第一节初步认识燃烧（导学案）

第三节体验化学科学探究一、知识目标1.了解人类对燃烧研究的历史，体会燃烧在推动人类进步、社会发展中的作用;2.认识燃烧的条件，能运用所学知识解决相关的实际问题能运用控制变量的方法设计实验探究燃烧条件;3.了解灭火原理，学习常用灭火方法。二、核心素养目标1.宏观辨识与微观探析：能从宏观层面识别燃烧现象，描述燃烧过程中的物质变化；从微观粒子角度，理解燃烧反应的本质，构建宏微结合的观念；依据微观原理，推测改变燃烧条件对反应的影响，深化对燃烧机制的认知。2.科学探究与创新意识：通过设计并实施探究燃烧条件的实验，熟悉科学探究流程，提升提出问题、设计方案与动手实操的能力；鼓励学生对传统燃烧实验提出改进想法，培育创新思维与探索精神。3.变化观念与平衡思想：认识燃烧是剧烈的化学变化过程，理解燃烧条件的动态平衡，即条件改变会致使燃烧状态转变；运用变化观念，分析不同环境下燃烧现象的差异，预测燃烧趋势。4.科学态度与社会责任：秉持严谨、实事求是的科学态度开展燃烧实验，如实记录实验现象与数据，尊重实验结果；了解燃烧失控引发火灾的危害，树立消防安全意识，增强社会责任感。一、教学重点1.燃烧条件的探究。2.灭火原理的理解与运用。二、教学难点能运用控制变量的方法设计实验探究燃烧条件。一、燃烧与人类文明发展1、1673年，英国化学家波义耳通过实验发现，硫在抽去空气的钟罩内无法燃烧，说明燃烧与空气有关。2、1703年，德国化学家施塔尔提出“燃素说”，认为燃烧是物质释放燃素的过程，但该理论与“金属煅烧后质量增加”的现象矛盾。3、17741779年，法国化学家拉瓦锡通过实验推翻燃素说，提出氧化学说，指出燃烧是物质与氧气结合的过程，从而解释了质量增加的现象。4、燃烧的本质是：与氧气发生的一种发光、放热的剧烈化学变化。二、物质燃烧条件的探究1、燃烧需要的三个必要条件是：①可燃物；②与空气（或氧气）接触；③温度达到可燃物的着火点（即燃烧所需的最低温度）。2、物质在空气中开始并持续燃烧的最低温度，叫作着火点（或燃点）。着火点是物质的固有（填“固有”或“可变”）属性，与物质的质量、形状无关。不同物质的着火点不同。3、实验探究燃烧条件时，常用控制变量法：每次只改变一个因素，其余因素保持不变，如探究“氧气是否为燃烧条件”时，需控制可燃物和温度相同，仅改变“是否接触氧气”。三、灭火原理与方法1、灭火的原理是破坏燃烧的任一条件，即：①移走可燃物；②隔绝空气（氧气）；③降低温度到着火点以下。2、常见灭火器类型及适用范围：干粉灭火器：通过隔绝空气灭火，适用于一般火灾、油、气等火灾；二氧化碳灭火器：通过降温和隔绝空气灭火，适用于图书档案、精密仪器等（灭火后无残留）；泡沫灭火器：使用前需倒立，适用于液体火灾，但不能用于电器火灾。4、消防栓的使用步骤：①连接水枪杆；②连接水带；③打开水阀门；④对火源根部灭火。5、消防安全标识中，“禁止烟火”表示严禁明火，“禁止带火种”常见于林区（或加油站）等场所。一、燃烧与人类文明发展问题思考1：放大镜在阳光下为什么可以让纸点燃？答案：阳光被放大镜聚集，温度变高了，纸就烧起来了。归纳总结1：生活中还有哪些燃烧现象？这些燃烧都有什么共同特点？