Что такое медленное окисление приведите примеры кратко

Обновлено: 08.07.2024

Свидетельство и скидка на обучение каждому участнику

Зарегистрироваться 15–17 марта 2022 г.

Конспект урока по химии 8 класса

Горение и медленное окисление

Борисова Ольга Дмитриевна,

педагог дополнительного образования

Цели и задачи урока:

Вы сегодня познакомитесь:

с реакцией горения как частным случаем реакции окисления,

о строении и составе пламени, познакомитесь с мерами профилактики пожаров, с необходимостью выполнения правил пожарной безопасности;

со значением знаний о сущности горения и медленного окисления для развития науки и техники.

Горение – это первая химическая реакция, с которой познакомился человек. Огонь… Можно ли представить наше существование без огня? Он вошел в нашу жизнь, стал неотделим от нее. Без огня человек не сварит пищу, сталь, без него невозможно движение транспорта. Огонь стал нашим другом и союзником, символом славных дел, добрых свершений, памятью о минувшем.

Об огне сложены сказки, легенды. В старину люди думали, что в огне живут маленькие ящерицы – духи огня. А были и такие, которые считали огонь божеством и строили в его честь храмы. Сотни лет горели в этих храмах, не угасая, светильники, посвященные богу огня. Поклонение огню было следствием незнания людьми процесса горения.

Огонь – одно из первых химических явлений, с которыми встретился человек и которое научился использовать в своих интересах. Огонь был помощником человека, его защитником.

Видимое горение является лишь внешним проявлением химического процесса, при котором окислитель соединяется с горючим веществом. Такой процесс называется окислением.

Горение – реакция окисления, протекающая с достаточно большой скоростью, сопровождающаяся выделением тепла и света.

Одно из важнейших свойств кислорода – поддерживать горение.

Напишите уравнения горения:

Это реакции горения, в них кислород является окислителем.

Рассмотрим строение пламени свечи.

Лабораторные опыты

Опыт 1. Форма пламени свечи

Зажгите свечу. Взгляните на пламя. Что вы можете сказать о форме пламени? Зарисуйте форму пламени свечи. Изменится ли она, если изменить положение свечи?

(Форма пламени конусообразная и определяется восходящими потоками воздуха).

Опыт 2. Строение пламени свечи

Присмотритесь, что вы можете сказать о строении пламени?

(вывод о наличии трех зон пламени).

Опишите цвет каждой зоны пламени.

Первая – темный конус, он имеет голубоватую окраску. Вторая зона – светящийся конус, который совсем не похож на нижнюю часть пламени, он более подвижен, оранжевого цвета. Треть я часть пламени (внешняя) – это самый яркий конус.

Отметьте на рисунке три зоны пламени.

Три зоны пламени отличаются температурой. Наиболее высокая температура в третьей зоне, в верхней части пламени.

Опыт 3. Состав пламени

Продолжим наше исследование. Поместим конец тонкой, предварительно нагретой стеклянной трубки во внутреннюю часть пламени, а к другому концу подносим горящую спичку.

Вы наблюдаете, что сначала из трубки выходит белое газообразное вещество, при поднесении горящей спички оно загорается. Это газообразный парафин. Поэтому этапом, предшествующим горению вещества, является его испарение, газификация. Для исследования средней части пламени вносим какой-либо холодный предмет, например гвоздь.

И вы увидите, что гвоздь покрывается копотью – сажей, представляющей собой почти чистый углерод. Из этого можно сделать вывод, что вторая стадия горения – разложение сложного вещества, и она ярко светится, потому что частицы углерода сильно раскалены.

Вещество, содержащееся в воздухе городов и других населенных пунктов в виде частиц копоти и сажи, и вещество, присутствующее в средней части пламени, придающее пламени красоту, – одно и то же. Составим схему происходящей реакции горения парафина:

Анализируя схему реакции горения парафина, можно предположить, что во внешней третьей зоне образуется углекислый газ и вода.

