教学素材：煤矿安全灯（戴维灯）

【教学素材】

煤矿安全灯（戴维灯）

湖北省石首市文峰初级中学  刘涛（正高级教师）

【知识链接】煤矿安全灯又称为戴维灯，是1815年由英国化学家汉弗里•戴维发明的矿用安全灯，是指在煤矿井下使用的、能防止引起瓦斯等混合气体爆炸的专用照明灯具。19世纪初煤矿工人只能用明火照明，矿井中甲烷气体遇火极易爆炸，戴维受命研制安全照明工具，戴维灯大大降低矿井甲烷爆炸事故发生率。

一、煤矿安全灯（戴维灯）的防爆原理

（1）散热原理：金属网导热性好，火焰热量被金属网快速吸收并散发到空气中，使网外甲烷温度达不到着火点。

（2）器壁效应：金属网孔隙细小，可燃气体通过时自由基与通道壁碰撞概率增大，自由基数量急剧减少，燃烧反应无法继续传播。

（3）氧气流通：金属网有孔隙，氧气可进入维持灯内燃烧，但火焰无法穿过网孔引燃外部气体。

（4）气体检测：根据火焰在网罩内的变化（如火焰变长、变色），矿工可以估计井下瓦斯等气体的浓度和含毒量。

【同步训练设计】

1．1815年，英国科学家戴维发明了一种安全灯。这种灯外面有一层金属网罩，在矿井里点燃不会引起瓦斯爆炸，又称为“戴维灯”。下列说法不正确的是（   ）

A．瓦斯的主要成分是甲烷，与空气混合遇明火易发生爆炸

B．煤矿中散逸的甲烷易聚集在矿井上部空间

C．“戴维灯”的金属网的作用是传递、吸收热量，使外围的瓦斯气体温度达不到着火点

D．有了“戴维灯”就高枕无忧，矿井作业时无需通风换气

2．“无机化学之父”戴维发明了一种安全灯，采用一种网眼很小的普通金属网罩住火焰，这种灯在矿井里不会点燃瓦斯气体（主要成分为甲烷），从而可以避免引起爆炸。下列分析正确的是（   ）

A．瓦斯气体本身不属于可燃物

B．金属网罩降低了甲烷着火点

C．煤油燃烧耗尽了矿井里氧气

D．温度降至甲烷着火点以下

3．1815年，英国化学家戴维发明了煤矿安全灯——戴维灯（如下图）：采用一种网眼很小的金属网罩住煤油火焰，火焰仅在网中燃烧而不引燃矿井内的瓦斯（主要成分是甲烷）。下列分析正确的是（   ）

A．金属网罩可降低甲烷的着火点

B．灯内煤油燃烧耗尽氧气，则甲烷无法燃烧

C．金属网吸收热量，使温度低于甲烷着火点

D．戴维灯的使用可极大缩小甲烷的爆炸极限

4．戴维灯（Davy Lamp）是英国化学家戴维发明的一种安全矿灯，它使用金属网来隔开火焰和外界环境，从而防止矿井中的瓦斯气体爆炸。下列最准确地解释了戴维灯防止火焰穿过金属网的原因是（   ）