第七單元課題1燃燒和滅火素材— 九年級化學(xué)人教版上冊

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1、課題1 燃燒和滅火 【探索與發(fā)現(xiàn)】 一、人類認識火的歷史 人類使用火的歷史可追溯到幾十萬年以前。據(jù)考古記載，五十萬年前，北京猿人聚集的周口店龍骨山北坡的洞穴里留下了厚厚的灰燼積層、木炭和燒黑的獸骨。學(xué)會使用火既是人類的一個重大進步，也為人類社會文明創(chuàng)造了前提條件。這在人類發(fā)展的歷史上確實經(jīng)過了漫長的時期。 古代：我國古代的“五行說”把構(gòu)成物質(zhì)的材料歸納為“金、木、水、火、土”五類，火是其中的一類。 古希臘有“四元說”，提出“水、土、火、氣”。古印度的“四大說”，提出“地、水、火、風”。 近代：1703年史塔爾總結(jié)了燃燒中的各種現(xiàn)象及各家的觀點后，提出系統(tǒng)的燃素學(xué)說。其要點是：火是由

2、無數(shù)細小而活潑的微粒構(gòu)成的物質(zhì)實體，由火微粒構(gòu)成的火元素就是”燃素”。 在地球上，動物、植物、礦物中都含燃素，物體失去燃素變成死的灰燼，灰燼獲得燃素，物體又會復(fù)活。拉瓦錫于1777年提出了燃燒作用的氧化學(xué)說，主要內(nèi)容是：燃燒時放出光和熱。物體只有在氧氣存在時才能燃燒。氧氣的發(fā)現(xiàn)徹底推翻了統(tǒng)治化學(xué)一百余年的燃素學(xué)說，并使“過去在燃素學(xué)說形式上倒立著的化學(xué)全部正立過來了” 現(xiàn)代：在二十世紀二十年代，由于化學(xué)動力學(xué)的發(fā)展，自由基(鏈)反應(yīng)理論問世，并應(yīng)用這一理論對燃燒動力學(xué)進行研究，從而極大地推動了燃燒學(xué)的發(fā)展。二十世紀三十年代，前蘇聯(lián)科學(xué)家謝苗諾夫等人創(chuàng)建了燃燒反應(yīng)動力學(xué)的鏈鎖反應(yīng)理論，這就解決

3、了燃燒的歷史問題，使人們對燃燒的本質(zhì)有了更深刻的認識。 燃燒必須同時具備下述三個條件：可燃性物質(zhì)、助燃性物質(zhì)、讓溫度達到著火點的點火源。每一個條件要有一定的量，相互作用，燃燒才能產(chǎn)生?？扇嘉镔|(zhì)種類繁多，按物理狀態(tài)可分為氣態(tài)、液態(tài)和固態(tài)三類。常見的助燃物有空氣、氧氣、氯氣等。在生產(chǎn)中，常見的引起火災(zāi)爆炸的點火源有以下8種： (1) 明火 (2) 高熱物及高溫表面 (3) 電火花、(4) 靜電、雷電 (5) 摩擦與撞擊 (6) 易燃物自行發(fā)熱 (7) 絕熱壓縮? (8) 化學(xué)反應(yīng)熱及光線和射線。 隨著科學(xué)的發(fā)展，對燃燒的認識還將不斷完善和深化。 二、消防安全知識 火給人類帶來了文明，為人類

4、提供了能量，加速了人類的文明進程?；鸬氖褂米屓祟愡M入了文明時代，人類的發(fā)展過程也是一個智慧用火的過程，雖然大火有時會釀出悲劇，但它不能動搖火對人類發(fā)展起到的積極作用。人們加強了去識火、用火、滅火、控火的意識。下面給出一些防火與滅火救援基本知識： 1、火災(zāi)事故預(yù)防 （1）養(yǎng)成良好的生活習慣，不能隨意丟棄未熄滅的煙頭和其他火種；不能在酒后、疲勞狀態(tài)和臨睡前躺在床上或沙發(fā)上吸煙。外出和臨睡前應(yīng)關(guān)閉電器、燃氣爐具，熄滅火源。 （2）節(jié)慶時，應(yīng)按規(guī)定安全燃放煙花爆竹，不能隨意讓兒童燃放煙花爆竹；也不要讓兒童玩火。 （3）不能在草木繁茂的山林野炊，特別是在干燥的森林防火期。 （4）廚房塵垢油污、