答案：做饭时的煤气燃烧、生日蜡烛的燃烧；都是可燃物与空气中的氧气反应。问题思考2：原始人用火烧制食物、古代人用黑火药制造武器、现代“神舟”飞船靠燃烧燃料升空……燃烧对人类文明的发展起到了什么作用？答案：燃烧能提供热量，帮助人类生存；促进了工业发展；推动了科技进步等。问题思考3：波义耳利用空气泵抽掉玻璃钟罩内的空气，并在其中加热硫等物质，发现硫不能燃烧。这个实验说明了什么？答案：没有空气，硫无法燃烧，说明硫的燃烧与空气有关。问题思考4：请同学们依据生活经验或实验事实，证明燃烧与氧气有关。答案：种子萌发实验。甲瓶中装入萌发的大豆种子,乙瓶中装入等量的煮熟的大豆种子。一段时间后，分别放入燃烧的蜡烛。观察到甲瓶中的蜡烛熄灭，乙瓶中的蜡烛燃烧。归纳总结2：燃烧到底是什么呢？答案：燃烧是可燃物与氧气发生的一种发光、放热的剧烈化学变化。二、物质燃烧条件的探究活动一：探究物质燃烧的必要条件问题思考1：运用上节课学习的科学探究法。今天要探究的问题是——物质燃烧有哪些必要条件？结合生活经验，大家进行猜想与假设。答案：需要火点燃；需要空气（氧气）；需要可以燃烧的物质……问题思考2：要验证我们的猜想与假设，要设计合适的实验方案，分写从氧气和温度两个角度设计实验，填写下面表格。答案：序号实验目的实验操作现象实验结论1可燃物燃烧需要氧气点燃两根蜡烛，一根让其正常燃烧。将集气瓶倒扣在燃烧的另一根蜡烛上，观察蜡烛的燃烧情况。被罩着集气瓶内的蜡烛很快会熄灭；未罩的正常燃烧可燃物燃烧需要氧气2可燃物燃烧需要达到一定温度将棉花均分为二，一份蘸水，一份干燥，用坩埚钳分别夹住在酒精灯上加热片刻。干燥的棉花燃烧，而蘸水的棉花没有燃烧可燃物燃烧需要达到一定温度实验结论：可燃物燃烧的必要条件——①与空气（氧气）接触；②使可燃物达到一定的温度。活动二：着火点问题思考3：什么是物质的着火点？答案：着火点指的是物质在空气中开始并持续燃烧的最低温度，它是物质的固有属性。问题思考4：给出的三组实验（①洗涤灵+水；②洗涤灵+过氧化氢溶液；③洗涤灵+二氧化锰）是否合理？还有哪些需要补充？答案：序号可燃物实验现象影响因素1铜片上的红磷‌铜片上的红磷不燃烧‌温度未达到可燃物着火点2铜片上的白磷铜片上的白磷燃烧起来有氧气，温度达到了可燃物着火点3水中的白磷水中的白磷不燃烧没有氧气4水中的白磷，补充氧气白磷燃烧起来有氧气，温度达到了可燃物着火点活动三：控制变量法问题思考5：在上述实验中，实验条件不同，得出的结论也不同，这种研究方法叫什么？有什么特点？答案：控制变量法。每次实验只改变一个条件，其余条件不变。问题思考6：针对表格中不同实验，不同现象，用控制变量法设计实验，填写下面表格。答案：1.证明可燃物燃烧需要与氧气接触，依据的对比组为3和4、2和3。证明可燃物燃烧温度需要达到着火点，依据的对比组为1和2。归纳总结1：燃烧的必要条件是什么？答案：燃烧需要三个条件：①可燃物；②助燃物（在燃烧这个反应中，指的是氧气）；③温度达到可燃物的着火点。三个条件缺一不可。三、灭火问题思考1：燃烧需要三个条件，并且三个条件缺一不可，那灭火的原理是什么呢？答案：破坏燃烧其中一个条件即可。①移走可燃物；②隔绝空气（氧气）；③降低温度到着火点以下。问题思考2：查阅资料，思考：预防下列火灾最有效的措施是什么？