【新教材新课标】第6单元第1节《燃烧与灭火》第1课时导学案(原卷版+解析版) -新鲁教版化学九年级上册

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【新教材新课标】第6单元第1节《燃烧与灭火》第1课时导学案(原卷版+解析版) -新鲁教版化学九年级上册

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第一节 燃烧与灭火
第1课时 燃烧的条件与灭火的原理
一、知识目标
1.理解燃烧的三个条件,能准确描述灭火的原理和方法,能运用燃烧条件和灭火原理分析实际问题。
2.知道着火点是物质本身固有的属性,一般不随意改变,了解不同可燃物着火点不同。
3.了解常见灭火装置(如灭火器)的灭火原理。
二、核心素养目标
1.宏观辨识与微观探析:从宏观的燃烧现象,探析燃烧需要可燃物、氧气、达到着火点三个条件,以及灭火是破坏燃烧条件。
2.证据推理与模型认知:通过实验探究和数据分析,建立燃烧条件和灭火原理的模型,能根据实际情况推理出相应的灭火方法。
3.科学探究与创新意识:通过实验探究燃烧的条件,学习控制变量法在化学实验中的应用,经历“提出问题—猜想假设—实验探究—得出结论”的科学探究过程,提升科学探究能力;思考数字化实验对传统实验的改进,培养创新意识。
一、教学重点
1.燃烧的条件和灭火的原理
2.控制变量法在实验探究中的应用
二、教学难点
1.运用燃烧条件和灭火原理分析实际问题
2.从定量角度探究燃烧的条件
一、探究燃烧的条件
(一)实验分析
1.课件中 “探究燃烧条件” 的实验里,烧杯中加入 80℃热水,铜片上放白磷和红磷,水底也放白磷,实验前请预测:铜片上的白磷、红磷,水底的白磷中,哪些会燃烧?哪些不会燃烧?
答案:预测铜片上的白磷会燃烧,铜片上的红磷和水底的白磷不会燃烧。
2.已知白磷着火点为 40℃,红磷着火点为 240℃,结合实验预测结果,思考:若铜片上白磷燃烧而红磷不燃烧,能说明燃烧需要什么条件?
答案:能说明燃烧需要温度达到可燃物的着火点;80℃的温度达到了白磷的着火点(40℃),但未达到红磷的着火点(240℃),因此白磷燃烧而红磷不燃烧。
(二)深化理解
1.若想让水底的白磷燃烧,你能想到什么方法?请结合燃烧的条件说明理由。
答案:可向烧杯中通入氧气;水底的白磷是可燃物,且热水提供的温度达到了其着火点(40℃),但缺乏氧气,通入氧气后,白磷满足 “与氧气接触” 的条件,因此能燃烧。
2.课件中数字化实验显示:木条燃烧至熄灭时,容器内氧气体积分数为 11.7%;蜡烛燃烧至熄灭时,氧气体积分数为 15.8%。这组数据说明不同可燃物燃烧对氧气浓度的要求有什么差异?
答案:说明不同物质燃烧所需的最低氧气浓度不同;木条燃烧停止时的氧气体积分数(11.7%)低于蜡烛燃烧停止时的氧气体积分数(15.8%),即木条燃烧对氧气浓度的要求更低,蜡烛燃烧对氧气浓度的要求更高。
3.综合上述实验和分析,你认为燃烧需要同时满足哪三个条件?
答案:燃烧需要同时满足三个条件:一是物质本身是可燃的(可燃物);二是可燃物与充足的氧气接触;三是达到可燃物燃烧所需的最低温度(着火点),且三个条件缺一不可。
二、认识灭火的原理
1.当酒精洒在桌面上着火时,课件中推荐用湿抹布盖灭,这种方法能灭火的原理是什么?(提示:从破坏燃烧条件的角度分析)
答案:湿抹布可以隔绝空气(氧气),同时湿抹布能降低温度,使温度低于酒精的着火点,从而实现灭火。
2.炒菜时油锅着火,可采用 “用锅盖盖灭” 或 “倒入大量青菜” 两种方法,这两种方法分别通过破坏燃烧的哪个条件来灭火?
答案:“用锅盖盖灭” 是通过隔绝空气(氧气);“倒入大量青菜” 是通过青菜吸收热量,降低油温至油的着火点以下。
3.森林着火时,设置隔离带是常用的灭火措施,这种措施对应的灭火原理是什么?
答案:设置隔离带是通过清除火场周围的可燃物,使燃烧因缺少可燃物而停止。
(三)归纳总结
1.结合上述不同场景的灭火方法,你认为灭火的核心思路是什么?灭火的原理可归纳为哪三类?
答案:灭火的核心思路是破坏燃烧所需的条件;灭火的原理可归纳为三类:一是移走可燃物;二是使可燃物隔绝空气(或氧气);三是降低可燃物的温度(降至其着火点以下)。
2.结合本节课所学的燃烧条件和灭火原理,思考:日常生活中,我们可以通过哪些措施预防火灾(如防止可燃物随意堆放)?请列举 2 条具体措施。
答案:① 使用酒精灯后及时用灯帽盖灭,避免酒精蒸气与氧气持续接触且温度保持在着火点以上;② 厨房内不将易燃物品(如纸巾、抹布)靠近明火,防止易燃物品(可燃物)达到着火点并与氧气接触引发火灾(答案不唯一,围绕破坏燃烧条件展开即可)。
一、新课引入
活动一:新课导入
问题探究:请分享你在生活中见到的火灾场景。
答案:如厨房油锅起火时,油在锅中剧烈燃烧,火焰较大且伴有油烟;野外篝火燃烧时,木材燃烧发出明亮的火光,周围温度升高。
问题探究:这些火为什么能烧起来?消防员用水为什么能把火扑灭?背后的科学原理是什么?
