内容正文:
《燃烧和灭火》
一、使用教材:
人民教育出版社 初中九年级化学上册,第七单元课题1《燃烧和灭火》。
二、实验器材:
1.气体爆炸实验探究:气体爆炸实验器(自制)、打火机、气体爆炸极限探究装置(自制)、60mL注射器1个、20mL注射器1个、罐装丁烷气等。
2.粉尘爆炸实验探究:粉尘爆炸实验器(自制)、蜡烛、火柴、面粉、酒精灯、煤油、发胶、丁烷气等。
3.灭火方法探秘:学生自制灭火器、金属碗、灭火器、酒精喷壶、水喷壶、爆竹、木棍、湿抹布、火柴等。
三、实验创新要点:
1.增加可燃性气体爆炸条件实验探究及丁烷气体爆炸极限测定实验,目的让学生通过探究理解爆炸发生的条件,深入理解气体爆炸极限概念,提出避免爆炸发生的方法,以培养学生科学思维能力、实践与创新意识,树立学生化学安全观念。
2.教材实验7-2(粉尘爆炸实验),以往的教具设计中多使用外部鼓入空气吹散面粉的方式引发爆炸,存在由外部鼓入空气使容器内部气压增大发生物理爆炸的可能性(本节课中通过小实验进行验证),本节课使用的自制教具采用内部鼓风机吹散面粉的方式引发粉尘爆炸,设计更加科学,使用也更加方便。
3.灭火方法探秘,课上学生展示自制灭火器灭火操作,培养学生动手操作能力和创新意识;课外拓展实验中分别模拟木柴起火、酒精起火、油锅起火及灭火措施,试验爆炸灭火等实验操作,推动学生课外探索积极性,增进学生对跨学科实践活动的理解,使学生对化学反应的本质有更深的认识。
四、实验原理、实验设计思路:
1.气体爆炸实验器,由脉冲点火器和一个空塑料盒组合而成,使用时向塑料盒内充入丁烷气体(来自普通打火机),摁下点火开关利用脉冲点火器产生的电火花即可引起爆炸。课上探究实验中可对密闭空间、可燃物、氧气、爆炸极限、点火源等因素分别进行试验,通过定性或半定量实验得出爆炸发生的条件及预防爆炸的一些措施。
2.粉尘爆炸实验器,主要部分是一个密闭的透明塑料筒,核心部分为一个改装的微型鼓风机,由鼓风机吹散面粉,悬浮状态下的粉尘遇蜡烛火焰急速燃烧引起爆炸,使用本装置还可对影响爆炸的可能因素如密闭空间、明火、粉尘颗粒大小等进行探究,以得出粉尘爆炸发生的条件和防止粉尘爆炸应采取的措施。
3.学生自制灭火器,由化学兴趣小组在老师指导下完成,容器采用密封性较好的饮料瓶,瓶内装有稀盐酸,塑料试管中装入小苏打粉末,使用时将容器倾倒后两种药品接触即可产生大量气体,液体自瓶盖喷嘴喷出有效扑灭火灾。课外拓展实验中模拟各种灭火、闪燃等场景均在空旷区域且相对安全的环境下进行,通过活动增强学生对化学的探究兴趣,深入理解化学在生产、生活中的重要作用,提高学生防火防爆安全意识。
五、实验教学目标
1.认识爆炸反应原理、发生条件及预防措施,树立物质变化观,认识到化学反应遵循一定规律。
2.运用比较、综合、归纳等科学方法,在解决真实情境中形成创新意识和实践能力。
3.在体验科学探究过程中,培养学生思维能力,分析解决问题的能力、提高学生的科学素养,形成运用技术与工程方法设计、制做及使用相关实验仪器能力。
4.培养学生对化学知识的好奇心与探究欲,形成运用化学知识对实际问题作出判断的意识。
六、实验教学内容
1.演示气体爆炸实验、定性探究气体爆炸条件,半定量探究爆炸极限,定量测定丁烷爆炸极限。
2.演示粉尘爆炸实验,探究粉尘爆炸条件。
3.展示自制灭火器灭火操作,课外拓展实验模拟木柴、酒精、油锅等起火后的灭火,演示爆炸灭火、爆燃现象。
七、实验教学过程
创设情境,导入新课
由央视《加油!向未来》栏目《美味厨房会爆炸》中粉尘爆炸引出课题。
环节一、气体爆炸实验探究
教师演示:用气体爆炸实验器演示丁烷与空气混合气体爆炸实验(如图1)。
图1 教师演示可燃性气体爆炸实验
提出问题:猜想气体爆炸需要哪些条件?如何设计实验并验证?
讨论与验证:各小组讨论讨论实验方案,并将猜想分别验证(如图2),得出气体爆炸需要的条件。
图2 半定量探究爆炸极限
实验展示:各小组派代表展示一个爆炸条件的验证实验。
讨论及交流:预防爆炸可以采取哪些措施?
课外拓展实验:利用自制可燃性气体爆炸极限测定装置测定丁烷气体的爆炸极限。(如图3、表1)
图3定量测定丁烷在空气中爆炸极限
实验
序号
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
丁烷体积
1mL
2mL
2.5mL
3mL
4mL
5mL
6mL
7mL
8mL
9mL
10mL
混合气体体积
120mL
120mL
120mL
120mL
120mL
120mL
120mL
120mL
120mL
120mL
120mL
丁烷体积分数
0.8%
1.7%
2.1%
2.5%
3.3%
4.2%
5.0%
5.8%
6.7%
7.