Опыт 4. Экспериментальное определение продуктов горения свечи

На железную решетку с ножками устанавливаем зажженную свечу и накрываем ее воронкой.

Через некоторое время воронка запотевает в результате образования воды.

Зажгите спичку и поднесите к верхнему отверстию. Что вы наблюдаете?

Горящая спичка гаснет, т.к. продукт реакции – углекислый газ не поддерживает горения.

Во внешней части пламени происходит полное сгорание – окисление. При недостатке кислорода горение парафина будет неполным, и наряду с образованием паров воды и углекислого газа будет происходить образование сажи (термическое разложение парафина).

Внешняя часть пламени самая горячая, поэтому нагрев стараются осуществлять именно этой частью пламени. Температуру язычка пламени свечи можно значительно повысить, если увеличить подачу окислителя (кислорода) к горючему (парафину). Например, вдувание воздуха с помощью заостренной стеклянной трубочки в центр язычка пламени увеличивает его температуру на 500–600 °С. Эффект дозированной подачи окислителя широко используется в специальных горелках, например водородной и ацетиленовой, для резки и сварки металла.

Если подачу горючего и окислителя сделать достаточно интенсивной и использовать специальные сопла, то получится устройство с очень мощной тягой – реактивный двигатель. Такие двигатели устанавливают на реактивные самолеты.

При этом в качестве топлива используют керосин, а окислителя – кислород воздуха. Двигатели ракет и космических аппаратов, в сущности, не отличаются от горящей свечи: мощное пламя формируется за счет подачи жидкого водорода и жидкого кислорода. Тяга таких двигателей достигает 10 тыс. т.

Во время проведения химических опытов нагревать вещества нужно в верхней части пламени, где температура наивысшая.

Опыт 5: Для изучения влияния воздуха на горение свечи, воспользуемся банками различными объемами. Зажигаем свечу и накрываем ее банкой объемом 0,5 литра. Засекаем время, в течение которого горит свеча, данные заносим в таблицу. Проводим подобные действия, используя банки других объемов (1 л, 2л, 3 л).

Вывод: чем больше объем банки, тем дольше там горит свеча. Воздух необходим для горения веществ.

При горении идет интенсивное окисление, а что можно сказать о скорости таких реакций? Что происходит при топке печи?

(В процессе горения появляется огонь, следовательно, такое окисление протекает очень быстро и выделяется тепло).

Однако не всякое окисление непременно должно сопровождаться появлением света.

Всегда ли окисление горючих веществ сопровождается горением? Приведите примеры взаимодействия веществ с кислородом без выделения света.

( Ржавление железа, гниение навоза, листьев, прогоркание масла, окисление металлов (железные форсунки при длительном употреблении становятся тоньше и меньше).

Эти процессы называют медленным окислением.

Горение, сложное, быстро протекающее химическое превращение, сопровождающееся выделением значительного количества тепла и обычно ярким свечением (пламенем).

Медленное окисление – это процесс медленного взаимодействия веществ с кислородом с медленным выделением теплоты (энергии).

Примеры взаимодействия веществ с кислородом без выделения света: гниение навоза, листьев, прогоркание масла, окисление металлов (железные форсунки при длительном употреблении становятся тоньше и меньше), дыхание аэробных существ, т. е. дышащих кислородом, сопровождается выделением теплоты, образованием углекислого газа и воды.

Теперь заполните таблицу:

Характеристика процессов горения и медленного окисления

Образование новых веществ

Скорость выделения теплоты

Вывод : реакции горения и медленного окисления – это экзотермические реакции, отличающиеся скоростью протекания этих процессов.

Одинаково ли горят вещества в воздухе и кислороде?

Горение на воздухе по сравнению с горением в кислороде имеет различия и сходства.

1. Первый процесс протекает медленнее (следствие), т.к. в воздухе лишь 1/5 часть кислорода и столкновение его молекул с поверхностью горящего вещества происходит реже (причина).

