7.1燃料的燃烧课件-2024-2025学年九年级化学人教版（2024）上册

课题1 燃料的燃烧 目录 01 探究新知-燃烧的条件 02 灭火的原理 03 探究：简易灭火器的设计与制作 04 灭火器及其灭火原理和适用范围 05 探究新知- 燃料燃烧的调控—— 易燃物和易爆物的安全知识 课堂导入 17世纪德国炼金术士勃兰特在蒸发尿液时，意外发现一种能在黑暗中发光的白色蜡状物质，这便是人类首次发现的白磷。当时欧洲贵族将白磷制成的"鬼火"用于宴会表演，却不知其40℃的极低着火点常引发火灾事故。这一发现推动了人们对燃烧本质的探索。 问题1：为何白磷比红磷更易自燃？ 问题2：从白磷的储存方式推测燃烧需要哪些条件？ 探究新知-燃烧的条件 PART 问题 燃烧的发生需要哪些条件？ 预测 根据红磷在氧气中燃烧的事实，可以推测燃烧可能与可燃物、氧气以及温度等因素有关。 实验步骤 1. 在500mL烧杯中加入300mL热水，并放入用硬纸圈圈住的一小块白磷，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（如图7-3Ⅰ）。观察现象。 图7-3 探究燃烧的条件实验示意图 实验步骤 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，如图7-3Ⅱ）。观察现象。 实验现象 1. 铜片上的白磷燃烧，产生火焰；红磷不燃烧；热水中的白磷也不燃烧。 2. 当向热水中的白磷通入氧气（或空气）后，白磷开始燃烧，产生火焰。 分析与结论 1. 实验步骤(1)中铜片上白磷燃烧而红磷不燃烧的事实，说明燃烧需要达到一定的温度（着火点）。 2. 实验步骤(1)中铜片上白磷燃烧而热水中白磷不燃烧的事实，说明燃烧还需要氧气（或空气）。 3. 实验步骤(2)中向热水中通入氧气（或空气）后白磷燃烧的事实，再次说明燃烧需要氧气（或空气）。 综合上述分析，燃烧需要以下三个条件： 1. 可燃物； 2. 氧气（或空气）； 3. 达到燃烧所需的最低温度（着火点）。 图7-4 燃烧条件示意图 灭火的原理 PART 情境 火灾是日常生活中常见的安全隐患，燃烧若失去控制，可能对人类生命财产造成巨大损失。例如，森林火灾（见下图）会破坏生态系统，威胁人类居住环境。因此，了解灭火原理和方法至关重要。 图7-5 消防员在森林火场开展灭火作业 【问题】： 1. 燃烧需要哪些条件？ 2. 如何通过控制燃烧条件来实现灭火？ 活动1：分析生活中的灭火实例 【任务】：结合以下灭火措施，分析其应用的原理。 炒菜时油锅中的油不慎着火，可用锅盖盖灭或放入较多的蔬菜； 堆放杂物的纸箱着火时，可用水浇灭； 油罐着火时需用水喷淋，使罐体降温； 在森林中或森林与村庄之间设置防火隔离带。 活动2：归纳灭火原理 【任务】：根据燃烧的条件及上述灭火实例，总结灭火的基本原理。 知识点总结 1. 清除可燃物或使可燃物与其他物品隔离，可以达到灭火的目的。 2. 隔绝氧气（或空气），可以达到灭火的目的。 3. 使温度降到着火点以下，可以达到灭火的目的。 4. 灭火的原理是破坏燃烧的条件。 探究：简易灭火器的设计与制作 PART 探究：简易灭火器的设计与制作 问题 如何利用化学反应原理设计并制作简易灭火器？通常使用的灭火器的原理是什么？ 预测 A：灭火器可能通过产生二氧化碳气体来隔绝空气，从而达到灭火的效果。 B：简易灭火器可能需要两种物质反应生成二氧化碳气体，例如碳酸钠和盐酸。 C：灭火器的设计需要考虑反应速率、气体生成量以及装置的安全性。 实验步骤 1. 点燃三支蜡烛，分别进行以下实验操作： 在第一支蜡烛上直接扣上一个烧杯，观察现象。 将第二支蜡烛放入一个烧杯中，不加入任何化学物质，观察现象。 