸）CaCO3高温CaO+CO2↑注意：检验CaO是否含CaCO3加盐酸：CaCO3+2HCl==CaCl2+H2O+CO2↑（CO32-的检验：先加盐酸，然后将产生的气体通入澄清石灰水。）4、一氧化碳与二氧化碳性质不同的根本原因是1个二氧化碳分子比1个一氧化碳分子多1个氧原子。常见气体的鉴别：（考点三）氧气：将带火星的木条伸入集气瓶中，若复燃，则气体是氧气。二氧化碳：将气体通入澄清的石灰水中，若澄清石灰水变浑浊，则气体是二氧化碳。一氧化碳；将气体点燃，在火焰上方罩一只干冷的小烧杯，再翻转烧杯倒入澄清的石灰水，若有蓝色火焰，小烧杯上无液滴，澄清石灰水变浑浊。则气体是一氧化碳。四.燃烧引起的爆炸现象：在有限空间内：极速燃烧，短时间内产生大量热，使周围气体迅速膨胀。在无限空间内：O2浓度较大(或与O2接触面积过大,使周围气体体积迅速膨胀)燃烧范围广。1.爆炸△概念发生条件能量变化温度是否发光防范措施燃烧可燃物与氧气发生的一种发光、发热的剧烈的氧化反应可燃物；与空气或氧气接触；温度达到着火点放热明显达到可燃物的着火点发光可燃物与其他物品隔离；与空气隔离；降低温度至着火点以下爆炸可燃物在有限的空间内发生急剧燃烧，短时间内积聚大量的热，使气体体积迅速膨胀而引起爆炸剧烈燃烧；有限空间放热明显达到可燃物的着火点发光严禁烟火缓慢氧化反应进行得很慢，甚至不易察觉的氧化反应与空气或氧接触放出的热量随时散失未达到可燃物的着火点无明显发光现象与空气隔离自燃有缓慢氧化引起的自发燃烧放热明显达到可燃物的着火点发光与空气隔离以上四种都属于氧化反应，都有热量放出，只有反应的剧烈程度不同。①爆炸可能是化学变化（火药爆炸）也可能是物理变化（车胎爆炸）②化学变化的爆炸：可燃物在有限空间内急速燃烧，放出的热使气体的体积迅速膨胀③可燃性气体（氢气、一氧化碳、甲烷）或粉尘（面粉、煤粉）与空气或氧气混合，遇到明火可能会发生爆炸；可燃性气体在点燃或加热前都要检验纯度,以防止发生爆炸的危险2.④油库、面粉加工厂门口贴有“严禁烟火”的标志：空气中常混有可燃性气体或粉尘，接触到明火，就有发生爆炸的危险3.⑤可燃物与氧气的接触面积越大，燃烧越剧烈4.爆炸的极限，H2：4%~75%；CH4：5%~15%；CO：12.5%~74%四.放火与灭火1.灭火的原理和方法：①可燃物与火源隔离：液化石油气着火关闭阀门；森林着火——开辟隔离物②使可燃物与O2隔离：熄灭酒精灯——灯帽盖火；油锅着火——盖上锅盖③将可燃物温度降低到着火点以下：吹蜡烛；房屋、柴草着火——用水，干冰2.易燃，易爆物：在遇明火、高温或撞击时，极易发生燃烧或爆炸。3.安全标志4.自救措施：湿毛巾捂住口鼻。5.泡沫灭火器：扑灭木材、棉布等燃烧引起的失火。干粉灭火器：扑灭一般的失火外，还可以扑灭电器、油、气等燃烧引起的失火。液态二氧化碳灭火器：扑灭图书、档案、贵重设备、精密仪器等处的失火泡沫灭火器的反应原理，利用碳酸钠与浓盐酸迅速反应产生大量的二氧化碳来灭火化学反应方程式：Na2CO3+2HCl=2NaCl+H2O+CO2↑4.2化学反应中的质量关系一.质量守恒定律的探究1.硫酸铜和氢氧化钠反应：CuSO4+NaOHCu(OH)2+Na2SO4蓝、液无色蓝、固无色2.碳酸钙和稀盐酸反应：CaCO3+HClCaCl2+H2O+CO2注意：容器密闭二.质量守恒定律：1.内容：参加化学反应的各物质的质量总和等于反应后生成的各物质的质量总和，这个规律叫做质量守恒定律。2.适用范围：化学变化，质量守恒说明：①质量守恒定律只适用于化学变化，不适用于物理变化；②不参加反应的物质质量及不是生成物的物质质量不能计入“总和”中；③要考虑空气中的物质是否参加反应或物质（如气体）有无遗漏。微观解释：在化学反应前后，原子的种类、数目、质量均保持不变（原子的“三不变”）。化学反应前后（1）一定不变宏观：反应物生成物总质量不变；元素种类不变微观：原子的种类、数目、质量不变（2）一定改变宏观：物质的种类一定变微观：分子种类一定变（3）可能改变：分子总数可能变，元素的化合价可能改变三.