2. Достигается менее высокая температура (следствие), т.к. теплота реакции тратится на нагревание, как кислорода воздуха, так и азота, т.е. расходуется бесполезно (причина).

Сходство. Оба процесса протекают с образованием оксидов (следствие), т.к. 1/5 часть воздуха составляет кислород – химически активное вещество (причина).

Как вы считаете, что горит быстрее: деревянная дощечка или пучок древесных лучинок?

(Пучок древесных лучинок горит быстрее, т.к. здесь больше доступа воздуха).

При горении идет интенсивное окисление, в процессе горения появляется огонь, следовательно, такое окисление протекает очень быстро. Если скорость реакции окажется достаточно большой? Может произойти взрыв. Так взрываются смеси горючих веществ с воздухом или кислородом. К сожалению, известны случаи взрывов смесей воздуха с метаном, водородом, парами бензина, эфира, мучной и сахарной пылью и т.п., приводящие к разрушениям и даже человеческим жертвам.

Условия возникновения и тушения пламени

Реакции горения приносят большую пользу людям. Однако неумелое ее использование может привести к трагическим последствиям.

Поэтому надо хорошо знать условия, при которых возникает и прекращается процесс горения.

Для возникновения горения необходимы:

нагревание горючего вещества до температуры воспламенения

Температура воспламенения у каждого вещества различна.

В то время как эфир может воспламениться от горячей проволоки, для того чтобы поджечь дрова, нужно нагреть до +270, угля +350, магния +800, железо +1600, а белый фосфор – около 40 °С.

Итак, мы установили : для того чтобы началось горение, необходимы горючее вещество, нагревание горючего вещества до температуры воспламенения, доступ кислорода.

Гораздо больше усилий надо приложить, чтобы погасить большое пламя. Знание условий горения веществ необходимо человеку при тушении пожаров, которые наносят народному хозяйству немалый урон. Возникновение пожаров часто связано с химической неграмотностью людей, недопустимой небрежностью в выполнении учебных, бытовых и производственных операций, с нарушением условий обращения с горючими веществами и источниками энергии.

Что такое пожар с позиции химии? Пожар – это неконтролируемый, быстропротекающий при высокой температуре химический процесс, сопровождающийся выделением большого количества теплоты, уничтожающий материальные ценности и создающий опасность для жизни человека.

Источниками пожара могут быть печь или плита, оставленные без надзора, не отключённые электроприборы, брошенная горящая спичка, непотушенный окурок и др.

Но пожар может быть вызван и самовозгоранием некоторых материалов, которые медленно окисляются, выделяя при этом теплоту, и постепенно подогреваются до температуры самовоспламенения (например, сложенные в кучу промасленные тряпки или сложенный в кучу навоз – это потенциальные источники возникновения пожара).

Большой вред пожары наносят лесам. Они возникают от непотушенных костров, грозовых разрядов. Пожары приводят к гибели птиц, животных, деревьев. А ведь лес играет решающую роль в поддержании кислорода в атмосфере. Поэтому, отправляясь в лес, помните, что это – бесценное сокровище, а главный враг его – огонь. Чтобы не возник пожар, соблюдайте определенные правила поведения на природе. Что это за правила ?

1. Костер устраивают лишь на специально отведенном месте; если его нет, выбирают старое кострище или вытоптанное место. Для нового кострища осторожно снимают слой дерна и сохраняют его, а уходя, тщательно укладывают на прежнее место. Не следует разводить большой костер. Особенно осторожно нужно разжигать костер в засушливое время, а в жару следует вообще отказаться от него.

2. Нельзя бросать зажженные спички, оставлять непотушенные костры и мусор после себя. Нужно помнить, что обыкновенная бутылка не только захламляет лес, но может стать причиной лесного пожара, подобно линзе, способной сфокусировать солнечные лучи.

Однако если пожар уже возник, то необходимо принять меры, чтобы как можно быстрее потушить его или хотя бы ограничить.

