内容正文:
课题18 燃烧及其调控
2022版课程标准
内容要求 通过实验探究认识燃烧的条件,理解燃烧和灭火的原理及其在生活中的应用,初步学会调控化学反应的重要意义。
学业要求 能运用变量控制思想设计燃烧条件等实验探究方案。
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续表
2022版课程标准
学习活动建议 实验探究活动:探究燃烧的条件。
项目式学习活动:设计和编制可用于探究燃烧条件的计算机小程序;探讨酒精等易燃品的安全使用等科学议题;选择燃料,设计奥运火炬。
情境素材建议 燃料燃烧不充分带来的煤气中毒等危害,火炬、酒精灯、燃气灶、煤炉、柴炉等燃烧的调控措施,各种燃烧和爆炸现象及灭火方法,家庭用电、用气及不同材料燃烧引起的火灾与施救,面粉厂、煤粉厂、加油站、矿井等的防燃、防爆措施。
考情分析
年份 题号/题型/分值 考查内容 情境素材
2023 22/化学与工程/1分 高铁禁止携带火种的原因 中国高铁
29/实验设计/6分 灭火原理的探究 设计实验探究灭火的原理
30/科学探究/1分 焚烧垃圾时产生CO的原因 探究垃圾焚烧产生的气体成分
年份 题号/题型/分值 考查内容 情境素材
2022 6/选择题/2分 燃烧的条件 点燃装有半杯水的纸杯
24/关注生活现象/1分 释放剩余燃料的目的 返回舱的安全返回
2021 24/关注生活现象/1分 木制建筑严禁烟火的理由 保护西侯度遗址上的木制建筑
2020 8/选择题/0.5分 白磷在水中燃烧的实验装置 课堂实验
续表
复习策略
本课题内容较为基础,建议用1课时进行复习,主要围绕燃烧的条件、调控以及爆炸与安全常识进行复习。
考点一 燃料的燃烧
1. 引导学生运用控制变量的思想设计实验探究燃烧的条件,在此基础上进一步探究灭火的原理。在简易灭火器的设计与制作的实验中,充分发挥学生的创新思维,同时在具体实验装置的设计中体现绿色化学意识。
2. 通过紧密联系生产生活实际,引导学生关注燃烧的调控在生产生活中的应用,充分提升学生的综合实践能力。
考点二 爆炸与安全常识
1. 通过比较物理爆炸和化学爆炸,提升学生对物质变化的认识,如化学变化的过程中同时发生物理变化,但物理变化过程中不一定有化学变化。
2. 教学时可结合生产生活中的素材,如家庭用电、用气、不同材料燃烧引起的火灾与施救方法,面粉厂、加油站、矿井等场所的防燃、防爆措施,帮助学生理解爆炸发生的条件,提升消防安全意识与自救互救能力。
考点一 燃料的燃烧
中考考点突破
定义: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
只有三个条件同时满足,燃烧才能发生
可燃物
______________
_______________________________
条件
1.燃烧
氧气(或空气)
达到燃烧所需的最低温度(着火点)
5年3考
充分燃烧
①有足够的_____________
例如:做饭时,适当调大燃气灶或煤炉的进风口等
②燃料与空气有足够大的________
例如:燃煤时,将煤块粉碎等
充分燃烧
灭火原理
2.燃烧的调控
氧气(或空气)
接触面
条件
意义:提高燃料的利用率,节约能源,减少环境污染
只需破坏一个燃烧条件就可以达到灭火目的
清除可燃物或使可燃物与其他物品隔离
__________________
_______________________
灭火原理
隔绝氧气(或空气)
使温度降低到着火点以下
3. 实验 燃烧的条件
实验目的 燃烧条件的探究
实验原理 运用控制变量法,利用白磷、红磷都是可燃物且着火点不同探究燃烧的条件
实验装置
热水(作用: _____
____________________________________
________________)
白磷与氧气隔绝、提
供热量使铜片上白磷
使水下
的温度达到着火点
续表
实验现象 ①处白磷 燃烧
②处红磷 不燃烧
③处白磷 不燃烧 不通氧气,热水中的白磷 不燃烧
通入氧气后, 热水中的白磷燃烧
实验分析 (1)对比①②,说明可燃物燃烧的条件是 温度达到可燃物的着火点
(2)对比①③,说明可燃物燃烧的条件是 与氧气(或空气)接触 对比通入氧气前后水中白磷的现象,说明可燃物燃烧的条件是 可燃物与氧气(或空气)接 触
燃烧
不燃烧
不燃烧
不燃烧
热水中的白磷
燃烧
温度达到可燃物的
着火点
与氧气(或空气)
接触
可燃物与氧气
(或空气)接触
续表
实验结论 燃烧需要的条件:可燃物、氧气(或空气)、温度达到可燃物的着火点,三者缺一不可
(1)本实验采用了对比的实验方法
(2)装置改进
改进后的装置的优点是_____________________________
__________________________
避免白磷在空气中燃烧生成的
五氧化二磷逸散,污染空气
反思与交流
13
4. 实验 简易灭火器的设计与制作
提出问题 通常使用的灭火器的原理是什么?如何设计与制作简易灭火器?