答案:火能烧起来是因为满足了燃烧的条件,即有可燃物、与氧气接触、温度达到着火点。消防员用水灭火,是因为水蒸发吸热,使温度降低至可燃物的着火点以下,同时水覆盖在可燃物表面也能隔绝一部分空气(氧气),从而破坏了燃烧的条件,使火熄灭。
二、探究燃烧的条件
活动一:实验探究燃烧的条件
问题探究:结合生活实例,谈谈你对物质燃烧条件的猜想。
答案:用打火机点燃木柴,木柴会燃烧,但用打火机去点石头或铁块,却无法点燃,说明燃烧需要可燃物;用灯帽盖灭酒精灯,灯帽隔绝了空气(氧气),火焰因缺乏氧气而熄灭,说明燃烧需要氧气;用火柴直接点燃煤炭很难成功,但先点燃木柴,待木柴燃烧产生高温,煤炭就能被引燃,说明燃烧需要达到一定温度。
问题探究:在“在烧杯中加入左右的热水,在水底放入一小块白磷。然后在烧杯上盖一片薄铜片,铜片上一侧放少量的红磷,另一侧放一小块已用吸水纸吸过水的白磷,分别用倒置的小烧杯罩住”的实验中,预测实验现象并思考原因。①②③号哪个白磷或红磷燃烧?
答案:①处白磷燃烧,因为它是可燃物,与氧气接触,且温度达到了着火点;③处红磷不燃烧,是因为温度没有达到红磷的着火点;②处白磷不燃烧,是因为白磷没有与氧气接触。
问题探究:为什么要用烧杯罩住白磷或红磷?
答案:红磷和白磷燃烧都会产生能污染空气的白色粉状固体五氧化二磷,用烧杯罩住是为了防止其逸散到空气中。
问题探究:实验现象的差别是什么原因导致的?能得出哪些结论?
答案:实验现象的差别是由是否满足燃烧的条件导致的。从实验现象可以得出,燃烧需要温度达到可燃物的着火点,燃烧需要一定浓度的氧气。向烧杯中通入氧气,通入氧气后②处白磷燃烧,进一步验证了燃烧需要氧气。
活动二:定量探究燃烧的条件
问题探究:借助氧气传感器做的两组实验:用氧气传感器测量木条在密闭容器内燃烧至熄灭过程中,容器内氧气含量的变化,发现当容器内氧气的体积分数降到时,木条燃烧停止了;用蜡烛代替木条进行上述实验,发现当容器内氧气的体积分数降为时,蜡烛熄灭了。从这两个实验,能对比数据得出哪些结论?
答案:不同物质燃烧所需的最低氧气浓度不同。木条燃烧停止时的氧气体积分数()低于蜡烛燃烧停止时的氧气体积分数(),说明木条燃烧对氧气浓度的要求更低,蜡烛燃烧对氧气浓度的要求更高;燃烧需要一定浓度的氧气,当氧气浓度低于某一数值时,燃烧就会停止。
问题探究:这一实验的设计对你在今后的实验探究中有何启示?
答案:在实验中可以运用数字化仪器更精确地获取数据;可以从定量角度进行实验探究,使结论更具科学性和说服力;在实验设计中要注意控制实验环境,减少外界因素的干扰等。
典例1:探究可燃物燃烧条件的实验装置如图所示,实验时Y形管中的白磷燃烧,红磷不燃烧。下列说法不正确的是
A.实验现象可以说明燃烧的条件之一是温度达到可燃物的着火点
B.白磷燃烧的反应属于化合反应
C.向水中通入氧气,水中白磷不会燃烧
D.白磷在实验室中可保存在冷水中
【答案】C
【详解】A、Y形管中白磷(与氧气接触、温度达到白磷的着火点)燃烧,红磷(与氧气接触、温度没有达到红磷的着火点)不燃烧,说明燃烧需要温度达到可燃物的着火点,故选项说法正确;
B、白磷燃烧是白磷与氧气反应生成五氧化二磷,该反应符合“多变一”的特点,属于化合反应,故选项说法正确;
C、向水中白磷通入氧气,水中白磷能与氧气接触、温度达到了白磷的着火点,会燃烧,故选项说法错误;
D、白磷着火点低,保存在冷水中可以隔绝氧气并降低温度,防止自燃,故选项说法正确。
故选:C。
典例2:某实验小组同学利用如图装置进行实验。关闭弹簧夹,实验中观察到处红磷不燃烧,处白磷燃烧,处白磷不燃烧,一段时间后处白磷熄灭,待装置冷却至室温后打开弹簧夹(H形管的容积为,白磷足量)。下列说法正确的是
A.对比、两处的现象能得出燃烧需要氧气
B.该实验能得出红磷的着火点比白磷高
C.烧杯中热水的作用仅是隔绝氧气
D.最终量筒中剩余水的体积约为
【答案】B
【详解】A、a处红磷与氧气接触,但温度没有达到其着火点,所以红磷不燃烧;c处白磷温度达到其着火点,但没有与氧气接触,所以白磷不燃烧,则对比、两处的现象不能得出燃烧需要氧气,说法错误,不符合题意;
B、a处红磷与氧气接触,但温度没有达到其着火点,所以红磷不燃烧;b处白磷与氧气接触且温度达到其着火点,所以白磷燃烧,则对比a处红磷不燃烧、b处白磷燃烧,可得出红磷的着火点比白磷高,说法正确,符合题意;
C、烧杯中热水的作用是隔绝氧气和提供热量,说法错误,不符合题意;
D、b处白磷与氧气接触且温度达到其着火点,所以白磷燃烧,装置内氧气被消耗,气体减少,压强减小,待装置冷却至室温后打开弹簧夹,量筒中的水被压入H形管中,进入H形管中水的体积即为氧气的体积,由于氧气约占空气总体积的五分之一,则量筒中剩余水的体积为,说法错误,不符合题意。
故选:B。
三、认识灭火的原理
活动三:灭火的原理
问题探究:酒精洒在桌面上引起着火、炒菜时油锅着火、森林着火,你能想到哪些灭火的办法?这些办法的灭火原理是什么?
