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第七单元　能源的合理利用与开发
课题1　燃料的燃烧
九年级全
课堂教学展示
新课导入
燃烧是人类最早利用的化学反应之一。
“北京人”用火场景
烧制陶瓷
取暖、照明、烧烤食物
冶炼金属、烧制陶瓷等
硫的燃烧
木炭的燃烧
铁丝的燃烧
产生明亮蓝紫色火焰，放出大量的热，生成有刺激性气味的气体
发出白光，放出大量的热，生成能使澄清石灰水变浑浊的气体
剧烈燃烧，火星四射，放出大量的热，生成黑色的固体
回忆下列物质的燃烧，它们在氧气中的燃烧现象有什么共同点？
通常情况下，可燃物与氧气发生的一种发光、放热的剧烈的氧化反应叫作燃烧。
有发光、放热现象的变化不一定是燃烧。如灯泡通电有发光、放热现象，但无新物质生成，属于物理变化。
下列物质都能燃烧吗？
纸张
木材
水
煤块
玻璃
小石子
酒精
棉布
交流讨论：燃烧需要什么条件呢？
石头不能燃烧，火柴、酒精能够燃烧
可燃物
探究燃烧的条件：
【实验原理】运用控制变量法，通过比较铜片上的白磷、红磷和热水中的白磷产生的不同现象，分析归纳得出燃烧的条件。
【问题】除了可燃物，燃烧还需要哪些条件呢？
【实验7-1】
实验步骤 现象
(1)在500mL烧杯中加入300mL热水,并放入用硬纸圈圈住的一小块白磷,在烧杯上盖一片薄铜片。
在铜片的一端放一小堆干燥的红磷，另一端放一小块已用滤纸吸去表面上水的白磷
操作：
铜片上的白磷燃烧，红磷不燃烧；热水中的白磷不燃烧
实验步骤 现象
(2)用导管对准上述烧杯热水中的白磷，通入少量氧气（或空气）
热水中的白磷燃烧
注意：白磷燃烧产生的白烟——五氧化二磷会危害人体健康，实验应在通风橱或抽风设备下进行
燃烧
不燃烧
【分析与结论】
（1）实验步骤(1)中铜片上白磷燃烧而红磷不燃烧的事实，说明燃烧需要什么条件。
可燃物白磷
可燃物红磷
有氧气存在
有氧气存在
达到着火点
未达着火点
着火点：燃烧所需的最低温度。
燃烧需要温度达到着火点。
着火点：
可燃物达到燃烧所需要的最低温度，这个温度是可燃物的着火点。不同物质的着火点不同。
可燃物的着火点是物质固有的属性，一般情况下是固定不变的，应该采用降低可燃物的温度至可燃物着火点以下的方法来灭火，而不是降低可燃物的着火点。
特别提醒
物质 白磷 红磷 木材 木炭 无烟煤
着火点/℃ 40 260 240~270 320~400 600~700
通常状况下一些常见物质的着火点
燃烧
不燃烧
【分析与结论】
（2）实验步骤(1)中铜片上白磷燃烧而热水中的白磷不燃烧的事实，说明燃烧还需要什么条件。
可燃物白磷
可燃物白磷
达到着火点
达到着火点
有氧气存在
无氧气存在
燃烧需要氧气。
不燃烧
【分析与结论】
（3）实验步骤(2)中向热水中通入氧气（或空气）后白磷燃烧的事实，再次说明燃烧需要什么条件。
可燃物白磷
达到着火点
无氧气存在
燃烧需要氧气。
有氧气存在
燃烧
同时具备，缺一不可。
【分析与结论】
（4）综合上述分析，请你尝试总结燃烧需要哪些条件。
知识拓展
自燃： 一些可燃物在空气中发生缓慢氧化时产生的热量没有及时散开，造成热量积累，最终使温度达到可燃物的着火点时，就会发生自然现象。
实验室为了防止白磷自燃，通常将其保存在水中。
控制温度、氧气等因素不变
控制温度、可燃物等因素不变
在科学探究中，如果问题涉及多个因素（变量)，可以只研究因变量与一个自变量的关系，控制其他的量不变。运用控制变量的方法，可将多变量问题变成多个单变量问题分别研究，最后再综合解决问题。
火是人类的朋友，也是人类的敌人
如何灭火
新知探究
知识点2 燃料燃烧的调控
请你用尽可能多的方法将蜡烛熄灭，并讨论采用这些方法为什么能灭火。
分析这些灭火方法的原理
隔绝空气或氧气
带走热量，降低温度
移走
可燃物
灭火原理
清除或隔离可燃物
隔绝氧气（或空气）
降低温度至着火点以下
灭火的根本就是要破坏燃烧的条件。
破坏燃烧的三个条件之一，就可以达到灭火的目的。
灭火原理
满足其一
着火情况 灭火方法 灭火原理
炒菜时油锅中 的油不慎着火
堆放杂物的纸箱着火
油罐着火
森林火灾
隔绝氧气/温度降至着火点以下
温度降低到
着火点以下
将可燃物与其他物品隔离
根据燃烧的条件及以上事实，请你归纳灭火的原理。
用锅盖盖灭/
放入较多蔬菜
用水扑灭
将大火蔓延路线前的一片树木砍掉
用水喷淋
温度降低到
着火点以下
探究
简易灭火器的设计与制作
如图所示，点燃三支蜡烛，在其中一支蜡烛上扣一个烧杯；将另两支蜡烛分别放在两个烧杯中；然后向一个烧杯中加适量碳酸钠溶液和盐酸。蜡烛燃烧的现象有什么不同？请用灭火的原理分析和解释。
【实验与分析】
根据灭火原理及上述实验Ⅲ所利用的化学反应原理，可以设计一种简易灭火器，如图所示。
动手试一试！
探究
【设计与制作】
资料卡片
灭火器及其灭火原理和适用范围
灭火器 灭火原理 适用范围
干粉灭火器
利用压缩的氮气等吹出干粉(主要含有碳酸氢钠或磷酸二氢铵），有隔绝空气等作用
具有流动性好、喷射率高、不腐蚀容器和不易变质等优良性能，除可用来扑灭一般火灾外，还可用来扑灭油、气等燃烧引起的火灾
灭火器 灭火原理 适用范围
二氧化碳灭火器
将液态二氧化碳储存在小钢瓶中，灭火时再将其喷出，有降温和隔绝空气的作用
灭火时不会因留下痕迹而使物体损坏，可用来扑灭图书、档案、贵重设备、精密仪器等存放场所的火灾
灭火器 灭火原理 适用范围
水基型灭火器
产生的泡沫喷射到燃料表面，使可燃物与空气隔绝
能快速、高效灭火，可用来扑灭非水溶性可燃液体，如汽油、柴油等，以及固体材料，如木材、棉布等燃烧引起的火灾
遇到火灾该怎么办？
（1）发现火灾及时报警，牢记火警电话119。
（2）当周围发生火灾时，一定要保持镇定，以免作出错误的判断。
（3）受到火势威胁时，要当机立断，披上浸湿的衣物、被褥等向安全出口方向冲去。
（4）当发生火灾的楼层在自己所处的楼层之上时，应迅速向楼下跑。
（5）火灾现场有大量的烟雾和有毒气体，应采用湿毛巾捂住口鼻等方式迅速离开着火区域。
（6）发生火灾时不可乘坐电梯，不能随意打开门窗。
遇到火灾该怎么办？
可燃物在有限的空间内急剧地燃烧，就会在短时间内聚积大量的热，使气体的体积迅速膨胀而引起爆炸。
燃放鞭炮
粉尘爆炸
化工厂爆炸
课堂教学展示
课堂探究
知识点1 爆炸
可燃气体等在空气中达到一定含量时，遇到火源就会发生爆炸。这个能发生爆炸的含量范围，叫作爆炸极限。
可燃气体 爆炸极限
（体积分数）
H2 4%~74%
CH4 5%~16%
CO 12%~74%
资料卡片
可燃气体的浓度
爆炸极限
发生爆炸
不燃烧
安静地燃烧
可燃气体（如天然气、煤气或液化石油气等）或粉尘（如面粉、煤粉等）在有限空间里，遇到明火或电火花很有可能发生爆炸。
注意：
爆炸不一定是化学变化。
有些爆炸是物理变化（如自行车胎爆炸）；
由燃烧引起的爆炸是化学变化。
氧化反应、自燃、燃烧与爆炸间的联系
氧化
反应（放热）
缓慢氧化
剧烈氧化
自燃
平静燃烧
爆 炸
热量积蓄
温度达到着火点
开放空间
有限空间
爆炸极限
可燃气体 H2 CH4 CO
爆炸极限 （体积分数） 4%~74% 5%~16% 12%~74%
可燃气体等在空气中达到一定的含量时，遇到火源就会发生爆炸。这个能发生爆炸的含量范围，叫作爆炸极限。?