实验步骤
实验现象
及分析 步骤 现象 分析
Ⅰ 蜡烛火焰熄灭 __________________________
Ⅱ 蜡烛正常燃烧 同时具备燃烧的三个条件
Ⅲ 蜡烛火焰熄灭 ________________________________________________________________ __________
蜡烛与空气(或氧气)隔绝
生成的二氧化碳不能燃烧也不支持燃烧,且密度比空气大,使蜡烛与空气(或氧
气)隔绝
实验
结论 灭火原理就是破坏燃烧的条件
设计与制作 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,如下图所示:
(1)灭火器反应原理(用化学方程式表示):_____________________________________
Na2CO3 +2HCl == 2NaCl + CO2↑ +H2O
续表
设计与制作 (2)灭火原理:①相同条件下,喷出的二氧化碳不能燃烧也不支持燃烧,且密度比空气大,隔绝空气;② 喷出的水受热蒸发吸收热量,使温度降到可燃物着火点以下
(3)盐酸若使用浓盐酸其优点是__________________________
实验时需特别注意安全,原因是_______________
_______________________________________________________
续表
灭火速度快
浓盐酸浓度高,反应速率快,
浓盐酸具有腐蚀性
(或浓盐酸具有挥发性,挥发出的HCl对人体有害,合理即可)
【总结】常用灭火方法及原理
灭火实例 灭火方法 灭火原理
熄灭燃气灶 关闭燃气开 清楚可燃物
森林着火 砍掉树木,形成隔离带 清除可燃物
油锅着火 用锅盖盖灭 可燃物与空气(或氧气)隔绝
放入较多的蔬菜 降温至可燃物的着火点以下
熄灭酒精灯 用灯帽盖灭 可燃物与空气(或氧气)隔绝
关闭燃气开关
清除可燃物
可燃物与空气(或氧气)隔绝
降温至可燃物的着火点以下
用灯帽盖灭
续表
灭火实例 灭火方法 灭火原理
酒精灯洒出的酒精在桌子上燃烧 用湿抹布盖灭 可燃物与空气(或氧气)隔绝
房屋着火 用高压水枪灭火 降温至可燃物的着火点
图书、精密仪器着火 使用二氧化碳灭火器灭火 可燃物与空气隔绝
电器着火 切断电源,使用 灭火器灭火 隔绝空气,降温至可燃物的着火点以下
用湿抹布盖灭
降温至可燃物的着火点以下
可燃物与空气隔绝
干粉
针对训练
1.(2024安徽)如图是我国西汉青铜雁鱼灯及其示意图。灯油燃烧时,烟气通过鱼身和雁颈导入雁体内水中,减少对室内空气的污染。下列说法错误的是( )
D
A. 该灯使用的青铜是一种金属材料
B. 产生烟尘的原因是灯油不完全燃烧
C. 转动灯罩隔绝空气,可使灯火熄灭
D. 水能吸收烟尘,还能吸收一氧化碳
2.(2022山西)在一次家庭小实验中,当点燃装有半杯水的纸杯时,发现水面以下部分没有燃烧,其主要原因是( B )
A. 纸杯着火点变低
B. 温度低于着火点
C. 与氧气接触面太小
D. 纸杯不是可燃物
B