答案:用湿抹布盖灭酒精着火,是因为湿抹布可以隔绝空气(氧气),同时降低温度,使温度低于酒精的着火点,从而灭火;用锅盖盖灭或倒入大量青菜来灭油锅着火,用锅盖盖灭是隔绝空气(氧气),使燃烧缺少氧气而停止,倒入大量青菜是通过青菜吸收热量,降低油温至油的着火点以下来灭火;森林着火可以设置隔离带或采用人工降雨、灭火弹等方式,设置隔离带是清除可燃物,使燃烧因缺少可燃物而停止,人工降雨、灭火弹等方式是降低温度至可燃物的着火点以下,从而灭火。
问题探究:归纳灭火的原理。
答案:移走可燃物;使可燃物隔绝空气(或氧气);降低可燃物的温度(降至其着火点以下)。
活动四:灭火器原理及常见场景灭火
问题探究:灭火器反应的化学方程式为,请解释其灭火原理。
答案:该反应产生的二氧化碳使装置中的压强增大,喷出混有二氧化碳的液体,二氧化碳可以隔绝空气(氧气),同时液体蒸发吸热可以降低温度,从而达到灭火的目的。
问题探究:列举常见场景的灭火方法和原理。
答案:楼房着火喷水是降低温度;油在锅里着火用锅盖盖灭是隔绝氧气;酒精灯失火用湿抹布盖灭是隔绝氧气;森林着火将火场树木砍掉是移走可燃物;油罐着火覆盖沙子是降温又隔绝氧气;熄灭酒精灯用灯帽盖灭是隔绝氧气;电器着火切断电源后使用干粉或二氧化碳灭火器,是降温又隔绝氧气,禁止用水或泡沫灭火器,因为水和泡沫导电,易引发触电事故,还可能损坏电器。
活动五:火场逃生自救
问题探究:简述“火场逃生自救72字口诀”的内容及意义。
答案:内容为“首先要熟悉环境,出口易找,平时就要留意建筑物的安全出口、疏散通道位置,这样火灾发生时能快速定位逃生路线。一旦发现火情,报警要早,及时拨打119火警电话,清晰说明火情、地点等信息,为灭火救援争取时间。逃生过程中需保持镇定,有序外逃,避免慌乱拥挤引发踩踏事故。同时要做好简易防护,匍匐弯腰,火灾中烟雾含毒且向上蔓延,用湿毛巾等捂住口鼻,低姿前行能减少烟雾吸入。还要慎入电梯,改走楼道,火灾可能导致电梯断电或故障,走安全通道更可靠。若身处高层,可尝试缓降逃生,不等不靠,利用缓降设备等有序撤离。当火已及身,切勿惊跑,奔跑会加剧火势蔓延,应就地打滚或用厚重衣物扑灭火苗。若被困室内,固守为妙,关闭房门并用衣物封堵门缝,防止烟雾进入,再发出求救信号。最后务必远离险地,不贪不闹,逃生后不要贪恋财物,迅速撤离到安全区域”。意义在于帮助我们在火灾发生时,能够有序、科学地进行自救,提高生存几率。
问题探究:在实际火灾场景中,如何运用这些逃生方法?
答案:在实际火灾场景中,要冷静应对。平时就要熟悉场所的安全出口和疏散通道,火灾发生时迅速前往;发现火情及时报警;逃生时用湿毛巾捂住口鼻,低姿前行,避免吸入有毒烟雾;不乘坐电梯,选择安全通道逃生;如果身上着火,就地打滚或用厚重衣物扑灭火苗;若被困室内,关闭房门并用衣物封堵门缝,发出求救信号等待救援等。
典例1:火给人类带来文明进步、光明和温暖。但失去控制的火,就会给人类造成灾难。下列相关事故处理正确的是
A.炒菜时油锅着火,用锅盖盖灭
B.厨房内天然气泄漏,立即打开排气扇
C.高层楼房着火,立即打开所有门窗,乘坐电梯逃离
D.家用电器着火,用水扑灭
【答案】A
【详解】A、炒菜时油锅着火,用锅盖盖灭,是利用了隔绝氧气的灭火原理,该选项正确;
B、厨房内天然气泄漏,立即打开排气扇,可能会产生电火花,引发爆炸,该选项错误;
C、高层楼房着火,立即打开所有门窗,会使空气大量进入,火势更旺;且火灾时电梯可能会断电,不能乘坐电梯逃离,该选项错误;
D、家用电器着火,用水扑灭,可能会引起触电事故,该选项错误。
故选A。
典例2:火是推动人类文明进步的重要因素,使用不当会引发火灾甚至发生爆炸。下列关于“火”的说法不正确的是
A.若室内起火,不能立即打开所有门窗
B.森林着火时,要离火场不远处伐木形成隔离带
C.用水灭火的主要原理是降低着火点
D.发生火灾逃生时用湿毛巾捂住口鼻,弯腰前行迅速离开火灾现场
【答案】C
【详解】A、室内着火时,立即打开门窗通风,会使室内空气对流,反而为燃烧提供了大量的氧气,故室内起火时,不能立即打开所有门窗,说法正确,不符合题意;
B、森林着火时,要离火场不远处伐木形成隔离带,以清除可燃物,达到灭火目的,说法正确,不符合题意;
C、用水灭火的主要原理是水蒸发吸热,使温度降低至可燃物的着火点以下,说法错误,符合题意;
