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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
1.认识燃烧条件和灭火的原理，了解易燃易爆物安全知识,了解利用和开发能源，认识节约使用化石能源的重要性
2.学生运用控制变量法探究燃烧的条件，提高比较分析能力,学生通过辩证认识化石能源的利与弊，从多角度认识事物
3.探究燃烧的条件,简易灭火器的设计与制作,探究化学反应中能量的变化,甲烷燃烧实验
4.学生通过对易燃物和易爆物安全知识和化石能源对环境影响的了解，增强安全意识、环保意识和节约能源意识
学习目标
火到底是什么?——What exactly is fire ?
燃烧的条件
一
交流讨论：所有的物质都可以燃烧吗？
纸张
木材
水
煤块
玻璃
小石子
酒精
棉布
燃烧的条件：①可燃物
燃烧的条件
一
探究：燃烧的条件
实验步骤
实验
（1）在500mL烧杯中加入300mL热水，并放入用硬纸圈住的一小块白磷，在烧杯上盖一片薄铜片
在铜片的一端放入一小堆干燥的红磷，另一端放一小块已用滤纸吸去表面上水的白磷
（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）
事实1：铜片上的白磷燃烧而红磷不燃烧
事实2：铜片上的白磷燃烧而水中的白磷不燃烧
事实3：向热水中通入氧气后白磷燃烧
可燃物
可燃物
温度达到着火点
温度达到着火点
氧气
氧气
燃烧
的条件
{5940675A-B579-460E-94D1-54222C63F5DA}通常状况下一些物质的着火点
物质
白磷
红磷
木材
木炭
无烟煤
着火点/℃
40
260
240~270
320~400
600~700
同时具备 缺一不可
一 燃烧的条件
注意：着火点是物质本身的性质,一般不会改变。
燃烧：可燃物与氧气发生的一种发光、放热的剧烈的氧化反应。
科学思维
Scientific thinking
控制变量法
将多变量问题变成多个单变量问题分别研究，再综合解决问题
一是控制温度，氧气等因素不变，通过不同可燃物（红磷、白磷）的实验，说明物质燃烧要达到一定的条件
二是控制温度可燃物等因素不变，通过有氧气或无氧气存在的实验，说明物质燃烧需要有氧气（或空气）
二
燃料燃烧的调控—1.燃料的充分燃烧
日常做饭时，有时燃气灶火焰呈黄色或橙色，锅底出现黑色。此时就需要调节一下灶具或炉具的进风口，这是为什么？
增大氧气（空气）的进气量。
使燃料充分燃烧的方法：
①提供更充足的氧气；②增大可燃物与氧气的接触面积。
鼓风机
蜂窝煤
劈柴
火要虚心
锅盖盖灭
加入生菜
用灭火毯
氮气灭火
设隔离带
高压水枪灭火
用完燃气后关闭阀门
试分析下面一些灭火和防火措施应用的原理
隔绝氧气
清除可燃物
降低温度到着火点以下
2.灭火的原理
简易灭火器原理分析
思考讨论
Expand and improve
蜡烛燃烧实验
{5C22544A-7EE6-4342-B048-85BDC9FD1C3A}实验编号
现象
分析
Ⅰ
Ⅱ
Ⅲ
蜡烛熄灭
隔绝氧气(或空气)
蜡烛继续燃烧
同时具备燃烧的三个条件
蜡烛熄灭
产生的二氧化碳隔绝了氧气(或空气)
简易灭火器的设计与制作——Design and making
思考讨论
Expand and improve
简易灭火器原理示意图
反应原理
灭火原理
Na2CO3 + 2HCl 2NaCl + H2O + CO2↑
锥形瓶倒置后，固液试剂接触反应产生的二氧化碳使装置中的压强增大，喷出的混有二氧化碳的液体有降温到着火点以下和隔绝空气的作用。
灭火的原理和方法
设计与制作
请你根据这一装置的原理，自行设计并制作一个简易灭火器（可以用实验室的仪器，也可以用生活中的用品）。
a.将矿泉水瓶的瓶盖上用钉子扎几个小孔，“棒棒冰”瓶口剪成齿状；
b.向矿泉水瓶中倒入一些小苏打，“棒棒冰”瓶中倒入一些米醋，并将其放入矿泉水瓶中拧紧瓶盖；
c.倒转装置，产生的CO2和液体从小孔喷出。
灭火器的分类和使用——Classification and usage
打开门窗，为什么火反而更旺？
吹蜡烛的火焰，为什么一吹就灭？