3. (原创)实验探究小组的同学们对燃烧的条件探究实验进行改进设计(如下图),已知白磷的着火点为40 ℃,红磷的着火点为260 ℃,有关实验分析正确的是 ( )
C
A. 气球的大小必须相等
B. 白磷和红磷均会燃烧
C. 该实验有利于防止空气污染,更加环保
D. 该实验说明燃烧需要可燃物与氧气接触
4.(2024烟台改编)航天员在燃烧科学实验柜中以甲烷为燃料进行在轨点火燃烧实验,观察到甲烷火焰与地面上对照实验的火焰相比,显得短而圆,且微弱。下列有关实验分析正确的是( )
D
A. 空间站中甲烷燃烧不需要氧气
B. 空间站中甲烷分子发生了改变
C. 燃烧科学实验柜对其防火性能没有要求
D. 火焰形状的改变与空间站失重条件有关
5. 一体式气炉是户外露营时的常见装备,正确使用炉具对户外露营至关重要。图中a处镂空设计的目的是 。在使用完毕后要及时关闭气阀,从而熄灭气炉,其灭火的原理是 。
使燃料与空气充分接触,燃烧更充分
清除可燃物
拿分技巧
在分析有关“充分燃烧”的实际问题时需特别注意审题,仔细分析是提供了充足的空气,如增大灶具的进风口;还是增大了燃料与空气的接触面积,如将固体燃料粉碎。
6.新课标素材(原创)2024 年巴黎奥运会火炬整体呈香槟色,以钢为材料,钢属于 材料。火炬使用可再生氢和生物丙烷的混合物作燃料,与传统化石燃料相比可减少碳的排放。其中丙烷的化学式为 C3H8,其燃烧会生成二氧化碳与水,请写出该反应的化学方程式: 。
金属
C3H8 + 5O2 3CO2 + 4H2O
新课标情境素材建议:火炬、酒精灯、燃气灶、煤炉、柴炉等燃烧的调控措施
7. 燃烧与灭火和我们的生活有着密切的联系,下面是探究燃烧与灭火的小实验,请回答有关问题:
(1)实验步骤:①点燃一支蜡烛,在其上方扣一个烧杯,如图1;②点燃两支长短不一的蜡烛,将两支蜡烛扣在一个烧杯中,如图2;③观察现象。
(2)实验原理:燃烧需要同时满足物质具有可燃性;可燃物与氧气(或空气)接触; 这三个条件。
可燃物的温度达到着火点
(3)实验现象:蜡烛熄灭,同时烧杯内壁会变黑,且图二中 (填“高处”或“低处”)的蜡烛先熄灭。
(4)实验结论:该实验的灭火原理是可燃物与氧气(或空气)隔离。
高处
【问题与思考】
(1)蜡烛燃烧会产生CO2气体,检验CO2的方法是
(用化学方程式表示)。
(2)实验现象提示我们,在楼房着火时正确的逃生方法是
。
CO2 + Ca(OH)2 = CaCO3↓+ H2O
住口鼻,低下身子沿墙壁或贴近地面跑出火灾区(合理即可)
用湿毛巾捂
考点二 爆炸与安全常识
爆炸与安全知识
爆炸
常见消防安全标志
5年2考
考点二 爆炸与安全常识
定义:可燃物在有限的空间内急剧地燃烧,会在 短时间内聚积大量的热,使气体体积迅速膨胀而引起爆炸
爆炸
常见的爆炸
可燃性气体:煤矿瓦斯爆炸、液化石油气、天然气、煤气等生活燃气爆炸
可燃性粉尘:面粉、纤维粉、煤粉等爆炸
可燃性液体:油罐爆炸、加油站爆炸等
有些爆炸因物理变化引起,如:轮胎爆炸、气球爆炸等
禁止烟火
禁止吸烟
常见消防安全标志
【总结】 生活中的安全常识:
(1)发现家中天然气、煤气或液化石油气等泄漏,应 立即关闭阀门并开窗通风,千万不能开灯或点火检查或打开排气扇等。