Каким образом мы можем прекратить горение?

1. Прекратить горение можно, если удалять горючее вещество.

2. Не будем допускать к очагу пожара приток кислорода, необходимого для горения.

Что происходит при беге человека, на котором горит одежда?

При беге и резких движениях доступ воздуха увеличивается, а это приводит к усилению горения.

Если снять воспламенившуюся одежду невозможно, необходимо плотно завернуть человека в накидку, одеяло, облить водой или воспользоваться огнетушителем. В последнем случае пострадавший должен закрыть глаза во избежание попадания в них пены. Таким образом, можно погасить пламя и на других горящих предметах.

А какие вещества используют для тушения пожара, и на каком принципе основано их применение?

(Для тушения пожара применяют воду, пену, углекислый газ, снег, землю, песок и другие негорючие материалы. При разбрызгивании пенообразных веществ горящие предметы окутываются густым и непроницаемым для воздуха слоем пены).

Обливание огня водой применяется также с целью понижения температуры горящих предметов ниже точки их воспламенения, после чего огонь должен погаснуть. Однако вода неэффективна при тушении органических жидкостей, которые легче воды и не смешиваются с ней, таких, как бензин, керосин, бензол, нефть. Нельзя использовать воду для гашения загоревшегося газа. Непригодна вода и для тушения пожара при наличии электроустановок, находящихся под напряжением. Использовать воду для тушения пожаров в этом случае опасно для жизни, т.к. вода электропроводна.

Горящие жидкости можно засыпать песком . Он устраняет доступ кислорода и ликвидирует пламя. Более эффективным средством пожаротушения является сода (карбонат натрия). Она разлагается при повышенной температуре, при этом поглощается тепло и выделяется углекислый газ, обволакивающий горящий предмет.

Загорание жидкого топлива, смазочных масел, а также газов при выходе из трубопроводов и баллонов можно остановить, набросив накидку из огнезащитной ткани или тяжелое покрывало.

Условия возникновения горения :

А) Нагревание вещества до определенной температуры, при которой оно воспламеняется;

Б) Доступ кислорода.

Закрепление изученного материала

1. Что происходит с веществами при горении и медленном окислении? (Простые и сложные вещества при горении и медленном окислении превращаются в оксиды).

2. Влажное зерно нельзя хранить в больших кучах, поскольку может произойти обугливание и даже самовозгорание. Объясните, почему это происходит. Что необходимо делать, чтобы этого избежать?

3. Сорные куры строят гнезда из мусора и гниющих остатков растений. В них на определенной глубине они откладывают яйца. Самец время от времени помещает клюв в эту кучу мусора и частично раскидывает ее сверху или, наоборот, делает ее выше. Объясните его действия.

4. Почему перед уходом со стоянки туристы засыпают землей кострище?

5. Почему горение веществ на воздухе происходит медленнее, чем в чистом кислороде?

6. При приготовлении картофеля фри масло на сковороде загорелось. Каковы Ваши действия?

2) Зерно медленно реагирует с кислородом, и теплота выделяется постепенно. Когда зерно лежит в больших кучах, то теплота выделяется в количестве, достаточном для обугливания или даже самовозгорания. Чтобы этого не происходило, зерно перелопачивают, т. е. перебрасывают с места на место.

3) В гнезде происходит медленное окисление с постепенным выделением теплоты. Клюв птицы играет роль термометра, измеряя температуру в гнезде. Если там становится жарко, самец раскидывает кучу мусора. И наоборот, нагревает ее, если в гнезде прохладно.

4) Так перекрывают доступ кислорода к углям, чтобы костер не смог снова загореться и не возник пожар.

5) Кроме кислорода, который составляет 1/5 часть воздуха, в состав воздуха входят другие компоненты, которые не поддерживают горение. Поэтому горение на воздухе происходит медленнее

6) Необходимо плотно закрыть крышку сковороды, перекрыв доступ кислорода.