D、发生火灾时,会产生大量的烟尘和有毒气体,这些烟尘和有毒气体温度较高且密度较小,会上升聚集在房间上方,用湿毛巾捂住口鼻,可以过滤部分烟尘和有毒气体,防止吸入对人体造成伤害;弯腰前行是因为热空气和有毒气体上升,下方空气相对清新,这样能更安全地迅速离开火灾现场,说法正确,不符合题意。
故选:C。
一、燃烧条件与灭火原理对应关系表
燃烧的三个条件 灭火的原理 (破坏燃烧条件) 原理逻辑关联 典型示例 (灭火方法 + 原理匹配)
1. 物质为可燃物。 1. 移走(或清除)可燃物。 缺少可燃物,燃烧无法持续 森林着火设置隔离带(清除火场周围树木,移走可燃物)
2. 可燃物与充足氧气(或空气)接触。 2. 使可燃物隔绝氧气(或空气) 缺少氧气,氧化反应无法进行 油锅起火用锅盖盖灭(隔绝空气,阻止油与氧气接触)
3. 温度达到可燃物的着火点。 3. 降低温度至可燃物着火点以下。 温度不满足燃烧最低要求,燃烧停止 楼房着火喷水灭火(水蒸发吸热,降低温度至可燃物着火点以下)
三者关系:同时具备,缺一不可。 三者关系:破坏其一,即可灭火。 灭火是燃烧的逆过程,针对燃烧条件逐一突破 酒精洒桌面着火用湿抹布盖灭(既隔绝空气,又降温至着火点以下,同时破坏两个条件)
常见场景灭火方法与原理
着火场景 常用灭火方法 对应的灭火原理 注意事项(错误做法及危害)
酒精洒在桌面起火 用湿抹布盖灭 ①隔绝空气(氧气); ②降低温度至酒精着火点以下 不可用水浇灭(酒精密度小于水,会浮在水面继续燃烧,扩大火势)
炒菜时油锅起火 ①用锅盖盖灭; ②倒入大量青菜 ①盖锅盖:隔绝空气; ②倒青菜:降低油温至油的着火点以下 不可用水浇灭(水遇热油会飞溅,导致烫伤或火势蔓延)
森林着火 ①设置隔离带; ②人工降雨 / 灭火弹 ①设隔离带:清除可燃物; ②人工降雨:降低温度至着火点以下 不可盲目扑火(需专业人员操作,避免火势扩大,注意自身安全)
酒精灯失火 用灯帽盖灭(或湿抹布盖灭) 隔绝空气(氧气) 不可用嘴吹灭(可能导致火焰倒吸,引燃灯内酒精)
电器着火 先切断电源,再用干粉 / 二氧化碳灭火器灭火 ①切断电源:防止触电 ②干粉 / 二氧化碳:隔绝空气,同时降温 不可用水或泡沫灭火器(水和泡沫导电,易引发触电事故,损坏电器)
油罐着火 覆盖沙子(或专用油罐灭火器) 隔绝空气(氧气),阻止油与氧气接触 不可用水浇灭(油密度小于水,浮在水面燃烧,扩大火势)
1.如图是利用白磷和红磷探究燃烧条件的实验,实验时观察到试管中的白磷燃烧,另一试管中的红磷和水中的白磷不燃烧。下列有关说法不正确的是
A.对比试管中的白磷和红磷,可证明燃烧需要温度达到可燃物的着火点
B.实验中热水的作用只是提供热量
C.该实验装置可防止污染物逸出
D.根据本实验推测,可将白磷放入冷水中保存
【答案】B
【详解】A、试管中的白磷接触氧气,且温度达到了着火点,白磷燃烧,另一试管中的红磷接触氧气,但温度没有达到着火点,红磷不燃烧,对比两者说明燃烧需要温度达到可燃物的着火点,不符合题意;
B、实验中的热水一方面可以给实验中的白磷和红磷提供热量,使温度达到白磷的着火点,另一方面还可以使水中的白磷隔绝氧气,达不到燃烧的条件,符合题意;
C、白磷燃烧的产物五氧化二磷有毒,逸散到空气中会造成污染,而此实验装置是密封状态,可以防止污染物逸出,不符合题意;
D、白磷着火点低,易自燃,可保存在冷水中,不符合题意。
故选B。
2.下列有关燃烧和灭火的说法中,不正确的是
A.二氧化碳灭火器可用于扑灭图书、档案、精密仪器等的失火
B.火灾发生后应用湿毛巾捂住口鼻,降低姿势迅速逃离
C.工厂锅炉用煤加工成粉末状,可使煤燃烧更剧烈、更充分
D.水能灭火,主要是因为水蒸发吸热,降低了可燃物的着火点
【答案】D
【详解】A、二氧化碳灭火器灭火时不会因留下任何痕迹而使物体损坏,可用于扑灭图书、档案、精密仪器等的失火,说法正确,不符合题意;
B、火灾发生后,用湿毛巾捂住口鼻可以防止吸入有毒气体和烟尘;降低姿势迅速逃离,是因为燃烧产生的有毒气体和烟尘受热会上升,降低姿势能减少吸入有毒气体和烟尘,从而保障自身安全,说法正确,不符合题意;
C、工厂锅炉用煤加工成粉末状,可增大煤与氧气的接触面积,使燃烧更剧烈、更充分,说法正确,不符合题意;
D、水能灭火,主要是因为水蒸发吸热,使温度降低至可燃物的着火点以下,着火点是物质的固有属性,不能改变,说法错误,符合题意。
故选:D。
考点1探究燃烧的条件
1.《哪吒之魔童闹海》里哪吒与敖丙在战斗中展现了“水火交融”的场景。同学们受到启发,模拟了如图所示的两个实验(实验2试管将白磷倒扣其中)。下列说法错误的是