出现下列火灾时最适宜的灭火方法是什么？有哪些注意事项？答案：序号火灾场景灭火方法灭火原理1油锅起火使用锅盖盖住油锅‌隔绝空气（氧气）2电器着火需先切断电源，再用毛毯或湿棉被捂盖降低温度到着火点以下3林场着火用水灭火或风力灭火将大火蔓延方向前方的树木砍掉移走可燃物；降低温度到着火点以下问题思考3：查阅资料，思考：找到以下灭火器，并了解它们的使用方法，填写下列表格。答案：灭火器灭火原理灭火范围干粉隔绝空气扑灭一般火灾外，以及扑灭油、气等燃烧引起的火灾泡沫隔绝空气扑灭液体火灾，但不能用于扑灭电器、气体火灾二氧化碳降温和隔绝空气扑灭图书、档案、精密仪器、贵重设备等燃烧引起的火灾水基型隔绝空气扑救各种油类火灾、木材、纤维、橡胶等固体可燃物火灾问题思考4：干粉灭火器的使用方法是什么？答案：使用时先上下摇动，拔下保险销，距离火源3米，对准根部压手柄扫射。一、燃烧与人类文明发展1、法国化学家拉瓦锡通过实验推翻燃素说，提出氧化学说，指出燃烧是物质与氧气结合的过程。2、燃烧是可燃物与氧气发生的一种发光、放热的剧烈化学变化。二、燃烧的条件1、燃烧需要的三个必要条件是：①可燃物；②与空气（或氧气）接触；③温度达到可燃物的着火点（即燃烧所需的最低温度）。2、物质在空气中开始并持续燃烧的最低温度，叫作着火点（或燃点）。着火点是物质的固有（填“固有”或“可变”）属性，与物质的质量、形状无关。不同物质的着火点不同。3、实验探究燃烧条件时，常用控制变量法：每次只改变一个因素，其余因素保持不变。三、灭火原理与方法灭火的原理是破坏燃烧的任一条件，即：①移走可燃物；②隔绝空气（氧气）；③降低温度到着火点以下。常见灭火方法：油锅起火：用锅盖盖灭（原理：隔绝空气）；电器着火：先关闭电源，再用湿棉被盖灭；图书档案着火：用二氧化碳灭火器（无残留）。1.有关燃烧条件的实验探究（白磷、红磷的着火点分别是40℃和240℃）如图。下列说法正确的是（）A．②③处说明燃烧需要可燃物B．③④处说明燃烧需要氧气C．①③处说明燃烧需要温度达到着火点D．①④处燃烧时都能有效避免空气污染【答案】B【解析】A、热水中的白磷不燃烧，是缺少氧气，铜片上的红磷不燃烧，是温度未达到红磷的着火点，②③有两个变量，不符合控制变量法，不能验证燃烧的条件，故不符合题意；B、热水中的白磷不燃烧，是缺少氧气，通入氧气后，热水中的白磷燃烧起来，说明燃烧需要氧气，符合题意；C、铜片上的白磷燃烧，符合燃烧的条件，热水中的白磷不燃烧，是缺少氧气，由①③可知，燃烧需要氧气，不符合题意；D、④处白磷燃烧时产生的五氧化二磷能与水发生反应，防止污染环境，但①处白磷燃烧生成的五氧化二磷会扩散到空气中，污染环境，故不符合题意；故选B。2.兴趣小组对燃烧的条件进行探究；利用如图所示装置进行实验，实验中观察到：①试管中白磷燃烧；②热水中白磷未燃烧；③试管中红磷未燃烧。下列说法不正确的是（）A．由现象①②推知：燃烧需要氧气B．由现象②③推知：燃烧需要达到着火点C．实验过程中可观察到气球a先变大后变小D．