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火催生了人类文明,从茹毛饮血到美味佳肴,从简单石器打磨到精美的瓷器烧制,从火药发明使用到航天技术,无不经历着火的洗礼.火在给人类带来福祉的同时,也带来了灾难,在一次次生命财产惨痛损失的感召下,促使人类对燃烧和灭火的重视和研究.为此,初中化学教材引入了燃烧和灭火.为更好地理解和把握这部分知识,现将燃烧和灭火作一梳理.
一、燃烧条件和灭火原理
燃烧条件:(1)物质具有可燃性.(2)可燃物与氧气接触.(3)可燃物达到燃烧所需要的最低温度(着火点).
灭火原理:破坏燃烧的一个条件.
灭火方法:(1)将可燃物撤离可燃区,与火源隔离.(2)将燃烧的可燃物与空气隔离.(3)使用大量的冷却剂(如水、干冰等)使燃烧物冷却,让燃烧物的温度降到着火点以下.
二、探究燃烧条件的类型及变量
控制
1.不同物质涉及一个相关变量
变量1:可燃物
设计实验:如用玻璃棒蘸水点燃,用燃烧匙盛小石子等物质点燃.
现象:不燃烧.
结论:没有可燃性的物质不能燃烧.
变量2:氧气(空气)
设计对比实验:如在实验桌上点燃两支蜡烛,将其中一支用玻璃杯倒扣或其他形式密封.
现象:被密封的蜡烛火焰熄灭.
结论:没有氧气(空气)物质不能燃烧.
变量3:温度
设计对比实验:如用火柴分别点燃纸、木条、煤块,观察物质燃烧的难易和所需时间.
现象:纸条先燃烧,其次是木条,难燃的是煤块.
结论:物质燃烧需要一定的温度.
2.同一可燃物质涉及两个相关变量
例如,利用白磷探究燃烧条件的实验设计.
相关变量为温度、氧气,在实验中需要控制一个变量.
列举如下:(1)控制变量氧气.在两只烧杯内分别加入适量的80℃的温水,然后将两粒白磷放入烧杯内,对着其中一只烧杯中的白磷,用玻璃管通入氧气.
(2)控制变量温度.在两只烧杯内分别加入适量的低于40℃和高于40℃(白磷的着火点)的温水,然后将两粒白磷放入烧杯,分别用玻璃管通入氧气.
三、燃烧与灭火案例
1.趣味性案例
烧不坏的手绢.将2体积95%的酒精和1体积的水混合.把一块棉布手绢浸入配好的混合溶液中,浸透后取出,轻轻拧干,用坩埚钳夹持,在酒精灯上点燃,并轻轻抖动手绢.
实验现象:手绢在燃烧,最终却没有烧坏.
原因分析:酒精的着火点低,故酒精燃烧,燃烧产生的热量被蒸发的水分所消耗,温度不能达到棉布的着火点,所以手绢不燃烧.
实验设计目的:引发学生的好奇心,进一步加深对燃烧条件的认识.
类似趣味性案例:烧不断的棉线,不怕疼的嘴——口中吐火,纸盒煮水等(原因不尽相同).
2.安全性案例
粉尘的燃烧和爆炸实验.该实验设计见沪教版第91页观察与思考.该实验可分两种情况处理:(1)不盖灌盖挤压洗耳球.(2)盖上灌盖挤压洗耳球,观察发生的现象.
实验结果:(1)燃烧.(2)爆炸.
原因分析:(1)有延伸的燃烧空间.(2)燃烧的空间受限.
实验设计目的:燃烧处理要用恰当的方法.防止安全事故发生.
类似案例:生产生活中的事例.如高温下汽车的燃烧和爆炸,化工厂、面粉厂、煤矿的燃烧爆炸,油锅着火,电器的燃烧爆炸,家庭火灾等.
3.问题案例
在习题教学中,常遇到一些探究题目,教师可将典型问题作为案例,设置实验探究.如铜圈灭火问题.
实验设计:把铜丝绕成螺旋状,随即罩在酒精灯火焰上,火焰熄灭.反复多次,火焰却不灭.
原因分析:铜丝吸收热量,温度降至酒精的着火点以下,酒精灯火焰熄灭.反复多次铜丝温度升高,吸收热量减少,温度不能降至酒精的着火点以下,火焰不熄灭.
设计目的:在变量随即改变的情况下,燃烧亦有所变化,深入理解灭火的原理,体现知识的活学与创新.
四、燃烧的延伸——燃烧法解决
的问题
1.燃烧法测定空气中氧气的体积含量.
2.燃烧法推断物质的组成元素.
3.燃烧法引入氧化反应、化合反应等概念.
4.燃烧法鉴别物质.
