資源簡介

第七單元 能源的合理利用與開發(fā)
課題1 燃料的燃燒
1.認識燃燒條件和滅火的原理，了解易燃易爆物安全知識,了解利用和開發(fā)能源，認識節(jié)約使用化石能源的重要性
2.學(xué)生運用控制變量法探究燃燒的條件，提高比較分析能力,學(xué)生通過辯證認識化石能源的利與弊，從多角度認識事物
3.探究燃燒的條件,簡易滅火器的設(shè)計與制作,探究化學(xué)反應(yīng)中能量的變化,甲烷燃燒實驗
4.學(xué)生通過對易燃物和易爆物安全知識和化石能源對環(huán)境影響的了解，增強安全意識、環(huán)保意識和節(jié)約能源意識
學(xué)習(xí)目標
火到底是什么?——What exactly is fire ?
燃燒的條件
一
交流討論：所有的物質(zhì)都可以燃燒嗎？
紙張
木材
水
煤塊
玻璃
小石子
酒精
棉布
燃燒的條件：①可燃物
燃燒的條件
一
探究：燃燒的條件
實驗步驟
實驗
（1）在500mL燒杯中加入300mL熱水，并放入用硬紙圈住的一小塊白磷，在燒杯上蓋一片薄銅片
在銅片的一端放入一小堆干燥的紅磷，另一端放一小塊已用濾紙吸去表面上水的白磷
（2）用導(dǎo)管對準上述燒杯熱水中的白磷，通入少量氧氣（或空氣）
事實1：銅片上的白磷燃燒而紅磷不燃燒
事實2：銅片上的白磷燃燒而水中的白磷不燃燒
事實3：向熱水中通入氧氣后白磷燃燒
可燃物
可燃物
溫度達到著火點
溫度達到著火點
氧氣
氧氣
燃燒
的條件
{5940675A-B579-460E-94D1-54222C63F5DA}通常狀況下一些物質(zhì)的著火點
物質(zhì)
白磷
紅磷
木材
木炭
無煙煤
著火點/℃
40
260
240~270
320~400
600~700
同時具備 缺一不可
一 燃燒的條件
注意：著火點是物質(zhì)本身的性質(zhì),一般不會改變。
燃燒：可燃物與氧氣發(fā)生的一種發(fā)光、放熱的劇烈的氧化反應(yīng)。
科學(xué)思維
Scientific thinking
控制變量法
將多變量問題變成多個單變量問題分別研究，再綜合解決問題
一是控制溫度，氧氣等因素不變，通過不同可燃物（紅磷、白磷）的實驗，說明物質(zhì)燃燒要達到一定的條件
二是控制溫度可燃物等因素不變，通過有氧氣或無氧氣存在的實驗，說明物質(zhì)燃燒需要有氧氣（或空氣）
二
燃料燃燒的調(diào)控—1.燃料的充分燃燒
日常做飯時，有時燃氣灶火焰呈黃色或橙色，鍋底出現(xiàn)黑色。此時就需要調(diào)節(jié)一下灶具或爐具的進風(fēng)口，這是為什么？
增大氧氣（空氣）的進氣量。
使燃料充分燃燒的方法：
①提供更充足的氧氣；②增大可燃物與氧氣的接觸面積。
鼓風(fēng)機
蜂窩煤
劈柴
火要虛心
鍋蓋蓋滅
加入生菜
用滅火毯
氮氣滅火
設(shè)隔離帶
高壓水槍滅火
用完燃氣后關(guān)閉閥門
試分析下面一些滅火和防火措施應(yīng)用的原理
隔絕氧氣
清除可燃物
降低溫度到著火點以下
2.滅火的原理
簡易滅火器原理分析
思考討論
Expand and improve
蠟燭燃燒實驗
{5C22544A-7EE6-4342-B048-85BDC9FD1C3A}實驗編號
現(xiàn)象
分析
Ⅰ
Ⅱ
Ⅲ
蠟燭熄滅
隔絕氧氣(或空氣)
蠟燭繼續(xù)燃燒