A.两个实验都能观察到水下白磷燃烧
B.两个实验均可探究出可燃物燃烧需要氧气
C.实验1可以探究出可燃物燃烧需要达到着火点
D.实验2能探究出氮气难溶于水
【答案】C
【详解】A、白磷属于可燃物,两个实验白磷的温度都达到了着火点,实验1向白磷通入氧气,实验2试管中氧气与白磷接触,满足了燃烧的三个条件,故两个实验均能观察到白磷燃烧,说法正确;
B、两个实验白磷的温度都达到了着火点,都是一个烧杯的白磷不与氧气接触,另一个烧杯中的白磷与氧气接触,与氧气接触的白磷燃烧与氧气不接触的白磷不燃烧,因此能探究出燃烧的条件之一是可燃物与氧气接触,说法正确;
C、实验1两个烧杯内的白磷温度都是80度,都达到了白磷的着火点,无法探究燃烧的条件之一是温度达到可燃物的着火点,说法错误;
D、实验2白磷燃烧结束后,试管的液面上升约占试管容积的五分之一,由于白磷燃烧消耗的氧气约占空气体积的五分之一,试管内剩余气体主要是氮气,液面不再上升,证明氮气难溶于水,说法正确。
故选C。
2.用如图所示的实验,验证可燃物燃烧需要接触氧气,需要补充的是
A.在铜片上放一块白磷
B.在热水中放一块红磷
C.向热水中的白磷持续通N2
D.提高热水的温度至100℃(白磷和红磷的着火点分别为 )
【答案】A
【详解】A、在铜片上放一块白磷,白磷温度能达到着火点,铜片上的白磷与氧气接触,能燃烧,但水中的白磷不与氧气接触,温度能达到着火点,不会燃烧,对比可知,燃烧需要与氧气接触,故A符合题意;
B、在热水中放一块红磷,由于红磷的温度没有达到着火点,则铜片上的红磷和水中的红磷都不燃烧,不能得出燃烧的条件,故B不符合题意;
C、氮气不支持燃烧,向热水中的白磷通氮气,白磷仍不燃烧,不能得出燃烧的条件,故C不符合题意;
D、将水的温度升高至100℃,铜片上的红磷和水里的白磷均不会燃烧,不能得出燃烧的条件,故D不符合题意。
故选A。
3.某同学用如图装置探究磷燃烧的条件。已知:白磷的着火点为40℃;红磷的着火点为240℃。下列说法正确的是
A.通入O2前,甲中红磷不燃烧,乙中白磷燃烧
B.通入O2后,白磷燃烧,说明物质燃烧的条件只需要O2
C.通入O2后,红磷不燃烧,白磷燃烧,说明可燃物燃烧需要温度达到其着火点
D.80℃水的作用只是提供热量
【答案】C
【详解】A、燃烧需要助燃物,故通入O2前,甲中红磷不燃烧,乙中白磷也不燃烧,说法正确;
B、通入O2后,白磷燃烧,是因为温度达到白磷的着火点以上,说明物质燃烧需要有可燃物白磷,助燃物氧气和温度达到白磷的着火点以上,说法错误;
C、通入O2后,红磷不燃烧,白磷燃烧,因为白磷的着火点为40℃,红磷的着火点为240℃,热水为80℃,说明可燃物燃烧需要温度达到其着火点,说法正确;
D、该实验中的热水除了提供热量以外,还具有为水中的白磷、红磷隔绝氧气的作用,说法错误。
故选C。
考点2 认识灭火的原理
4.下列关于燃烧与灭火的说法,正确的是
A.有发光、发热现象的变化一定是燃烧 B.炒菜时油锅起火,可用锅盖盖灭
C.可以通过降低可燃物的着火点来灭火 D.将蜡烛伸入有氧气的集气瓶中,蜡烛立即熄灭
【答案】B
【分析】本题考查燃烧与灭火的基本概念和原理。
【详解】A.燃烧一定伴随发光和发热现象,但并非所有发光发热的变化都是燃烧。例如,电灯通电发光发热是物理变化(电能转化为光能和热能),不属于燃烧,因此发光发热现象不一定是燃烧,故A说法不正确。
B.油锅起火时,盖上锅盖可以隔绝氧气(或空气),破坏燃烧条件中的氧气供应,从而达到灭火目的,故B说法正确。
C.着火点是可燃物固有的属性,是物质开始燃烧所需的最低温度,一般不能改变,故C说法不正确。
D.氧气是燃烧的助燃剂,蜡烛在纯氧中会燃烧更剧烈,而不是熄灭,故D说法不正确。
故选B。
【点睛】知识点:着火点是物质的固有属性,不可随意降低。
5.下列关于燃烧和灭火现象的解释或分析不正确的是
A.图a中左边火柴很快熄灭,右边火柴持续燃烧,因为右边提高了火柴梗温度,使其更容易达到着火点
B.图b中铁粉能在空气中燃烧,是因为降低了铁粉的着火点
C.图c中用木块引燃蜂窝煤,是因为木块的着火点较低,较容易被点燃
D.图d中用灯帽盖灭酒精灯,是隔绝氧气
【答案】B
【详解】A 、观察图 a,右边的火柴梗斜向下,火焰可以对火柴梗充分加热,提高了火柴梗温度,使其更容易达到着火点,左边的火柴梗由于火焰向上不容易达到着火点,所以左边火柴很快熄灭,右边火柴持续燃烧,A 正确。
