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燃燒和緩慢氧化
教學(xué)目標(biāo)
知識目標(biāo):
了解燃燒和燃燒的條件,了解滅火的原理;
了解爆炸、緩慢氧化和自燃現(xiàn)象,及它們與燃燒之間的區(qū)別和相互聯(lián)系。
能力目標(biāo):
在學(xué)習(xí)了以上知識后,引導(dǎo)學(xué)生聯(lián)系生產(chǎn)和生活實際,得出防火、滅火、及預(yù)防自燃的有效措施,培養(yǎng)學(xué)生解決實際問題的能力。
情感目標(biāo):
培養(yǎng)學(xué)生熱愛科學(xué)、相信科學(xué)、依靠科學(xué)的科學(xué)態(tài)度;
使學(xué)生了解內(nèi)因是變化的根據(jù),外因是變化的條件,外因只有通過內(nèi)因起作用的觀點。
教學(xué)建議
教材分析
教材在氧氣的性質(zhì)和用途后,安排了燃燒和緩慢氧化。這樣能使學(xué)生認(rèn)識燃燒、緩慢氧化、自燃、爆炸等現(xiàn)象,了解其基本原理。
本節(jié)教學(xué)內(nèi)容較多,其中包括有發(fā)熱發(fā)光現(xiàn)象的劇烈氧化(燃燒),有不發(fā)光熱、現(xiàn)象也并不顯著的緩慢氧化(金屬的腐蝕和呼吸等)。在燃燒的問題上,講到了燃燒的條件,又要學(xué)生討論滅火的條件,簡單地提到了在有限空間里發(fā)生急速燃燒時的爆炸,也談到了從緩慢氧化自發(fā)地轉(zhuǎn)變?yōu)閯×已趸淖匀。為了使學(xué)生很好地抓住中心,教材中指出,所有這些現(xiàn)象的本質(zhì)都是氧化。只是由于條件不同而發(fā)生了不同的現(xiàn)象。從而使學(xué)生自然的認(rèn)識到:自然界的一切規(guī)律都受到一定條件的制約,而規(guī)律又是一切事物固有的必然性,只要有必要的條件存在,變化就會依一定方式進(jìn)展。
如果學(xué)生能對以上氧化反應(yīng)的各個外因條件了解得比較全面、透徹,就完全有可能想出防火、滅火和預(yù)防自燃的基本原理,乃至一些有效措施。
教學(xué)建議
要求學(xué)生了解:
①物質(zhì)在空氣里起氧化反應(yīng)的時候是否有燃燒現(xiàn)象,決定于溫度是否達(dá)到這種物質(zhì)的著火點;
②物質(zhì)在空氣里的燃燒的急速程度,取決于可燃物跟氧氣的接觸面積大。
③而急速的燃燒是否會引起爆炸,則決定于可燃物所處空間的大小和是否有氣態(tài)生成物產(chǎn)生。
④至于緩慢氧化是否能引起自燃,則決定于氧化所產(chǎn)生的熱量能否散逸和進(jìn)行緩慢氧化的物質(zhì)的著火點高低。
針對第一點的教學(xué),要做好演示實驗,首先提出問題,學(xué)生通過仔細(xì)觀察,每一個實驗結(jié)果得出什么結(jié)論?從而由燃燒的條件引出滅火原理是什么?即只需要燃燒的兩個條件不同時滿足就可。
為了使學(xué)生更好的理解區(qū)分幾種氧化,可列表對比,加深理解。
教學(xué)設(shè)計示例
課題:燃燒和緩慢氧化
重點、難點:了解燃燒的條件,并利用來處理實際問題。
教學(xué)過程:
引入:在一個有關(guān)火的故事中,有這樣一段話"火在宇宙中永存,沒有人時就有火。人類在其生活和生產(chǎn)的實踐中識火、用火、駕馭火,從而創(chuàng)造出了高度文明的社會;鹗莿(chuàng)造萬物的上帝,也是毀滅它們的死神。人們,可要小心用火呀。"
火給人類帶來光明和溫暖,也帶來災(zāi)難。如何利用它有益的一面,同時又防止它引起的災(zāi)難呢?這就需要我們知道:火是什么?它是在何種條件下發(fā)生的?滅火的原理是什么?
首先看第一個問題:火是什么?
隨著人類的進(jìn)步和發(fā)展,人們認(rèn)識到所謂的"火"就是物質(zhì)燃燒所發(fā)出的光和熱。燃燒是可燃物跟空氣中的氧氣發(fā)生的一種發(fā)光發(fā)熱劇烈的氧化反應(yīng),F(xiàn)在,燃燒與人類的生產(chǎn)和生活愈發(fā)密切,如:冶煉金屬、飛機飛行、輪船和火車的行駛、火箭發(fā)射、火力發(fā)電等,都要經(jīng)過燃料燃燒過程。
設(shè)問:誰能對火做一科學(xué)的解釋?
板書:第四節(jié) 燃燒和緩慢氧化
一、燃燒:
演示實驗:要求仔細(xì)觀察并思考為什么會有這種現(xiàn)象?
討論:
1.為什么薄銅片上白磷燃燒而熱水中白磷和銅片上紅磷沒有燃燒?
2.怎樣使銅片上紅磷燃燒?怎樣使熱水下白磷燃燒?
討論總結(jié):銅片上白磷燃燒是達(dá)到著火的溫度而且又與空氣中氧氣接觸。銅片上紅磷不燃燒是沒達(dá)到燃燒的溫度。熱水下白磷不燃燒是沒與氧氣接觸。使二者燃燒,紅磷可加熱達(dá)到燃燒的溫度,而水下白磷燃燒需向水下通入氧氣。
小結(jié):燃燒需要同時具備兩個條件:一是一定的溫度,另一是要與氧氣接觸。
板書:燃燒的兩個條件:
1.可燃物要與氧氣接觸;
2.要使可燃物達(dá)到燃燒所需的最低溫度。(這最低溫度叫著火點)
討論:了解燃燒的條件后,想想滅火可采取什么措施?其原理是什么?
回答:根據(jù)生活經(jīng)驗馬上回答:水、沙、濕的被褥、二氧化碳都可以用來滅火。
原理是隔離可燃物與氧氣的接觸或降溫到著火點以下。
設(shè)問:炒菜時鍋里的油起火,滅火措施是端鍋、潑水、蓋鍋蓋、灑沙土哪項為最佳措施?為什么?
回答:端鍋危險,油比水輕,用水不能滅火;蓋鍋蓋灑沙土都可以滅火。蓋鍋蓋為最佳措施。
設(shè)問:如果酒精燈不慎碰倒,引起酒精在桌上燃燒,應(yīng)如何滅火?
回答:酒精與水互溶不能用水沖,可用濕布蓋滅。
思考:滅火的"滅"是在火上有一橫,祖先造字的意圖是什么?(一橫就是要隔離火與空氣中氧氣的接觸。)
思考:
1.為什么碳、硫、磷在空氣中、純氧中分別燃燒時現(xiàn)象不同?
2.設(shè)問為什么刨花、小木塊比大木塊易燃燒?
討論小結(jié):一是氧氣多少不同,二是可燃物的性質(zhì)不同。
提問:同是木材,著火點不變,著火快慢的原因是什么?
回答:小而薄的物質(zhì)與氧氣接觸面積大,所以燃燒的快而劇烈。
小結(jié):
板書:二、燃燒的現(xiàn)象
1.可燃物不同性質(zhì)不同,決定燃燒的現(xiàn)象不同。
2.可燃物與氧氣的接觸面積越大,燃燒越劇烈。
3.氧氣的濃度越大,燃燒越劇烈。
討論:50年代,廣東信宜縣鋸木廠,一位工人點火吸煙的剎時發(fā)生突如其來的大爆炸,造成了驚人的損失和死亡。請問鋸木廠、紡織廠、面粉廠、油庫、煙花爆竹廠、礦井、煤氣站等地為什么要嚴(yán)禁煙火?
小結(jié):當(dāng)空氣中混有一定濃度的可燃性氣體或大量的可燃性粉塵時,遇明火會在有限的空間迅速反應(yīng),體積急速膨脹會引起爆炸。
板書:4.爆炸:在有限空間內(nèi),由于急速燃燒放出大量能量,驟然產(chǎn)生大量氣體的現(xiàn)象。
投影:食物腐敗、酒與醋的釀造、堆放的秸稈、金屬的銹蝕圖像。
討論:易燃物堆放太多、太久由于與空氣中氧氣發(fā)生很慢的氧化反應(yīng),熱量不斷聚積又會發(fā)生什么現(xiàn)象呢?
回答:熱量聚積能使食物變質(zhì),易燃物可能會引起自發(fā)燃燒。
實驗:白磷的自燃
板書:三、緩慢氧化和自燃
1.緩慢氧化:不像燃燒那樣劇烈發(fā)光、發(fā)熱的氧化反應(yīng)。
2.自燃:由緩慢氧化而引起的自發(fā)燃燒。
設(shè)問:燃燒、爆炸、緩慢氧化、自燃之間有什么區(qū)別與聯(lián)系?
小結(jié):區(qū)別是發(fā)熱的程度、反應(yīng)的速率、是否發(fā)光等,但均屬氧化反應(yīng)。
設(shè)問:易燃物、易爆物怎樣存放?搬運時怎樣才能避免意外事故?
討論:不能一起存放。因為萬一發(fā)生事故后滅火方式不同而不易處理。存放時不能堆的太高、太密、要注意通風(fēng)……(閱讀)
安全知識教育:常見易燃物、易爆物的安全知識。
課堂練習(xí):
1.把一小塊白磷放在盛有80 水的燒杯中,白磷并不燃燒,這是因為( )
(A)溫度沒有達(dá)到著火點 (B)溫度超過著火點
(C)白磷的質(zhì)量太小 (D)白磷沒與氧氣接觸
2.燃燒、緩慢氧化、自燃的相同點是( )。
(A)需要點燃 (B)很劇烈
(C)放出大量的熱 (D)屬于氧化反應(yīng)
3.白磷的著火點40℃,少量白磷應(yīng)保存在( )。
(A)冷水中 (B)氧氣中 (C)空氣中 (D)煤油中
4.不能考慮用于油井滅火的措施是( )。
(A)設(shè)法阻止石油噴射 (B)設(shè)法使火焰隔絕空氣
(C)設(shè)法降低石油著火點 (D)設(shè)法降低油井溫度
答案:
1.D;2.D; 3.A; 4.C
板書:
第四節(jié) 燃燒和緩慢氧化
一、燃燒:
燃燒的兩個條件:
1.可燃物要與氧氣接觸;
2.要使可燃物達(dá)到燃燒所需的最低溫度。(這最低溫度叫著火點)
二、燃燒的現(xiàn)象
1.可燃物不同性質(zhì)不同,決定燃燒的現(xiàn)象不同。
2.可燃物與氧氣的接觸面積越大,燃燒越劇烈。
3.氧氣的濃度越大,燃燒越劇烈。
4.爆炸:在有限空間內(nèi),由于急速燃燒放出大量能量,驟然產(chǎn)生大量氣體的現(xiàn)象。
三、緩慢氧化和自燃
1.緩慢氧化:不像燃燒那樣劇烈發(fā)光、發(fā)熱的氧化反應(yīng)。
2.自燃:由緩慢氧化而引起的自發(fā)燃燒。
探究活動
小實驗-制作防火材料
實驗步驟及現(xiàn)象
1. 用氯化銨溶液制防火布
把布在飽和氯化銨溶液中浸濕,取出晾干。將處理后的布放在火焰上燒烤時,布只是冒煙,離開火焰,布完好無損。用這種方法處理過的紡織品可用于防火。
2. 用明礬做防火紙
將紙的一部分在明礬溶液中浸濕,晾干后,點燃未經(jīng)處理的另一半,可以觀察到火焰燃至明礬溶液浸泡過的痕跡處時便熄滅了。經(jīng)明礬溶液處理過的材料可用于防火。
3. 防火木材
取一根火柴,將其后半部分浸入由1份碳酸鈉和3份水形成的溶液中。把火柴取出晾干,劃著火柴后發(fā)現(xiàn),火焰燃至浸過碳酸鈉溶液的部分時,火柴便熄滅了。
燃燒和緩慢氧化
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