内容正文:
🧪实验—燃烧条件与灭火原理
(P159—P162,P166)
一、学业要求
认识燃烧条件与灭火原理
二、教材实验分析
1.燃烧条件
(1)实验目的:认识燃烧的条件
(2)实验过程
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(如下图①)
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,如下图②)
(3)实验现象
①:铜片上的白磷燃烧,红磷不燃烧;热水中的白磷不燃烧
②:热水中的白磷燃烧
(4)分析、解释与结论
①:铜片上的白磷燃烧而红磷不燃烧,说明燃烧需要温度达到可燃物着火点
②:铜片上的白磷燃烧而热水中的白磷不燃烧,说明燃烧需要氧气(或空气)
③:向热水中通入氧气(或空气)后白磷燃烧,再次说明燃烧需要氧气(或空气)
④燃烧需要三个条件:可燃物、氧气(或空气)、达到燃烧所需的最低温度(着火点)
【总结】:燃烧三要素(缺一不可):可燃物、氧气(或空气)、达到燃烧所需的最低温度(着火点)
2.灭火原理
(1)实验目的:认识灭火的原理
(2)实验过程:如下图所示,点燃三支蜡烛
①:在其中一支蜡烛上扣一个烧杯
将另两支蜡烛分别放在两个烧杯中
②:一个烧杯内不加任何东西
③:向另一个烧杯中加适量碳酸钠溶液和盐酸
(3)实验现象
①:蜡烛逐渐熄灭
②:正常燃烧
③:溶液中有大量气泡产生,蜡烛逐渐熄灭
(4)分析、解释与结论
①:氧气被逐渐消耗,倒扣的烧杯有阻碍外界空气进入的作用
②:满足燃烧的条件
③:碳酸钠溶液与盐酸反应,产生二氧化碳气体,二氧化碳不助燃,密度比空气的大,能够隔绝氧气
【总结】:灭火原理(有一即可):隔绝氧气、降温至着火点以下、移走可燃物
3.氧化钙与水反应
(1)实验目的:探究氧化钙(生石灰)与水反应的现象
(2)实验过程:在一支试管中加入少量生石灰(CaO)或一小块生活中使用的生石灰干燥剂,再加入2 mL水,插入温度计
(3)实验现象:生石灰加入水中后,迅速发生反应,试管内出现浑浊现象;插入试管内的温度计示数显著上升
(4)实验结论:氧化钙能与水发生化学反应,且该反应过程会放出大量的热
(5)化学方程式:
(6)分析与解释:试管外壁发热、温度计示数上升的现象,则表明该反应是一个放热反应,在反应过程中释放出了大量的热量
三、典型例题
1.下列灭火方法,主要是利用“使温度降到可燃物着火点以下”原理的是
A.设置隔离带扑灭森林大火 B.用水浇灭柴火
C.关闭燃气灶阀门熄灭火焰 D.用土掩埋篝火
2.下列灭火实例中,利用了“隔离可燃物”原理的是
A.住宅失火,消防队员用高压水龙头向着火处喷水
B.发生森林火灾时,将火焰蔓延线路前的小片树木砍掉
C.实验时酒精不慎洒出并燃烧,通常用湿抹布盖灭
D.炒菜时,油锅不慎着火,迅速用锅盖盖灭
3.掌握灭火的原理和方法对于保障生命和财产安全具有重要意义。下列做法正确的是
A.炒菜时油锅着火,立即盖上锅盖
B.电器在使用时着火,立即用水灭火
C.用灯帽盖灭酒精灯的原理是清除可燃物
D.用水喷淋灭火能降低可燃物的着火点
4.为探究燃烧的条件,某实验小组设计了如图1装置,并用数字传感器分别测定蜡烛、白磷在密闭容器中燃烧时氧气浓度随时间变化的曲线如图2。
【资料】生石灰和水反应放出热量;白磷的着火点是40℃。
(1)对比图1白磷燃烧前后实验可以得出燃烧发生的条件之一是 。
(2)图1中给生石灰滴水的作用是 。
(3)由图2可知,燃烧消耗的氧气更多是 。
(4)白磷能燃烧而蜡烛不能燃烧的氧气浓度范围是 。
(5)下列对燃烧的认识不正确的是______。
A.燃烧一定要点燃
B.不同物质的燃烧现象不同
C.物质在有限的空间内燃烧可能会引起爆炸
D.物质燃烧的剧烈程度与氧气的浓度有关
5.燃烧条件的探究。
(1)填写下表。
实验操作
实验现象
实验结论
大小相同的小木块和小煤块
小木块燃烧,小煤块不燃烧
燃烧需要 。
粗细高矮相同的两支蜡烛
烧杯内的蜡烛 ,烧杯外的蜡烛
燃烧需要 参加
(6)本实验中,小木块、小煤块的大小相同,蜡烛的粗细高矮相同,体现的科学探究思想是 法。
6.用如图所示实验探究燃烧的条件。已知白磷的着火点为40℃。
(1)设计A、C的目的是 。
(2)能证明可燃物燃烧需要氧气的实验现象是 。
(3)煤是一种化石燃料,将煤制成蜂窝状的目的是 。
(4)可燃物在氧气中燃烧比在空气中更剧烈,说明燃烧的剧烈程度与 有关。
【答案与解析】
1.B
