資源簡介

燃燒與滅火
教學(xué)目標：
知識與技能：
1．認識燃燒的條件，
2．知道滅火的簡單原理和方法，
3．知道爆炸發(fā)生的原因，了解防范爆炸的措施；
4．認識使燃料完全燃燒的重要性。
過程與方法：
1．通過對燃燒條件、滅火原理等的探究活動，
2．進一步認識與體驗科學(xué)探究的過程。
情感態(tài)度價值觀：
能科學(xué)的認識研究燃燒、滅火和爆炸對人類社會發(fā)展的作用。
教學(xué)內(nèi)容：
1．燃燒是一種發(fā)光、發(fā)熱的劇烈的化學(xué)反應(yīng)。
2．通過實驗探究，認識物質(zhì)燃燒必須同時滿足三個條件：（1）物質(zhì)具有可燃性；（2）可燃物要與氧氣接觸；（3）可燃物達到燃燒所需要的最低溫度（這個溫度稱為可燃物的著火點）。
3．滅火主要有三種方法：
（1）將可燃物撤離燃燒區(qū)，與火源隔離。
（2）將燃燒著的可燃物與空氣隔離。
（3）將大量的冷卻劑（如水、二氧化碳氣體等）冷卻燃燒物，使溫度降到可燃物的著火點以下。
4．不完全燃燒的危害（浪費燃料，排放一氧化碳、碳黑等有害物質(zhì)）。
5．燃燒引起爆炸的主要原因：在有限空間里發(fā)生急速燃燒，產(chǎn)生大量熱和氣體產(chǎn)物。
教學(xué)重點與難點：
教學(xué)重點：1．燃燒的條件；2．滅火的原理與方法
教學(xué)難點：1．燃燒條件與滅火原理的應(yīng)用；2．探究方案的設(shè)計與實施
探究活動：
1． 燃燒的特點及條件；
2． 滅火的原理及方法；
教學(xué)過程：
知識準備：我們在認識到了許多物質(zhì)的燃燒現(xiàn)象，試歸納：
事 例 觀察到的現(xiàn)象
鎂條的燃燒 發(fā)出耀眼的白光，放出大量的熱，產(chǎn)生白煙，生成一種白色的固體
氫氣在空氣中燃燒 產(chǎn)生淡藍色的火焰，放出大量的熱，能在干冷燒杯內(nèi)壁產(chǎn)生白霧
鐵絲在氧氣中燃燒 火星四射，放出大量的熱，鐵絲熔成小球，生成一種黑色的固體
木炭在氧氣中燃燒 發(fā)出白色的光，放出大量的熱，生成一種能使澄清石灰水變渾濁的氣體
紅磷的燃燒 生成大量白煙，放出大量的熱，生成白色固體
…… ……
燃燒反應(yīng)的的特征可歸納為：發(fā)光、發(fā)熱、化學(xué)反應(yīng)
一、燃燒
1．燃燒：是一種發(fā)光、發(fā)熱的劇烈的化學(xué)反應(yīng)。
2．燃燒的現(xiàn)象：一般會伴隨著光、焰、煙、霧
光：物質(zhì)發(fā)生反應(yīng)時，狀態(tài)為固體時，一般是產(chǎn)生光；
焰：物質(zhì)發(fā)生反應(yīng)時，狀態(tài)為氣體時，一般是產(chǎn)生火焰；
煙：燃燒生成物有固體，一般會有煙產(chǎn)生，煙就是固體小顆粒分散在空氣中形成的；
霧：就是液體小液滴分散在空氣中形成的。
3．燃燒的條件：
（1）物質(zhì)具有可燃性；（2）可燃物與氧氣充分接觸（具有助燃性的物質(zhì)）；（3）可燃物達到燃燒所需要的最低溫度，即可燃物的著火點；三個條件是缺一不可。
思考：如何來證明燃燒的條件的確是由以上三條，缺一不可？
實驗步驟 實驗現(xiàn)象 實驗結(jié)論