应用质量守恒定律石蜡+O2CO2+H2OFe+O2Fe2O3Cu+O2CuO四.用微粒观点解释质量守恒定律在化学变化中：反应前后原子种类和数目不变，原子质量不变。五.总结规律①6个不变：元素种类、物质总质量、原子个数、元素质量、原子的种类、原子质量。②两个一定改变的：物质种类、分子的种类③两个可能变的：分子的个数和化合价。4.3化学方程式书写和应用一.化学反应的表示方法——化学方程式1.定义：用化学式表示化学反应的式子2.书写原则以客观事实为依据符合质量守恒定律3.书写步骤：①写反应物生成物化学式：Fe+O2Fe3O4②配平：3Fe+2O2====Fe3O4③标条件：3Fe+2O2====Fe3O4④标“↑”“↓”CaCO3+2HCl====CaCl2+H2O+CO2↑（反应前无气体参加，反应后有气体生成）CuSO4+2NaOH====Na2SO4+Cu(OH)2↓（反应前无固体参加，反应后有固体生成，且在溶液中反应）概括为一写、二配、三注、四等、五查4、常用条件：点燃、加热、高温、催化剂、通电、光照如何正确区分反应条件和反应现象，如“点燃”和“燃烧”，“通电”和“电解”等，“点燃”“通电”是反应条件，“燃烧”“电解”是反应现象。不要混淆“点燃”和“加热”，二者的意义不同。“点燃”是指在有外界热源通过热量的条件下，使可燃物发生燃烧，一旦燃烧后，热源可撤掉。如镁条在空气中燃烧。“加热”是指热源始终为反应提供热量，维持反应的进行，“加热”可用“△”表示，一般指温度在400~500℃，如高锰酸钾加热反应。若反应条件有两个或多个时，“△”些在“====”下边，其他条件现在“====”上边，如2KClO3====2KCl+3O2若反应条件温度较高，超过了酒精灯的温度（600℃）时，要用“高温”表示。5化学方程式书易出错事项：误认为生成物有气体产生就一定要加气体符号“↑”，如果反应物中有气体则生成物中的气体不标“↑”。如C+O2点燃CO2误认为生成物中有不溶性固体时，就一定加“↓”，当反应在溶液中进行，生成物中有沉淀生成时必须标“↓”，如Ca(OH)2+CO2====CaCO3↓+H2O当反应不在溶液中进行时，或者反应物中有固体时，生成物中尽管有不溶性固体产生也不标“↓”如3Fe+2O2====Fe3O46.配平方法1、最小公倍数法适用条件：所配原子在方程式左右各只出现一次配平思路：⑴、确定配平的起点元素：横线两边出现次数最少，且原子个数的最点燃△MnO2小公倍数最大的元素作为起点元素。⑵、确定起点元素原子个数的最小公倍数。⑶、确定含有起点元素的化学式的系数：用最小公倍数除以化学式中起点元素原子的个数的商作为该化学式前面的系数。⑷、确定其它化学式前面的系数的顺序：依次确定含有除起点元素以外，横线两边出现次数由少到多的元素的化学式前面的系数。⑸、最后将各系数调整为最简整数比。举例：配平化学方程式：FeS2＋O2Fe2O3＋SO2⑴确定起点元素：由于Fe、S元素在横线两边只出现了一次，且最小公倍数都为2，因此Fe、S元素都可作为起点元素。⑵若选择Fe作为起点元素，则原子个数的最小公倍数为2。⑶确定FeS2、SO2前面的系数：用最小公倍数2除以FeS2中Fe元素的原子个数1的商2作为的FeS2系数；用最小公倍数2除以Fe2O3中Fe元素的原子个数2的商1作为Fe2O3的系数；2FeS2＋O21Fe2O3＋SO2⑷确定O2、SO2的系数：①由于O2、SO2中只含有O、S两种元素，S元素在方程式两边只出现了一次，因此先确定SO2的系数，再确定O2的系数。由于方程式左边S原子的个数已确定为4，所以右边S原子的个数也为4。因此SO2的系数为4除以SO2中S元素的原子个数1的商4作为SO2。的系数。2FeS2＋O21Fe2O3＋4SO2②由于方程式右边O原子的个数已确定为11，因