(2)室内起火时,不能打开门窗通风,以免火势变大。
(4)加油站、加气站禁止接打电话,禁止吸烟,严禁烟火。
(5)进入枯井、深洞或菜窖前应做灯火试验的原因是 枯井、深洞或菜窖中含有较高浓度的CO2 ,但启用闲置的沼气池前,切不可用燃着的蜡烛进行灯火试验。
(3)发现火险或遭遇火灾,如果火势较大或有蔓延的趋势,应立即拨打119火警电话,并采取必要的自救措施,如用 湿毛捂住口鼻,低下身子贴近地面或沿墙壁跑离着火区域等。
立即关闭阀门
并开窗通风
枯井、深洞
或菜窖中含有较高浓度的CO2
湿毛巾
针对训练
1. 下列有关爆炸的变化属于化学变化的是 ( )
A. 天然气爆炸 B. 电灯泡爆炸 C. 气球爆炸 D. 轮胎爆炸
A
2. (原创)2024年5月,我国规模最大LNG运输船建造项目首制船交付,可装载17.4万立方米液化天然气,能满足700万个家庭一个月的用气需求,其运营时船体需张贴的图标为 ( )
D
3.(原创)根据国家消防救援局的统计,目前电动自行车火灾呈上升趋势,下面做法能有效预防电动车火灾事故的是 ( )
A. 控制充电时间 B. 提倡室内充电
C. 改装废旧电池 D. 私拉电线充电
新课标情境素材建议:加油站、矿井等的防燃、防爆措施
4. 新课标素材(原创)进入加油站时,下列行为容易引发火灾及爆炸事故的是( )
A. 减速有序进站 B. 停车熄火加油
C. 禁止敲打铁器 D. 手机拨打电话
A
D
5. 日常消防,预防为主。家庭生活中与用火有关的以下做法,错误的是 ( )
A. 火不离人 B. 随手关火 C. 水灭油火 D. 定期检查
6. 教材素材(原创) 化学兴趣实验小组的同学们在老师的指导下利用自热盒饭中的发热包(主要成分是生石灰)进行实验探究。同学们在塑料瓶中加入适量水和发热包粉末,拧紧瓶盖后迅速离开,观察到塑料瓶爆炸。有关实验分析正确的是 ( )
A. 生石灰是Ca(OH)2
B. 生石灰与塑料反应使瓶体破裂
C. 使用发热包时应保证透气孔畅通
D. 瓶内热能转化为化学能
C
C
7. 粉尘爆炸是悬浮在空气中的可燃性固体微粒接触到火焰或电火花等火源时,在密闭空间达到爆炸极限而发生的剧烈化学反应的现象。下列有关粉尘爆炸实验说法正确的是( )
A. 剧烈燃烧一定会引起爆炸
B. 燃着的蜡烛可升高面粉着火点
C. 鼓气是为了增大氧气的含量
D. 由该实验可知面粉加工厂必须严禁烟火
D
8. (原创) 2024年 6月 25日,郑州新力电力有限公司用时约 20秒成功完成了热电厂 3座烟囱和 3座 冷却塔的爆破拆除。爆破拆除需要通过精确的计算,再战略性地布置炸药以及定时引爆来完成,炸药爆破是将 能经一系列转化最终变为机械能,运用爆破拆除还需要注意的安全事项有 。
化学
设置警戒线,避免伤及群众(合理即可)
9.(原创)中俄东线天然气管道关键性工程——长江盾构穿越工程,是目前世界油气领域单向盾构掘进距离最长、埋深最深、口径最大、施工条件最复杂的油气管道穿江盾构工程。天然气主要成分是 (写名称)。油气管道的质量和 必须严格按照标准进行施工,管道输气前需注入氮气,其目的是
。
气密性(合理即可)
甲烷
排尽管道内的空气,防止
爆炸
$$