将第三支蜡烛放入另一个烧杯中，向烧杯内加入适量的碳酸钠溶液和盐酸，观察现象。 图7-6 蜡烛燃烧实验示意图 实验步骤 2. 根据实验Ⅲ的化学反应原理，设计并制作简易灭火器： 准备一个透明塑料瓶，在瓶内分隔出两个区域，一个区域放置碳酸钠粉末，另一个区域放置稀盐酸。 使用隔板或类似装置将两者分开，确保在使用前不会接触。 当需要使用时，移除隔板使碳酸钠与盐酸混合，观察气体生成情况。 图7-7 简易灭火器原理示意图 实验现象 1. 第一支蜡烛被烧杯扣住后，火焰逐渐熄灭，说明缺氧导致燃烧停止。 2. 第二支蜡烛在烧杯中继续燃烧，直到氧气耗尽才熄灭，说明燃烧需要氧气。 3. 第三支蜡烛在碳酸钠与盐酸反应后迅速熄灭，说明生成的二氧化碳气体隔绝了空气中的氧气，阻止了燃烧。 分析与结论 1. 灭火器的原理是通过化学反应生成大量二氧化碳气体，覆盖在可燃物表面，隔绝空气中的氧气，从而达到灭火的效果。 2. 实验Ⅲ中碳酸钠与盐酸反应的化学方程式为：___________________________________. 3. 简易灭火器的设计需要考虑反应速率、气体生成量以及装置的安全性和便携性。通过本实验，我们验证了二氧化碳气体的灭火效果，并成功设计了一个简易灭火器模型。 灭火器及其灭火原理和适用范围 PART 情境 在日常生活中，火灾是一种常见的安全隐患。如果发现火险或遭遇火灾，需要根据现场情况选择合适的灭火方法和器材。例如，在厨房中油锅起火时，使用水基型灭火器可能适得其反；而在图书馆内发生火灾时，二氧化碳灭火器则是更好的选择。 图示为干粉灭火器的结构与工作原理。 【问题】： 1. 干粉灭火器、二氧化碳灭火器和水基型灭火器的灭火原理分别是什么？ 2. 不同类型的灭火器适用于哪些场景？ 活动1：分析干粉灭火器的灭火原理 【任务】：结合教材内容，分析干粉灭火器的工作原理及其适用范围。 【结论】： 活动2：探讨二氧化碳灭火器的特点与适用场景 【任务】：结合教材内容，分析二氧化碳灭火器的工作原理及其适用范围。 【结论】： 活动3：研究水基型灭火器的作用机制 【任务】：结合教材内容，分析水基型灭火器的工作原理及其适用范围。 【结论】： 知识点总结 1. 干粉灭火器利用压缩氮气吹出干粉，通过隔绝空气实现灭火，适用于扑灭一般火灾、油类火灾和气体火灾。 2. 二氧化碳灭火器储存液态二氧化碳，灭火时喷出，通过降温与隔绝空气实现灭火，适用于扑灭图书、档案、贵重设备和精密仪器等场所的火灾。 3. 水基型灭火器通过产生的泡沫覆盖燃料表面，隔绝空气实现灭火，适用于扑灭非水溶性可燃液体和固体材料引起的火灾。 探究新知- 燃料燃烧的调控—— 易燃物和易爆物的安全知识 PART 情境 加油站、油库、面粉加工厂、纺织厂和煤矿的矿井内，常可见到“严禁烟火”等字样或消防安全标志。这些场所的空气中常混有可燃气体或粉尘，一旦遇到明火，就可能发生爆炸事故。例如，面粉加工厂中漂浮的面粉颗粒与空气混合后，达到一定浓度时，遇火源可能引发剧烈燃烧甚至爆炸。 图7-9 加油站严禁烟火 【问题】： 1. 为什么在加油站、面粉加工厂等场所需要严格禁止烟火？ 2. 易燃物在有限空间内急剧燃烧时，为什么会引起爆炸？ 活动1：分析易燃物燃烧引发爆炸的原因 【任务】：结合教材内容，分析易燃物在有限空间内急剧燃烧时，气体体积迅速膨胀的原因及其后果。 【结论】： 活动2：探讨可燃气体或粉尘引发爆炸的条件 【任务】：结合面粉加工厂和煤矿矿井的例子，分析可燃气体或粉尘引发爆炸需要满足哪些条件。 【结论】： 活动3：理解“严禁烟火”的重要性 【任务】：观察图7-9和图7-10，结合教材内容，说明在加油站、油库等场所设置“严禁烟火”标志的意义。 图7-10 消防安全标志(部分) 【结论】： 知识点总结 1. 