§ 11. Процесс горения
Химия, 7 класс. Учебник: Оспанова М.К. и др. (Мектеп, 2025). Глава 4: Воздух. Реакция горения. Страницы 58–63.
Чему научишься
- Объяснять, что такое горение и какие вещества получаются при горении (оксиды).
- Называть три условия, без которых огонь не возникнет, и способы его потушить.
- Составлять словесные схемы и уравнения горения простых веществ: серы, фосфора, железа, углерода.
- Отличать горение от медленного окисления.
- Знать, чем тушить разные пожары и почему.
Разминка
- Что нужно, чтобы костёр загорелся и не погас? Дрова, воздух и огонь (спичка). Уберёшь что-то одно, и костёр не разгорится или погаснет.
- Почему, когда накрываешь свечу банкой, она гаснет? Под банкой заканчивается кислород воздуха. Без него огонь жить не может.
- Как бы ты потушил огонь на сковородке? Накрыть крышкой. Тоже перекрываем доступ воздуха. Воду лить нельзя, но почему, узнаешь ниже.
💡 Огонь выглядит как волшебство, но это обычная химическая реакция. У неё есть участники, продукты и даже своя «формула».
Разбираемся
Что на самом деле происходит в огне
Когда горят дрова, газ в плите или спичка, вещество вступает в реакцию с кислородом воздуха. Кислород при нагревании становится очень «активным» и охотно соединяется почти со всем. При этом выделяются тепло и свет. Такую реакцию называют горением.
📌 Горение — химическая реакция вещества с кислородом, при которой выделяются тепло и свет. Продукты горения — оксиды.
📌 Оксиды — сложные вещества из двух элементов, один из которых кислород. Например, CO₂ (углекислый газ) или H₂O (вода).
Общая схема для простых веществ:
простое вещество + кислород → оксид
Горение в кислороде: яркое шоу
В воздухе кислорода примерно в пять раз меньше, чем в чистом кислороде. Поэтому в воздухе всё горит спокойнее, а в сосуде с чистым кислородом вспыхивает ярко и жадно.
| Что горит | Что видно | Что получается | Уравнение |
|---|---|---|---|
| Уголёк (углерод) | раскаляется добела | углекислый газ CO₂ | C+O₂₂ |
| Сера | яркое синее пламя, резкий запах | оксид серы (IV) SO₂ | S+O₂₂ |
| Красный фосфор | яркое пламя, белый дым | оксид фосфора (V) P₂O₅ | 4P+5O₂→2P₂O₅ |
| Железная проволока | треск, ярко-раскалённые искры | железная окалина Fe₃O₄ | 3Fe+2O₂₃O₄ |
💡 Цифры перед формулами (коэффициенты) нужны, чтобы атомов слева и справа было поровну. Пока достаточно словесных схем: сера + кислород → оксид серы (IV). Уравнения с цифрами разберёшь позже.
⚠️ Опыты с горением серы и фосфора выполняют только в кабинете химии с учителем и под тягой: оксид серы (IV) ядовит, у него резкий запах. Дома такое повторять нельзя.
🌟 Железо считают «негорючим», но стальная проволока в чистом кислороде горит! Искры в опыте — это капельки раскалённой окалины.
Углекислый газ узнают по известковой воде. Её наливают в сосуд, и она мутнеет. Это самый простой «тест» на CO₂.
Горит ли медь?
Не все металлы горят. Если сильно нагреть медную пластинку в кислороде, она не вспыхнет, а потемнеет и покроется чёрным порошком — оксидом меди (II):
медь + кислород → оксид меди (II), то есть 2Cu+O₂→2CuO.
Реакция с кислородом идёт, но без пламени. Именно поэтому её нельзя назвать горением в полном смысле.
🌟 Казахстанская медь Жезказгана на воздухе постепенно тускнеет, покрывается тёмным налётом оксида. Так ведут себя и старые медные монеты.
Горение сложных веществ: загадка запотевшего стакана
Зажжём парафиновую свечу и накроем сухим стаканом. На стенках появятся капельки воды. Теперь нальём в стакан известковую воду: она помутнеет. Значит, образовались вода H₂O (оксид водорода) и углекислый газ CO₂ (оксид углерода).
Парафин состоит из углерода и водорода. При горении сложного вещества получаются оксиды всех элементов, которые в него входят.
📌 Простое вещество при горении даёт один оксид. Сложное вещество даёт оксиды каждого своего элемента. Парафин → CO₂ и H₂O.