可燃气体点燃前要验纯！
任何可燃气体、粉尘与氧气(或空气)混合，遇到明火都有发生爆炸的危险。加油站、油库、面粉加工厂、纺织厂和煤矿的矿井内的空气中常混有可燃气体或粉尘，应严禁烟火，防止发生爆炸。
【思考】易燃物与易爆物有什么区别？
一般指的是那些易燃的气体和液体，容易燃烧、自燃或遇火可以燃烧的固体以及一些可以引起其他物质燃烧的物质等。如硫、白磷、酒精、汽油等。
易燃物
一般指的是那些受热或受到撞击时容易发生爆炸的物质。如烟花、鞭炮等。
易爆物
在生产、运输、使用、储存易燃物和易爆物时，必须严格遵守有关规定，绝不允许违章操作。
一些与燃烧和爆炸相关的消防安全标志
知识点2 燃料燃烧的调控——燃料的充分燃烧
燃气燃烧出现黄色火焰
做饭时,有时燃气灶的火焰呈现黄色或橙色，锅底出现黑色物质。此时就需要调节一下灶具的进风口，这是为什么呢
当氧气不充足时，燃料不能充分燃烧,产生黑烟，并生成一氧化碳等物质，使燃料的利用率降低，浪费资源，且污染空气。
使燃料充分燃烧，通常要考虑:燃烧时要有足够的空气（氧气)，燃料与空气要有足够大的接触面，等等。
燃料的充分燃烧
燃料充分燃烧的条件 燃烧不充分的 缺点 燃料充分燃烧的意义
①要有足够的氧气(或空气)； ②燃料与氧气(或空气)要有足够大的接触面 ①产生的热量减少，浪费资源；②产生黑烟，并生成CO等物质，污染空气 ①提高燃料燃烧的利用率，节约能源；
②减少环境污染
知识点3 化学反应中的能量变化
生产、生活和科学研究经常利用燃料燃烧产生的热量。
酒精(乙醇C2H5OH的俗称)在燃烧的过程中发生了什么变化呢
写出乙醇在空气中燃烧的化学反应方程式。
C2H5OH+3O2 2CO2+3H2O
点燃
燃料燃烧的过程中发生了化学变化，并放出热量。这种放热现象在许多化学反应中都会发生。
放出大量的热量
【实验7-1】
在一支试管中加入一小匙干燥的生石灰（CaO）或一小块生活中使用的生石灰干燥剂，插入温度计，再加入约2mL水。观察现象。
操作：
实验装置 实验现象 实验结论
试管内液体沸腾，变浑浊，产生大量白雾；温度计示数明显上升
氧化钙与水反应生成氢氧化钙，并放出热量，化学方程式为：
CaO+H2O=Ca(OH)2
【提问】
上述实验说明了什么？
化学反应在生成新物质的同时，还伴随着能量变化。
化学
反应
能量变化
放热反应：放出热量的化学反应
（如燃料的燃烧，氧化钙与水的反应）
吸热反应：吸收热量的化学反应（如碳单质与二氧化碳的反应）
放出热量
不通过燃烧也可放出热量
例：
化学反应中的能量变化
吸收热量
例：
CO2+C 2CO
高温
CaO+H2O Ca(OH)2
【提问】上述实验说明了什么？
化学反应在生成新物质的同时，还伴随着能量变化。
在当今社会，人类需要的大部分能量是由化学反应产生的。
化学能除了可以直接转化为热能外，还可以转化为其他形式的能量，如干电池工作时将化学能转化为电能和热能。
人类需要的能量并不都是由化学反应产生的，如太阳能热水器直接将太阳能转化为热能供人利用。
课堂小结
可燃物与氧气发生的一种发光、放热的剧烈的氧化反应
燃烧的概念
燃烧的条件
燃料的燃烧
灭火的原理
1.可燃物，2.氧气(或空气)，3.温度达到着火点
1.清除或隔离可燃物
2.隔绝氧气
3.温度降到着火点以下
满足其一
缺一不可
灭火器
1.灭火器的介绍
2.灭火器的使用
3.火场的逃生
易燃物和易爆物的安全知识
爆炸原理
与燃烧和爆炸相关的消防安全标志
课堂小结
可燃性气体或粉尘（如面粉、煤粉等）与氧气接触
有限的空间内急剧燃烧
化学反应中的能量变化
有些反应放出热量，有些反应吸收热量
燃料燃烧的过程中发生了化学变化，并放出热量，如乙醇燃烧

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