7. Определите на рисунке для каждого представленного случая (а – в) (стрелкой указано, какой фактор надо устранить) способ (способы) предупреждения или тушения огня:

1) оксидом углерода(IV);

3) при помощи огнестойких дверей;

(Ответы. а – 2; б – 1; в – 3.)

Для решения этой головоломки внимательно просмотри каждую строчку. Выбери из них ни разу не повторяющиеся буквы. Если ты сделаешь это правильно, то сможешь из этих букв составить пословицу о правилах обращения с огнем.

*Цитирирование задания со ссылкой на учебник производится исключительно в учебных целях для лучшего понимания разбора решения задания.

Популярные решебники 8 класс Все решебники

Главная задача сайта: помогать школьникам и родителям в решении домашнего задания. Кроме того, весь материал совершенствуется, добавляются новые сборники решений.

I. Горение и медленное окисление

Горение - реакция окисления, протекающая с достаточно большой скоростью,сопровождающаяся выделением тепла и света.

Схематически этот процесс окисления можно выразить следующим образом:

Для возникновения горения необходимы:

горючее вещество
окислитель (кислород)
нагревание горючего вещества до температуры воспламенения

Температура воспламенения у каждого вещества различна.

В то время как эфир может воспламениться от горячей проволоки, для того чтобы поджечь дрова, нужно нагреть их до нескольких сот градусов. Температура воспламенения веществ различна. Сера и дерево воспламеняются при температуре около 270 °С, уголь – около 350 °С, а белый фосфор – около 40 °С.

Однако не всякое окисление непременно должно сопровождаться появлением света.

Существует значительное число случаев окисления, которые мы не можем назвать процессами горения, ибо они протекают столь медленно, что остаются незаметными для наших органов чувств. Лишь по прошествии определенного, часто весьма продолжительного времени мы можем уловить продукты окисления. Так, например, обстоит дело при весьма медленном окислении (ржавлении) металлов или при процессах гниения.

Разумеется, при медленном окислении выделяется теплота, но это выделение вследствие продолжительности процесса протекает медленно. Однако сгорит ли кусок дерева быстро или подвергнется медленному окислению на воздухе в течение многих лет, все равно – в обоих случаях при этом выделится одинаковое количество теплоты.

Медленное окисление – это процесс медленного взаимодействия веществ с кислородом с медленным выделением теплоты (энергии).

Познакомимся с характеристикой процессов горения и медленного окисления приведённой в таблице.

Медленное окисление начинается при температурах около 370 С и максимальная скорость реакции для состава смеси 1: 3 в 150 - 200 раз меньше максимальной скорости окисления пропана и пропилена в тех же условиях. Сравнение с максимальными скоростями окисления окиси этилена и окиси пропилена также показало примерно в 20 раз меньшую скорость окисления циклопропана. Авторы показали также, что высшие нафтеновые углеводороды окисляются со значительно большими скоростями, чем низшие. [3]

Медленное окисление на воздухе органических веществ называется гниением. [4]

Медленное окисление гомоизохромана может привести к образованию гидроперекиси, однако в литературе больше описаны продукты окисления I-замещенных изохроманови. Сиджель и Коуберн12 впервые обнаружили, что при окислении изохро-мана образуется диизохроманилперекись. Это было впоследствии подтверждено Рихе и Шмитцем, которые показали, что образовавшиеся перекиси представляют собой смесь мезо - и рацематной форм. Было найдено, что более быстрое окисление при комнатной температуре при использовании освещения и энергичном встряхивании с последующей экстракцией щелочью дает гидроперекись, которая получается в кристаллической форме с 50 % выходом. [5]

Медленное окисление жидкого 1 3 - ди1метилциклопентана 49 при 80 дает уксусную кислоту, метилизоамилкетон Н3ССОСНХН ( СН3) С2Н3 и кислоту Н3ССОСН2СН ( СН3) СН2СООН в наибольших количествах. [6]