Огня нет, а окисление идёт
Бывает, что вещество медленно соединяется с кислородом: тепло выделяется понемногу, а света нет. Это медленное окисление. Примеры: гниение остатков растений и животных, «горение» навоза в куче, ржавение железа.
🌟 Куча навоза или сена при гниении заметно нагревается. Этим теплом пользуются в парниках. Такие процессы на фермах Казахстана знают давно.
| Горение | Медленное окисление | |
|---|---|---|
| Кислород участвует | да | да |
| Тепло выделяется | быстро, много | медленно, понемногу |
| Свет (пламя) | есть | нет |
| Пример | свеча, дрова | гниение, ржавчина |
Что считается топливом
Вещества, которые при горении выделяют много тепла, называют топливом. Оно бывает трёх видов.
🌟 Нефть Атырау и Каспия — сырьё для бензина, керосина и мазута. Каменный уголь добывают в Караганде и Экибастузе. Всё это топливо.
Три условия для огня
Чтобы горение началось, нужны три вещи сразу: горючее вещество, кислород (окислитель) и источник зажигания (нагрев до нужной температуры). Это «треугольник огня».
Вещества и материалы по горючести делят на негорючие (не способны гореть в воздухе: кирпич, бетон, металл) и горючие (способны воспламеняться и гореть). К горючим жидкостям относят скипидар, мазут, олифу. Легковоспламеняющиеся: бензин, ацетон, спирт, керосин. Они особенно опасны: пожар сложно потушить, а при горении выделяются ядовитые вещества.
Чем тушат огонь
- Огонь на пламя: направляют углекислый газ или пену. Они не пускают воздух к горящему веществу.
- Маленький очаг накрывают брезентом или одеялом. Можно засыпать песком.
- Уголь и горящую древесину заливают водой: вода охлаждает, а пар мешает воздуху.
⚠️ Частая ошибка. Горящий бензин, масло или сковородку нельзя заливать водой. Бензин легче воды: он всплывёт и разольётся вместе с огнём. Нужны пена, песок или плотное покрывало.
👨👩👧 Родителю. Спросите ребёнка: «Что делать, если загорелась сковородка с маслом?» Правильный ответ: выключить плиту и накрыть крышкой, не лить воду. Заодно проверьте, знает ли он номер вызова пожарных (101 или 112).
Проверь себя
- Что такое горение? Реакция вещества с кислородом, при которой выделяются тепло и свет.
- Что такое оксиды? Сложные вещества из двух элементов, один из которых кислород.
- Почему в чистом кислороде вещества горят ярче, чем в воздухе? В воздухе кислорода примерно в пять раз меньше, поэтому реакция идёт спокойнее.
- Какие три условия нужны для горения? Горючее вещество, кислород (окислитель) и источник зажигания (нагрев).
- Что образуется при горении парафина? Углекислый газ и вода, то есть оксиды углерода и водорода из его состава.
- Чем гниение отличается от горения? Гниение — медленное окисление: тепло выделяется постепенно и без света.
Решаем упражнения
📕 В учебнике в задании 6 два пункта обозначены буквой «б)», а третий должен быть «в)»: это опечатка нумерации. В разборе пункты названы а), б), в).
№ 1
Охарактеризуй процесс горения.
Как думать. «Охарактеризовать» значит назвать главное: что это, кто участвует, что получается и что для этого нужно.
Пример ответа.
- Горение — химическая реакция вещества с кислородом.
- При горении выделяются тепло и свет.
- Продукты горения — оксиды (при горении сложных веществ оксиды каждого элемента).
- Для горения нужны горючее вещество, кислород и источник зажигания.
- В воздухе горение идёт медленнее, чем в чистом кислороде, потому что кислорода в воздухе примерно в пять раз меньше.
Ответ: горение — реакция с кислородом с выделением тепла и света, продукты — оксиды.
№ 2
Как называется продукт горения? Дай определение продуктам процесса горения.
Как думать. Продукты горения — это вещества, которые получились из горючего и кислорода.
Решение. Продукт горения — оксид. Оксиды — сложные вещества, состоящие из двух элементов, один из которых кислород. Примеры: CO₂, SO₂, P₂O₅, H₂O.
Ответ: продукты горения — оксиды, то есть сложные вещества из двух элементов, один из которых кислород.
№ 3
Сравни горение веществ в воздухе и в кислороде. Заполни таблицу «Сходство / Отличие».
Как думать. Подумай, что одинаково (кто участвует, что выделяется, что образуется) и что разное (скорость, яркость, количество кислорода).