5、煙囪及排油煙機通風管道等，應(yīng)隨時清理，以減少油脂進入通風管內(nèi)。 （5）房屋內(nèi)部隔間、地板、天花板、灶臺等，應(yīng)使用不可燃建筑材料，窗簾等裝璜應(yīng)使用不燃性或經(jīng)阻燃處理的難燃材料。 （6）公共場所應(yīng)制訂防火避難逃生方案，各樓層明顯處應(yīng)懸掛緊急逃生路線圖，并進行演練。 2、發(fā)生火災(zāi)時怎樣報警？ （1）一般情況下，發(fā)生火災(zāi)后應(yīng)一邊組織滅火一邊及時報警，報警電話：“119”?。 （2）當現(xiàn)場只有一個人時，應(yīng)一邊呼救，一邊進行處理，必須盡快報警，邊跑邊呼叫，以便取得附近群眾的幫助。 （3）報警時沉著冷靜，要講清詳細地址、起火部位、著火物質(zhì)、火勢大小、報警人姓名及電話號碼，并派人到路口迎候消防車。

6、? 3、滅火時應(yīng)注意什么問題？? （1）、首先要搞清起火的物質(zhì)，再決定采用什么滅火器材。 （2）、運用一切能滅火的工具，就地取材? （3）、滅火器應(yīng)對著火焰的根部噴射。 （4）、人員應(yīng)站立在上風口。 （5）、應(yīng)注意周圍的環(huán)境，防止塌陷和爆炸。 4、發(fā)生火災(zāi)時如何逃生？ （1）、當你處于煙火中，首先要想辦法逃走。如煙不濃可俯身行走；如煙太濃，須臥地爬行，并用濕毛巾蒙著口鼻，以減少煙毒危害。 （2）、不要朝下風方向跑，最好是迂回繞過燃燒區(qū)，并向上風方向跑。 （3）、當樓房發(fā)生火災(zāi)時，如火勢不大、可用濕棉被、毯子等披在身上，從火中沖過去，如樓梯已被火封堵，應(yīng)立即通過屋頂由另一單元

7、的樓梯脫險；如其他方法無效，可用繩子或撕開的被單連接起來，順著往下滑；如時間來不及應(yīng)先往地上拋一些棉被，沙發(fā)墊等物，以增加緩沖（適用于低層建筑）。? 思考：（1）通過以上材料，談?wù)勀銓θ紵脑僬J識。 （2）請同學(xué)們相互交流一下你在學(xué)習、生活中的預(yù)防火災(zāi)的措施。召集你的小伙伴們，討論假設(shè)你所在學(xué)?；蛩谏虉霭l(fā)生火災(zāi)，一旦遇到險情，你應(yīng)該怎么辦呢？這些方法分別應(yīng)用的是原理？將你們的想法談一談。 三、常常與燃燒相伴的一種現(xiàn)象－－爆炸 （一）爆炸的概念 爆炸是指由于物質(zhì)急劇氧化或分解反應(yīng)，使溫度、壓力急劇增加或使兩者同時急劇增加的現(xiàn)象。爆炸可分為：物理爆炸、化學(xué)爆炸和核爆炸。 １．物理爆

8、炸：由于液體變成蒸氣或者氣體迅速膨脹，壓力急速增加，并大大超過容器的極限壓力而發(fā)生的爆炸。如蒸氣鍋爐、液化氣鋼瓶等的爆炸。 ２．化學(xué)爆炸：因物質(zhì)本身起化學(xué)反應(yīng)，產(chǎn)生大量氣體和高溫而發(fā)生的爆炸。如炸藥的爆炸，可燃氣體、液體蒸氣和粉塵與空氣混合物的爆炸等?；瘜W(xué)爆炸是消防工作中防止爆炸的重點。 3．核爆炸：指核武器或核裝置在幾微秒的核反應(yīng)時，瞬間釋放出大量能量的過程。核反應(yīng)釋放的能量能使反應(yīng)區(qū)（又稱活性區(qū)）溫度升高到數(shù)千萬開，壓強增到幾十億大氣壓（1大氣壓等于101325帕），成為高溫高壓等離子體。反應(yīng)區(qū)產(chǎn)生的高溫高壓等離子體輻射X射線，同時向外迅猛膨脹并壓縮氣體，使整個氣體也變成高溫高壓等離

9、子體并向外迅猛膨脹，發(fā)出光輻射，接著形成沖擊波（即激波）向遠處傳播。 （二）爆炸極限 爆炸極限：爆炸極限是指可燃氣體、蒸汽或粉塵與空氣混合后，遇火產(chǎn)生爆炸的最高或最低濃度。通常以體積百分數(shù)表示。 可燃氣體、蒸氣或粉塵與空氣組成的混合物，能使火焰?zhèn)鞑サ淖畹蜐舛确Q為該氣體或蒸氣的爆炸下限（也稱燃燒下限）。而能使火焰?zhèn)鞑サ淖罡邼舛确Q為該氣體或蒸氣的爆炸上限（也稱燃燒上限）。 處于爆炸上限與下限之間的混合物遇火有可能發(fā)生爆炸。 （三）影響爆炸極限的因素 爆炸極限值的影響因素主要有：初始溫度、初始壓力、惰性介質(zhì)及雜質(zhì)、混合物中氧含量、點火源等。結(jié)果是：初始溫度高，爆炸極限范圍大；初始壓力高，

10、爆炸極限范圍大；混合物中加入惰性氣體，爆炸極限范圍縮小，特別對爆炸上限的影響更大?；旌衔锖趿吭黾?，爆炸下限降低，爆炸上限上升。 （四）粉塵爆炸的特點 １．粉塵爆炸的條件：（1）粉塵本身必須是可燃性的；（2）粉塵必須具有相當大的比表面積(比表面積:是指多孔固體物質(zhì)單位質(zhì)量所具有的表面積)；（3）粉塵必須懸浮在空氣中，與空氣混合形成爆炸極限范圍內(nèi)的混合物；（4）有足夠的點火能量。 ２．影響粉塵爆炸的因素：（1）顆粒的尺寸；（2）粉塵濃度；（3）空氣的含水量；（4）含氧量；（5）可燃氣體含量。顆粒越小其比表面積越大，氧吸附也越多，在空氣中懸浮時間越長，爆炸危險性越大。空氣中含水量越高、粉塵

11、越小、引爆能量越高。隨著含氧量的增加，爆炸濃度范圍擴大。有粉塵的環(huán)境中存在可燃性氣體時，會大大增加粉塵爆炸的危險性。 ３．粉塵爆炸的特點：（1）多次爆炸是粉塵爆炸的最大特點；（2）粉塵爆炸所需的最小點火能量較高，一般在幾十毫焦耳以上。（3）與可燃性氣體爆炸相比，粉塵爆炸壓力上升較緩慢，較高壓力持續(xù)時間長，釋放的能量大，破壞力強。 【疑難辨析】 1、燃燒時一定有火焰產(chǎn)生嗎？ ?簡析：火焰往往是氣體可燃物燃燒時出現(xiàn)的現(xiàn)象。有許多燃燒發(fā)生時，可燃物以固態(tài)形式直接與氧氣反應(yīng)，這種燃燒只發(fā)光、放熱，或出現(xiàn)火星四射的現(xiàn)象，如碳在氧氣中燃燒發(fā)出白光，鐵在氧氣中燃燒產(chǎn)生火星四射的現(xiàn)象。因此燃燒不一

12、定產(chǎn)生火焰。 2、有發(fā)光、發(fā)熱現(xiàn)象的，一定是燃燒嗎？ 簡析：不一定。燃燒屬于化學(xué)變化，許多物理變化也有發(fā)光、發(fā)熱的現(xiàn)象，如電燈通電后發(fā)光、發(fā)熱，電爐通電后也有發(fā)光、發(fā)熱的現(xiàn)象，但都不是燃燒。 3、爆炸一定屬于化學(xué)變化嗎？ 簡析：不一定。爆炸是極短時間內(nèi)放出大量能量，產(chǎn)生高溫，體積迅速膨脹造成的。如自行車輪胎爆炸、高壓鍋爆炸都屬于物理變化。一般由燃燒引起的爆炸一定屬于化學(xué)變化。 4、點燃可燃性氣體為什么要檢驗其純度？ 簡析：可燃性氣體如果不純，混有氧氣的情況下點燃時可能會發(fā)生爆炸。 5、發(fā)現(xiàn)室內(nèi)液化氣或煤氣泄漏，應(yīng)趕緊打開排氣扇把氣體排出去，或打電話報警，這樣做可以嗎？ 簡析：打