B、着火点是物质的固有属性,不能降低。图 b 中铁粉能在空气中燃烧,是因为铁粉与空气的接触面积增大,更容易与氧气接触发生燃烧反应,而不是降低了着火点,B 错误。
C、图 c 中木块的着火点较低,较容易被点燃,燃烧放出的热量可以使蜂窝煤的温度达到着火点,从而引燃蜂窝煤,C 正确。
D 、图 d 中用灯帽盖灭酒精灯,灯帽将酒精灯与空气隔绝,使酒精无法与氧气接触,从而达到灭火的目的,D 正确。
选B。
6.如图所示,将白磷和红磷分装于Y形管的两个支管中,管口系牢小气球将两个支管同时伸入相同深度的热水中。请回答下列问题。
(1)燃烧的是 (填“a”“b”或“c”)处。该处燃着的磷会很快熄灭,原因可能是 。
A.温度降低 B.氧气耗尽 C.试管内产生了二氧化碳气体 D.着火点升高
(2)管口的小气球可以防止 (填化学式)进入空气,从而使该实验绿色化。热水的作用是提供热量和 。
(3)燃烧不当会引起火灾,当图书档案起火时用 灭火器,因为这种灭火器灭火时不留痕迹。
【答案】(1) a B
(2) P2O5 隔绝氧气
(3)二氧化碳/CO2
【详解】(1)该实验中,白磷温度能达到着火点,但红磷温度不能达到着火点,且a处白磷与氧气接触,b处白磷不与氧气接触,则只有a处白磷会燃烧;
A、白磷燃烧放热,温度会升高,不符合题意;
B、白磷燃烧消耗氧气,装置中的氧气耗尽,则白磷会熄灭,符合题意;
C、白磷燃烧生成五氧化二磷,而不会产生二氧化碳,不符合题意;
D、着火点为物质的固有属性,不会改变,不符合题意。
故选B。
(2)白磷燃烧生成五氧化二磷,五氧化二磷有毒,则管口的小气球可以防止P2O5进入空气;
该实验中,热水可提供热量,且还能使烧杯中的白磷隔绝氧气。
(3)二氧化碳灭火器灭火时不会留下痕迹,则可用于图书档案、精密仪器等的灭火。
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第一节 燃烧与灭火
第1课时 燃烧的条件与灭火的原理
一、知识目标
1.理解燃烧的三个条件,能准确描述灭火的原理和方法,能运用燃烧条件和灭火原理分析实际问题。
2.知道着火点是物质本身固有的属性,一般不随意改变,了解不同可燃物着火点不同。
3.了解常见灭火装置(如灭火器)的灭火原理。
二、核心素养目标
1.宏观辨识与微观探析:从宏观的燃烧现象,探析燃烧需要可燃物、氧气、达到着火点三个条件,以及灭火是破坏燃烧条件。
2.证据推理与模型认知:通过实验探究和数据分析,建立燃烧条件和灭火原理的模型,能根据实际情况推理出相应的灭火方法。
3.科学探究与创新意识:通过实验探究燃烧的条件,学习控制变量法在化学实验中的应用,经历“提出问题—猜想假设—实验探究—得出结论”的科学探究过程,提升科学探究能力;思考数字化实验对传统实验的改进,培养创新意识。
一、学习重点
1.燃烧的条件和灭火的原理
2.控制变量法在实验探究中的应用
二、学习难点
1.运用燃烧条件和灭火原理分析实际问题
2.从定量角度探究燃烧的条件
一、探究燃烧的条件
(一)实验分析
1.课件中 “探究燃烧条件” 的实验里,烧杯中加入 80℃热水,铜片上放白磷和红磷,水底也放白磷,实验前请预测:铜片上的白磷、红磷,水底的白磷中,哪些会燃烧?哪些不会燃烧?
答案:预测铜片上的白磷 ,铜片上的红磷和水底的白磷 。
2.已知白磷着火点为 40℃,红磷着火点为 240℃,结合实验预测结果,思考:若铜片上白磷燃烧而红磷不燃烧,能说明燃烧需要什么条件?
答案:能说明燃烧需要温度达到可燃物的 ;80℃的温度达到了白磷的着火点(40℃),但未达到红磷的着火点(240℃),因此白磷燃烧而红磷不燃烧。
(二)深化理解
1.若想让水底的白磷燃烧,你能想到什么方法?请结合燃烧的条件说明理由。
答案:可向烧杯中通入 ;水底的白磷是 ,且热水提供的温度达到了其 (40℃),但缺乏氧气,通入氧气后,白磷满足 “与氧气接触” 的条件,因此能燃烧。
2.课件中数字化实验显示:木条燃烧至熄灭时,容器内氧气体积分数为 11.7%;蜡烛燃烧至熄灭时,氧气体积分数为 15.8%。这组数据说明不同可燃物燃烧对氧气浓度的要求有什么差异?
答案:说明不同物质燃烧所需的 不同;木条燃烧停止时的氧气体积分数(11.7%)低于蜡烛燃烧停止时的氧气体积分数(15.8%),即木条燃烧对氧气浓度的要求更低, 对氧气浓度的要求更高。
3.综合上述实验和分析,你认为燃烧需要同时满足哪三个条件?
