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沪教九上《4.3 燃烧和灭火》教学设计1
【教学内容】
第一节 燃烧和灭火
第二节 定量认识化学变化（一）
【教学目标】
1.认识燃烧的条件，知道灭火的简单原理和方法，
2.知道爆炸发生的原因，了解防范爆炸的措施；
3.认识使燃料完全燃烧的重要性。
4.知道质量守恒定律,
5.能用微观的角度说明质量守恒的本质原因，能用质量守恒定律解释常见化学反应的质量关系
过程与方法：
1．通过对燃烧条件、灭火原理等的探究活动，
2．进一步认识与体验科学探究的过程。
情感态度价值观：
1．能科学的认识研究燃烧、灭火和爆炸对人类社会发展的作用
2．认识定量研究对化学科学发展的意义。
【教学内容】
第一节、 燃烧和灭火
知识准备：我们在认识到了许多物质的燃烧现象，试归纳：
事 例
观察到的现象
镁条的燃烧
发出耀眼的白光，放出大量的热，产生白烟，生成一种白色的固体
氢气在空气中燃烧
产生淡蓝色的火焰，放出大量的热，能在干冷烧杯内壁产生白雾
铁丝在氧气中燃烧
火星四射，放出大量的热，铁丝熔成小球，生成一种黑色的固体
木炭在氧气中燃烧
发出白色的光，放出大量的热，生成一种能使澄清石灰水变浑浊的气体
红磷的燃烧
生成大量白烟，放出大量的热，生成白色固体
……
……
燃烧反应的的特征可归纳为：发光、发热、化学反应
一、燃烧
1．燃烧：是一种发光、发热的剧烈的化学反应。
2．燃烧的现象：一般会伴随着光、焰、烟、雾
光：物质发生反应时，状态为固体时，一般是产生光；
焰：物质发生反应时，状态为气体时，一般是产生火焰；
烟：燃烧生成物有固体，一般会有烟产生，烟就是固体小颗粒分散在空气中形成的；
雾：就是液体小液滴分散在空气中形成的。
3．燃烧的条件：
（1）物质具有可燃性；
（2）可燃物与氧气充分接触（具有助燃性的物质）；
（3）可燃物达到燃烧所需要的最低温度，即可燃物的着火点；三个条件是缺一不可。
思考：如何来证明燃烧的条件的确是由以上三条，缺一不可？
实验步骤
实验现象
实验结论
1．将分别蘸有酒精、水的小棉花球放到酒精灯火焰上加热片刻
蘸有酒精的小棉花球燃烧起来了
蘸有水的小棉花球没有燃烧
酒精易燃，水不能燃烧，所以燃烧的条件之一就是需要可燃性。
2．用透明的玻璃杯罩住燃着的小蜡烛，观察小蜡烛的燃烧情况
小蜡烛慢慢的熄灭
随着蜡烛的燃烧，会不断消耗氧气，当氧气耗尽，蜡烛就熄灭，所以燃烧的条件之二就是需要有充足的氧气
3．用一根小木条和一小块煤，分别在酒精灯上加热，观察现象
小木条很快就被点燃
小煤块没有明显的变化
小木条和煤块的着火点不同，小木条的着火点较煤块的低，所以燃烧的条件之三就是温度要达到着火点
补充实验：
实验现象：
铁片上的白磷燃烧起来，放出大量的白烟；而铁片上的红磷及水中的白磷都没有燃烧起来。
解释及结论：
1）．红磷没有燃烧起来，是因为红磷的着火点为240度左右，而白磷的着火点只有40度左右，所以相同的温度下，白磷能够燃烧起来，而红磷不能燃烧。故燃烧的条件之一为温度达到着火点以上。
2）．热水中的白磷没有燃烧起来，是因为在热水中没有足量的氧气，因此燃烧的条件之二就是要有充足的氧气。
补充：如何能使水中的白磷在水中燃烧起来？
方案一：用导管向水中的白磷通入空气或氧气即可。
观察与思考
实验：烧不坏的手绢
实验过程：将2体积的95%的酒精与1体积的水混合。把一块棉布手绢浸入配好的混合液中，浸入后取出，轻轻拧干，用坩埚钳夹持，在酒精灯上点燃，并轻轻抖动手绢。
实验现象：手绢表面迅速燃烧起来，熄灭后，手绢并没有烧坏
实验解释：酒精的着火点比棉布要低得多，因此在酒精灯上加热后，在棉布表面的酒精迅速燃烧起来，而酒精液体中含有大量的水，燃烧过程中，水吸收放出的热量而蒸发，使棉布始终不能达到着火点，因此棉布就不能真正的燃烧起来。
联想与启示
1）．可燃物的点燃方式：主要是由于可燃物的着火点不同，接触面积不同，导致点燃方式的不同。
火柴中红磷通过摩擦做功，就能提供引燃所需要的温度；蜡烛中烛芯棉线需要燃着火柴提供热量，才能达到着火点；而木块、煤球就需要更高温度。
2）．燃烧现象的剧烈程度，与下列因素有关：氧气的浓度，可燃物的颗粒大小，以及接触面积等。
实例：
锅炉的鼓风机；篝火丛中的火柴架空燃烧；蜂窝球的作用；蜡烛在空气中和氧气中燃烧的现象不同
4．完全燃烧和不完全燃烧
实验：蜡烛的不完全燃烧
实验现象：用一白瓷板放在燃烧的蜡烛火焰上方，立刻在白瓷板上出现黑色的粉末状固体
实验解释：在空气中的氧气的浓度，无法使石蜡完全燃烧，遗留下没有完全被氧化的炭粉，而如果将蜡烛放入装有氧气的集气瓶中燃烧，由于氧气的浓度较大，使之完全燃烧，因此没有黑烟产生。
结论：
完全燃烧
不完全燃烧
燃烧条件
有充足的氧气
氧气不充足
燃烧速度
快
慢
释放热量
多
少
碳氢的生成物
二氧化碳和水
一氧化碳、碳氢化合物、水和小的炭黑颗粒
燃烧效率
高
低
碳的燃烧
碳+氧气（充足）二氧化碳
碳+氧气（不充足）一氧化碳
注意：一氧化碳是一种无色无味的有毒气体。吸入人体内的一氧化碳跟血液中的血红蛋白结合，使血红蛋白丧失了输氧的功能，人体就因缺氧而窒息死亡。（毒性是化学性质）
当发现家中煤气泄漏，应该马上打开门窗，切记不能打开电灯、排风扇等电器，防止电火花引起火灾
空气中一氧化碳的来源：燃料的不完全燃烧、汽车的尾气、煤气泄漏等。
启示：我们要认识到燃料的完全燃烧对节约能源、保护环境等的作用和意义。
燃气灶中的通风口（空气的进口）和进气口（燃气的进口）的调节，可以控制燃烧情况。
5．爆炸
生活中的爆炸现象：
轮胎爆炸，气球爆炸，锅炉爆炸，火药爆炸，汽油桶等燃料的爆炸，……
根据爆炸的形成原因，我们可以分析得到有的仅仅是物理变化而引起的，有些爆炸是在发生化学变化后的结果。
（1）爆炸的条件：
a.化学爆炸：在有限的空间内，发生急速的燃烧，短时间聚积大量的热，使气体的体积迅速膨胀。
b.如果氧气的浓度高，或者可燃物（气体、粉尘）与氧气的接触面积很大，燃烧范围广，周围的空气迅速猛烈的膨胀
比较容易发生爆炸的地点：加油站、仓库、粮仓……
（2）易燃易爆物：遇到明火、高温或撞击时，极易发生燃烧或爆炸
（3）防止爆炸的方法：通风、禁止烟火等
（4）可燃性气体在空气中达到一定浓度时，遇到明火都会发生爆炸。注意气体的爆炸极限，即容易导致爆炸的空气中可燃性气体的体积分数范围。
所以，任何可燃性气体的性质试验之前，务必进行气体检验纯度实验
二．灭火
1．灭火的原理
（1）将可燃物撤离燃烧区，与火源隔离。如煤气起火，我们应先迅速关闭阀门；森林火灾时，砍一些外围树木，形成隔离带；“釜底抽薪”等；
（2）将燃着的可燃物与空气隔离。如厨房油锅起火，盖上锅盖；酒精灯熄灭时用灯帽；干粉灭火剂或消防用砂等
（3）使用大量的冷却剂，使燃烧物的温度降低到着火点以下，如吹灭蜡烛，干冰灭火剂
注意：有很多情况下，灭火的原理是很多的
如：
（1）水灭火的原理是既能降低燃烧物的温度，也能覆盖在燃烧物表面，与空气隔绝
（2）液态二氧化碳灭火剂或干冰灭火剂的原理，不仅是利用二氧化碳的密度大于空气，可以起到隔绝氧气的作用，另外液态或固态的二氧化碳能吸收热量，形成气态二氧化碳而降低燃烧物的温度。
2．灭火剂的分类
（1）泡沫灭火剂：我们市场上看到的泡沫灭火剂主要的反应原理是：
硫酸铝[Al2(SO4)3]+碳酸氢钠(NaHCO3)→硫酸钠(Na2SO4)+氢氧化铝[Al(OH)3]+二氧化碳(CO2)
利用二氧化碳和水来覆盖在燃烧物表面
适用范围：扑灭一些木材，橡胶等固体的初起火灾，但不适用于扑灭电器，油类物质起火。
（2）干粉灭火剂：利用高压二氧化碳作为动力，将干粉（主要含有碳酸氢钠和滑石粉等）覆盖在燃烧物表面，发生的化学反应原理为：碳酸氢钠(NaHCO3)碳酸钠(Na2CO3)+水(H2O)+二氧化碳(CO2)
适用范围：扑灭油类，可燃气体和电气设备的初起火灾。
（3）二氧化碳灭火剂：主要是利用液态二氧化碳气化吸收热量，使燃烧物的温度达到着火点以下从而达到灭火的目的，并且产生的二氧化碳又能覆盖在燃烧物的表面。
适用范围：扑灭一些面积不大的珍贵设备，档案资料，精密仪器仪表等。（优点：灭火后没有残留物）
3．火灾发生后应该注意的方面
（1）一旦发生火灾，一定不能惊慌，要沉着应付：如果火势较小，则根据起火原因选择灭火器材和方法；如果火势较大，应立即拨打119求救；
（2）如果被困在火灾区，应该用湿毛巾或衣服捂住口鼻（防止粉尘及一些有害气体进入），低下身子贴地、沿墙找到门从而离开火灾区
（3）如果楼下火灾，应迅速向楼上转移，并求救
（4）在房间里着火时，不要立即打开窗户（防止为火势提供充足的氧气）
第二节 定量认识化学变化
一、质量守恒定律
1．探究学习：质量守恒原理的证明
发现问题：酒精灯内的液体燃烧后会逐渐减少，生锈的铁钉质量比原先质量增加，铁与硫酸铜溶液反应后总质量却没有变；那么化学反应前后物质的总质量会发生什么变化？增加，减少还是不变？
提出假设：化学变化前后质量的总质量不变。
设计实验：
（1）参照课本P96页图4-13 氢氧化钠溶液和硫酸铜溶液反应
现象：在蓝色的硫酸铜溶液中，滴入无色氢氧化钠溶液后，锥形瓶中产生蓝色沉淀，天平保持平衡。
文字表达式：硫酸铜(CuSO4) + 氢氧化钠(NaOH) → 硫酸钠(Na2SO4) + 氢氧化铜[Cu(OH)2]
结论：参加反应的硫酸铜和氢氧化钠质量总和等于生成物硫酸钠和氢氧化铜质量之和。
（2）参照课本P96页图4-14 碳酸钙和稀盐酸反应
现象：胶皮滴管中的稀盐酸滴入到小试管中的碳酸钙上，产生大量气泡，锥形瓶中的氢氧化钙溶液逐渐变浑浊，天平仍然保持平衡状态。
文字表达式：碳酸钙(CaCO3) + 盐酸(HCl) → 氯化钙(CaCl2) + 二氧化碳(H2O) + 水(H2O)
二氧化碳(H2O)+氢氧化钙[Ca(OH)2]→碳酸钙(CaCO3)+水(H2O)
结论：化学反应前后质量总量没有发生改变。
形成结论：参加化学反应的各物质的质量总和等于反应后生成的各物质的质量总和，即质量守恒定律（lawofconservationofmass）
2．质量守恒定律成立的原因
（1）根据化学反应的本质，原子的重组，即参加反应的各原子的种类、数目不变，质量也基本不变
（2）在宏观上，元素的种类和质量也不变
3．质量守恒定律的适用范围
（1）必须在化学反应中，如：100g酒精和100g水混合形成200g酒精溶液，并不能用质量守恒定律解释
（2）在利用质量守恒定律时，一定要注意是参加反应的总质量和生成物的总质量才相等
如：酒精燃烧后，质量逐渐减少，用质量守恒定律来解释的话，参加反应的酒精和氧气的质量总和应该与生成的二氧化碳及水的总质量相等，而二氧化碳和水散失在空气中，无法称得质量，所以质量减少。
而铁钉生锈后质量会增加，则是因为参加反应的铁和氧气的质量总和等于生成的铁锈的质量，当然铁锈的质量就会大于原先金属铁的质量
【例题分析】
例题1：4.6g某物质R在空气燃烧后，能够生成8.8gCO2和5.4gH2O，请你分析该物质的元素组成
分析：我们可以用化学式表示该反应：R+O2→CO2+H2O，生成物中含有碳、氢、氧三种元素，所以根据质量守恒原理，反应物中的碳、氢、氧元素质量应该和生成物中的质量分别相等。首先能够判断在反应物R中，一定含有碳、氢元素，可能含有氧元素。我们就要根据质量来算了：
m(C)=m(CO2)×ω(C)＝8.8g×=2.4g；m(H)＝m(H2O)×ω(H)=5.4g×＝0.6g
故，氢元素与碳元素质量总和只有3g，而R中有4.6g，所以在该物质中氧元素就要占1.6g。
综合上述，该物质中含有碳、氢、氧三种元素。
例题2： 1995年12月3日在克拉玛依特大火灾中有283名中小学生葬身火海，灾难震惊全国，为此专家呼吁：每个人都应懂得防火知识，学会如何逃生。当高层楼房下层着火，火势凶猛无法扑救时，下列逃生方法中正确的是（ ）
①沿楼梯迅速下楼；②用湿毛巾捂住口鼻；③匍匐前进寻找安全出口；
④封闭房门；⑤迅速转移到阳台上呼救；⑥跳楼
A.①②③④ B. ②③④⑤ C.③④⑤⑥ D.①②④⑤
分析 因为楼下起火，所以不能沿楼梯迅速下楼，高层楼房起火，跳楼显然液不能达到逃生的目的，①⑥两措施不对，故可以排除掉A、C、D，正确答案是B。之所以要用湿毛巾捂住口鼻，是为了防止吸入燃烧产生的粉尘和有害气体。在大楼着火后，产生的高温有害气体的密度较小，会浮在空气上层，故匍匐前进比较安全；封闭房门则有利于防止火势迅速蔓延，并可减少有害气体的吸入。
同步练习
1）在酒精灯火焰上加热铁丝，铁丝不能燃烧，而将在酒精灯火焰上加热后的铁丝，立即插到氧气的集气瓶中能燃烧，其可能的原因是：_________________。
2）发生下列情况时，你会采取什么方法灭火？
①家用电器线路短路而发生火灾
②炒菜锅中食油起火
③在实验室不慎碰翻酒精灯，酒精在桌面上起火
④农村中，稻草堆起火
3）木材起火可以用水扑灭，油起火却不能用水扑灭，这是为什么？
4）对着一支燃着的蜡烛吹气，蜡烛熄灭；而同样对着一支点燃的蚊香吹气，为何就燃烧更旺？
5）将一根火柴划燃后，若将其火柴头朝下放，则能正常燃烧直至燃尽；而将燃着的火柴竖直起来，则会发现火焰慢慢消失，直至熄灭，试根据燃烧的条件来解释其原因。
6）用铜丝编制成一个铜网，将铜网放在蜡烛火焰的上半部位置，烛焰被切断，铜网上方火焰熄灭，下方继续燃烧，其原因是________________________________________。
7）1855年，瑞典人设计制造了世界上第一盒安全火柴。现在用的火柴盒外侧一般涂上红磷和玻璃粉，火柴梗的头上由氯酸钾、二氧化锰和三硫化二锑组成的引火药。划火柴时，火柴头蹭一下盒外侧，由于摩擦生热达到红磷的着火点，产生的火星引燃三硫化二锑，使氯酸钾受热放出氧气，帮助火柴梗燃烧的更旺。根据以上叙述，回答问题。
（1）下列推断中错误的是 （ ）
A.红磷、氯酸钾、三硫化二锑都是可燃物 B.划火柴时的摩擦生热使三硫化二锑达到着火点
C.火柴梗的着火点高于三硫化二锑的着火点 D.三氧化二锑的着火点高于红磷的着火点
（2）试写出火柴、点燃过程中发生的任何3个反应的文字表达式：
①________________________________________
②________________________________________
③________________________________________
参考答案
1．空气中氧气的浓度不够
2．（1）关闭电源，用干粉灭火剂（2）盖上锅盖（3）迅速用湿抹布掩盖（4）用水扑灭
3．油的密度比水小，因此，燃着的油会浮在水面上而无法与空气隔绝
4．蜡烛着火点较低，吹气能带走热量，使周围温度低于蜡烛的着火点，从而使蜡烛熄灭；而燃烧的蚊香着火点较高，吹气无法使之达到着火点以下，相反，能给蚊香提供更充足的氧气，使之燃烧更旺。
5．当火柴头向上竖直时，无法预热火柴梗，温度就无法达到着火点，因此就逐渐熄灭
6．铜丝的导热性很好，当火焰遇到铜网后，热量迅速被铜丝所散失，所以在火焰上方的就熄灭
7．（1）AB（2）磷＋氧气五氧化二磷，氯酸钾氯化钾＋氧气
（3）三硫化二锑＋氧气二氧化硫＋氧化锑
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