第 五 章 燃 料一、氢气（H2）1、物理性质：无色无味，密度最小难溶于水的气体。2、化学性质：（1）可燃性 2H2+O2=点燃=2H2O（2）还原性 H2+CuO=H2O+Cu （黑色的氧化铜变成红色，试管壁有水珠）3、氢气的制法用锌与稀硫酸或稀盐酸Zn+H2SO4=ZnSO4+H2知识点识记1、金刚石和石墨的物理性质有很大差异的原因是：碳原子的排列不同碳原子的排列不同。2、CO和CO2的化学性质有很大差异的原因是：分子的构成不同分子的构成不同。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，焦炭用于冶铁，炭黑加到橡胶里能够增加轮 的耐磨性。二、单质碳的化学性质:（单质碳的物理性质各异,而各种单质碳的化学性质却完全相同!）1、常温下的稳定性强2、可燃性:（1）完全燃烧(氧气充足),生成CO2 : C+O2点燃CO2（2）不完全燃烧 (氧气不充足),生成CO：2C+O2点燃2CO 3、还原性：C+2CuO 高温 2Cu+CO2 （置换反应） 应用：冶金工业现象：黑色粉末逐渐变成光亮红色，石灰水变浑浊。2Fe2O3+3C高温4Fe+3CO2三、二氧化碳的制法1、实验室制取气体的思路：（原理、装置、检验）（1）发生装置：由反应物状态及反应条件决定：反应物是固体，需加热，制气体时则用高锰酸钾制O2的发生装置。 反应物是固体与液体，不需要加热，制气体时则用制H2的发生装置。（2）收集方法：气体的密度及溶解性决定：难溶于水用排水法收集 CO只能用排水法密度比空气大用向上排空气法 CO2只能用向上排空气法 密度比空气小用向下排空气法2、二氧化碳的实验室制法1）原理：用石灰石（或大理石）和稀盐酸反应：CaCO3+2HCl=CaCl2+H2O+CO2不能用浓盐酸（产生的气体不纯含有HCl），不能用稀硫酸（生成的CaSO4微溶于水，覆盖在大理石的表面阻止了反应的进行2) 选用和制氢气相同的发生装置 3）气体收集方法：向上排空气法4）验证方法：将制得的气体通入澄清的石灰水，如能浑浊，则是二氧化碳。 验满方法：用燃着的木条，放在集气瓶口，木条熄灭；证明已集满二氧化碳气体。3、二氧化碳的工业制法： 煅烧石灰石： CaCO3=高温=CaO+CO2 生石灰和水反应可得熟石灰：CaO+H2O=Ca(OH)2四、二氧化碳1、物理性质：无色,无味的气体,密度比空气大,能溶于水,高压低温下可得固体-干冰2、化学性质:1)一般情况下不能燃烧,也不支持燃烧，不能供给呼吸2)与水反应生成碳酸： CO2+H2O=H2CO3 生成的碳酸能使紫色的石蕊试液变红；加热红色褪去变成紫色，由于H2CO3 = H2O+ CO2 （ 碳酸不稳定,易分解）3) 能使澄清的石灰水变浑浊：CO2+Ca(OH)2=CaCO3+H2O （ 本反应用于检验二氧化碳）4）与灼热的碳反应： C+CO2高温2CO （吸热反应，既是化合反应又是氧化还原反应，CO2是氧化剂，C是还原剂）3、用途：灭火（灭火器原理：Na2CO3+2HCl=2NaCl+H2O+CO2） 既利用其物理性质，又利用其化学性质 温室肥料；干冰用于人工降雨、制冷剂。 4、二氧化碳对环境的影响：过多排放引起温室效应。五、一氧化碳1、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。3、化学性质: （H2、CO、C具有相似的化学性质：可燃性 还原性）1）可燃性：2CO+O2点燃2CO2 （可燃性气体点燃前一定要检验纯度纯度）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：看燃烧产物看燃烧产物（不可根据火焰颜色） 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，石灰水变浑浊。 Fe2O3+3CO高温2Fe+3CO2（现象：红棕色粉末逐渐变成黑色，石灰水变浑浊。）除杂：（括号内是杂质） COCO2 通入石灰水 或氢氧化钠溶液，后干燥 CO2+2NaOH= Na2CO3+H2O CO2CO 通过灼热的氧化铜 CO+CuO Cu+CO2 CaOCaCO3只能煅烧只能煅烧（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、自然界中碳的循环、自然界中碳的循环（1）大气中二氧化碳产生的主要途径： 化石燃料的燃烧、动植物遗骸被生物分解、动植物呼吸（2）大气中二氧化碳的消耗： 二氧化碳溶于水、植物的光合作用5、C、CO、CO2的转化的转化(写出化学反应方程式）写出化学反应方程式）6、应用、应用（1）利用了CO2不能燃烧，也不支持燃烧，密度比空气大的性质，做灭火剂。（2）CO2能与NaOH反应，解释NaOH溶液露置空气中变质 现象。 CO2能与Ca(OH)2反应产生白色沉淀，利用这一反应检CO2或Ca(OH)2溶液（3）一氧化碳作为还原剂冶炼金属，并注意尾气处理。六、燃料和能量1、三大化石燃料:煤、石油、天然气（混合物、均为不可再生能源）（1）煤：“工业的粮食”（主要含碳元素）； 煤燃烧排放的污染物：SO2、NO2（引起酸雨）、CO、烟尘等（2）石油：“工业的血液”（主要含碳、氢元素）； 汽车尾气中污染物：CO、未燃烧的碳氢化合物、氮的氧化物、含铅化合物和烟尘（3）天然气是气体矿物燃料（主要成分：甲烷），是较清洁的能源。2、两种绿色能源：沼气、乙醇（1）沼气的主要成分：甲烷 甲烷的化学式:CH4 （最简单的有机物，相对分子质量最小的有机物） 物理性质:无色,无味的气体,密度比空气小,极难溶于水。 化学性质: 可燃性 CH4+2O2点燃CO2+2H2O（发出蓝色火焰）3、新能源：氢能源、太阳能、核能、风能、地热能、潮汐能 氢气是最理想的燃料： (1)优点：资源丰富，放热量多，无污染。（2）需解决问题：如何大量廉价的制取氢气 如何安全地运输、贮存氢气（2）乙醇 (俗称:酒精, 化学式:C2H5OH) 化学性质: 可燃性 C2H5OH+ 3O2点燃2CO2+3H2O 工业酒精中常含有有毒的甲醇CH3OH，故不 能用工业酒精配制酒！乙醇汽油优点（1）节约石油资源 （2）减少汽车尾气（3）促进农业发展 （4）乙醇可以再生4、化学反应中伴随能量变化 使燃料充分燃烧的两个条件：（1）要有足够多的空气（或氧气）（2）燃料与空气有足够大的接触面积。