1．將分別蘸有酒精、水的小棉花球放到酒精燈火焰上加熱片刻 蘸有酒精的小棉花球燃燒起來了蘸有水的小棉花球沒有燃燒 酒精易燃，水不能燃燒，所以燃燒的條件之一就是需要可燃性。
2．用透明的玻璃杯罩住燃著的小蠟燭，觀察小蠟燭的燃燒情況 小蠟燭慢慢的熄滅 隨著蠟燭的燃燒，會不斷消耗氧氣，當(dāng)氧氣耗盡，蠟燭就熄滅，所以燃燒的條件之二就是需要有充足的氧氣
3．用一根小木條和一小塊煤，分別在酒精燈上加熱，觀察現(xiàn)象 小木條很快就被點燃小煤塊沒有明顯的變化 小木條和煤塊的著火點不同，小木條的著火點較煤塊的低，所以燃燒的條件之三就是溫度要達到著火點
補充實驗：
實驗現(xiàn)象：
鐵片上的白磷燃燒起來，放出大量的白煙；而鐵片上的紅磷及水中的白磷都沒有燃燒起來。
解釋及結(jié)論：
1）．紅磷沒有燃燒起來，是因為紅磷的著火點為240度左右，而白磷的著火點只有40度左右，所以相同的溫度下，白磷能夠燃燒起來，而紅磷不能燃燒。故燃燒的條件之一為溫度達到著火點以上。
2）．熱水中的白磷沒有燃燒起來，是因為在熱水中沒有足量的氧氣，因此燃燒的條件之二就是要有充足的氧氣。
補充：如何能使水中的白磷在水中燃燒起來？
方案一：用導(dǎo)管向水中的白磷通入空氣或氧氣即可。
觀察與思考
實驗：燒不壞的手絹
實驗過程：將2體積的95%的酒精與1體積的水混合。把一塊棉布手絹浸入配好的混合液中，浸入后取出，輕輕擰干，用坩堝鉗夾持，在酒精燈上點燃，并輕輕抖動手絹。
實驗現(xiàn)象：手絹表面迅速燃燒起來，熄滅后，手絹并沒有燒壞
實驗解釋：酒精的著火點比棉布要低得多，因此在酒精燈上加熱后，在棉布表面的酒精迅速燃燒起來，而酒精液體中含有大量的水，燃燒過程中，水吸收放出的熱量而蒸發(fā)，使棉布始終不能達到著火點，因此棉布就不能真正的燃燒起來。
聯(lián)想與啟示
1）．可燃物的點燃方式：主要是由于可燃物的著火點不同，接觸面積不同，導(dǎo)致點燃方式的不同。
火柴中紅磷通過摩擦做功，就能提供引燃所需要的溫度；蠟燭中燭芯棉線需要燃著火柴提供熱量，才能達到著火點；而木塊、煤球就需要更高溫度。
2）．燃燒現(xiàn)象的劇烈程度，與下列因素有關(guān)：氧氣的濃度，可燃物的顆粒大小，以及接觸面積等。
實例：
鍋爐的鼓風(fēng)機；篝火叢中的火柴架空燃燒；蜂窩球的作用；蠟燭在空氣中和氧氣中燃燒的現(xiàn)象不同
4．完全燃燒和不完全燃燒
實驗：蠟燭的不完全燃燒
實驗現(xiàn)象：用一白瓷板放在燃燒的蠟燭火焰上方，立刻在白瓷板上出現(xiàn)黑色的粉末狀固體
實驗解釋：在空氣中的氧氣的濃度，無法使石蠟完全燃燒，遺留下沒有完全被氧化的炭粉，而如果將蠟燭放入裝有氧氣的集氣瓶中燃燒，由于氧氣的濃度較大，使之完全燃燒，因此沒有黑煙產(chǎn)生。
結(jié)論：
完全燃燒 不完全燃燒
燃燒條件 有充足的氧氣 氧氣不充足
燃燒速度 快 慢
釋放熱量 多 少
碳氫的生成物 二氧化碳和水 一氧化碳、碳氫化合物、水和小的炭黑顆粒
燃燒效率 高 低
碳的燃燒 碳+氧氣（充足）二氧化碳 碳+氧氣（不充足）一氧化碳
注意：一氧化碳是一種無色無味的有毒氣體。吸入人體內(nèi)的一氧化碳跟血液中的血紅蛋白結(jié)合，使血紅蛋白喪失了輸氧的功能，人體就因缺氧而窒息死亡。（毒性是化學(xué)性質(zhì)）