【详解】A、设置隔离带扑灭森林大火通过移除或隔离可燃物(如树木、草丛)来阻止火势蔓延,属于“移除可燃物”的灭火原理。A错误。
B、水能吸收大量热量,使可燃物的温度迅速降低到着火点以下,同时水蒸发时带走热量,进一步降温。属于“使温度降到可燃物着火点以下”的灭火原理。B正确。
C、关闭阀门切断了燃气供应,属于“移除可燃物”的灭火原理。C错误。
D、土覆盖火焰后,隔绝了氧气(空气),使火焰因缺氧而熄灭,属于“隔绝氧气”的灭火原理,D错误。
故选B。
2.B
【详解】A、水喷向火源主要起到冷却作用,降低温度至燃点以下,同时水蒸气可能隔绝部分氧气,但核心是冷却灭火,不符合题意;
B、砍掉树木是直接移除潜在的可燃物(燃料),切断火势蔓延路径,使火源因缺乏燃料而熄灭。这属于典型的“隔离可燃物”方法,符合题意;
C、湿抹布覆盖火源,主要隔绝氧气(窒息灭火),同时水分蒸发提供冷却,但核心是隔绝空气(氧气),不符合题意;
D、锅盖盖灭是通过隔绝空气(氧气),使火因缺氧而熄灭(窒息灭火),不符合题意。
故选B。
3.A
【详解】A、炒菜时油锅着火,立即盖上锅盖,隔绝氧气,达到灭火的目的,故选项做法正确;
B、电器着火,不能立即用水浇灭,防止发生触电,应先切断电源,然后进行灭火,故选项做法不正确;
C、用灯帽盖灭酒精灯的原理是通过隔绝氧气来灭火,并非清除可燃物,故选项做法不正确;
D、着火点是物质固有属性,一般不会改变,用水喷淋灭火,是通过水蒸发时吸热,使可燃物的温度降到着火点以下,而非降低可燃物的着火点,故选项做法不正确。
故选A。
4.(1)温度达到可燃物的着火点
(2)提供热量
(3)白磷
(4)5.1%~15.4%
(5)A
【详解】(1)图1实验中,滴入水前,白磷与氧气接触,温度没有达到着火点,不燃烧,滴入水后,生石灰与水反应放出热量,白磷与氧气接触,温度达到了着火点,燃烧,说明燃烧需要温度达到可燃物的着火点;
(2)生石灰和水反应放出热量,故图1中给生石灰滴水的作用是:提供热量;
(3)由图2可知,白磷熄灭时,氧气的浓度更低,故燃烧消耗氧气更多的是白磷;
(4)由图2可知,蜡烛熄灭时,氧气的浓度为15.4%,白磷熄灭时,氧气的浓度为5.1%,故白磷能燃烧而蜡烛不能燃烧的氧气浓度范围是:5.1%~15.4%;
(5)A、燃烧不一定要点燃,如白磷可自燃,符合题意;
B、不同物质的燃烧现象不同,如硫在氧气中燃烧,发出明亮的蓝紫色火焰,木炭在氧气中燃烧发出白光,不符合题意;
C、可燃物跟空气或氧气接触,温度达到着火点,在有限的空间内急剧燃烧,就会在短时间内聚积大量的热,使气体体积迅速膨胀,达到爆炸极限,从而爆炸,故物质在有限的空间内燃烧可能会引起爆炸,不符合题意;
D、物质燃烧的剧烈程度与氧气的浓度有关,相同条件下,氧气浓度越大,燃烧越剧烈,不符合题意。
故选A。
5.(1)温度达到可燃物的着火点 很快熄灭 继续燃烧 氧气
(2)控制变量
【详解】(1)对于小木块和小煤块的实验:小木块燃烧,小煤块不燃烧,这是因为小木块的着火点比小煤块低,在相同的加热条件下,小木块达到了着火点而燃烧,小煤块未达到着火点不燃烧,所以燃烧需要达到可燃物的着火点;
对于两支蜡烛的实验:观察可知,烧杯内的蜡烛燃烧消耗氧气,很快熄灭,而烧杯外的蜡烛与空气充分接触,能持续获得氧气,所以继续燃烧,这表明燃烧需要与氧气(或空气)接触;
(2)在本实验中,小木块、小煤块的大小相同,蜡烛的粗细高矮相同,这样在探究燃烧条件时,只改变了需要探究的变量(如着火点、与氧气的接触情况),而控制其他因素相同,体现的科学探究思想是控制变量法。
6.(1)验证燃烧需要温度达到可燃物的着火点
(2)B中白磷不燃烧,C中白磷燃烧
(3)增大煤与氧气的接触面积,使燃烧更充分
(4)氧气的浓度
【详解】(1)A中白磷在20℃水中,通氧气的条件下不燃烧,C中白磷在80℃水中,通氧气的条件下燃烧,变量为温度,所以目的是验证燃烧需要温度达到可燃物的着火点;
(2)B中白磷在80℃水中,未通氧气,白磷不燃烧,C中白磷在80℃水中,通氧气,白磷燃烧,故能证明可燃物燃烧需要氧气的实验现象是:B中白磷不燃烧,C中白磷燃烧;
(3)制成蜂窝煤可增大煤与氧气的接触面积,使燃烧更充分,故填:增大煤与氧气的接触面积,使燃烧更充分;
(4)氧气中氧气的浓度比空气中高,可燃物在氧气中燃烧更剧烈,说明与氧气的浓度有关。
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