7.1燃料的燃烧课件--2026-2027学年九年级化学人教版上册
2026-09-13
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摘要:
该初中化学课件围绕“燃料的燃烧”,系统讲解燃烧三要素、灭火原理、爆炸条件及化学反应能量变化。以火的历史意义导入,通过探究实验(如白磷红磷对比)构建燃烧条件认知,再延伸到灭火原理与安全防范,形成从现象到应用的知识支架。
其亮点在于以科学探究为主线,通过控制变量法分析燃烧条件实验,结合简易灭火器制作等实践活动,培养科学思维与探究能力。强调安全用火与绿色化学,如加油站“严禁烟火”案例,提升学生科学态度与责任。小结用口诀助记,教师可利用丰富实验案例与练习提升教学效率。
内容正文:
第七单元 能源的合理利用与开发
课题1 燃料的燃烧
探索能源奥秘 · 守护绿色未来
1.7.2013
同学们好,欢迎来到今天的化学课堂。我们生活在一个充满能量的世界,从取暖的火焰到驱动汽车的汽油,能源无处不在。今天,我们将一起学习第七单元的课题1——燃料的燃烧,探索火的奥秘,了解如何合理利用和开发能源。
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火,改变世界的力量
01 生存的温度
从钻木取火到围炉夜话,燃烧驱散了黑暗与严寒,为人类提供了最基本的生存保障,是文明诞生的火种。
02 文明的塑造
高温煅烧重塑物质形态,从精美的陶瓷到坚固的金属工具,燃烧让人类掌握了改造自然的工艺,推动了技术的进步。
03 工业的引擎
燃烧释放的巨大能量驱动着工业的运转,无论是冶炼金属还是能源发电,它都是推动社会生产力飞跃的核心动力。
课堂思考:燃烧究竟是如何发生的?它需要哪些条件?我们又该如何安全、高效地利用这份改变世界的力量?今天,就让我们一起走进“燃料的燃烧”,探索化学反应的奥秘。
1.7.2013
大家请看屏幕上的这几张图片,篝火取暖、烧制陶瓷、冶炼金属,这些都是燃烧在人类历史中扮演重要角色的例子。火给我们带来了温暖和光明,推动了文明的进程。那么,燃烧到底是什么?它需要什么条件?我们又该如何安全地利用它?带着这些问题,我们开始今天的学习。
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学习目标
知识与技能
1. 掌握燃烧三要素,能解释生活中的燃烧现象。
2. 理解灭火原理,学会针对火情选择正确的灭火方式。
3. 认识化学反应中的能量变化(放热与吸热)。
过程与方法
1.中考核心:通过探究实验,深度理解并运用控制变量法。
2. 学会分析实验现象,通过对比归纳得出科学结论。
情感与价值
1. 体会化学对改善人类生活、保障社会安全的重要意义。
2. 树立安全用火、科学防灾的意识,珍爱生命。
3. 培养辩证看待化学物质的能力,树立绿色化学理念。
1.7.2013
本节课我们将围绕三个维度展开学习。在知识与技能上,我们要掌握燃烧和灭火的核心知识;在过程与方法上,我们将通过实验学习科学探究的方法,特别是中考常考的控制变量法;在情感态度上,希望大家能树立安全意识,体会化学的价值。
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知识点1:燃烧的条件
01 燃烧的本质定义
燃烧是一种剧烈的氧化反应,本质是物质与氧气发生的发光、放热的化学反应。它并非单纯的能量释放,而是物质分子层面的化学键断裂与重组,伴随明显的光热现象,是生活中最常见的化学反应之一。
02 核心前提:可燃物
只有可燃物才能发生燃烧,这是燃烧的首要条件。
✅ 典型可燃物:酒精、红磷、木炭、纸张等(含易反应的活性成分)。
❌ 非可燃物:水、大理石、玻璃等(分子结构稳定,难以反应)。
课堂思考:除了可燃物,燃烧还需要哪些条件呢?
1.7.2013
在正式进入实验探究之前,我们先来明确一个基本概念:什么是燃烧?燃烧本质上是一种物质与氧气发生的化学反应。那么,燃烧的发生需要什么条件呢?首先,必须要有能够燃烧的物质,我们称之为可燃物。像酒精、木炭可以燃烧,它们是可燃物;而水、石头不能燃烧,它们就不是可燃物。所以,可燃物是燃烧发生的第一个条件。
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【探究实验】燃烧的条件
回忆红磷在空气中燃烧的事实,通过分析反应的化学方程式,预测燃烧可能与哪些因素有关。
💡 实验核心逻辑:控制变量
通过分别控制“温度是否达到着火点”和“是否与氧气接触”这两个变量,对比观察燃烧现象,从而归纳出燃烧的必要条件。
01. 实验中包含了几组对比?
观察铜片上的白磷与红磷、热水中的白磷与铜片上的白磷,分析每组对比分别控制了哪个关键变量?
02. 铜片在实验中起什么作用?
除了作为可燃物的载体,铜片还利用了其优良的导热性,将热水的热量传递给铜片上的可燃物,使其温度升高。
03. 热水有哪些关键作用?
① 提供热量,使烧杯内环境温度升高;
② 隔绝空气,覆盖在热水中白磷的表面,阻止其与氧气接触,形成对照。
实验操作:在盛有热水的烧杯中放入一小块白磷,在烧杯口盖上铜片,铜片上一端放白磷,另一端放红磷,观察三者现象。
氧气?温度?
1.7.2013
要了解燃烧的条件,最好的方法就是通过实验来探究。大家看这个经典的实验装置,铜片上有白磷和红磷,热水里还有一块白磷。在开始分析现象之前,我们先思考几个问题:这个实验巧妙在哪里?它包含了几组对比?铜片和热水分别扮演了什么角色?
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实验现象与分析(1)
01 铜片上的白磷
现象:白磷燃烧。
分析:既接触氧气,温度又达到了着火点。
02 铜片上的红磷
现象:红磷不燃烧。
分析:虽接触氧气,但温度未达其着火点(260℃)。
03 热水中的白磷
现象:白磷不燃烧。
分析:温度达到着火点,但未与氧气(空气)接触。
🔬 关键对比:白磷 vs 红磷
变量控制:两者均接触空气,环境温度相同。
差异原因:白磷着火点(40℃)远低于热水温度,红磷着火点(260℃)远高于热水温度。这直接导致了两者燃烧现象的不同。
🎯 实验结论
燃烧条件之一:温度达到可燃物的着火点。
1.7.2013
好,我们来看实验现象。铜片上的白磷燃烧了,而红磷没有。它们都在铜片上,都接触了空气,也都被热水加热了,唯一的区别是什么?是它们的着火点不同。白磷的着火点只有40℃,而红磷高达260℃。这说明,燃烧的第一个关键条件就是:温度必须达到可燃物的着火点。这是中考的重要考点。
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实验现象与分析(2)
01 核心对比:铜片白磷 vs 热水白磷
✅ 控制变量相同:均为白磷(可燃物相同),环境温度均达到白磷着火(>40℃)。
❌ 唯一变量差异:铜片白磷与空气(氧气)充分接触;热水中的白磷被水隔绝,未接触到氧气。
02 实验操作验证
取一根玻璃导管,将其一端对准热水中未燃烧的白磷,另一端缓慢通入少量氧气(或空气),仔细观察水下白磷的变化情况。
03 现象记录与结论
现象:原本静止的热水中,白磷立即剧烈燃烧。
结论:证明燃烧条件之一:可燃物必须与氧气(或空气)接触。
1.7.2013
接下来我们对比铜片上的白磷和热水里的白磷。它们都是白磷,着火点相同,而且热水的温度也超过了40℃,但为什么热水里的白磷没有燃烧呢?因为它被水隔绝了空气,没有接触到氧气。当我们用导管给它通入氧气后,它立刻就燃烧起来了。这雄辩地证明了燃烧的第二个条件:必须与氧气接触。这同样是中考的核心考点。
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燃烧的“三要素”
01 可燃物
物质本身需具备可燃性,这是燃烧发生的前提基础。如木材、纸张、酒精等均为可燃物,不可燃物则无法发生燃烧。
02 氧气(或空气)
可燃物必须与氧气(或空气)充分接触。燃烧本质是剧烈的氧化反应,缺少氧气这一关键助燃剂,燃烧反应将无法持续进行。
03 达到着火点
温度需达到该物质燃烧所需的最低温度(即着火点)。这是燃烧发生的能量条件,即使有可燃物和氧气,温度不足也无法燃烧。
💡 中考核心思维:控制变量法
探究燃烧条件时,需控制其他变量不变,仅改变一个因素(如温度、氧气浓度)来观察实验现象,从而确定该因素是否为燃烧的必要条件。这种科学探究方法是解决中考化学实验探究题的关键工具。
1.7.2013
综合以上分析,我们可以总结出燃烧的三个条件,也就是“三要素”:首先,必须有可燃物;其次,可燃物要与氧气接触;最后,温度要达到可燃物的着火点。这三个条件必须同时满足,缺一不可。大家可以记住这个三角形图,三个顶点分别代表三个条件。同时,大家要掌握我们刚才实验中用到的科学方法——控制变量法,这在中考实验探究题中非常重要。
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误区警示:关于“着火点”
错误认知:“用水灭火是降低了可燃物的着火点。”
—— 这是极其常见的科学误区,混淆了“温度”与“属性”的概念。
01 固有属性,恒定不变
着火点是物质的本质属性,如同指纹般独一无二。它由物质的化学性质决定,不会因浇水、降温或外界环境改变而随意升降。
02 降温至燃点以下
水灭火的核心是“降温”:水汽化时会吸收大量热量,使可燃物的温度迅速下降,直至低于其着火点,从而切断燃烧的温度条件,迫使火焰熄灭。
03 直观举例:红磷实验
红磷的着火点为260℃。即便浇水,其着火点依然是260℃。水的作用是将红磷从燃烧时的300℃快速冷却到260℃以下,使其无法维持燃烧。
✅ 核心口诀:改变的是“温度”,不变的是“着火点”。
1.7.2013
这里有一个非常常见的误区,大家一定要注意。很多同学会说,用水灭火是降低了可燃物的着火点。这是错误的!着火点是物质的一种固有属性,是不会轻易改变的。比如红磷的着火点就是260℃,浇水并不会让它变成200℃。水灭火的真正原理是通过蒸发吸热,把可燃物的温度给降下来,降到它的着火点以下,燃烧自然就停止了。
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知识点2:燃料燃烧的调控——灭火的原理和方法
燃烧的发生需要三个条件同时具备,灭火的核心逻辑正是破坏其中任意一个条件,切断燃烧的“三角链条”,就能让燃烧反应停止。
01 清除可燃物
移除火源周围的可燃物,或建立物理隔离带,让火焰失去持续燃烧的“燃料”供给。
🌳 实例:森林火灾时,砍伐树木开辟隔离带,阻断火势蔓延。
02 隔绝氧气/空气
阻止氧气与可燃物接触,切断助燃条件,使燃烧反应因缺氧而无法继续。
🍳 实例:油锅起火时,迅速盖上锅盖隔绝空气,让火因缺氧熄灭。
03 降低温度至着火点下
通过吸热介质带走热量,使可燃物温度降至其着火点以下,从而终止燃烧。
💧 实例:用水浇灭普通家具或纸张火灾,利用水的吸热降温作用。
1.7.2013
了解了燃烧的条件,灭火的原理就迎刃而解了。既然燃烧需要三个条件同时满足,那我们只要破坏其中任何一个,就能让火熄灭。这就是灭火的核心逻辑。具体来说,有三种方法:第一,把可燃物拿走;第二,不让它接触氧气;第三,把温度降下来。记住,破一即可。
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【探究实验】简易灭火器的原理
点燃三支蜡烛,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;然后向一个烧杯中加适量碳酸钠溶液和盐酸。蜡烛燃烧的现象有什么不同? 请用灭火的原理分析和解释。
01. I号烧杯(密闭缺氧)
现象:蜡烛在扣盖后迅速熄灭。
原理:烧杯内有限的氧气被消耗殆尽,因隔绝氧气导致燃烧无法继续,属于物理隔绝灭火。
02. II号烧杯(空白对照)
现象:蜡烛在开放环境中持续燃烧。
作用:作为对照组,验证了在氧气充足的条件下蜡烛可以正常燃烧。
03. III号烧杯(化学灭火)
现象:产生大量气泡,蜡烛很快熄灭。
原理:反应生成的CO₂密度比空气大,覆盖在火焰表面,既不燃烧也不支持燃烧,有效隔绝氧气。
中考核心考点:反应化学方程式
Na2CO3 + 2HCl = 2NaCl + H2O + CO2↑ (利用化学反应产生大量不支持燃烧的二氧化碳是灭火的关键)
1.7.2013
我们再来看一个有趣的实验,模拟简易灭火器的原理。在III号烧杯里,我们加入了碳酸钠和盐酸,它们反应生成了二氧化碳气体。二氧化碳不燃烧也不支持燃烧,而且密度比空气大,会像毯子一样盖在蜡烛火焰上,隔绝氧气,从而灭火。这个反应的化学方程式非常重要,是中考的常考点,大家一定要记牢。
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【探究实验】简易灭火器的原理
根据灭火原理及上述实验Ⅲ利用的化学反应原理,可以设计一种简易灭火器。
中考核心考点:反应化学方程式
Na2CO3 + 2HCl = 2NaCl + H2O + CO2↑ (利用化学反应产生大量不支持燃烧的二氧化碳是灭火的关键)
设计、制作和使用灭火器时,应充分考虑装置和试剂的安全性(如盐酸有腐蚀性和挥发性),须经教师确认装置安全、可行。
1.7.2013
我们再来看一个有趣的实验,模拟简易灭火器的原理。在III号烧杯里,我们加入了碳酸钠和盐酸,它们反应生成了二氧化碳气体。二氧化碳不燃烧也不支持燃烧,而且密度比空气大,会像毯子一样盖在蜡烛火焰上,隔绝氧气,从而灭火。这个反应的化学方程式非常重要,是中考的常考点,大家一定要记牢。
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知识拓展:常见灭火器家族
01 干粉灭火器
灭火原理:利用压缩气体驱动干粉覆盖燃烧物,阻断氧气并抑制燃烧反应。
适用范围:家庭、工厂通用,尤其适用于油类、燃气等易燃液体和气体火灾。
02 二氧化碳灭火器
灭火原理:喷出液态CO2迅速汽化,吸收大量热量降温,同时稀释氧气浓度。
适用范围:图书馆、实验室等场所,用于扑救精密仪器、档案,无残留。
03 水基型灭火器
灭火原理:喷射出细水雾或泡沫,在燃烧物表面形成水膜,隔绝空气并降温。
适用范围:木材、棉麻等固体火灾,以及汽油等非水溶性易燃液体火灾。
安全警示:灭火器属于消防器材,必须在专业人员指导下使用。面对火灾,首要任务是确保自身安全,及时撤离并拨打火警电话,切勿盲目尝试灭火。
1.7.2013
除了简易灭火器,我们生活中还有各种专业的灭火器。最常见的有干粉灭火器、二氧化碳灭火器和水基型灭火器。它们的原理大多是隔绝空气或降温。大家要了解它们各自的适用范围,比如珍贵的图书档案着火,就必须用二氧化碳灭火器,因为它灭火后不留痕迹。
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警惕!有限空间内的急速燃烧
01 爆炸的核心条件
物质基础:存在可燃性物质(可燃物),这是燃烧发生的首要前提。
环境限制:燃烧发生在有限且相对密闭的空间中,阻碍热量与气体扩散。
反应速率:燃烧过程极为迅速、剧烈,在瞬间释放出大量的能量。
最终结果:短时间内聚积的大量热能使空间内气体迅速膨胀,压力骤增,最终突破空间限制引发爆炸。
02 生活中的典型场景
节日燃放鞭炮
纸筒构成有限空间,火药迅速燃烧产生大量气体,瞬间冲破纸筒,形成爆炸声和冲击力。
天然气泄漏遇明火
燃气在室内有限空间积聚并达到爆炸极限,一旦遇到明火或电火花,便会发生急速燃烧引发爆炸。
面粉厂/工厂粉尘爆炸
面粉或金属粉尘悬浮在空气中,与氧气充分混合,在车间的有限空间内被点燃,发生剧烈爆炸。
1.7.2013
燃烧如果在有限的空间内急剧发生,就会引发爆炸。大家想一想爆炸的条件:首先得有可燃物,其次是在一个有限的空间里,最后是燃烧非常剧烈、迅速。这三者结合,短时间内产生的大量热量无法扩散,导致空间内气体急剧膨胀,就形成了爆炸。比如放鞭炮、天然气泄漏点火,都是这个原理。
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知识拓展:爆炸极限
01 核心定义
可燃气体或粉尘在空气中达到一定的含量范围时,遇到火源才会发生爆炸。这个范围被称为爆炸极限,是衡量气体燃爆危险性的关键指标,也是安全生产中必须严守的红线。
氢气 (H2)
4% ~ 74%
爆炸范围极广,是所有气体中燃爆风险最高的种类之一,遇明火极易引爆,需格外警惕。
甲烷 (CH4)
5% ~ 16%
天然气的主要成分,也是家庭燃气泄漏的主要风险源。在密闭空间内一旦达到该浓度,遇火花即会爆炸。
一氧化碳 (CO)
12% ~ 74%
俗称“隐形杀手”,无色无味且有毒。通常源于燃料不完全燃烧,在室内积聚达到此范围时极其危险。
02 安全警示解读
低于爆炸下限,可燃物浓度太稀无法引爆;高于爆炸上限,氧气不足同样无法持续燃烧。只有处于这个“危险区间”,遇明火、静电等火源才会瞬间引爆。因此,保持室内通风是预防燃气爆炸最有效的手段。
1.7.2013
这里我们引入一个“爆炸极限”的概念。并不是说只要有可燃气体和明火就一定会爆炸,而是要达到一定的浓度范围。比如氢气,在空气中的体积分数只有在4%到74%之间,遇到明火才会爆炸。低于4%太稀,高于74%太浓,都不会爆炸。了解这个概念,有助于我们理解很多安全警示。
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这些地方,为何“严禁烟火”?
这些场所的空气中常混有可燃气体(如汽油蒸气)或可燃粉尘(如面粉、煤粉)。当它们在空气中的浓度达到“爆炸极限”时,哪怕是一点火星,都可能瞬间引发剧烈的燃烧甚至爆炸,造成不可挽回的后果。
01 加油站
汽油易挥发,蒸气与空气混合后,遇火即燃。
防范重点:严禁使用手机、吸烟或产生静电火花。
02 面粉厂
悬浮的面粉粉尘表面积大,遇火发生粉尘爆炸。
防范重点:保持通风,控制粉尘浓度,严禁明火。
03 煤矿矿井
瓦斯(甲烷)积聚,遇明火发生瓦斯爆炸。
防范重点:加强通风检测,使用防爆设备,严禁烟火。
1.7.2013
现在大家明白为什么加油站、面粉厂、煤矿矿井这些地方要“严禁烟火”了吧?因为这些地方的空气中漂浮着可燃的气体或粉尘,一旦浓度达到爆炸极限,一颗小小的火星就可能引发灾难性的爆炸。所以,认识这些安全标志,并严格遵守规定,是我们必须具备的安全常识。这些标志也是中考可能会考到的内容。
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牢记关键安全标志
在易燃易爆场所,“禁止烟火”、“禁止吸烟”、“当心火灾”等标志是必须认识的安全常识。
1.7.2013
现在大家明白为什么加油站、面粉厂、煤矿矿井这些地方要“严禁烟火”了吧?因为这些地方的空气中漂浮着可燃的气体或粉尘,一旦浓度达到爆炸极限,一颗小小的火星就可能引发灾难性的爆炸。所以,认识这些安全标志,并严格遵守规定,是我们必须具备的安全常识。这些标志也是中考可能会考到的内容。
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燃料的充分燃烧
图示:燃气灶燃烧不充分时,火焰呈现黄色并伴随黑烟,这是氧气供应不足的典型表现。
01 生活中的现象追问
做饭时若火焰发黄、锅底发黑,本质是燃料未充分燃烧。调节灶具进风口,正是为了补充足够的氧气,让燃烧更完全。
02 燃烧不充分的双重代价
不仅导致燃料利用率降低、浪费能源,还会产生一氧化碳(有毒气体)和黑烟颗粒物,造成空气污染,危害人体健康与生态环境。
03 实现充分燃烧的两大条件
① 燃烧时要有足够的空气(氧气);
② 燃料与空气要有足够大的接触面积(如将固体燃料粉碎)。
💡 核心启示:掌握燃烧条件的调控,是提升能源效率、减少碳排放与环境污染的关键科学手段。
在日常生活中你是否遇到过这样的情况:做饭时,有时燃气灶的火焰呈现黄色或橙色,锅底出现黑色物质。此时就需要调节灶具的进风口,这是为什么呢?
1.7.2013
我们已经知道了燃烧的条件,那么是不是只要满足了条件,燃烧就一定是高效的呢?不一定。大家看这张图,燃气灶的火焰是黄色的,锅底还发黑,这就是燃料没有充分燃烧的现象。这会导致能源浪费和环境污染。那么,如何让燃料充分燃烧呢?关键有两点:一是要有足够的氧气,比如调节燃气灶的进风口;二是要让燃料和空气有足够大的接触面积,比如把煤块做成蜂窝煤。学会合理调控燃烧,对我们的生活和生产都非常重要。
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知识点3:化学反应中的能量变化
化学反应在生成新物质的同时,还伴随着能量的变化,通常表现为热量的释放或吸收,这是化学反应的基本特征之一。
实验现象:氧化钙与水反应,释放大量热量
01 放热反应
定义:反应过程中放出热量的反应,反应物总能量高于生成物总能量。
典型实例:物质燃烧、氧化钙与水反应【CaO + H2O = Ca(OH)2】。
02 吸热反应
定义:反应过程中吸收热量的反应,反应物总能量低于生成物总能量。
典型实例:碳与二氧化碳高温反应、加热高锰酸钾。
氧化钙可作干燥剂;用于自热火锅等
1.7.2013
燃烧是一种剧烈的发光发热的化学反应,它会放出热量。其实,几乎所有的化学反应都伴随着能量的变化,通常表现为热量的变化。我们把放出热量的反应叫做放热反应,比如燃烧,还有生石灰和水反应。反之,需要吸收热量的反应叫做吸热反应。化学反应的能量变化是化学能应用的基础。
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化学能,驱动世界的引擎
人类社会运转所需的能量,绝大多数都源自于物质的化学反应。从温暖的炉火到照亮城市的灯光,再到冲向云霄的火箭,化学能是推动文明进步的隐形力量。
能量的转化与释放
化学反应中,旧化学键断裂与新化学键形成的过程,伴随着巨大的能量变化,为世界提供动力。
日常生活的刚需
燃烧天然气、煤炭等燃料,将化学能转化为热能,满足烹饪、取暖等基本生活需求。
工业生产的心脏
火力发电是化学能转化为电能的关键途径,为工厂运转、城市照明提供稳定的电力保障。
探索宇宙的引擎
火箭推进剂的剧烈氧化还原反应,瞬间释放巨大动能,帮助人类突破地球引力,探索太空。
1.7.2013
化学反应释放的能量,也就是化学能,是驱动我们世界的重要引擎。我们生活中做饭取暖,工业上火力发电,甚至航天领域发射火箭,都离不开化学反应提供的能量。可以说,化学能已经渗透到我们生产生活的方方面面。
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课堂小结
01 燃烧条件
燃烧三要素(缺一不可):
① 必须有可燃物
② 与氧气(或空气)接触
③ 温度达到着火点
反应本质:剧烈的氧化反应,伴随放热、发光。
02 灭火原理
破坏任一燃烧条件即可:
① 清除或隔离可燃物
② 隔绝氧气(或空气)
③ 降温至着火点以下
核心口诀:“破一即可”,阻断燃烧的连锁反应。
03 安全防范
爆炸成因:
有限空间内发生的急速燃烧。
防范措施:
保持通风,严禁烟火
规范储存易燃物,识别安全标识,掌握应急处理。
04 能量变化
化学反应伴随能量转化:
①放热反应:释放热量
(如燃烧、生石灰遇水)
②吸热反应:吸收热量
(如碳还原氧化铜)。
💡 核心记忆:燃烧三要素“缺一不可”,灭火则“破一即可”;生活中需时刻注意防范有限空间内的急速燃烧,合理利用化学反应的能量。
1.7.2013
今天的课程内容就到这里,我们来简单回顾一下。我们学习了燃烧的三个条件,记住是“缺一不可”。灭火的原理正好相反,是“破一即可”。我们还了解了爆炸的成因和安全防范知识,以及化学反应中的能量变化。希望大家能把这些知识点串联起来,形成一个完整的知识体系。
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课后练习 1
01. 化学反应与能量变化
下列关于化学反应与能量变化的说法中,表述正确的一项是( )。
A.化学反应伴随着能量变化
B.化学反应过程中都会发生放热现象
C.在化学反应中,只有燃烧才能放出热量
D.人类利用的能量都是通过化学反应获得的
参考答案
A
解析:
化学反应必然伴随能量变化(吸热或放热),故A正确;B错误,如碳还原二氧化碳是典型的吸热反应;C错误,生石灰与水反应等非燃烧反应也放热;D错误,太阳能、风能等能量来源并非化学反应。
1.7.2013
我们来看第一道练习题,这是一道选择题。题目考察的是关于化学反应中能量变化的基本概念。大家思考一下,哪个选项是正确的呢?A选项说化学反应伴随着能量变化,这是正确的,因为几乎所有化学反应都有吸热或放热。B选项说都放热,不对,还有吸热反应。C选项说只有燃烧才放热,也不对,比如生石灰和水反应也放热。D选项说人类利用的能量都来自化学反应,显然错误,比如太阳能、风能就不是。所以正确答案是A。
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课后练习 2
题目:2008年北京奥运会“祥云”火炬以丙烷(C3H8)为燃料,2022年冬奥会“飞扬”火炬则采用氢气为燃料。请结合所学知识回答:
(1) 写出氢气在点燃条件下燃烧的化学方程式:________________________。
(2) 丙烷燃烧的化学方程式为:
(3) 对比两种燃料,更环保的是:__________,请简述理由:_______________________________________________。
参考答案 (1)
要点:需注明“点燃”条件,注意配平氢原子与氧原子,生成无污染的水。
参考答案 (3)
更环保的燃料是:氢气
理由:氢气燃烧的产物只有水,不会产生二氧化碳(温室气体)或其他有害污染物,而丙烷燃烧会产生二氧化碳,因此氢气是更清洁的能源。
3CO2
氢气
氢气燃烧的产物只有水,对环境无污染
化学反应前后元素的种类,原子的数目保持不变
1.7.2013
第二题是关于燃料的填空题。第一问,氢气燃烧生成水,化学方程式是2H₂ + O₂点燃生成2H₂O。第三问,比较丙烷和氢气哪个更环保。丙烷燃烧会产生二氧化碳,而氢气燃烧的产物只有水,没有任何污染,所以氢气更环保。
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课后练习 3
01
消防队用高压水枪灭火,此措施依据的灭火原理是什么?
原理:水蒸发时会吸收大量的热量,使燃烧物的温度迅速降低到其着火点以下,从而阻断燃烧的条件,达到灭火的效果。
02
用扇子扇煤炉火焰越扇越旺,扇蜡烛火焰却一扇就灭,原因何在?
煤炉火焰温度高,扇风带来的冷空气不足以使其降温至着火点以下,反而补充了氧气,增强了燃烧;
蜡烛火焰温度低,扇风使温度骤降至着火点以下,同时吹散了可燃蒸汽,导致火焰熄灭。
03
室内起火时,如果打开门窗,火反而更旺,为什么?
打开门窗,大量空气进入室内,火会烧得更旺。
1.7.2013
第三题是三道简答题,考察灭火原理的实际应用。第一问,高压水枪灭火,原理是水蒸发吸热,使温度降低到可燃物的着火点以下。第二问,同样是扇扇子,为什么煤炉越扇越旺,蜡烛却一扇就灭?关键在于温度。煤炉温度高,扇子扇来的风不足以使温度降到着火点以下,反而带来了更多氧气,所以越扇越旺。而蜡烛火焰小,温度低,扇子一扇,温度迅速降到着火点以下,就灭了。第三问,室内起火开窗户,等于给火提供了充足的氧气,所以火会更旺。
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课后练习 4
题目要求:从化学视角分析下列成语背后的科学依据:(1) 釜底抽薪;(2) 顺风吹火;(3) 钻木取火。
01 釜底抽薪
柴火是燃烧反应的可燃物。移除锅底的可燃物,反应因缺乏核心反应物而无法持续,火焰随之熄灭。这是利用“清除可燃物”的原理灭火。
02顺风吹火
顺着风向,加速了空气流动,为燃烧提供了充足的氧气(助燃物)。使燃料与氧气更充分地接触,从而让火焰燃烧得更剧烈。
03 钻木取火
通过摩擦做功将机械能转化为内能,使木头的温度不断升高。当温度达到木头的着火点,且木头与空气中的氧气充分接触时,满足了燃烧的三个必要条件,木头便开始燃烧。
💡 核心规律:燃烧需同时满足:① 存在可燃物;② 与氧气(或空气)接触;③ 温度达到可燃物的着火点。
1.7.2013
第四题很有趣,用化学知识解释成语。“釜底抽薪”,把柴火从锅底抽掉,就是清除可燃物,火就灭了。“煽风点火”,煽风就是提供更多氧气,火当然烧得更旺。“钻木取火”,通过摩擦做功,使木头的温度升高,达到了它的着火点,就燃烧起来了。这些成语里都蕴含着燃烧的科学道理。
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课后练习 5
01 实验台 · 酒精不慎起火
方法:立即用湿抹布盖灭
理由:湿抹布能隔绝空气(阻断助燃物),同时水分蒸发吸收大量热量,快速将温度降至酒精的着火点以下,实现双重灭火效果。
02 室内 · 电线老化短路
方法:先切断电源,再用干粉灭火器
理由:干粉能覆盖燃烧物表面隔绝氧气;必须优先切断电源,防止电流引发触电事故,并避免火势因电路连通而进一步蔓延扩大。
03 厨房 · 炒菜油锅起火
方法:迅速盖上锅盖(或倒入大量冷菜)
理由:利用隔绝空气的原理灭火。切记不可用水浇,因为油的密度小于水,浇水会使油浮在水面上继续燃烧,并随水流动扩大火势,引发爆炸危险。
04 图书馆 · 珍贵图书起火
方法:使用二氧化碳灭火器灭火
理由:二氧化碳密度大于空气,可覆盖在燃烧物表面隔绝氧气;灭火后二氧化碳会迅速扩散,不会留下任何残留痕迹,最大程度保护书籍资料不受污损。
如果发生下列情况,应采用什么方法灭火? 请说明理由。
1.7.2013
第五题考察不同场景下的灭火方法。酒精着火,用湿抹布盖灭,既能隔绝空气又能降温。电器着火,首先要切断电源,然后用干粉灭火器。油锅着火,盖上锅盖隔绝氧气。图书馆的珍贵图书着火,要用二氧化碳灭火器,因为它不留痕迹,不会损坏书籍。
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课后练习 6
6. 在西晋史学家陈寿所著的《三国志》中,有“乃取蒙冲斗舰数十艘,实以薪草,膏油灌其中……(黄)盖放诸船,同时发火。时风盛猛,悉延烧岸上营落”的描述。请你找出其中与燃烧条件相关的词句,并加以解释。
提供可燃物
词句:“薪草”“膏油”
解释:这是燃烧的物质基础,它们本身具有可燃性,是燃烧发生的首要条件,为火势的蔓延提供了物质燃料。
达到着火点
词句:“同时发火”
解释:“发火”提供了初始热量,使温度迅速升高,达到了船体、薪草等可燃物的着火点,从而引发剧烈的燃烧反应。
充足氧气
词句:“时风盛猛”
解释:大风加速了空气的流动,为燃烧现场源源不断地输送了充足的氧气(助燃物),使得燃烧更加剧烈,火势迅速蔓延至岸上。
1.7.2013
第六题是结合古文来分析燃烧条件。“薪草”和“膏油”就是可燃物。“发火”就是提供火源,使温度达到着火点。“时风盛猛”就是提供了充足的氧气。这完美地对应了燃烧的三个条件:可燃物、与氧气接触、温度达到着火点。
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课后练习 7
自热食品不使用电、火等方式加热,只需将特制的发热包放在容器底部,然后加适量的凉水即可加热食物。某自热食品的包装中有以下物品:发热包(见下图),塑料袋装的菜包、方便米包和饮用水包,塑料餐具,金属餐盒,纸质使用说明书。
(1)氧化钙是发热包内物质的主要成分之一,在发热时起重要作用。请说明其发热原理,写出相关反应的化学方程式。
(2)阅读上图所示注意事项,结合所学知识,分析并说明提出这些注意事项的必要性。
(3)从多角度综合考虑,分析使用自热食品的利与弊,与同学交流。
(1)原理:氧化钙与水发生剧烈的化合反应,生成氢氧化钙,该反应属于强放热反应,瞬间释放大量热能。
方程式:CaO + H2O = Ca(OH)2
(2)核心原因:高温与高压风险。
① 反应放热使水温升至100℃以上,蒸汽和容器易造成烫伤;
② 反应伴随气体产生,若透气孔堵塞,内部压力剧增可能引发容器变形甚至爆喷,危及安全。
(3)优势:无需火电,便携高效,是户外出行、应急救灾及无烹饪条件下的理想热食选择。
弊端:价格偏高;使用不当存在安全隐患;发热包残渣含碱性物质,随意丢弃会污染土壤和水源。
1.7.2013
第七题是关于自热食品的分析。它的发热原理就是利用生石灰(氧化钙)和水反应,这个反应会放出大量的热。注意事项主要是为了防止烫伤。自热食品的利弊也是显而易见的,好处是方便,坏处是可能有安全风险,而且发热包处理不当会污染环境。
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课后练习 8
煤炉里煤层上方的蓝色火焰是一氧化碳在燃烧(如右图所示)。请你从化学学科及跨学科角度解释下列问题。
(1)煤炉里的一氧化碳是如何产生的?
(2)使用煤炉时必须调节进风口, 并安装烟囱,为什么?
01. 生成机制:两步反应的转化
下层的煤燃烧产生的二氧化碳在上升时,与上层的碳在高温下反应生成一氧化碳。
02. 安全措施:效率与健康并重
调节进风口,增加氧气的进入量,使煤充分燃烧,提
高煤的利用率;安装烟囱是为了排出烟气,防止一氧化碳中毒。
1.7.2013
第八题分析煤炉的原理。煤层上方的蓝色火焰是一氧化碳在燃烧。一氧化碳是怎么来的呢?是下层煤燃烧生成的二氧化碳,在高温下和上层的碳反应生成的。调节进风口是为了让煤充分燃烧,减少一氧化碳的产生。安装烟囱则是为了把产生的一氧化碳等有害气体排出去,防止中毒。
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感谢观看
探索燃烧的科学奥秘,筑牢消防安全的生命防线
愿每一次思考都如明灯般照亮前行的路
1.7.2013
第八题分析煤炉的原理。煤层上方的蓝色火焰是一氧化碳在燃烧。一氧化碳是怎么来的呢?是下层煤燃烧生成的二氧化碳,在高温下和上层的碳反应生成的。调节进风口是为了让煤充分燃烧,减少一氧化碳的产生。安装烟囱则是为了把产生的一氧化碳等有害气体排出去,防止中毒。
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