5.燃烧法除杂.
总之,燃烧和灭火在初中教材中是重要内容.充分利用探究案例,分析理解相应知识是本节教学的突出方法.如此,学生不仅掌握了知识,提高了实验技能,而且培养了思维能力.
一、燃烧条件和灭火原理
燃烧条件:(1)物质具有可燃性.(2)可燃物与氧气接触.(3)可燃物达到燃烧所需要的最低温度(着火点).
灭火原理:破坏燃烧的一个条件.
灭火方法:(1)将可燃物撤离可燃区,与火源隔离.(2)将燃烧的可燃物与空气隔离.(3)使用大量的冷却剂(如水、干冰等)使燃烧物冷却,让燃烧物的温度降到着火点以下.
二、探究燃烧条件的类型及变量
控制
1.不同物质涉及一个相关变量
变量1:可燃物
设计实验:如用玻璃棒蘸水点燃,用燃烧匙盛小石子等物质点燃.
现象:不燃烧.
结论:没有可燃性的物质不能燃烧.
变量2:氧气(空气)
设计对比实验:如在实验桌上点燃两支蜡烛,将其中一支用玻璃杯倒扣或其他形式密封.
现象:被密封的蜡烛火焰熄灭.
结论:没有氧气(空气)物质不能燃烧.
变量3:温度
设计对比实验:如用火柴分别点燃纸、木条、煤块,观察物质燃烧的难易和所需时间.
现象:纸条先燃烧,其次是木条,难燃的是煤块.
结论:物质燃烧需要一定的温度.
2.同一可燃物质涉及两个相关变量
例如,利用白磷探究燃烧条件的实验设计.
相关变量为温度、氧气,在实验中需要控制一个变量.
列举如下:(1)控制变量氧气.在两只烧杯内分别加入适量的80℃的温水,然后将两粒白磷放入烧杯内,对着其中一只烧杯中的白磷,用玻璃管通入氧气.
(2)控制变量温度.在两只烧杯内分别加入适量的低于40℃和高于40℃(白磷的着火点)的温水,然后将两粒白磷放入烧杯,分别用玻璃管通入氧气.
三、燃烧与灭火案例
1.趣味性案例
烧不坏的手绢.将2体积95%的酒精和1体积的水混合.把一块棉布手绢浸入配好的混合溶液中,浸透后取出,轻轻拧干,用坩埚钳夹持,在酒精灯上点燃,并轻轻抖动手绢.
实验现象:手绢在燃烧,最终却没有烧坏.
原因分析:酒精的着火点低,故酒精燃烧,燃烧产生的热量被蒸发的水分所消耗,温度不能达到棉布的着火点,所以手绢不燃烧.
实验设计目的:引发学生的好奇心,进一步加深对燃烧条件的认识.
类似趣味性案例:烧不断的棉线,不怕疼的嘴——口中吐火,纸盒煮水等(原因不尽相同).
2.安全性案例
粉尘的燃烧和爆炸实验.该实验设计见沪教版第91页观察与思考.该实验可分两种情况处理:(1)不盖灌盖挤压洗耳球.(2)盖上灌盖挤压洗耳球,观察发生的现象.
实验结果:(1)燃烧.(2)爆炸.
原因分析:(1)有延伸的燃烧空间.(2)燃烧的空间受限.
实验设计目的:燃烧处理要用恰当的方法.防止安全事故发生.
类似案例:生产生活中的事例.如高温下汽车的燃烧和爆炸,化工厂、面粉厂、煤矿的燃烧爆炸,油锅着火,电器的燃烧爆炸,家庭火灾等.
3.问题案例
在习题教学中,常遇到一些探究题目,教师可将典型问题作为案例,设置实验探究.如铜圈灭火问题.
实验设计:把铜丝绕成螺旋状,随即罩在酒精灯火焰上,火焰熄灭.反复多次,火焰却不灭.
原因分析:铜丝吸收热量,温度降至酒精的着火点以下,酒精灯火焰熄灭.反复多次铜丝温度升高,吸收热量减少,温度不能降至酒精的着火点以下,火焰不熄灭.
设计目的:在变量随即改变的情况下,燃烧亦有所变化,深入理解灭火的原理,体现知识的活学与创新.
四、燃烧的延伸——燃烧法解决
的问题
1.燃烧法测定空气中氧气的体积含量.
2.燃烧法推断物质的组成元素.
3.燃烧法引入氧化反应、化合反应等概念.
4.燃烧法鉴别物质.
5.燃烧法除杂.
总之,燃烧和灭火在初中教材中是重要内容.充分利用探究案例,分析理解相应知识是本节教学的突出方法.如此,学生不仅掌握了知识,提高了实验技能,而且培养了思维能力.