气球既可平衡装置内外压强，又可防止污染空气【答案】B【解析】A、试管中白磷燃烧，符合燃烧的条件，热水中的白磷不燃烧，是缺少氧气，由①②可知，燃烧需要氧气，故不符合题意；B、热水中的白磷不燃烧，是缺少氧气，试管中红磷不燃烧，是温度未达到红磷的着火点，②③有两个变量，不符合控制变量法，不能验证燃烧的条件，符合题意；C、实验过程中，白磷燃烧，释放热量，气体受热膨胀，气球a变大，但过程中消耗氧气，等冷却到室温，压强变小，气球a变小，故气球a先变大后变小，不符合题意；D、气球可以为试管中的白磷和红磷提供氧气，平衡装置内外压强，又可以吸收白磷燃烧生成的五氧化二磷，防止污染环境，故不符合题意；故选B。3.可燃物燃烧所需达到的最低温度，称为这种物质的着火点。如表是部分可燃物的着火点，下列叙述错误的是（）A．可燃物燃烧属于化学变化B．着火点是物质的一种特性C．白磷比棉花更容易燃烧D．汽油质量越大，着火点越高【答案】D【解析】A、可燃物燃烧，有新的物质生成，属于化学变化，故A正确;B、着火点是物质的一种固有特性，不能随意升高和降低，故B正确;C、白磷比棉花的着火点低，白磷比棉花更容易燃烧，故C正确;D、汽油的着火点固定不变，着火点是物质的一种特性，不能随意升高，故D错误。故选D。4.炒菜时，油锅里的油着火了，应采取的最适宜的灭火措施是下列的（）A．向油锅里倒水B．向油锅里撒沙子C．把油锅端下来D．盖上锅盖并把油锅远离火源【答案】D【解析】A、向油锅里倒水：油的密度比水小，加水后油会漂浮在水面上，反而会增加油与氧气的接触面积，导致火势更大，因此这种方法不适宜；向油锅里撒沙子：虽然撒沙子可以灭火，但在炒菜过程中使用沙子并不合适，因为油的量有限，且沙子会影响食物的卫生和口感，所以这种方法不适宜；把油锅端下来：把油锅端下来并不能有效隔绝氧气，火势仍然会继续燃烧，因此这种方法不适宜；盖上锅盖并把油锅远离火源：盖上锅盖可以隔绝空气，从而切断氧气供应，达到灭火的目的，同时将油锅远离火源可以防止火势蔓延是最适宜的灭火措施。故选D。5.扑灭图书档案、贵重设备、精密仪器等火灾，不会留下任何痕迹而使物品损坏，最适宜的灭火器是（）A．高压水枪B．二氧化碳灭火器C．干粉灭火器 D．水基型灭火器【答案】B【分析】用来扑灭图书档案、贵重设备、精密仪器等处的火灾不能有水，否则容易受损；【解析】A、高压水枪喷出的水会造成图书档案、贵重设备、精密仪器等受损，所以不适合用来扑灭图书档案、贵重设备、精密仪器等处的火灾，故A错误；B、液态二氧化碳灭火器可以用来扑灭图书，档案贵重设备、精密仪器等火灾，不会留下任何痕迹而使物品损坏，故B正确；C、干粉灭火器可以用来扑灭一般火灾，还可用于扑灭油、气等引起的火灾，故C错误；D、水基型灭火器是一种适用于扑救易燃固体或非水溶性液体的初起火灾，不可扑救带电设备火灾的灭火器，故D错误；故选B。考点1燃烧和灭火的条件1．关于燃烧和灭火，下列叙述正确的是（）A．二氧化碳灭火器适用于所有火灾B．人类利用的所有能量都是通过燃烧获得的C．“釜底抽薪”是清除可燃物达到灭火目的D．石油具有可燃性，可直接作发动机的燃料【答案】C【解析】A、二氧化碳不燃烧、不支持燃烧，因此通常可用于灭火，但不能用于所有火灾的灭火，如活泼金属镁可以在二氧化碳中燃烧，不能用二氧化碳灭火，故选项说法不正确；B、人类利用的能量不都是通过燃烧获得的，比如太阳能、风能、核能等就不是通过燃烧获得的，故选项说法不正确；C、“釜底抽薪”含义是抽去锅底下的柴火，清除了可燃物，达到灭火的目的，故选项说法正确；D、虽然石油具有可燃性，但石油流动性差，燃烧会产生大量的污染物，且利用率低，因此只有石油炼制后的产品才能作发动机的燃料，故选项说法不正确。