答案:燃烧需要同时满足三个条件:一是物质本身是可燃的( );二是可燃物与 接触;三是达到可燃物燃烧所需的最低温度( ),且三个条件缺一不可。
二、认识灭火的原理
1.当酒精洒在桌面上着火时,课件中推荐用湿抹布盖灭,这种方法能灭火的原理是什么?(提示:从破坏燃烧条件的角度分析)
答案:湿抹布可以 (氧气),同时湿抹布能降低温度,使温度低于酒精的 ,从而实现灭火。
2.炒菜时油锅着火,可采用 “用锅盖盖灭” 或 “倒入大量青菜” 两种方法,这两种方法分别通过破坏燃烧的哪个条件来灭火?
答案:“用锅盖盖灭” 是通过 (氧气);“倒入大量青菜” 是通过青菜吸收热量, 以下。
3.森林着火时,设置隔离带是常用的灭火措施,这种措施对应的灭火原理是什么?
答案:设置隔离带是通过清除火场周围的 ,使燃烧因缺少可燃物而停止。
(三)归纳总结
1.结合上述不同场景的灭火方法,你认为灭火的核心思路是什么?灭火的原理可归纳为哪三类?
答案:灭火的核心思路是破坏燃烧所需的条件;灭火的原理可归纳为三类:一是 ;二是使可燃物
(或氧气);三是 度(降至其 以下)。
2.结合本节课所学的燃烧条件和灭火原理,思考:日常生活中,我们可以通过哪些措施预防火灾(如防止可燃物随意堆放)?请列举 2 条具体措施。
答案: .
一、新课引入
活动一:新课导入
问题探究:请分享你在生活中见到的火灾场景。
问题探究:这些火为什么能烧起来?消防员用水为什么能把火扑灭?背后的科学原理是什么?
二、探究燃烧的条件
活动一:实验探究燃烧的条件
问题探究:结合生活实例,谈谈你对物质燃烧条件的猜想。
问题探究:在“在烧杯中加入左右的热水,在水底放入一小块白磷。然后在烧杯上盖一片薄铜片,铜片上一侧放少量的红磷,另一侧放一小块已用吸水纸吸过水的白磷,分别用倒置的小烧杯罩住”的实验中,预测实验现象并思考原因。①②③号哪个白磷或红磷燃烧?
问题探究:为什么要用烧杯罩住白磷或红磷?
问题探究:实验现象的差别是什么原因导致的?能得出哪些结论?
活动二:定量探究燃烧的条件
问题探究:借助氧气传感器做的两组实验:用氧气传感器测量木条在密闭容器内燃烧至熄灭过程中,容器内氧气含量的变化,发现当容器内氧气的体积分数降到时,木条燃烧停止了;用蜡烛代替木条进行上述实验,发现当容器内氧气的体积分数降为时,蜡烛熄灭了。从这两个实验,能对比数据得出哪些结论?
问题探究:这一实验的设计对你在今后的实验探究中有何启示?
典例1:探究可燃物燃烧条件的实验装置如图所示,实验时Y形管中的白磷燃烧,红磷不燃烧。下列说法不正确的是
A.实验现象可以说明燃烧的条件之一是温度达到可燃物的着火点
B.白磷燃烧的反应属于化合反应
C.向水中通入氧气,水中白磷不会燃烧
D.白磷在实验室中可保存在冷水中
典例2:某实验小组同学利用如图装置进行实验。关闭弹簧夹,实验中观察到处红磷不燃烧,处白磷燃烧,处白磷不燃烧,一段时间后处白磷熄灭,待装置冷却至室温后打开弹簧夹(H形管的容积为,白磷足量)。下列说法正确的是
A.对比、两处的现象能得出燃烧需要氧气
B.该实验能得出红磷的着火点比白磷高
C.烧杯中热水的作用仅是隔绝氧气
D.最终量筒中剩余水的体积约为
三、认识灭火的原理
活动三:灭火的原理
问题探究:酒精洒在桌面上引起着火、炒菜时油锅着火、森林着火,你能想到哪些灭火的办法?这些办法的灭火原理是什么?
问题探究:归纳灭火的原理。
活动四:灭火器原理及常见场景灭火
问题探究:灭火器反应的化学方程式为,请解释其灭火原理。
问题探究:列举常见场景的灭火方法和原理。
活动五:火场逃生自救
问题探究:简述“火场逃生自救72字口诀”的内容及意义。
问题探究:在实际火灾场景中,如何运用这些逃生方法?
典例1:火给人类带来文明进步、光明和温暖。但失去控制的火,就会给人类造成灾难。下列相关事故处理正确的是
A.炒菜时油锅着火,用锅盖盖灭
B.厨房内天然气泄漏,立即打开排气扇
C.高层楼房着火,立即打开所有门窗,乘坐电梯逃离
D.家用电器着火,用水扑灭
典例2:火是推动人类文明进步的重要因素,使用不当会引发火灾甚至发生爆炸。下列关于“火”的说法不正确的是
A.若室内起火,不能立即打开所有门窗
B.森林着火时,要离火场不远处伐木形成隔离带
C.用水灭火的主要原理是降低着火点
D.发生火灾逃生时用湿毛巾捂住口鼻,弯腰前行迅速离开火灾现场
一、燃烧条件与灭火原理对应关系表
燃烧的三个条件 灭火的原理 (破坏燃烧条件) 原理逻辑关联 典型示例 (灭火方法 + 原理匹配)
1. 物质为 。 1. 移走(或清除) 。 缺少可燃物,燃烧无法持续 森林着火设置 (清除火场周围树木,移走可燃物)
2. 可燃物与 (或空气)接触。 2. 使可燃物 (或空气) 缺少氧气,氧化反应无法进行 油锅起火用 (隔绝空气,阻止油与氧气接触)
3. 温度达到可燃物的 。 3. 降低温度至可燃物 以下。 温度不满足燃烧最低要求,燃烧停止 楼房着火喷水灭火(水蒸发吸热,降低温度至可燃物 以下)
三者关系: ,缺一不可。 三者关系: ,即可灭火。 灭火是燃烧的逆过程,针对燃烧条件逐一突破 酒精洒桌面着火用 盖灭(既隔绝空气,又降温至着火点以下,同时破坏两个条件)
常见场景灭火方法与原理
着火场景 常用灭火方法 对应的灭火原理 注意事项(错误做法及危害)
酒精洒在桌面起火 用 盖灭 ① (氧气); ② 至酒精着火点以下 不可用水浇灭(酒精密度小于水,会浮在水面继续燃烧,扩大火势)
炒菜时油锅起火 ①用 ; ②倒入大量青菜 ①盖锅盖: ; ②倒青菜:降低油温至油的着火点以下 不可用水浇灭(水遇热油会飞溅,导致烫伤或火势蔓延)
森林着火 ①设置 ; ②人工降雨 / 灭火弹 ①设隔离带:清除 ; ②人工降雨:降低温度至着火点以下 不可盲目扑火(需专业人员操作,避免火势扩大,注意自身安全)
酒精灯失火 用 或湿抹布盖灭) (氧气) 不可用嘴吹灭(可能导致火焰倒吸,引燃灯内酒精)
电器着火 先 ,再用干粉 / 二氧化碳灭火器灭火 ①切断电源:防止触电 ②干粉 / 二氧化碳: ,同时降温 不可用水或泡沫灭火器(水和泡沫导电,易引发触电事故,损坏电器)
油罐着火 覆盖 (或专用油罐灭火器) 隔绝 (氧气),阻止油与氧气接触 不可用水浇灭(油密度小于水,浮在水面燃烧,扩大火势)
1.如图是利用白磷和红磷探究燃烧条件的实验,实验时观察到试管中的白磷燃烧,另一试管中的红磷和水中的白磷不燃烧。下列有关说法不正确的是
A.对比试管中的白磷和红磷,可证明燃烧需要温度达到可燃物的着火点
B.实验中热水的作用只是提供热量
C.该实验装置可防止污染物逸出
D.根据本实验推测,可将白磷放入冷水中保存
2.下列有关燃烧和灭火的说法中,不正确的是
A.二氧化碳灭火器可用于扑灭图书、档案、精密仪器等的失火
B.火灾发生后应用湿毛巾捂住口鼻,降低姿势迅速逃离
C.工厂锅炉用煤加工成粉末状,可使煤燃烧更剧烈、更充分
D.水能灭火,主要是因为水蒸发吸热,降低了可燃物的着火点
考点1探究燃烧的条件
1.《哪吒之魔童闹海》里哪吒与敖丙在战斗中展现了“水火交融”的场景。同学们受到启发,模拟了如图所示的两个实验(实验2试管将白磷倒扣其中)。下列说法错误的是
A.两个实验都能观察到水下白磷燃烧
B.两个实验均可探究出可燃物燃烧需要氧气
C.实验1可以探究出可燃物燃烧需要达到着火点
D.实验2能探究出氮气难溶于水
2.用如图所示的实验,验证可燃物燃烧需要接触氧气,需要补充的是
A.在铜片上放一块白磷
B.在热水中放一块红磷
C.向热水中的白磷持续通N2
D.提高热水的温度至100℃(白磷和红磷的着火点分别为 )
3.某同学用如图装置探究磷燃烧的条件。已知:白磷的着火点为40℃;红磷的着火点为240℃。下列说法正确的是
A.通入O2前,甲中红磷不燃烧,乙中白磷燃烧
B.通入O2后,白磷燃烧,说明物质燃烧的条件只需要O2
C.通入O2后,红磷不燃烧,白磷燃烧,说明可燃物燃烧需要温度达到其着火点
D.80℃水的作用只是提供热量
考点2 认识灭火的原理
4.下列关于燃烧与灭火的说法,正确的是
A.有发光、发热现象的变化一定是燃烧 B.炒菜时油锅起火,可用锅盖盖灭
C.可以通过降低可燃物的着火点来灭火 D.将蜡烛伸入有氧气的集气瓶中,蜡烛立即熄灭
5.下列关于燃烧和灭火现象的解释或分析不正确的是
A.图a中左边火柴很快熄灭,右边火柴持续燃烧,因为右边提高了火柴梗温度,使其更容易达到着火点
B.图b中铁粉能在空气中燃烧,是因为降低了铁粉的着火点
C.图c中用木块引燃蜂窝煤,是因为木块的着火点较低,较容易被点燃
D.图d中用灯帽盖灭酒精灯,是隔绝氧气
6.如图所示,将白磷和红磷分装于Y形管的两个支管中,管口系牢小气球将两个支管同时伸入相同深度的热水中。请回答下列问题。
(1)燃烧的是 (填“a”“b”或“c”)处。该处燃着的磷会很快熄灭,原因可能是 。
A.温度降低 B.氧气耗尽 C.试管内产生了二氧化碳气体 D.着火点升高
(2)管口的小气球可以防止 (填化学式)进入空气,从而使该实验绿色化。热水的作用是提供热量和 。
(3)燃烧不当会引起火灾,当图书档案起火时用 灭火器,因为这种灭火器灭火时不留痕迹。
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