燃燒變化 報告人：曾國祐 朱家佐 徐邦耀 高晧瑜 陳昌逸 陳彥銨

大綱 實驗目的 介紹實驗 實驗結果 火災的認識 火力發電

實驗目的 了解燃燒需要可燃物、助燃物達到的燃點數 值。 觀察各種物質燃燒時： ①火焰的顏色 ②對 氣體作用後的情形 利用不同的氣體 O2 、 CO2 、普通空氣觀察不 同的變化。

實驗器材介紹⑴ 有測管的錐形瓶 酒精燈 軟木塞 橡皮管

實驗器材介紹⑵ 燃燒匙 玻棒 燒杯 滴管

實驗器材介紹⑶ 試管 胡蘿蔔 雙氧水

實驗器材介紹 (4) 紫高麗菜汁 醋 小蘇打 水盆

實驗裝置 使用排水集氣法 燃燒裝置

收集氣體流程 O 2 — 利用 H 2 O 2 加上胡蘿蔔收集 O 2 CO 2 — 利用醋加小蘇打收集 CO 2 。 air— 從大氣中取得。

燃燒實驗步驟 ⑴先利用排水集氣法，收集 O 2 、 CO 2 各兩瓶 ⑵在大氣中收集 air 兩瓶 ⑶並記錄下列項目： ①鎂帶、硫粉、碳粉的燃燒狀況 ②在不同的氣體 [O 2 、 CO 2 、 air] 之下的變化 ③燃燒後，產生的物質顏色變化、火焰顏色 ④燃燒生成物對水的溶解狀況以及酸鹼度

實驗結果表格 實驗 物質 實驗 氣體 火焰顏 色 燃燒生成 物的物質 燃燒生成 物的顏色 生成物對 水的溶解 生成物融解對 水的酸鹼度 質量變化 鎂帶 O2O2 白光 MgO 白色 (MgO) 好鹼性變重 CO 2 白光 MgO+C 白色 (MgO) 好鹼性變重 Air 白光 MgO+ 其 他 白色 (MgO) 好鹼性變重 碳粉 O2O2 黃火 CO 2 無色 (CO 2 ) 微溶酸性變重 CO 2 熄滅 × 黑色 (C) 不溶中性不變 Air 黃火 CO 2 無色 (CO 2 ) 微溶酸性變重 硫粉 O2O2 藍紫火 SO 2 黃色 (SO 2 ) 好酸性變重 CO 2 熄滅 × 黃色 (S) 不溶中性不變 Air 藍紫火 SO 2 黃色 (SO 2 ) 好酸性變重

吸熱與放熱作用 吸熱作用 定義 吸熱反應是在反應過程中吸收熱量，與放熱 反應相對。在吸熱反應中，破壞化學鍵所用 的能量大於組成鍵所釋放的能量。

吸熱與放熱作用 吸熱反應的例子 1. 絕大多數的分解反應 2. 鹼與銨鹽生成氨氣的反應 3. 硝酸銨溶解於水 通式為： 反應物 + 能量 → 產物 焓變（ ΔH ）大於 0 。

吸熱與放熱作用 放熱作用 定義 放熱反應是釋出能量的反應，與吸熱反 應相對。在放熱反應中，破壞化學鍵所 用的能量是少於組成鍵所釋放的能量。

吸熱與放熱作用 放熱反應的例子 1. 燃燒 2. 中和反應 3. 稀釋濃硫酸 4. 溶解無水硫酸銅 通式為 : 反應物 → 產物 + 能量 焓變（ ΔH ）小於 0 。

燃燒的災難－火災的認識 火場發生的幾個條件 分別為可燃物、助燃物及燃點，此三種 條件並稱為火三角，但有些人認為其中 還必須要連鎖反應以將燃燒溫度更高並 能持續下去，四個條件就為火四面體。

燃燒的災難－火災的防範 火災已經到了連鎖反應時通常已經無法自行 滅火，只能等待消防員搶救。 但在這之前，可以讓可燃物移除或把助燃物 隔離。例如：當發生火災時，可以利用乾粉 滅火器滅火，這是助燃物隔離的例子。 預防火災的例子很多，但最重要的就是在火 源旁，必不可放在火源旁。

火三角 燃燒需要三種要素並存才能發生，分別是可燃 物如燃料、助燃物如氧氣、以及溫度要達到燃 點。燃燒三要素並稱為火三角。 「火」闡明了一場火的燃燒之規律，只要齊備 以下三種元素：熱量、燃料及氧氣，一場火方 能成功燃燒，缺一不可。因此只要把任何一種 元素移除，這場火方能成功撲滅。在自然環境 中，如果上述三種元素的比例恰當，便可產生 一場火災。

火三角 當燃料用盡，火便會自行熄滅。亦可以人力或化學 方式將燃料與火分隔，使之熄滅。將燃料隔開是滅 火的主要方法，於撲滅山林大火時此點尤其重要。 沒有足夠熱量，就不能產生火及繼續燃燒。某幾類 火可以灑水澆熄，因為以水澆火，水會轉化成水蒸 氣，帶走熱量。但要留意，某些火在遇水時會加劇 燃燒或蔓延開來。將正在燃燒的燃料分開亦可有效 降低熱量。

火四面體 火災中持續性的化學反應，「火 三角」未能辨認得到，因此便出 現了「火四面體」，加入了持續 化學反應，作為第四種火災元素。 因有不少火災均在有「火三角」 元素的情況下未能點燃，或是熄 滅。在一些情況下，「火三角」 仍不足應用在一些化學火災的處 理。

火四面體 傳統的「火三角」能應用在不少火災上，但 如果火災涉及到鋰、鎂等活躍金屬的燃燒， 則清除「火四面體」中的化學反應元素便能 用得着。因單獨向此種火源射水，會使化學 反應加劇，不但不能降溫，反使火源溫度更 高，甚至會發生爆炸，因水會使之引起放熱 反應，釋出易燃的氫氣。所以，此種火災需 以切斷燃燒的連鎖反應來撲滅。

連鎖反應 定義 燃料受熱而生可燃性氣體，此氣體與氧化合 而生火，火又使燃料分解，如此反覆不斷循 環，燃燒才能持續。 在火四面體當中的第四種火災因素寫道「其 化學反應使之溫度更高並能持續下去」就是 指連鎖反應。

連鎖反應 連鎖反應的例子 以 這個反應為例，反應中產生的 Cl· 可以與 H 2 反應生成 H· ，而 H· 又可與 Cl 2 反應 生成 Cl· ，如此往複進行，使反應一直延續 下去。

火的運用－火力發電

火力發電的基本資料 火力屬於非再生能源，在國內目前約占總發 電量的 65 ％ 以上，其中以煤做能源的發電 量佔火力發電總量的三分之二。

火力發電對大自然的傷害 燃燒化石燃料，會產生大量煙塵和廢氣（部 分有毒），造成空氣污染。二氧化硫等氣體 會和空氣中的水分產生化學作用，其後隨著 雨水下降，形成酸雨，損害植物、水以及露 天的人類文化遺產。二氧化碳會在大氣中累 積，加強溫室效應，令到全球氣溫上升，再 產生連鎖性的恐果，例如氾濫、島國消失等。