同時具備燃燒的三個條件
蠟燭熄滅
產(chǎn)生的二氧化碳隔絕了氧氣(或空氣)
簡易滅火器的設(shè)計與制作——Design and making
思考討論
Expand and improve
簡易滅火器原理示意圖
反應(yīng)原理
滅火原理
Na2CO3 + 2HCl 2NaCl + H2O + CO2↑
錐形瓶倒置后，固液試劑接觸反應(yīng)產(chǎn)生的二氧化碳使裝置中的壓強增大，噴出的混有二氧化碳的液體有降溫到著火點以下和隔絕空氣的作用。
滅火的原理和方法
設(shè)計與制作
請你根據(jù)這一裝置的原理，自行設(shè)計并制作一個簡易滅火器（可以用實驗室的儀器，也可以用生活中的用品）。
a.將礦泉水瓶的瓶蓋上用釘子扎幾個小孔，“棒棒冰”瓶口剪成齒狀；
b.向礦泉水瓶中倒入一些小蘇打，“棒棒冰”瓶中倒入一些米醋，并將其放入礦泉水瓶中擰緊瓶蓋；
c.倒轉(zhuǎn)裝置，產(chǎn)生的CO2和液體從小孔噴出。
滅火器的分類和使用——Classification and usage
打開門窗，為什么火反而更旺？
吹蠟燭的火焰，為什么一吹就滅？
用扇子扇煤爐，為什么越扇越旺？
消防隊員用高壓水槍滅火原理？
降低溫度到著火點以下（注意：不能降低物質(zhì)著火點）
1.請回答下列問題
爐火產(chǎn)生熱量多，扇風(fēng)增加了氧氣濃度，所以越扇越旺
蠟燭產(chǎn)生的熱量少，吹氣帶走熱量，降溫到著火點以下
打開門窗，大量新鮮空氣進入室內(nèi)，火反而燃燒得更旺
—鉆木取火—
—順風(fēng)吹火—
—釜底抽薪—
2．請綜合運用化學(xué)及其他學(xué)科的知識解釋下列成語
“薪”木柴，可燃物，通過清除可燃物達到滅火的目的
摩擦產(chǎn)生熱量使溫度升高達到木頭著火點，木柴燃燒
風(fēng)提供了足量的氧氣，對可燃物燃燒起到了促進作用
易燃物和易爆物的安全知識
三
增加接觸面積
增大反應(yīng)物濃度
瞬間較多
達到著火點
可燃物 + 氧氣 生成物 + 能量
溫 度
體積膨脹
氣壓增大
爆炸
有限空間
交流討論1：爆炸一定是化學(xué)變化嗎？
物理變化：
氣球爆炸、自行車輪胎爆炸等。
化學(xué)變化：
可燃性的氣體或粉塵爆炸，如煤氣罐爆炸、炸彈爆炸等。
交流討論2：可燃物的燃燒和爆炸是兩個化學(xué)反應(yīng)嗎？
燃燒和爆炸是同一個化學(xué)反應(yīng)，兩種不同的反應(yīng)現(xiàn)象。
粉塵爆炸實驗
使面粉與空氣充分接觸
形成有限空間
面粉加工廠必須嚴禁煙火
鼓氣的作用？
蓋子的作用？
安全啟示
易燃物和易爆物的安全知識
三
交流討論：為什么在加油站、油庫面粉廠、紡織廠和煤礦的礦井內(nèi)，都標有“嚴禁煙火”的字樣或圖標？
原因：這些地方的空氣中常混有可燃性的氣體或粉塵，它們接觸明火，就有發(fā)生爆炸的危險。
易燃物和易爆物的安全知識
三
可燃氣體等在空氣中達到一定的含量時，遇到火源就會發(fā)生爆炸。這個能發(fā)生爆炸的含量范圍，叫作爆炸極限。
燃氣類別
爆炸極限（%）
燃氣類別
爆炸極限（%）
氫氣
4.0-74.0
天然氣
5.0-16.0
一氧化碳
12.0-74.0
丁烷
1.8-8.5
硫化氫
4.3
乙炔
2.5-81.0
可燃性氣體點燃前要驗純！！！
易燃物和易爆物的安全知識
三