Решение.
| Горение | Сходство | Отличие |
|---|---|---|
| 1. В воздухе | Участвует кислород; выделяются тепло и свет; образуются оксиды | Кислорода мало (примерно в 5 раз меньше), горение идёт медленнее и спокойнее |
| 2. В кислороде | То же самое: кислород, тепло, свет, оксиды | Кислорода много, горение быстрее, пламя ярче (сера горит ярко-синим пламенем, железо искрит) |
Ответ: сходство — идёт реакция с кислородом, выделяются тепло и свет, образуются оксиды. Отличие — в чистом кислороде горение быстрее и ярче, чем в воздухе.
№ 4
Сравни горение простых и сложных веществ. Заполни таблицу.
Как думать. Вспомни серу (простое вещество) и парафин (сложное). Что получилось в каждом случае?
Решение.
| Вещества | Сходство | Отличие |
|---|---|---|
| Простые | Горят в кислороде, выделяются тепло и свет, образуются оксиды | Образуется один оксид (сера → SO₂, фосфор → P₂O₅) |
| Сложные | То же самое: реакция с кислородом, тепло, свет, оксиды | Образуются оксиды всех элементов, входящих в состав (парафин → CO₂ и H₂O) |
Ответ: и те и другие дают оксиды, но простое вещество даёт один оксид, а сложное — несколько, по числу своих элементов.
№ 5
Составь словесные уравнения реакций горения серы, фосфора, кальция, цинка, водорода, алюминия.
Как думать. Везде одна схема: вещество + кислород → оксид этого вещества. Если элемент металл, оксид называется просто «оксид кальция», если неметалл, указываем валентность: «оксид серы (IV)».
Решение.
| Вещество | Словесное уравнение | Формулами (для интереса) |
|---|---|---|
| Сера | сера + кислород → оксид серы (IV) | S+O₂₂ |
| Фосфор | фосфор + кислород → оксид фосфора (V) | 4P+5O₂→2P₂O₅ |
| Кальций | кальций + кислород → оксид кальция | 2Ca+O₂→2CaO |
| Цинк | цинк + кислород → оксид цинка | 2Zn+O₂→2ZnO |
| Водород | водород + кислород → вода (оксид водорода) | 2H₂+O₂→2H₂O |
| Алюминий | алюминий + кислород → оксид алюминия | 4Al+3O₂→2Al₂O₃ |
Ответ: см. таблицу: в каждой реакции вещество + кислород → оксид.
№ 6
Объясни, какие средства тушения используются: а) при горении одежды на человеке; б) при воспламенении бензина; в) при горении деревянного дома.
Как думать. Подумай, какое из трёх условий горения проще убрать и чем это сделать безопасно.
Пример ответа.
- а) Одежда на человеке. Остановиться (бегать нельзя: от ветра огонь разгорается), лечь и перекатываться, накрыть плотным одеялом или брезентом: перекрываем доступ воздуха. Потом можно полить водой.
- б) Воспламенение бензина. Нужна пена, углекислый газ из огнетушителя или песок, а маленький очаг накрывают брезентом. Водой нельзя: бензин легче воды, он всплывёт и разольётся.
- в) Деревянный дом. Воду: она охлаждает древесину, а водяной пар мешает воздуху. Вызываем пожарных (101 или 112).
Ответ: а) накрыть одеялом, перекатываться; б) пена, песок, огнетушитель, не вода; в) вода (охлаждение), вызов пожарных.
№ 7
Известно, что в организме человека по массе содержится 65 % кислорода. Вычисли, сколько кислорода содержится в твоём организме.
Как думать. 65 % — это 0,65 от массы тела. Нужно массу тела умножить на 0,65. Масса у каждого своя, поэтому покажу на примере.
Решение. Пусть масса ученика 50 кг.
- 65 %=65/100=0,65.
- m(O)=50 кг·0,65=32,5 кг.
Для массы 40 кг получится 40·0,65=26 кг, для 60 кг: 39 кг. Подставь свою массу.
🌟 Почти всё это кислород из воды. Тело человека на две трети состоит из воды, а в воде кислорода больше всего по массе.
Ответ: m(O)=m_(тела)·0,65. Для 50 кг: 32,5 кг.
Шпаргалка
- Углекислый газ узнают по помутнению известковой воды.
- В воздухе кислорода примерно в 5 раз меньше, поэтому горение там спокойнее, чем в чистом кислороде.
- Огонь тушат, убирая кислород (песок, пена, брезент), охлаждая (вода) или убирая горючее.
- Горящий бензин, масло, электроприборы водой не заливают.
- Опыты с горением делают только в кабинете химии с учителем.