當(dāng)發(fā)現(xiàn)家中煤氣泄漏，應(yīng)該馬上打開門窗，切記不能打開電燈、排風(fēng)扇等電器，防止電火花引起火災(zāi)
空氣中一氧化碳的來源：燃料的不完全燃燒、汽車的尾氣、煤氣泄漏等。
啟示：我們要認識到燃料的完全燃燒對節(jié)約能源、保護環(huán)境等的作用和意義。
燃氣灶中的通風(fēng)口（空氣的進口）和進氣口（燃氣的進口）的調(diào)節(jié)，可以控制燃燒情況。
5．爆炸
生活中的爆炸現(xiàn)象：
輪胎爆炸，氣球爆炸，鍋爐爆炸，火藥爆炸，汽油桶等燃料的爆炸，……
根據(jù)爆炸的形成原因，我們可以分析得到有的僅僅是物理變化而引起的，有些爆炸是在發(fā)生化學(xué)變化后的結(jié)果。
（1）爆炸的條件：
a.化學(xué)爆炸：在有限的空間內(nèi)，發(fā)生急速的燃燒，短時間聚積大量的熱，使氣體的體積迅速膨脹。
b.如果氧氣的濃度高，或者可燃物（氣體、粉塵）與氧氣的接觸面積很大，燃燒范圍廣，周圍的空氣迅速猛烈的膨脹
比較容易發(fā)生爆炸的地點：加油站、倉庫、糧倉……
（2）易燃易爆物：遇到明火、高溫或撞擊時，極易發(fā)生燃燒或爆炸
（3）防止爆炸的方法：通風(fēng)、禁止煙火等
（4）可燃性氣體在空氣中達到一定濃度時，遇到明火都會發(fā)生爆炸。注意氣體的爆炸極限，即容易導(dǎo)致爆炸的空氣中可燃性氣體的體積分數(shù)范圍。
所以，任何可燃性氣體的性質(zhì)試驗之前，務(wù)必進行氣體檢驗純度實驗
二．滅火
1．滅火的原理
（1）將可燃物撤離燃燒區(qū)，與火源隔離。如煤氣起火，我們應(yīng)先迅速關(guān)閉閥門；森林火災(zāi)時，砍一些外圍樹木，形成隔離帶；“釜底抽薪”等；
（2）將燃著的可燃物與空氣隔離。如廚房油鍋起火，蓋上鍋蓋；酒精燈熄滅時用燈帽；干粉滅火劑或消防用砂等
（3）使用大量的冷卻劑，使燃燒物的溫度降低到著火點以下，如吹滅蠟燭，干冰滅火劑
注意：有很多情況下，滅火的原理是很多的
如：
（1）水滅火的原理是既能降低燃燒物的溫度，也能覆蓋在燃燒物表面，與空氣隔絕
（2）液態(tài)二氧化碳滅火劑或干冰滅火劑的原理，不僅是利用二氧化碳的密度大于空氣，可以起到隔絕氧氣的作用，另外液態(tài)或固態(tài)的二氧化碳能吸收熱量，形成氣態(tài)二氧化碳而降低燃燒物的溫度。
2．滅火劑的分類
（1）泡沫滅火劑：我們市場上看到的泡沫滅火劑主要的反應(yīng)原理是：
硫酸鋁[Al2(SO4)3]+碳酸氫鈉(NaHCO3)→硫酸鈉(Na2SO4)+氫氧化鋁[Al(OH)3]+二氧化碳(CO2)
利用二氧化碳和水來覆蓋在燃燒物表面
適用范圍：撲滅一些木材，橡膠等固體的初起火災(zāi)，但不適用于撲滅電器，油類物質(zhì)起火。
（2）干粉滅火劑：利用高壓二氧化碳作為動力，將干粉（主要含有碳酸氫鈉和滑石粉等）覆蓋在燃燒物表面，發(fā)生的化學(xué)反應(yīng)原理為：碳酸氫鈉(NaHCO3)碳酸鈉(Na2CO3)+水(H2O) +二氧化碳(CO2)
適用范圍：撲滅油類，可燃氣體和電氣設(shè)備的初起火災(zāi)。