在煤礦、加油站、面粉車間應(yīng)該張貼一些明顯的標志
禁止打手機
禁止煙火
禁止吸煙
禁止酒后入井
禁止敲打鐵器
四
化學(xué)反應(yīng)中的能量變化
生產(chǎn)、生活和科學(xué)研究中經(jīng)常會用到燃料燃燒。如實驗室經(jīng)常利用酒精燈加熱。
1.乙醇 C2H5OH
俗稱：酒精
（1）物理性質(zhì)：無色、有特殊氣味的液體，易揮發(fā)，易溶于水，能與水以任意比互溶。
C2H5OH + 3O2 == 2CO2 + 3H2O
點燃
（2）可燃性
木柴做飯
燃氣做飯
煤炭做飯
能量視角
酒精燃燒生成大量的熱
變化視角
生石灰與水反應(yīng)——Reaction between quicklime and water
現(xiàn) 象
生石灰碎裂成_______________
試管外壁______
化學(xué)方程式
分 析
反應(yīng)放出了_______
生石灰 熟石灰
CaO + H2O = Ca(OH)2
粉末(粉身碎骨)
發(fā)燙
熱量
四
化學(xué)反應(yīng)中的能量變化
【實驗7-1】
在一支試管中加入一小匙干燥的生石灰（CaO）或一小塊生活中使用的生石灰干燥劑，插入溫度計，再加入約2mL水，觀察現(xiàn)象。
氧化鈣俗稱為生石灰
四
化學(xué)反應(yīng)中的能量變化
化學(xué)反應(yīng)都伴隨著 變化，通常表現(xiàn)為 變化。
能量
熱量
化學(xué)反應(yīng)
放出
熱量
生石灰與水反應(yīng)
緩慢氧化
金屬和酸反應(yīng)
燃燒
光合作用
碳與二氧化碳反應(yīng)
吸收
熱量
CaO +H2O = Ca(OH)2
電能
化學(xué)電池
光能
蠟燭燃燒
木柴燃燒
熱能
化學(xué)能
五
化學(xué)反應(yīng)中的能量能量轉(zhuǎn)化形式
跨學(xué)科融合——古詩中的化學(xué)
石 灰 吟
于謙 【明】
千錘萬鑿出深山
烈火焚燒若等閑
粉身碎骨全不怕
要留清白在人間
開采石灰石→將大塊的石灰石鑿碎，物理變化
CaO+H2O=Ca(OH)2
Ca(OH)2+CO2=CaCO3↓+H2O
CaCO3 CaO + CO2↑
俗稱
熟石灰
石灰石主要成分
俗稱生石灰
高溫煅燒石灰石→
生石灰變熟石灰→
石灰漿變碳酸鈣→
高溫煅燒
H2O
CO2
CaCO3
CaO
Ca(OH)2
吸收熱量
放出熱量
石灰
三兄弟
課堂小結(jié)
可燃物與氧氣發(fā)生的一種發(fā)光、放熱的劇烈的氧化反應(yīng)
燃燒的概念
燃燒的條件
燃料的燃燒
滅火的原理
1.可燃物，2.氧氣(或空氣)，3.溫度達到著火點
1.清除或隔離可燃物
2.隔絕氧氣
3.溫度降到著火點以下
滿足其一
缺一不可
滅火器
1.滅火器的介紹
2.滅火器的使用
3.火場的逃生
易燃物和易爆物的安全知識
爆炸原理
與燃燒和爆炸相關(guān)的消防安全標志
課堂小結(jié)
可燃性氣體或粉塵（如面粉、煤粉等）與氧氣接觸
有限的空間內(nèi)急劇燃燒
化學(xué)反應(yīng)中的能量變化
有些反應(yīng)放出熱量，有些反應(yīng)吸收熱量
燃料燃燒的過程中發(fā)生了化學(xué)變化，并放出熱量，如乙醇燃燒

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