易燃物在有限的空间内急剧燃烧时，会在短时间内聚积大量热，使气体体积迅速膨胀而引起爆炸。 2. 天然气、煤气、液化石油气等可燃气体，以及面粉、煤粉等粉尘，若聚集在通风不良的有限空间内，达到一定含量时，遇明火可能发生爆炸事故。 3. 加油站、油库、面粉加工厂、纺织厂和煤矿矿井等场所需严格遵守消防安全规定，设置“严禁烟火”标志，防止爆炸事故发生。 4. 在生产、运输、使用、储存易燃物和易爆物时，必须严格遵守相关规定，杜绝违章操作。 探究新知-燃料燃烧的调控—— 燃料的充分燃烧 PART 情境 燃气灶在日常生活中被广泛使用，但有时会出现火焰呈现黄色或橙色的现象，并伴随锅底出现黑色物质的情况。这种现象与燃烧过程中氧气供应是否充足密切相关。 图7-11 燃气燃烧出现黄色火焰 【问题】： 1. 燃气灶火焰呈现黄色或橙色的原因是什么？ 2. 锅底出现黑色物质的成分可能是什么？ 3. 如何通过调节灶具进风口改善这一现象？ 活动1：分析燃气燃烧现象 【任务】结合教材内容，分析燃气灶火焰呈现黄色或橙色时，燃烧过程的特点及可能产生的物质。 【结论】 活动2：探讨调节进风口的作用 【任务】思考并讨论调节灶具进风口对燃烧过程的影响。 【结论】 知识点总结 1. 当氧气不充足时，燃料不能充分燃烧，产生黑烟（碳颗粒）和一氧化碳（CO）等物质，降低燃料利用率，污染空气。 2. 使燃料充分燃烧通常需要考虑以下因素：燃烧时要有足够的空气（氧气），燃料与空气要有足够大的接触面。 3. 合理调控燃烧等化学反应对于生产、生活及科学研究具有重要意义。 探究新知-化学反应中的能量变化 PART 探究新知-化学反应中的能量变化 问题 酒精燃烧的过程中发生了什么变化？它是否伴随着能量的变化？ 预测 A：酒精燃烧可能会生成二氧化碳和水，同时放出热量。 B：酒精燃烧是一种化学变化，可能伴随着能量的释放。 实验步骤 1. 取一支干净的烧杯，在烧杯内壁涂上一层薄薄的澄清石灰水，然后将烧杯倒扣在点燃的酒精灯火焰上方，观察现象。 2. 用手轻轻触摸酒精灯外焰附近的烧杯底部，感受温度变化。 3. 观察酒精灯燃烧时火焰的颜色和稳定性。 实验现象 1. 烧杯内壁的澄清石灰水变浑浊，说明有二氧化碳生成。 2. 烧杯底部温度明显升高，手能感受到热量传递，说明酒精燃烧放出了热量。 3. 酒精灯燃烧时火焰呈淡蓝色，且燃烧过程稳定。 图7-12 矿山爆破（虽然本实验未直接涉及爆破，但此图展示了化学反应释放能量的实际应用） 分析与结论 1. 酒精燃烧生成了二氧化碳和水，化学方程式为：______________________________。 2. 酒精燃烧是一种化学变化，伴随着能量的释放，主要以热能的形式表现出来。 3. 化学反应不仅生成新物质，还伴随着能量的变化，这种能量变化在实际生活中有着广泛的应用，例如矿山爆破（见图7-12）。 课堂总结 PART 燃烧的条件 燃烧定义：可燃物与氧气发生的发光、放热的剧烈氧化反应。 燃烧三条件： 1. 可燃物（如酒精、木炭）； 2. 氧气（或空气）； 3. 达到着火点（最低燃烧温度，如白磷40℃，红磷260℃）。 燃烧的条件 灭火原理 灭火方法：破坏燃烧条件之一。 清除可燃物（如移走木材）； 隔绝氧气（如用锅盖盖灭油锅火）； 降温至低于着火点（如用水浇灭纸箱火）。 燃料充分燃烧 充分燃烧条件：足够空气（氧气）和增大燃料接触面。 不充分燃烧后果：产生黑烟、一氧化碳，浪费资源且污染空气。 化学反应中的能量变化 化学反应伴随能量变化： 放热反应（如_______________________________）； 吸热反应（如_______________________________）。 能量应用：生活燃料、发电、爆破等。 聆听 谢 谢 $$