第四章 认识化学变化

一. 燃烧

（一）概念

1. 定义：燃烧是一种发光、放热的剧烈的化学反应。
2. 燃烧不一定需要 $\ce{O2}$ 参加，如 $\ce{2Mg + CO2 \xlongequal{点燃} 2MgO + C}$。

（二）一氧化碳

1. 具有毒性。
2. 具有可燃性。
   • 原理：$\ce{2CO + O2 \xlongequal{点燃} 2CO2}$。
   • 现象：发出蓝色火焰。
   • 结论：不能用焰色区别 $\ce{H2}$ 和 $\ce{CO}$，应鉴别产物。
3. 煤气大部分为 $\ce{CO}$。

（三）甲烷

1. 天然气大部分为 $\ce{CH4}$，最简单有机物。
2. $\ce{CH4 + 2O2 \xlongequal{点燃} CO2 + 2H2O}$。现象：发出蓝色火焰。

（四）乙醇：$\ce{C2H5OH + 3O2 \xlongequal{点燃} 2CO2 + 3H2O}$。

（五）条件

1. 物质具有可燃性。
2. 可燃物与 $\ce{O2}$ 接触。
3. 温度达到着火点。

二. 充分燃烧条件

（一）$\ce{O2}$ 浓度。

（二）可燃物与 $\ce{O2}$ 接触面积。

三. 爆炸

（一）是现象而不是变化，分为物理性爆炸和由燃烧引起的化学性爆炸。

（二）急速燃烧发生在有限空间里会导致爆炸。可燃性气体或粉尘与空气混合，点燃或加热，温度达到着火点。

（三）可燃性物质有爆炸极限。$\ce{H2:4\% - 75\%}$。

（四）点燃前需验纯（大于爆炸极限）。

（五）实验

1. 装置：
2. 鼓入空气的作用：增大面粉与氧气的接触面积，使反应快速、充分进行。
3. 蜡烛熄灭原因：面粉爆炸消耗大量氧气，使装置内氧气浓度下降。
4. 现象：面粉爆炸，硬纸板弹飞，蜡烛熄灭。

（六）可燃性气体或粉尘达到爆炸极限，遇明火即可爆炸。在加油站：严禁烟火，保持通风。

四. 灭火

（一）可燃物撤离燃烧区，远离火源。

（二）隔绝氧气

1. 泡沫灭火器
   • 原理：$\ce{Na2CO3 + 2HCl \xlongequal{} 2NaCl + H2O + CO2 ^}$。
   • 应用：木材，衣物。
2. 干粉灭火器
   • 原理：$\ce{2NaHCO3 \xlongequal{\Delta} Na2CO3 + H2O + CO2 ^}$。
   • 应用：油，电器灭火。
3. 液态 $\ce{CO2}$ 灭火器，应用：精密仪器，图书档案灭火。

（三）使燃烧物冷却，让燃烧物的温度降低到着火点以下。

（四）火灾中自救：煤气泄露时关阀开窗。

一. 探究实验

（零）引入

1. $\ce{2Hg + O2 \xlongequal{\Delta} 2HgO}$。波义耳。$\ce{HgO}$，红棕色固体。
2. $\ce{2HgO \xlongequal{\Delta} 2Hg + O2 ^}$。拉瓦锡。

（一）$\ce{NaOH}$ 与 $\ce{CuSO4}$ 反应

1. 装置：
2. 原理：$\ce{2NaOH + CuSO4 \xlongequal{} Cu(OH)2 v + Na2SO4}$。
3. 现象：锥形瓶内产生蓝色沉淀，天平平衡。

（二）$\ce{CaCO3}$ 与 $\ce{HCl}$ 反应

1. 错误装置：
2. 正确装置：
3. 现象：锥形瓶内产生气泡，注射器活塞上移，天平平衡。
4. 原理：$\ce{CaCO3 + 2HCl \xlongequal{} CaCl2 + H2O + CO2 ^}$。

（三）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。

2. 原因：化学反应前后原子的种类、个数、质量不变。推出：化学反应前后元素的种类和质量不变。

一. 定义：用化学式表示化学反应的式子。

二. 意义：$\ce{2H2 + O2 \xlongequal{点燃} 2H2O}$

（一）宏观：氢气和氧气在点燃的条件下反应生成水。

（二）微观：每 $2$ 个氢分子和 $1$ 个氧分子在点燃的条件下完全反应生成两个水分子。

（三）物质质量守恒：每 $4$ 份质量的氢气和 $32$ 份质量的氧气在点燃的条件下完全反应生成 $36$ 份质量的水。

三. 根据化学方程式的计算

（一）依据：质量守恒定律

（二）例题：$24\ g$ 镁在空气中完全燃烧生成多少克氧化镁。

（三）例题：$24\ g$ 镁在 $32\ g$ 氧气中充分燃烧生成多少克氧化镁。

（四）能带入计算数据的条件：完全反应，纯净物。