用扇子扇煤炉，为什么越扇越旺？
消防队员用高压水枪灭火原理？
降低温度到着火点以下（注意：不能降低物质着火点）
1.请回答下列问题
炉火产生热量多，扇风增加了氧气浓度，所以越扇越旺
蜡烛产生的热量少，吹气带走热量，降温到着火点以下
打开门窗，大量新鲜空气进入室内，火反而燃烧得更旺
—钻木取火—
—顺风吹火—
—釜底抽薪—
2．请综合运用化学及其他学科的知识解释下列成语
“薪”木柴，可燃物，通过清除可燃物达到灭火的目的
摩擦产生热量使温度升高达到木头着火点，木柴燃烧
风提供了足量的氧气，对可燃物燃烧起到了促进作用
易燃物和易爆物的安全知识
三
增加接触面积
增大反应物浓度
瞬间较多
达到着火点
可燃物 + 氧气 生成物 + 能量
温 度
体积膨胀
气压增大
爆炸
有限空间
交流讨论1：爆炸一定是化学变化吗？
物理变化：
气球爆炸、自行车轮胎爆炸等。
化学变化：
可燃性的气体或粉尘爆炸，如煤气罐爆炸、炸弹爆炸等。
交流讨论2：可燃物的燃烧和爆炸是两个化学反应吗？
燃烧和爆炸是同一个化学反应，两种不同的反应现象。
粉尘爆炸实验
使面粉与空气充分接触
形成有限空间
面粉加工厂必须严禁烟火
鼓气的作用？
盖子的作用？
安全启示
易燃物和易爆物的安全知识
三
交流讨论：为什么在加油站、油库面粉厂、纺织厂和煤矿的矿井内，都标有“严禁烟火”的字样或图标？
原因：这些地方的空气中常混有可燃性的气体或粉尘，它们接触明火，就有发生爆炸的危险。
易燃物和易爆物的安全知识
三
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。
燃气类别
爆炸极限（%）
燃气类别
爆炸极限（%）
氢气
4.0-74.0
天然气
5.0-16.0
一氧化碳
12.0-74.0
丁烷
1.8-8.5
硫化氢
4.3
乙炔
2.5-81.0
可燃性气体点燃前要验纯！！！
易燃物和易爆物的安全知识
三
在煤矿、加油站、面粉车间应该张贴一些明显的标志
禁止打手机
禁止烟火
禁止吸烟
禁止酒后入井
禁止敲打铁器
四
化学反应中的能量变化
生产、生活和科学研究中经常会用到燃料燃烧。如实验室经常利用酒精灯加热。
1.乙醇 C2H5OH
俗称：酒精
（1）物理性质：无色、有特殊气味的液体，易挥发，易溶于水，能与水以任意比互溶。
C2H5OH + 3O2 == 2CO2 + 3H2O
点燃
（2）可燃性
木柴做饭
燃气做饭
煤炭做饭
能量视角
酒精燃烧生成大量的热
变化视角
生石灰与水反应——Reaction between quicklime and water
现 象
生石灰碎裂成_______________
试管外壁______
化学方程式
分 析
反应放出了_______
生石灰 熟石灰
CaO + H2O = Ca(OH)2
粉末(粉身碎骨)
发烫
热量
四
化学反应中的能量变化
【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。
氧化钙俗称为生石灰
四
化学反应中的能量变化
化学反应都伴随着 变化，通常表现为 变化。
能量
热量
化学反应
放出
热量
生石灰与水反应
缓慢氧化
金属和酸反应
燃烧
光合作用
碳与二氧化碳反应
吸收
热量
CaO +H2O = Ca(OH)2
电能
化学电池
光能
蜡烛燃烧
木柴燃烧
热能
化学能
五
化学反应中的能量能量转化形式
跨学科融合——古诗中的化学
石 灰 吟
于谦 【明】
千锤万凿出深山
烈火焚烧若等闲
粉身碎骨全不怕
要留清白在人间
开采石灰石→将大块的石灰石凿碎，物理变化
CaO+H2O=Ca(OH)2
Ca(OH)2+CO2=CaCO3↓+H2O
CaCO3 CaO + CO2↑
俗称
熟石灰
石灰石主要成分
俗称生石灰
高温煅烧石灰石→
生石灰变熟石灰→
石灰浆变碳酸钙→
高温煅烧
H2O
CO2
CaCO3
CaO
Ca(OH)2
吸收热量
放出热量
石灰
三兄弟
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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