Медленное окисление этилена было изучено Blair o i и Wheeler oM 18, и их Вьгводы в основном согласуются с выводами, сделанными Willstatter OM и Вот-тег ом. Blair и Wheeler пропускали газообразные смеси этилена и кислорода, разбавленные азотом ( обычно около 60 - 65 % смеси), через циркуляционный аппарат в течение 12 - 50 час. [7]

Медленное окисление иода в перхлорате иода идет даже без доступа влаги при комнатной температуре. [8]

Низкотемпературное медленное окисление , при котором преобладающую роль играют сорбционные процессы и их необходимо учитывать при расчетах. В этой области протекают процессы окисления топлива при его длительном хранении, сушке. [9]

Медленное окисление Рл очень легко переходит на воздухе в бурное горение. Молекулы Рг, как и молекулы азота, имеют кратные связи: Р - Р: с длиной 188 пм. [10]

Медленное окисление паров фосфора сопровождается свечением. [11]

Медленное окисление больших масс горючих материалов , если отток теплоты от них при этом затруднен, может привести к их воспламенению. [12]

Такое медленное окисление обыкновенно редко сопровождается ощутительным отделением тепла, но отделение тепла в действительности существует, только не замечается нами по незначительности происходящего повышения температуры, а это зависит от медленности хода реакции и от рассеяния ( чрез лучеиспускание и пр. Так, при окислении вина и превращении его в уксус, при обыкновенном способе приготовления последнего, нельзя заметить отделяющегося тепла, потому что оно длится целые недели, но при так называемом скором способе фабрикации уксуса, когда сравнительно быстро окисают довольно большие количества вина, уже становится заметным отделение тепла. [13]

Процессы медленного окисления различных, веществ при обычной температуре имеют для жизни не меньшее значение, чем горение - для энергетики. [14]

Для медленного окисления ход реакции, измеренный или по уменьшению концентрации углеводорода, или по возрастанию давления, обусловленному образованием таких продуктов, как СО, СО, и Н3О, представлен типичными кривыми а и b ( фиг. Резкого перехода от периода индукции к реакции, идущей с HSV еримой скоростью, не существует. На последних стадиях реакция опять замедляется, очевидно вследствие израсходования реагирующих веществ. [15]

медленное окисление - химический процесс, молекулы вещества соединяются с молекулами окислителя.

Например гвоздь - лежит и медленно ржавеет.
Двойка в дневнике и хлорка - чернила теряют цвет при окислении хлором, и двойка пропадает ツ
поскобли алюминий - увидишь что он - ярко серебристый. через некоторое время поверхность тускнеет, покрываясь оксидной пленкой

горение - интенсивная реакция с выделением большого количества тепла. Как правило этого тепла хватает для продолжения реакции, пока есть материал и окислитель (кислород воздуха например). раскаленные газы образуют ПЛАМЯ (обычно это продукты горения)
например при достаточном нагреве с кислородом загорится и железный гвоздь.

Нико́ла Те́сла (серб. Никола Тесла, англ. Nikola Tesla; 10 июля 1856, Смилян, Австрийская империя, ныне в Хорватии — 7 января 1943, Нью-Йорк, США) — сербский изобретатель в области электротехники и радиотехники австро-венгерского происхождения, инженер, физик. Родился и вырос в Австро-Венгрии, в последующие годы в основном работал во Франции и США. В 1891 году получил гражданство США. По национальности — серб.

Широко известен благодаря своему вкладу в создание устройств, работающих на переменном токе, многофазных систем и электродвигателя, позволивших совершить так называемый второй этап промышленной революции.

Также он известен как сторонник существования эфира: известны многочисленные его опыты и эксперименты, имевшие целью показать наличие эфира как особой формы материи, поддающейся использованию в технике.

Именем Н. Теслы названа единица измерения плотности магнитного потока (магнитной индукции). Среди многих наград учёного — медали Э. Крессона, Дж. Скотта, Т. Эдисона.

Читайте также: