6.1燃烧与灭火
教学目标
【知识与能力】
1.通过对燃烧条件的学习，能从化学反应的角度认识燃烧和灭火的原理。
2.通过对乙炔充分燃烧和不充分燃烧条件的探究，知道控制燃烧的条件就能达到促进燃烧和防火、灭火的目的。
3.通过对氢气燃烧和爆炸的实验探究，了解爆炸的原理及防范爆炸的措施。
【过程与方法】
1.通过学习，认识到内因是变化的根据，外因是变化的条件，外因只有通过内因才能起作用。
2.运用比较、对比、交流讨论的方法，了解燃烧的条件，理解燃烧的实质，列举燃烧在生活、生产和国防中的广泛应用，认识到控制燃烧发生的要素就能控制燃烧反应。
【情感态度与价值观】
通过讨论交流防范火灾与爆炸的措施，形成“防火防爆、人人有责”的意识。
教学重难点
【教学重点】
1.燃烧的条件与灭火的方法
2.了解促进燃烧的方法和了解爆炸的原理及防爆的措施。
【教学难点】
1.用学到的知识解决生活中的实际问题。
2.爆炸条件的理解。
教学过程
【情境引入】人类的祖先刀耕火种，茹毛饮血，因为偶然的机会，人们发现了火，使用了火。几十万年来，人类传递着圣火延续着文明。火给人类带来了诸多方便；但是人们又怕火……这节课让我们对火，即燃烧以及灭火作一个初步科学的解释。
一、灭火的原理
【提问讨论】假如我们在火灾现场，我们又该为灭火提供哪些合理化的建议呢？
生1：用灭火器灭火。
生2：用水灭火。
生3：用沙子、泥土灭火。
……
【过渡】同学们提出了不少的建议，这些建议是否合理呢？下面让我们共同来进行研究。
1.寻找灭火的方法
【活动天地6-1】
灭火的方法 目的
用水灭火 降低温度
用灯帽熄灭酒精灯 隔绝氧气
将大火蔓延线路前的一片树木砍掉 移走可燃物
2.燃烧的条件
【提问】我们接触过许多的燃烧，请同学们说一说燃烧有什么样的特征？
生1：发光放热。
生2：比较剧烈。
生3：有氧气参加反应。
生4：应该是氧化反应。
……
【总结】燃烧：通常所说的燃烧是可燃物跟氧气发生剧烈的发光、发热的氧化反应。
【实验探究】
（1）取两个蒸发皿，分别倒入1～2 mL酒精和水，用火柴分别点燃，观察谁能被点燃。实验结束后用湿抹布盖灭。
（2）分别点燃两支蜡烛，将其中一支蜡烛用大烧杯罩住，另一支蜡烛放在空气中燃烧，观察实验现象。实验结束将蜡烛吹灭。
（3）用镊子分别夹取一根木条和一小块煤，同时在酒精灯上点燃，观察实验现象。
【总结】燃烧必须满足三个条件：①物质具有可燃性；②可燃物与充足氧气接触；③可燃物的温度达到其自身的着火点(即可燃物燃烧所需要的最低温度)。灭火则是至少破坏了燃烧所需条件之一，从而终止了燃烧反应。
【提问】着火点能不能改变？如白磷为40℃、红磷为 240℃等。
【总结】着火点是物质的属性，一般不会改变。
二、促进燃烧的方法
【情景引入】火是人类文明的标志，然而，怎样才能充分利用火，使火燃烧得更旺呢？
1.乙炔的不充分燃烧和充分燃烧
【提问】你看过工人师傅进行切割或金属焊接的使用的氧炔焰吗？天蓝色钢瓶中装的是什么气体？
答案要点：天蓝色钢瓶中装的是氧气。
【活动天地】
实验步骤：
（1）将乙炔气体用玻璃管导出后在空气中点燃，观察并记录现象。
（2）将上述燃烧的乙炔放入盛有氧气的集气瓶中，观察并记录现象。
实验现象：
乙炔在空气中燃烧 火焰呈黄色，有大量黑烟冒出
乙炔在氧气中燃烧 发出明亮的火焰，燃烧剧烈，瓶内没有黑烟
实验结论：
当氧气用量相对乙炔不足时，乙炔不充分燃烧，生成炭黑（或一氧化碳）和水；
当氧气充足时，乙炔充分燃烧，生成二氧化碳和水。
【提问】乙炔在氧气中燃烧为什么会更剧烈呢？
2.碰撞理论
温度达到着火点以后，乙炔分子与氧气分子接触碰撞，就能燃烧。在一定的空间内，相互接触碰撞的分子越多，燃烧越剧烈。
2C2H2+5O24CO2+2H2O
【提问】怎样才能增大燃料粒子与氧分子碰撞的机会呢？根据下列生活中常见的现象总结促进可燃物燃烧的方法。
①工厂烧锅炉用的煤通常加工成粉末状。
②化油器将汽油喷成雾状，进入内燃机气缸。
③用煤炭烧锅炉时，要用鼓风机不断往炉膛吹入空气。
④家庭用的煤通常要加工成蜂窝煤。
⑤铁丝不会在空气中燃烧，如果在纯氧中加热铁丝，就会剧烈燃烧，火星四射。
3.促进可燃物燃烧的方法
①增大氧气的浓度。②增大可燃物与氧气的接触面积。
三、爆炸是如何发生的
【提问】你见过爆炸的场面吗？在露天的空地上引燃少量火药粉末不会发生爆炸，爆竹里只有少量火药，却为什么会爆炸？
【实验探究】氢气的燃烧和爆炸（多媒体展示）
实验内容：
将一个塑料瓶的瓶底剪下，在瓶塞处插入一根带有止水夹的尖嘴玻璃管。用排水法集满纯净的氢气后，将塑料瓶移出水面，固定在铁架台上。打开止水夹，在尖嘴处点燃氢气。观察现象。
实验现象：
开始平静的燃烧，产生淡蓝色火焰、放出热量。而后发生爆炸。
【讨论交流】为什么刚开始氢气能够安静的燃烧，而片刻后瓶内的氢气就发生爆炸呢
答案要点：刚开始安静燃烧。原因：只是在管口氢分子和氧分子接触反应。产生的热量少。很快散失。片刻后，大量氢分子和氧分子同时接触，反应瞬间放出大量的热，使气体体积在有限的空间里急剧膨胀，发生爆炸。
【过渡】在加油站、化工厂、煤矿的矿井和面粉等场所。为什么要标有严禁烟火的警告？
【讲解】在加油站、化工厂、煤矿的矿井和面粉厂等场所，空气中会含有较多的可燃性气体或粉尘，一定要严禁烟火。防止发生火灾和爆炸事故。
【总结】爆炸需要的条件：①可燃性的气体或粉尘。②明火。③与氧气接触。④达到爆炸极限。⑤在有限的空间里。
四、板书
（一）灭火的原理
燃烧必须满足三个条件：
①物质具有可燃性
②可燃物与充足氧气接触
③可燃物的温度达到其自身的着火点
灭火则是至少破坏了燃烧所需条件之一
（二）促进燃烧的方法
①增大氧气的浓度
②增大可燃物与氧气的接触面积
（三）爆炸是如何发生的
爆炸需要的条件：
①可燃性的气体或粉尘
②明火
③与氧气接触
④达到爆炸极限
⑤在有限的空间里。
五、课堂习题
1.一场大火往往由一个小小的烟头引起，烟头在火灾中所起的作用是（）
A.提供可燃物B.使可燃物的温度达到着火点
C.提供氧气D.降低可燃物的着火点
2.烧木柴时通常把木柴架空一些火会更旺这是因为（）
A.木柴是可燃物 B.温度已达到着火点
C.散热快 D.使木柴和空气充分接触
3.下列情况所采取的灭火方法，不恰当的是（）
A.炒菜时油锅着火，立即盖上锅盖
B.酒精灯不慎打翻起火，用湿抹布扑盖
C.电器因短路起火时，用水浇灭
D.用液态二氧化碳灭火器扑灭图书档案等火灾
4. 盛装酒精的试剂瓶标签上印有的警示标志是( )
5. 灭火的主要方法有三种，下列灭火措施是利用了哪一种灭火方法？
(1)厨房油锅着火后用锅盖盖灭。________________
(2)扑灭森林大火时设置隔离带。________________
(3)釜底抽薪。________________
(4)消防队员用冷水浇灭燃着的可燃物。________________
(5)将沙土铺洒在燃烧的化学药品上扑灭火焰。________________
- 1 -6.2化石燃料的利用
教学目标
【知识与能力】
1.了解化石燃料的燃烧对环境的影响，懂得选择对环境污染较少的燃料。
2.认识化石燃料的综合利用及开发新能源的意义。
【过程与方法】
通过查阅资料和社会调查，培养学生从多渠道获取信息的能力及对信息的加工能力。
【情感态度与价值观】
1.使学生树立珍惜能源，爱护环境的意识，用化学知识解决有关环境和能源问题。
2.了解石油的分馏和煤的干馏等，让学生知道一些化工生产常识。
教学重难点
【教学重点】
1.化石燃料的类型。
2.化石燃料的燃烧及其对空气造成的污染的原因。
【教学难点】
增强环保意识。
课前准备
多媒体。
教学过程
【情境引入】说到燃料，大家不会陌生，柴草、煤炭、汽油、柴油、煤油、天然气、液化石油气、管道煤气……都是我们熟悉的燃料，它们燃烧后都能够提供能量。有人把树叶以及动物的尸体埋在地下，希望过一段时间后可得到石油，该方法是否可行？
【教师引导】化石燃料是不可再生的。那么，化石燃料的主要成分是什么？含有什么元素？
通过化石燃料燃烧我们得到了什么？
一、化石燃料的燃烧
【讲解】煤、石油和天然气的主要成分都是碳氢化合物。碳氢化合物是由碳元素和氢元素组成的高能量物质，这类物质在空气（氧气）中燃烧时，碳原子和氢原子分别与氧原子结合，生成CO2和H2O，同时会以光和热的形式释放出能量，因而是很好的能源。
1.三大化石燃料
三大化石燃料指的是煤、石油、天然气。
其中煤被称为“工业的粮食”，石油被称为“工业的血液”，天然气是自然形成的可燃性气体，成分是甲烷。
现在，世界上多数国家利用的能量（如热能、电能等）主要来自化石燃料的燃烧。例如在我国，很大一部分电能是由煤燃烧产生的热能转化而来的。
2.石油分馏及产品
【过渡】用来驱动汽车、飞机和轮船的燃料主要是从石油中分离出来的汽油、航空煤油和柴油等。观看石油分馏的视频，思考石油分馏的原理。
【讲解】石油分馏利用的是石油中不同成分的沸点的不同，将它们分离出来，进行利用。这是物理变化。
【提问】化石燃料的燃烧对人类有非常重要的意义，那么化石燃料燃烧对环境有何污染呢？怎样预防？
【过渡】煤、汽油、煤油、柴油和液化石油气等燃料中，除了含有碳、氢元素外，还含有少量硫、氮等元素，这些元素在燃烧时会转化为二氧化硫和氮的氧化物，释放到大气中，造成环境污染，如汽车的尾气、工业的废气等。
3.化石燃料燃烧对环境的影响
燃烧产物及能量变化 可能造成的环境影响
二氧化碳 温室效应
一氧化碳 大气污染
二氧化碳、二氧化氮 酸雨
粉尘 粉尘污染
放出热量 热污染
不同的燃料，成分不尽相同，性质存在差异。
没有任何一种燃料是最理想的。煤炭价廉、易于储存和运输，但难以点燃且燃烧时会产生大量二氧化硫和烟尘；酒精容易点燃，燃烧时不会污染环境，但是价格高且不易储存和运输 在选择燃料时要综合考虑各方面的因素。
4.选择燃料时应考虑的因素
二、化石燃料的综合利用
【情景引入】各种车用汽油、柴油以及日常生活中所用的液化气等都来自哪种化石燃料？又是如何获得的？
1.石油的综合利用
（1）石油分馏：属于物理变化，依据是不同成分的沸点的不同。
（2）石油化工
可有两类，一类是裂解：将大分子断裂成小分子；一类是重整：将小分子变成大分子。
（3）石油化工产品的应用广泛
如农药、合成药物、溶剂、润滑剂、洗涤剂、合成纤维、合成橡胶、合成树脂、塑料、染料等。
2.煤的综合利用
【过渡】我国煤炭资源丰富，石油和天然气资源却相对不足，煤炭保有储量超过1万亿吨，占我国化石能源总储量的90%以上。煤炭在我国总能源消费中所占的比重也很大，约70%左右，远超世界平均水平。在我国，实现对煤的综合利用已是当务之急。当前，煤的综合利用措施主要有煤的气化、焦化和液化，其产物是化肥、农药、合成材料及冶金等领域的重要原料。
（1）煤的气化
使煤在氧气不足的情况下不充分燃烧，产生一氧化碳、氢气、甲烷等，用作燃料气和化工原料。
（2）煤的焦化
在隔绝空气的情况下加强热使煤分解，产生焦炭、煤焦油、焦炉气等，其中焦炭用于金属冶炼、制造电极，煤焦油用作化工原料。
（3）煤的液化
在高温高压下，在催化剂等作用下使煤发生裂解并加氢，产生出汽油、煤油、柴油等，作为液体燃料。
三、合理使用化石燃料
1.节约能源
如：节约用电；节约用煤；研制节能产品，减少能源消耗。
2.提高燃料的利用率
如：改进燃料燃烧设备和技术，使燃料充分燃烧；对燃料进行深加工后综合利用。
3.开发利用新能源
新能源有太阳能、核能、氢能源、风能、地热能、潮汐能。
四、板书
（一）化石燃料的燃烧
三大化石燃料：煤、石油、天然气
（二）化石燃料的综合利用
1.石油的综合利用
石油分馏：属于物理变化，依据是不同成分的沸点的不同。
2.煤的综合利用
（1）煤的气化
（2）煤的焦化
（3）煤的液化
（三）合理使用化石燃料
五、课堂习题
1.下列不属于化石燃料的是 ( )
A. 石油B. 一氧化碳
C. 煤D. 天然气
2.石油是—种重要能源，人类正面临着石油短缺、油价上涨的困惑。以下解决能源问题的方法不当的是（）
A. 砍伐树木作燃料 B. 利用太阳能
C. 利用风能D. 开发核能
3.下列变化属于物理变化的是（）
A.煤的气化
B.把石油转化为塑料，合成纤维等产品
C.把煤隔绝空气加热得到煤焦油、焦炭、焦炉气
D.石油加热分离出汽油、煤油等产品
4.下列各项中，属于造成空气污染日趋严重的因素是（）
①煤燃烧产生的烟尘②汽车尾气的排放③工业废气的排放
④动植物的呼吸⑤化工厂排放的废气
A.①②③④ B.②③④ C.①②③⑤ D.④⑤⑥
- 1 -6.3大自然中的二氧化碳
教学目标
【知识与能力】
1.了解自然界中二氧化碳的循环。
2.能结合实例说明二氧化碳的主要性质和用途。
3.掌握实验室制取二氧化碳的原理、仪器、收集方法和验满方法。
【过程与方法】
1.能独立完成二氧化碳的制取和性质探究实验，熟悉实验探究的重要环节。
2.培养分析、加工处理图片信息的能力。
【情感态度与价值观】
充分认识到保护生态平衡、人与自然和谐相处的重要性。培养关注社会、关注环境，保护家园和人身健康的情感以及全面客观认识世界的科学态度。
教学重难点
【教学重点】
二氧化碳的制取和性质。
【教学难点】
1.二氧化碳的性质探究。
2.二氧化碳的检验方法及相应的反应原理。
课前准备
多媒体、分液漏斗、锥形瓶、双孔橡皮塞、导管、橡皮管、集气瓶、玻璃片、止水夹、火柴、澄清石灰水、大理石、稀盐酸、碳酸钠、试管等。
教学过程
【情境引入】化石燃料的使用推进了人类社会的进步，但也不可避免的带来了一些危害，且不说空气污染问题，它的使用同样也导致了大气中二氧化碳含量的增加。那么，二氧化碳在大自然中的循环还能保持平衡吗？二氧化碳在大气中的含量升高会对自然环境产生怎样的影响？
一、二氧化碳的循环
【过渡】全面分析P131冒纳罗亚山顶大气中二氧化碳含量的变化曲线图，思考二氧化碳含量整体上升的原因。观察P132活动天地中的图片，分析二氧化碳产生和消耗的途径。
1.二氧化碳的循环
自然界中的二氧化碳处于不停的循环过程中。一方面：绿色植物吸收大气中的二氧化碳，通过光合作用产生碳水化合物；江河湖海的水体也会溶解二氧化碳,最终转变成碳酸盐。另一方面：生物的呼吸作用、生物体被微生物分解、化石燃料燃烧、火山喷发等过程，又能将二氧化碳重新释放到大气中。
2.二氧化碳的含量变化与自然环境的关系
二氧化碳含量的增加可能是导致全球变暖的主要原因。
二、二氧化碳的制取与性质
【情景引入】在意大利，有一个奇怪的山洞，人们称它“死狗洞”。有一天，大侦探牵着他的爱犬追坏蛋来到人们传说的“死狗洞”，进入不久，他的爱犬突然倒下死了，这是怎么回事呢？
1.实验室制取二氧化碳
（1）药品：大理石或石灰石和稀盐酸
（2）原理：CaCO3+2HCl==CaCl2+H2O+CO2↑
（3）仪器：长颈漏斗、锥形瓶、导管、胶皮管、集气瓶等
（4）步骤：查、装、定、收
①检查装置气密性；
②装入药品；
③固定装置；
③收集气体。
（5）收集方法：向上排空气法
（6）验满方法；燃着的木条放在集气瓶口出，看是否熄灭
2.二氧化碳的物理性质
【过渡】我们都有这样的生活经历，我们买回来的氢气球，松开手后，会向上飘；而我们自己用嘴吹起来的气球，松开手后会向下飘。这是为什么呢？
答案要点：二氧化碳的密度比空气的大。
【实验探究】向集满二氧化碳的饮料瓶中注入约1／3体积的水，立即旋紧瓶盖，振荡。观察现象，请分析此现象的原因。
实验现象：观察到瓶子很快变瘪了。
实验结论：二氧化碳溶于水，导致瓶内压强小于瓶外压强的缘故。此实验证明二氧化碳能溶于水。
【总结】
颜色 状态 气味 密度（与空气比较） 溶解性
二氧化碳 无色 气态 无味 比空气的大 能溶于水
【过渡】我们通过上面的学习知道了二氧化碳的物理性质，那二氧化碳的化学性质又是什么呢？
3.二氧化碳的化学性质
（1）从二氧化碳可以使蜡烛熄灭可知：CO2不能燃烧，也不支持燃烧。
（2）二氧化碳与水反应
【实验探究】
实验步骤：①在盛有水和紫色石蕊试液的A、B两支试管中分别通入二氧化碳气体。
②给通入二氧化碳气体后的试管B加热。
实验现象：①紫色石蕊试液变红色，水不变色。②可观察到有气泡逸出，溶液颜色由红色变为紫色。
实验结论：二氧化碳溶于水的过程，实质上是二氧化碳与水发生化学反应生成碳酸的过程。化学方程式为：CO2+H2O==H2CO3(化合反应)，H2CO3==CO2↑+H2O(分解反应)。
（3）二氧化碳与石灰水反应
二氧化碳能与澄清石灰水中的氢氧化钙反应，从而使澄清石灰水变浑浊，反应的化学方程式为CO2+Ca(OH) 2==CaCO3↓+H2O。
三、二氧化碳的用途
【投影展示】（1）用于灭火；（2）用于制造饮料；（3）是重要的化工原料，可用于制造纯碱和化肥等；（4）是植物光合作用的原料；（5）固态二氧化碳（干冰）升华吸热，故可作制冷剂，制造出舞台云雾，用于人工降雨。……
四、板书
（一）二氧化碳的循环
（二）二氧化碳的制取与性质
1.实验室制取二氧化碳
（1）药品：大理石或石灰石和稀盐酸
（2）原理：CaCO3+2HCl==CaCl2+H2O+CO2↑
（3）步骤：查、装、定、收
（4）收集方法：向上排空气法
（5）验满方法；燃着的木条放在集气瓶口出，看是否熄灭
2.二氧化碳的物理性质
3.二氧化碳的化学性质
（三）二氧化碳的用途
五、课堂习题
1.O2和CO2总与我们如影随形。下列关于它们的叙述中不正确的是( )
A. O2具有助燃性，而CO2可用来灭火
B. 空气中O2过多无害，而CO2过多会形成酸雨
C. 它们都可以用向上排空气法收集
D. 自然界里它们可以通过光合作用和呼吸作用相互转化
2.有一首赞美某种气体的诗，其中几句是“她营造了云雾缭绕的仙境，她驱散了炎炎夏日的暑气，她奋不顾身扑向烈火，她带给大地勃勃生机……”诗中所赞美的气体是( )
A．氧气B．二氧化碳
C．氮气D．稀有气体
3.下列关于CO2性质的信息，组合正确的是( )
①可以助燃 ②能使澄清石灰水变浑浊 ③可溶于水，但不能与水反应 ④可供绿色植物进行光合作用
A．②④ B．①③
C．①② D．②③
4.某化学兴趣小组选用下图所示装置，进行CO2制取和性质实验，请你根据所学知识，依图回答下列问题：
（1）仪器①的名称为____________。
（2）收集少量CO2气体应选择_________(填装置序号)。
（3）若A与D连接，则D中出现的现象是________________，原因是_____________(用化学方程式表示)。
（4）若A与E相连接，则E中的澄清的石灰水出现的现象是_______________，反应的化学方程式是_______________。
（5）若A与F连接，则F中低的蜡烛先熄灭，高的蜡烛后熄灭，由此说明了CO2的性质有__________________、________________。
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