13、開排氣扇或打電話都有可能產(chǎn)生電火花，將泄漏的可燃性氣體點燃而發(fā)生爆炸，因此不能這么做。正確的做法是先將閥門關(guān)閉，再打開門窗通風。進屋時最好將鞋子也脫掉，以免摩擦產(chǎn)生靜電，這樣做會更安全。 6、發(fā)生火災(zāi)時都可用水或二氧化碳撲滅嗎？ 簡析：電源或電器設(shè)備著火時，由于自來水能導(dǎo)電，所以不能用水來撲救。油鍋著火也不能用水撲滅，因為油的密度小于水的密度，油會浮在水面繼續(xù)燃燒且擴大燃燒面積?；顫娊饘偃玮c等著火也不可用水撲滅，因為活潑金屬可以與水反應(yīng)，生成氫氣，有些物質(zhì)可以與二氧化碳反應(yīng)，如金屬鎂，能與二氧化碳反應(yīng)，也不可用二氧化碳撲滅。 【案例分析】 一、 燃燒條件再探究： 化學(xué)學(xué)習小組在學(xué)

14、習完本課之后，就地取材用生活中的一些物品再次探究了燃燒的條件，你就是小組中的一員，下面開始實驗： 實驗用品：小蠟燭、水、鑷子、酒精燈、燒杯、棉花、小石子、小木條 實驗步驟： （1）分別夾取一根小木條和一塊小石子，在酒精燈上點燃。 （2）分別夾取一個蘸有水、一個沒蘸水的小棉花團，放到酒精燈的火焰上片刻。 （3）燃兩支小蠟燭，將其中的一支用燒杯罩住。 總結(jié)發(fā)言：1、結(jié)合上述實驗談?wù)劯鞑街械膶嶒灛F(xiàn)象及結(jié)論？ 2、評價一下本探究實驗與教材的探究實驗，你還有沒有更加智慧的方法和建議？ 點撥：1、步驟一中木條燃燒而石子不燃燒，說明燃燒必須有可燃物。步驟二中有水的棉團不燃燒，沒有水的棉團

15、燃燒，說明燃燒必須達到可燃物的著火點。步驟三中罩住的熄滅，說明燃燒需要氧氣。 2、比較一下兩者的優(yōu)缺點，同時結(jié)合教材的小實驗說明其它的方法。 二、 根據(jù)下圖中的生活中的滅火方法，談?wù)勂渲械臏缁鹪怼? 圖一 關(guān)閉燃氣 圖二 蓋上鍋蓋 圖三 吹滅蠟燭 點撥：圖一清除可燃物，達到滅火的目的。圖二是隔絕氧氣，圖三是降低溫度達到滅火的目的。 【鞏固與提高】 1、你能說出下列成語所包含的科學(xué)道理嗎？ 鉆木取火　　煽風點火　　水火不容　　杯水車薪　　釜底抽薪 2、將點燃的火柴豎直向上，火柴不易繼續(xù)燃燒，實際做一下實驗，親自體會一下

16、，然后說說其原因是什么？ 3、將一根粗銅絲（或多股細銅絲）繞成一個內(nèi)徑比蠟燭直徑稍小的線圈，圈與圈之間需有一定的空隙，點燃蠟燭，把銅絲制成的線圈從火焰上面逐漸往下罩，觀察線圈底層停留在火焰中部及完全罩住蠟燭火焰時的現(xiàn)象。再把銅絲線圈用酒精燈加熱后，再罩住蠟燭火焰、觀察現(xiàn)象。 實驗記錄：? 實驗內(nèi)容 冷的銅線圈 熱的銅線圈罩住火焰 置于火焰中部 完全罩住火焰 實驗現(xiàn)象 　 　 　 　 比較三種情況下的現(xiàn)象，你知道了銅絲為什么能滅火嗎？ 4、現(xiàn)在許多家庭使用液化氣做燃料，為使人們警覺，常在其中加入有惡臭味的硫醇。某居民回家聞到該惡臭味后，立即去旋轉(zhuǎn)灶具上的自動點火開關(guān)檢查，突然引起了劇烈爆炸。請你分析爆炸原因。如果是你，首先應(yīng)該怎么做？如果是夜晚能否開燈檢查？為什么？ 5、開放思考：某生產(chǎn)煙花爆竹的工廠，為了加強工人的防火意識，保證生產(chǎn)和生活的安全，想制定一個安全防火制度，請你利用所學(xué)知識幫他們多提幾點建議，并說服老板接受你的建議。