（3）二氧化碳滅火劑：主要是利用液態(tài)二氧化碳氣化吸收熱量，使燃燒物的溫度達到著火點以下從而達到滅火的目的，并且產(chǎn)生的二氧化碳又能覆蓋在燃燒物的表面。
適用范圍：撲滅一些面積不大的珍貴設(shè)備，檔案資料，精密儀器儀表等。（優(yōu)點：滅火后沒有殘留物）
3．火災(zāi)發(fā)生后應(yīng)該注意的方面
（1）一旦發(fā)生火災(zāi)，一定不能驚慌，要沉著應(yīng)付：如果火勢較小，則根據(jù)起火原因選擇滅火器材和方法；如果火勢較大，應(yīng)立即撥打119求救；
（2）如果被困在火災(zāi)區(qū)，應(yīng)該用濕毛巾或衣服捂住口鼻（防止粉塵及一些有害氣體進入），低下身子貼地、沿墻找到門從而離開火災(zāi)區(qū)
（3）如果樓下火災(zāi)，應(yīng)迅速向樓上轉(zhuǎn)移，并求救
（4）在房間里著火時，不要立即打開窗戶（防止為火勢提供充足的氧氣）
補充測試題
1）在酒精燈火焰上加熱鐵絲，鐵絲不能燃燒，而將在酒精燈火焰上加熱后的鐵絲，立即插到氧氣的集氣瓶中能燃燒，其可能的原因是：_________________。
2）發(fā)生下列情況時，你會采取什么方法滅火？
①家用電器線路短路而發(fā)生火災(zāi)
②炒菜鍋中食油起火
③在實驗室不慎碰翻酒精燈，酒精在桌面上起火
④農(nóng)村田埂中，稻草堆起火
3）木材起火可以用水撲滅，油起火卻不能用水撲滅，這是為什么？
4）對著一支燃著的蠟燭吹氣，蠟燭熄滅；而同樣對著一支點燃的蚊香吹氣，為何就燃燒更旺？
5）將一根火柴劃燃后，若將其火柴頭朝下放，則能正常燃燒直至燃盡；而將燃著的火柴豎直起來，則會發(fā)現(xiàn)火焰慢慢消失，直至熄滅，試根據(jù)燃燒的條件來解釋其原因。
6）用銅絲編制成一個銅網(wǎng)，將銅網(wǎng)放在蠟燭火焰的上半部位置，燭焰被切斷，銅網(wǎng)上方火焰熄滅，下方繼續(xù)燃燒，其原因是________________________________________。
7）1855年，瑞典人設(shè)計制造了世界上第一盒安全火柴。現(xiàn)在用的火柴盒外側(cè)一般涂上紅磷和玻璃粉，火柴梗的頭上由氯酸鉀、二氧化錳和三硫化二銻組成的引火藥。劃火柴時，火柴頭蹭一下盒外側(cè)，由于摩擦生熱達到紅磷的著火點，產(chǎn)生的火星引燃三硫化二銻（生成三氧化二銻和二氧化硫），使氯酸鉀受熱放出氧氣，幫助火柴梗燃燒的更旺。根據(jù)以上敘述，回答問題。
（1）下列推斷中錯誤的是（ ）
A.紅磷、氯酸鉀、三硫化二銻都是可燃物 B.劃火柴時的摩擦生熱使三硫化二銻達到著火點
C.火柴梗的著火點高于三硫化二銻的著火點 D.三氧化二銻的著火點高于紅磷的著火點
（2）試寫出火柴、點燃過程中發(fā)生的任何3個反應(yīng)的文字表達式：
①________________________________________
②________________________________________
③________________________________________
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