江苏省无锡市九年级化学2026-2027学年课时作业(人教版九年级上册第七单元课题1第1课时)
2026-09-28
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内容正文:
第七单元 课题1 燃料的燃烧
第1课时 燃烧的条件与灭火的原理 作业设计
一、作业设计背景
本节课为人教版九年级化学第七单元课题 1 第 1 课时,是学生由缓慢氧化过渡到燃烧(剧烈氧化)的关键一课,也是建立化学安全观、联系生活应用的重要载体。学生对燃烧灭火有生活经验,但易存在概念误区,常误认为水能降低可燃物着火点、灭火需同时破坏多个燃烧条件。依据 “双减” 提质减负要求,本作业减少机械刷题,采用分层、情境化、生活化设计,在巩固燃烧条件与灭火原理的基础上,依托实验与生活情境发展科学思维,掌握消防应急常识,推动知识识记向素养应用转化,落实安全育人目标。
二、作业核心素养目标
1.化学观念:认识燃烧是剧烈氧化反应,掌握燃烧条件与灭火原理;知道着火点为物质固有属性,能用化学视角解释生活中燃烧、灭火的简单现象。
2.科学思维:依据对照实验进行证据推理,归纳燃烧与灭火的逻辑关系,破除认知误区,学会由燃烧条件反向推导灭火方法,提升知识迁移分析能力。
3.科学探究与实践:结合白磷红磷对比、熄灭酒精灯等实验,观察现象、控制变量,依据实验证据归纳燃烧条件与灭火原理,初步形成化学探究思路。能够利用生活中的物品,设计实验证明燃烧的条件。
4.科学态度与责任:感受化学与生活、安全的密切联系,认识燃烧的可控,体会化学知识在防灾避险中的实用价值。树立安全用火、科学灭火、规范避险的安全意识,增强自我保护能力与社会责任意识,落实化学学科安全育人功能。
三、作业内容
(一)课前预习梳理:
1.通常情况下,可燃物与氧气发生的一种 、 的 的氧化反应叫作燃烧。
2. 、 、 是燃烧发生的条件,三个条件必须 。
3.灭火的原理和方法:
①炒菜时油锅中的油不慎着火,灭火的方法 ,原理是 。
②堆放杂物的纸箱着火时,灭火的方法 ,原理是 。
③油罐着火时需用水喷淋,灭火的原理是 。
④在森林中或森林与村庄之间设置防火隔离带,灭火的原理是 。
总结灭火的原理: 、 、 。
4.几种常见的灭火器包括 、 、 。
(二)课后过关练习
A基础巩固篇
1.燃烧是生活中常见现象,下列关于燃烧与灭火说法正确的是
A.可燃物遇火即可燃烧 B.用水灭火是降低可燃物着火点
C.隔绝氧气可以灭火 D.所有火灾都可用水扑灭
2.有关燃烧条件的实验探究(白磷、红磷的着火点分别是40℃和260℃)如图。下列说法正确的是
A.①②对比说明燃烧需要可燃物 B.①③对比说明燃烧需要温度达到着火点
C.②③对比说明燃烧需要氧气 D.向④处白磷通入氧气,白磷燃烧
3.安全无小事,生活中燃烧与灭火做法正确的是
A.燃气泄漏,立即开灯检查 B.电器着火,直接用水浇灭
C.森林着火,开辟隔离带灭火 D.室内起火,迅速打开门窗通风
4.下列灭火措施错误的是
A.森林起火,迅速在蔓延路线前方开辟隔离带
B.电线因老化短路起火,用水基型灭火器灭火
C.炒菜时锅中的油着火,可放入较多的蔬菜
D.图书馆内的图书着火,用二氧化碳灭火器灭火
5.已知白磷的化学式为P4,着火点为40℃,五氧化二磷有一定的毒性。用如图所示的十字型玻璃管装置探究燃烧的条件。
(1)仪器 a的名称是___________。
(2)白磷燃烧的化学方程式为___________。
(3)十字型玻璃管左侧管内白磷燃烧,右侧管内白磷不燃烧,可说明物质燃烧的条件之一是___________。
(4)要让管内水下的白磷燃烧起来,此时所需做的操作是___________。
(5)反应结束装置冷却后,将十字型玻璃管内液体充分振荡,看到白烟消失。该操作的目的___________。
B能力提高篇
1.某实验小组同学利用如图装置进行实验。关闭弹簧夹,实验中观察到a处红磷不燃烧,b处白磷燃烧,c处白磷不燃烧,一段时间后b处白磷熄灭,待装置冷却至室温后打开弹簧夹(H形管的容积为50mL,白磷足量,量筒中原有50mL水)。下列说法正确的是
A.对比b、c两处能得出燃烧需要温度达到可燃物着火点
B.对比a、b两处能得出燃烧需要可燃物与充足氧气接触
C.最终量筒中剩余水的体积约为40mL
D.b处观察到产生大量白雾
2.科学实验模拟真实场景凸显科技的意义。学习小组模拟真实火灾场景,测定密闭容器中点燃两支高低不同的蜡烛时a、b处的氧气含量,测量数据如图所示。下列说法中错误的是
A.蜡烛燃烧时放出热量
B.最先熄灭的是较低处的蜡烛
C.该模拟实验告诉我们,发生火灾时要低姿势靠近地面逃生
D.最终a、b两线重合是分子运动的结果。
3.二氧化碳灭火器如图所示,生产时将二氧化碳气体加压液化后装入钢瓶中,使用时将其喷出。下列有关该类型灭火器的说法不正确的是
A.加压液化时,二氧化碳分子间间隔变小
B.使用二氧化碳灭火器时,应先拉出保险销,再按下压把
C.灭火时喷出的二氧化碳有降低着火点和隔绝空气的作用
D.可用来扑灭图书、档案、贵重设备、精密仪器等的失火
4.下列词语均与火有关,对其解释不正确的是
A.釜底抽薪—隔绝氧气以灭火
B.风助火势—增大氧气的浓度可促进燃烧
C.钻木取火—使温度达到可燃物的着火点
D.架空柴火—增大可燃物与氧气的接触面积以促进燃烧
5.如图是西汉时期的錾刻龙纹铜釭灯及其结构示意图。转动灯盘扳手,可使内灯罩窗口在一定范围内随意移位,调节亮度。导烟管可使动物油脂燃烧时的废气消融于釜形器内的水中。下列说法中不正确的是
A.动物油脂是可燃物 B.点燃是为了提高动物油脂的着火点
C.水的作用是吸收烟尘 D.旋转内灯罩至完全关闭,可使灯火熄灭
6.火的使用标志着人类文明的巨大进步。汉字作为载体也反映了我国古代人民对火的认识。
(1)甲骨文“”(焚)的字形像是要燃火烧掉树林。若用沙子盖灭失火的木制品,灭火原理是 。
(2)小篆“”(灭)的字形左边像是一川流水,意思是水能灭火。用水灭火的主要原理是 。
(3)甲骨文“”(灾)的字形像是房屋着火,灾难降临。下列说法或做法正确的是___(填字母)。
A.室内起火,迅速打开门窗通风 B.家中油锅着火用锅盖盖灭
C.电线老化短路起火,用水浇灭 D.高层住宅起火,迅速乘电梯逃生
(4)油灯是古代重要的照明工具,如下图的“省油灯”是我国古代劳动人民的一项智慧发明。
①“省油灯”中的可燃物是油和_____,燃烧过程会_____(填“放出”或“吸收”)热量,该热量会加速灯油的蒸发,夹层中的水可以_____(填“升高”或“降低”)灯油的温度,从而减少其挥发,达到“省油”的效果。
②剪断灯芯使油灯熄灭,是利用_____的原理来灭火。
7.【原创】近年来新能源汽车锂电池起火事故备受关注,结合所学知识回答下列问题:
新能源汽车锂电池几种常见正极材料性质如下表:
正极材料
热稳定性
高温是否分解产生氧气
应用领域
镍钴锰酸锂
较差
容易分解放出氧气
新能源汽车、储能电池
钴酸锂
较差
容易分解放出氧气
手机、笔记本电脑
磷酸铁锂
好
很难分解
新能源汽车、储能电站
(1)从燃烧的条件看,锂电池内的电解液、塑料隔膜等属于 。
(2)镍钴锰酸锂电池起火,使用干粉灭火器仅隔绝外部空气 (填“能”或“否”)灭火,原因是 。
(3)高温时,钴酸锂(LiCoO2)发生分解,生成氧化锂(Li2O)、四氧化三钴(Co3O4)和氧气,写出反应的化学方程式 。
(4)消防员大量持续喷水灭火,其灭火原理是 ,火灾现场不要打开电池舱盖,原因是 。
8.为探究燃烧与灭火的原理,某化学小组开展如下研究。
【实验一】探究“掌心烧火”的原理。
点燃手掌中肥皂泡内的丁烷,现象如图1。
(1)由该实验可知:丁烷的化学性质是______。
(2)片刻后火焰自然熄灭,从灭火原理分析原因是______。手没有被灼烧的原因是______。
【实验二】探究高低蜡烛先后熄灭的原理。
点燃蜡烛,盖上容器(如图2),利用数字化仪器测量燃烧过程不同位置的氧气、二氧化碳浓度,绘制曲线见图3和图4。
(3)图2中的现象______;据图3和图4分析,原因是______。
(4)本实验对火灾逃生的启示是______(写一点)。
【实验三】探究铜圈灭火原理
将铜圈套在燃烧蜡烛的烛芯上(铜圈不触碰烛芯),观察到火焰迅速熄灭、铜圈表面变黑(图5)
图5
【分析Ⅰ】铜和氧气在加热条件下反应生成氧化铜,氧气被消耗导致蜡烛熄灭。
【分析Ⅱ】铜具有导热性,将热量吸走导致温度降低至蜡烛着火点以下,蜡烛熄灭。
【分析Ⅲ】资料表明,燃烧是一种链式反应。持续进行燃烧依赖中间产物的数量,中间产物与铜圈器壁碰撞导致减少,致使链式反应中断,则停止燃烧。甲、乙两组同学分别进行实验,验证上述分析:
(5)已知铜不与稀硫酸反应,氧化铜可以和稀硫酸反应。甲小组将套在蜡烛上变黑的铜圈放到稀硫酸中,观察到黑色固体______,说明黑色固体不是氧化铜。证明分析Ⅰ错误。
(6)乙小组将______套在燃烧蜡烛的烛芯上,火焰也迅速熄灭,证明分析Ⅱ错误。
【结论】分析Ⅰ、Ⅱ不是蜡烛熄灭原因,故导致蜡烛熄灭的原因应该是分析Ⅲ。
C拓展探究篇(选做)
1.兴趣小组利用数字化实验探究建筑发生火灾时的逃生策略。
实验步骤:
①以直径25cm,高40cm的圆柱形耐高温密闭容器模拟一幢四层建筑,在密闭容器中放置高为10cm,20cm,30cm的蜡烛,分别模拟不同楼层同时着火的场景。在蜡烛火焰对应高度分别安装温度、CO2、O2传感器。
②启动数据采集,在50s时同时点燃蜡烛,迅速盖紧圆柱形容器封盖。观察到蜡烛火焰由高到低依次熄灭,记录时间为:106秒、164秒、199秒。待采集数据稳定后停止实验,部分数据如表:
时间/s
O2含量/%
CO2浓度/(mg•m-3)
低
中
高
低
中
高
106
19.8
19.1
18.5
1940.2
2214.9
3056.5
164
18.9
17.7
17.1
1798.5
2002.3
2755.3
199
18.6
17.1
16.5
1771.9
1913.7
2666.7
(1)三支蜡烛的俯视位置如图1所示,目的是为了减小蜡烛间的相互影响,保证三支蜡烛到圆柱形容器壁的距离______。
(2)蜡烛的成分之一为C23H48,其完全燃烧的化学反应方程式为 。
(3)蜡烛由高到低熄灭,则高处蜡烛最先熄灭的原因是 。
(4)结合表格中O2含量的变化,请你谈谈对燃烧条件的新认识: 。
(5)实验过程中温度和高处O2含量变化曲线如图2和图3所示。
①如图2所示,温度最高点出现时间低处晚于高处的原因可能是 。
②如图3所示,高处O2含量下降后又明显升高的可能原因是 。
(6)①火灾时需要“往低处逃生”,其原因可能是低处______(填序号)。
a.温度较低 b.CO2浓度较低 c.O2含量较高
②请再列举一种建筑发生火灾时的自救方法: 。
2.选择家庭常见材料,自主设计并完成探究燃烧条件的实验。
【实验材料参考】蜡烛、石子、沙土、水、火柴(或打火机)、铁勺、玻璃杯等(可自选实验材料)。
【实验要求】1.本实验需要注意实验安全,在家长陪同下完成。
2.实验过程中远离窗帘、木制家具、纸箱等可燃物,实验过程中提前准备好一盆清水,以备灭火。
3.写明实验方案及操作步骤,记录实验现象,小组内交流。
实验组
实验操作
实验现象
结论
①可燃物对照
②温度对照
③氧气对照
四、作业实施建议
1.提前1天预习,并完成课前预习梳理(约5分钟)。
2.全体同学完成课后作业的A基础巩固篇、B能力提高篇(约20分钟)。
3.学有余力的同学尝试完成C拓展探究篇的题目,交由教师批改;感兴趣的同学或小组需在家长陪同下完成C拓展探究篇的家庭小实验,并进行组内交流。
五、参考答案与解析
(一)课前预习梳理:
1.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叫作燃烧。
2.可燃物、可燃物与氧气接触、温度达到可燃物的着火点是燃烧发生的条件,三个条件必须同时满足。
3.灭火的原理和方法:
①炒菜时油锅中的油不慎着火,灭火的方法盖上锅盖,原理是隔绝氧气。
②堆放杂物的纸箱着火时,灭火的方法用水灭火,原理是降温到着火点以下。
③油罐着火时需用水喷淋,灭火的原理是降温到着火点以下。
④在森林中或森林与村庄之间设置防火隔离带,灭火的原理是清除可燃物。
总结灭火的原理:清除可燃物、隔绝氧气、降温到着火点以下。
4.几种常见的灭火器包括干粉灭火器、水基型灭火器、液态二氧化碳灭火器。
(二)课后过关练习
A基础巩固篇
1.燃烧是生活中常见现象,下列关于燃烧与灭火说法正确的是
A.可燃物遇火即可燃烧 B.用水灭火是降低可燃物着火点
C.隔绝氧气可以灭火 D.所有火灾都可用水扑灭
【答案】C
【解析】A、可燃物燃烧需同时满足三个条件、有可燃物、可燃物与氧气接触,温度达到着火点,若不接触氧气,可燃物遇火也无法燃烧,A错误。
B、着火点是可燃物的固有属性,用水灭火是降温到可燃物的着火点以下,不能降低着火点,B错误。
C、可燃物燃烧需要氧气,隔绝氧气可以灭火,C正确。
D、金属钠会与水反应产生氢气,引发爆炸,钠起火不能用水灭火,D错误。
故选C。
2.有关燃烧条件的实验探究(白磷、红磷的着火点分别是40℃和260℃)如图。下列说法正确的是
A.①②对比说明燃烧需要可燃物 B.①③对比说明燃烧需要温度达到着火点
C.②③对比说明燃烧需要氧气 D.向④处白磷通入氧气,白磷燃烧
【答案】D
【解析】A、①②对比说明燃烧需要温度达到着火点,A错误。
B、①③对比说明燃烧需要氧气,B错误。
C、②③无法做对比,没有控制单一变量,红磷温度没有达到着火点,白磷则未接触氧气,C错误。
D、④处白磷没有接触氧气,通入氧气后白磷可以燃烧,D正确。
故选D。
3.安全无小事,生活中燃烧与灭火做法正确的是
A.燃气泄漏,立即开灯检查 B.电器着火,直接用水浇灭
C.森林着火,开辟隔离带灭火 D.室内起火,迅速打开门窗通风
【答案】C
【解析】A、燃气泄漏应立即开窗通风、关闭阀门,不能开灯检查,防止产生电火花引发爆炸,A错误。
B、电器着火,必须先切断电源,不能直接用水浇灭,防止发生触电危险,B错误。
C、森林着火,可开辟隔离带灭火,C正确。
D、室内起火不能开窗通风,防止氧气进入增强火势,D错误。
故选C。
4.下列灭火措施错误的是
A.森林起火,迅速在蔓延路线前方开辟隔离带
B.电线因老化短路起火,用水基型灭火器灭火
C.炒菜时锅中的油着火,可放入较多的蔬菜
D.图书馆内的图书着火,用二氧化碳灭火器灭火
【答案】B
【解析】A、森林起火,迅速在蔓延路线前方开辟隔离带,清除可燃物,A正确。
B、电线因老化短路起火,不能用水基型灭火器灭火,防止引发触电危险,B错误。
C、炒菜时油锅起火,可放入较多蔬菜,隔绝氧气,C正确。
D、图书馆内的图书起火,应用二氧化碳灭火器灭火,防止残留,D正确。
故选B。
5.已知白磷的化学式为P4,着火点为40℃,五氧化二磷有一定的毒性。用如图所示的十字型玻璃管装置探究燃烧的条件。
(1)仪器 a的名称是___________。
(2)白磷燃烧的化学方程式为___________。
(3)十字型玻璃管左侧管内白磷燃烧,右侧管内白磷不燃烧,可说明物质燃烧的条件之一是___________。
(4)要让管内水下的白磷燃烧起来,此时所需做的操作是___________。
(5)反应结束装置冷却后,将十字型玻璃管内液体充分振荡,看到白烟消失。该操作的目的___________。
【答案】(1)酒精灯 (2) (3)温度达到着火点
(4)从玻璃导管处对准白磷通入氧气 (5)吸收五氧化二磷,防止污染空气
【解析】(1)仪器名称为酒精灯
(2)白磷燃烧的化学方程式为
(3)用酒精灯加热十字形左侧玻璃管内白磷,白磷燃烧;右侧玻璃管内白磷未被加热,白磷不燃烧,说明燃烧的条件之一是温度达到可燃物的着火点。
(4)水中白磷没有接触氧气,不能燃烧。要让水下白磷燃烧起来,需要对准白磷通入氧气。
(5)反应结束装置冷却后,将十字型玻璃管内液体充分振荡,看到白烟消失。该操作的目的是吸收五氧化二磷,防止污染空气。
B能力提高篇
1.某实验小组同学利用如图装置进行实验。关闭弹簧夹,实验中观察到a处红磷不燃烧,b处白磷燃烧,c处白磷不燃烧,一段时间后b处白磷熄灭,待装置冷却至室温后打开弹簧夹(H形管的容积为50mL,白磷足量,量筒中原有50mL水)。下列说法正确的是
A.对比b、c两处能得出燃烧需要温度达到可燃物着火点
B.对比a、b两处能得出燃烧需要可燃物与充足氧气接触
C.最终量筒中剩余水的体积约为40mL
D.b处观察到产生大量白雾
【答案】C
【解析】A、c处白磷不燃烧的原因是没有与氧气接触,对比b、c两处能得出燃烧需要氧气,A错误。
B、a处红磷不燃烧的原因是温度没有达到着火点,对比a、b两处能得出燃烧需要温度达到可燃物的着火点,B错误。
C、H形管的容积为40mL,管内氧气体积约为10mL,最终量筒内剩余水的体积约为40mL,C正确。
D、b处观察到白磷燃烧产生大量白烟,D错误。
故选C。
2.科学实验模拟真实场景凸显科技的意义。学习小组模拟真实火灾场景,测定密闭容器中点燃两支高低不同的蜡烛时a、b处的氧气含量,测量数据如图所示。下列说法中错误的是
A.蜡烛燃烧时放出热量
B.最先熄灭的是较低处的蜡烛
C.该模拟实验告诉我们,发生火灾时要低姿势靠近地面逃生
D.最终a、b两线重合是分子运动的结果。
【答案】B
【解析】A、蜡烛燃烧时放出热量,A正确。
B、由图可知,a处氧气浓度更早降低到最低水平,a处蜡烛先熄灭,低处蜡烛后熄灭,B错误。
C、实验中高处氧气含量下降的更快,说明燃烧时生成的热的有害气体集中在上方空间,低处相对氧气含量更高,因此发生火灾时要低姿势靠近地面逃生,C正确。
D、装置内分子在不断运动,反应结束后由于分子不断运动,最终氧气含量趋于一致,D正确。
故选B。
3.二氧化碳灭火器如图所示,生产时将二氧化碳气体加压液化后装入钢瓶中,使用时将其喷出。下列有关该类型灭火器的说法不正确的是
A.加压液化时,二氧化碳分子间间隔变小
B.使用二氧化碳灭火器时,应先拉出保险销,再按下压把
C.灭火时喷出的二氧化碳有降低着火点和隔绝空气的作用
D.可用来扑灭图书、档案、贵重设备、精密仪器等的失火
【答案】C
【解析】A、加压液化时,二氧化碳由气态变为液态,分子间的间隔减小,A正确。
B、使用二氧化碳灭火器时,应先拉出保险销,再按下压把,B正确。
C、灭火时喷出的液态二氧化碳受热汽化,汽化过程中吸热,使周围温度降低到可燃物的着火点以下,并非降低着火点,同时二氧化碳还有隔绝氧气的作用,C错误。
D、液态二氧化碳灭火器灭火后二氧化碳汽化,不会由任何残留,可用来扑灭图书、档案、贵重设备、精密仪器等的失火,D正确。
故选C。
4.下列词语均与火有关,对其解释不正确的是
A.釜底抽薪—隔绝氧气以灭火
B.火上浇油—增加可燃物可增大火势
C.钻木取火—使温度达到可燃物的着火点
D.架空柴火—增大可燃物与氧气的接触面积以促进燃烧
【答案】A
【解析】A、釜底抽薪的灭火远离是清除可燃物,并非隔绝氧气,A错误。
B、火上浇油是增加可燃物,增大火势,B正确。
C、钻木取火是利用摩擦产生热量,使温度达到木柴的着火点,C正确。
D、架空柴火可增大可燃物与氧气的接触面积,可以促进燃烧,D正确。
故选A。
5.如图是西汉时期的錾刻龙纹铜釭灯及其结构示意图。转动灯盘扳手,可使内灯罩窗口在一定范围内随意移位,调节亮度。导烟管可使动物油脂燃烧时的废气消融于釜形器内的水中。下列说法中不正确的是
A.动物油脂是可燃物 B.点燃是为了提高动物油脂的着火点
C.水的作用是吸收烟尘 D.旋转内灯罩至完全关闭,可使灯火熄灭
【答案】B
【解析】A、动物油脂是可燃物,A正确。
B、点燃是为了使温度达到动物油脂的着火点,不是提高着火点,B错误。
C、根据题干,导烟管可使动物油脂燃烧时的废弃消融于釜形器内的水中,说明水的作用是吸收烟尘,C正确。
D、旋转内灯罩至完全关闭,等内动物油脂无法与氧气接触,可使灯火熄灭,D正确。
故选B。
6.火的使用标志着人类文明的巨大进步。汉字作为载体也反映了我国古代人民对火的认识。
(1)甲骨文“”(焚)的字形像是要燃火烧掉树林。若用沙子盖灭失火的木制品,灭火原理是 。
(2)小篆“”(灭)的字形左边像是一川流水,意思是水能灭火。用水灭火的主要原理是 。
(3)甲骨文“”(灾)的字形像是房屋着火,灾难降临。下列说法或做法正确的是___(填字母)。
A.室内起火,迅速打开门窗通风 B.家中油锅着火用锅盖盖灭
C.电线老化短路起火,用水浇灭 D.高层住宅起火,迅速乘电梯逃生
(4)油灯是古代重要的照明工具,如下图的“省油灯”是我国古代劳动人民的一项智慧发明。
①“省油灯”中的可燃物是油和_____,燃烧过程会_____(填“放出”或“吸收”)热量,该热量会加速灯油的蒸发,夹层中的水可以_____(填“升高”或“降低”)灯油的温度,从而减少其挥发,达到“省油”的效果。
②剪断灯芯使油灯熄灭,是利用_____的原理来灭火。
【答案】(1)隔绝氧气 (2)降温到着火点以下 (3)B
(4)灯芯 放出 降低 清除可燃物
【解析】(1)沙子覆盖在木制品上,可使木制品接触不到氧气,从而达到灭火的目的。
(2)用水灭火,水汽化吸热,使温度降低到可燃物的着火点以下,从而达到灭火的目的。
(3)A、室内起火开窗通风,会增大室内的氧气含量,增大火势,A错误。
B、家中油锅起火用锅盖盖灭,利用隔绝空气的原理灭火,B正确。
C、电线老化引起火灾,不能用水浇灭,防止发生触电危险,C错误。
D、高层住宅起火,不能乘坐电梯,防止火灾导致电梯故障被困于电梯内,D错误。
故选B。
(4)①“省油灯”中的可燃物有油和灯芯,燃烧的过程中会放出热量,该热量会加速灯油的蒸发,夹层中的水可以降低灯油的温度,从而减少其挥发,达到“省油”的效果。
②剪断灯芯使油灯熄灭,是利用清除可燃物的原理来灭火。
7.【原创】近年来新能源汽车锂电池起火事故备受关注,结合所学知识回答下列问题:
新能源汽车锂电池几种常见正极材料性质如下表:
正极材料
热稳定性
高温是否分解产生氧气
应用领域
镍钴锰酸锂
较差
容易分解放出氧气
新能源汽车、储能电池
钴酸锂
较差
容易分解放出氧气
手机、笔记本电脑
磷酸铁锂
好
很难分解
新能源汽车、储能电站
(1)从燃烧的条件看,锂电池内的电解液、塑料隔膜等属于 。
(2)镍钴锰酸锂电池起火,使用干粉灭火器仅隔绝外部空气 (填“能”或“否”)灭火,原因是 。
(3)高温时,钴酸锂(LiCoO2)发生分解,生成氧化锂(Li2O)、四氧化三钴(Co3O4)和氧气,写出反应的化学方程式 。
(4)消防员大量持续喷水灭火,其灭火原理是 ,火灾现场不要打开电池仓盖,原因是 。
【答案】(1)可燃物 (2)否 镍钴锰酸锂受热分解会产生氧气,支持燃烧。
(3)
(4)降温到着火点以下 防止氧气进入电池仓内,增大火势
【解析】(1)锂电池内的电解液、塑料隔膜等属于可燃物。
(2)根据表格信息,镍钴锰酸锂受热时容易分解产生氧气,仅仅隔绝外部空气不能达到灭火的目的。
(3)高温时,钴酸锂分解生成氧化锂、四氧化三钴和氧气,反应的化学方程式为。
(4)消防员大量持续喷水灭火的原理是水汽化吸热,降低温度到可燃物的着火点以下。火灾现场不能打开电池仓盖,防止空气进入电池仓,增大火势。
8.为探究燃烧与灭火的原理,某化学小组开展如下研究。
【实验一】探究“掌心烧火”的原理。
点燃手掌中肥皂泡内的丁烷,现象如图1。
(1)由该实验可知:丁烷的化学性质是______。
(2)片刻后火焰自然熄灭,从灭火原理分析原因是______。手没有被灼烧的原因是______。
【实验二】探究高低蜡烛先后熄灭的原理。
点燃蜡烛,盖上容器(如图2),利用数字化仪器测量燃烧过程不同位置的氧气、二氧化碳浓度,绘制曲线见图3和图4。
(3)图2中的现象______;据图3和图4分析,原因是______。
(4)本实验对火灾逃生的启示是______(写一点)。
【实验三】探究铜圈灭火原理
将铜圈套在燃烧蜡烛的烛芯上(铜圈不触碰烛芯),观察到火焰迅速熄灭、铜圈表面变黑(图5)
图5
【分析Ⅰ】铜和氧气在加热条件下反应生成氧化铜,氧气被消耗导致蜡烛熄灭。
【分析Ⅱ】铜具有导热性,将热量吸走导致温度降低至蜡烛着火点以下,蜡烛熄灭。
【分析Ⅲ】资料表明,燃烧是一种链式反应。持续进行燃烧依赖中间产物的数量,中间产物与铜圈器壁碰撞导致减少,致使链式反应中断,则停止燃烧。甲、乙两组同学分别进行实验,验证上述分析:
(5)已知铜不与稀硫酸反应,氧化铜可以和稀硫酸反应。甲小组将套在蜡烛上变黑的铜圈放到稀硫酸中,观察到黑色固体______,说明黑色固体不是氧化铜。证明分析Ⅰ错误。
(6)乙小组将______套在燃烧蜡烛的烛芯上,火焰也迅速熄灭,证明分析Ⅱ错误。
【结论】分析Ⅰ、Ⅱ不是蜡烛熄灭原因,故导致蜡烛熄灭的原因应该是分析Ⅲ。
【答案】(1)可燃性 (2)肥皂泡吸热降温到丁烷着火点以下 肥皂泡吸热使温度下降
(3)高处蜡烛先熄灭 二氧化碳热气流上升使高处氧气浓度下降
(4)逃生时弯腰或匍匐前进 (5)不溶解 (6)加热后的铜圈
【解析】(1)丁烷能燃烧,说明丁烷具有可燃性。
(2)片刻后火焰自然熄灭的原因是肥皂泡吸收热量,使温度降低到丁烷的着火点以下。手掌没有被灼伤是由于肥皂泡吸收热量,使温度下降。
(3)由图可知,随着反应进行,二氧化碳热气流上升,使上方空间二氧化碳含量逐渐升高,氧气浓度下降,故高处蜡烛先熄灭。
(4)由于高处二氧化碳含量高,氧气含量低,火灾逃生时应弯腰低头快速前行。
(5)氧化铜能与稀硫酸反应生成硫酸铜,根据结论黑色固体不是氧化铜可知,黑色固体不与稀硫酸反应,故填不溶解。
(6)乙组将加热后的铜圈罩在火焰上方,铜圈温度高,不会快速导热,火焰仍然熄灭,可证明不是由于铜将热量吸走导致温度降低至蜡烛着火点以下,蜡烛熄灭。
C拓展探究篇(选做)
1.兴趣小组利用数字化实验探究建筑发生火灾时的逃生策略。
实验步骤:
①以直径25cm,高40cm的圆柱形耐高温密闭容器模拟一幢四层建筑,在密闭容器中放置高为10cm,20cm,30cm的蜡烛,分别模拟不同楼层同时着火的场景。在蜡烛火焰对应高度分别安装温度、CO2、O2传感器。
②启动数据采集,在50s时同时点燃蜡烛,迅速盖紧圆柱形容器封盖。观察到蜡烛火焰由高到低依次熄灭,记录时间为:106秒、164秒、199秒。待采集数据稳定后停止实验,部分数据如表:
时间/s
O2含量/%
CO2浓度/(mg•m-3)
低
中
高
低
中
高
106
19.8
19.1
18.5
1940.2
2214.9
3056.5
164
18.9
17.7
17.1
1798.5
2002.3
2755.3
199
18.6
17.1
16.5
1771.9
1913.7
2666.7
(1)三支蜡烛的俯视位置如图1所示,目的是为了减小蜡烛间的相互影响,保证三支蜡烛到圆柱形容器壁的距离______。
(2)蜡烛的成分之一为C23H48,其完全燃烧的化学反应方程式为 。
(3)蜡烛由高到低熄灭,则高处蜡烛最先熄灭的原因是 。
(4)结合表格中O2含量的变化,请你谈谈对燃烧条件的新认识: 。
(5)实验过程中温度和高处O2含量变化曲线如图2和图3所示。
①如图2所示,温度最高点出现时间低处晚于高处的原因可能是 。
②如图3所示,高处O2含量下降后又明显升高的可能原因是 。
(6)①火灾时需要“往低处逃生”,其原因可能是低处______(填序号)。
a.温度较低 b.CO2浓度较低 c.O2含量较高
②请再列举一种建筑发生火灾时的自救方法: 。
【答案】(1)相等 (2)
(3)蜡烛燃烧放热,使二氧化碳受热膨胀上升,高处二氧化碳浓度增加,氧气含量下降
(4)可燃物燃烧需要氧气达到一定的浓度
(5)燃烧产生的热量向上扩散,高处先升温 热空气流动将低处氧气带到高处
(6)abc 湿毛巾捂住口鼻
【解析】(1)根据图1,三支蜡烛分别位于等边三角形各边中点处,蜡烛距离容器壁的距离相等,不会互相影响。
(2)蜡烛的主要成分为,完全燃烧的产物是水和二氧化碳,反应的化学方程式为。
(3)蜡烛燃烧产生二氧化碳,在密闭容器内,蜡烛燃烧放出热量使二氧化碳受热体积膨胀,热的二氧化碳气体聚集在容器上方,导致上方二氧化碳含量升高,氧气含量降低,高处蜡烛先熄灭。
(4)根据表格中氧气变化含量可知,燃烧不仅需要氧气,还需要氧气达到一定的浓度。
(5)①由于热空气向上聚集,使上方温度先升高,然后热量逐渐向下方传递,导致最低处温度的最高点出现最晚。
②随着燃烧的进行,容器内会形成空气对流,热空气的流动会将低处的氧气含量较高的空气带到高处,使高处空气中氧气含量升高。
(6)①a.热空气上升会导致低处温度相对较低,应往低处逃生,a正确。
b.燃烧放热,生成的二氧化碳气体受热膨胀,向上聚集,低处二氧化碳浓度相对较低,b正确。
c.燃烧时,下部空间气体温度较低,并含有未被消耗完的氧气,c正确。
故选abc。
②常见的自救方法有:拨打119报警电话、用湿毛巾捂住口鼻等。
2.选择家庭常见材料,自主设计并完成探究燃烧条件的实验。
【实验材料参考】蜡烛、石子、沙土、热水、火柴(或打火机)、木屑、铁勺、玻璃杯等(可自选实验材料)。
【实验要求】1.本实验需要注意实验安全,在家长陪同下完成。
2.实验过程中远离窗帘、木制家具、纸箱等可燃物,实验过程中提前准备好一盆清水,以备灭火。
3.写明实验方案及操作步骤,记录实验现象,小组内交流。
实验组
实验操作
实验现象
结论
①可燃物对照
分别点燃蜡烛和石子
蜡烛燃烧,石子不燃烧
燃烧需要可燃物
②氧气对照
点燃两只相同的蜡烛,其中一只用玻璃杯罩住,另一只敞口放置
罩住的蜡烛一段时间后熄灭,敞口放置的蜡烛持续燃烧
燃烧需要与氧气接触
③温度对照
将木屑放在铁勺中,用热水加热;再将木屑靠近明火加热。
热水加热的木屑不燃烧;明火加热的木屑燃烧。
燃烧需要温度达到可燃物的着火点
其他合理方案即可
六、作业评价标准
(一)课前预习梳理:学生自评
(二)课后过关练习:A基础巩固篇、B能力提高篇教师批改。针对作业共性错误整理错题清单,课堂集中讲解纠错;针对学生个性化问题单独批注指导。
C拓展探究篇:题目1教师批改;家庭小实验小组互评。
互评可参考以下评价表:
评价维度
分值
评价标准(小组互评)
得分
1. 实验方案设计
3 分
3 分:方案完整,变量控制清晰,能自主设计对照实验;
2 分:方案基本可行,变量控制存在少量疏漏;
1 分:方案思路模糊,对照设计缺失;
0 分:思路混乱,无法开展实验
2. 实验操作与安全
2 分
2 分:操作规范,全程注意防火,实验安全意识强;
1 分:操作基本规范,个别操作不够小心;
0 分:操作危险,忽视安全要求
3. 实验现象观察与记录
3 分
3 分:仔细观察现象,文字 / 照片记录完整,描述准确;
2 分:有记录,但现象描述不够细致;
1 分:记录简单,关键现象遗漏;
0 分:无现象记录
4. 结论分析
2 分
2 分:能根据现象准确归纳燃烧三个条件;
1 分:结论基本正确,表述不完整;
0 分:结论错误,不会分析
合计
10分
七、作业设计反思
本次燃烧与灭火课时作业设计,紧扣新课标素养目标,立足学情、贴合生活、分层清晰,有效突破教学重难点,落实了减负提质与安全育人的教学目标。同时也暴露了题型难度适配、实验落地管控、评价反馈精细化等方面的不足。
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