故选C。2．我国古代常用“火折子”保存火种，《天工开物》中有关“火折子”的记载：“以白薯蔓浸水泡浓，捶之，晒干，辅以硝五钱、硫磺二两、松香四钱……装入竹筒，吹气复燃”，以下相关说法错误的是（）A．“白薯蔓”是可燃物B．“火折子”保存火种时不能完全密封C．“硫磺”燃烧时会闻到刺激性气味D．“吹气”主要目的是降低着火点【答案】D【解析】A、“火折子”的主要成分是“白薯蔓”，经过处理的“白薯蔓”可以“吹气复燃”，说明“白薯蔓”是可燃物，选项A正确；B、“火折子”保存火种时需要少量氧气让少部分可燃物维持燃烧状态，因此不能完全密封，选项B正确；C、“硫磺”燃烧时会产生有刺激性气味的二氧化硫气体，选项C正确；D、“吹气”的目的是增加氧气的量，让“火折子”内的可燃物正常燃烧。另外着火点是物质的固有属性，不会因为“吹气”而降低，选项D错误。故选D。3．某化学小组研究燃烧的条件，设计了如图两个案验方案，下列关于方案设计说法不合理的是（）A．两个方案中热水的作用都一样B．方案Ⅱ比方案Ⅰ的设计更环保C．方案Ⅱ，通过Ｙ形管中白磷和红磷的现象对比，说明燃烧需要可燃物D．方案Ⅰ，通过铜片上白磷和水中白磷的现象对比，说明可燃烧物质燃烧需要氧气【答案】C【解析】A、方案Ⅰ铜片上的白磷和红磷可以探究燃烧需要温度达到可燃物着火点，铜片上的白磷和水中的白磷可以探究燃烧需要氧气，方案ⅡY型管中的白磷和红磷可以探究燃烧需要温度达到可燃物着火点，Y型管中白磷与水中白磷，可以探究燃烧需要氧气，两个方案中热水作用是提供热量、隔绝空气，说法正确；B、实验Ⅱ是在密闭环境中进行实验，可防止白磷燃烧生成白烟污染空气，方案Ⅱ比方案Ⅰ的设计更环保，说法正确；C、方案Ⅱ，通过Ｙ形管中白磷和红磷的现象对比，说明燃烧需要温度达到着火点，说法错误；D、方案Ⅰ，通过铜片上白磷和水中白磷的现象对比，说明可燃烧物质燃烧需要氧气，说法正确；故选C。4．在毕业联欢晚会上，某同学表演了精彩魔术——“烧不坏的布手帕”。他先将布手帕放入白酒中浸透，后取出轻轻挤干，再用坩埚钳夹住，从下方点燃，待火焰熄灭后，布手帕依然完好。下列说法正确的是（）A．布手帕不是可燃物，不能燃烧B．白酒中水蒸发时吸热，温度达不到布手帕着火点C．布手帕被白酒浸湿，导致着火点降低D．空气不充足，布手帕不会燃烧【答案】B【解析】A、布手帕具有可燃性，属于可燃物，不符合题意；B、待火焰熄灭后，布手帕依然完好，是因为白酒中水蒸发时吸热，温度达不到手帕的着火点，故手帕不燃烧，符合题意；C、手帕不燃烧，是因为温度达不到手帕的着火点，着火点是一个定值，不能被降低，不符合题意；D、手帕与空气充分接触，手帕不燃烧，不是因为空气不充足，不符合题意。故选B。考点2消防安全1．学好化学，有助于增强安全意识。下列做法中存在安全隐患的是（）A．乘坐高铁不携带易燃易爆品 B．电动车在居民楼内充电C．进入加油站禁止吸烟 D．高楼失火时禁止乘坐电梯逃生【答案】B【解析】A.乘坐高铁携带易燃易爆品，易引发火灾或爆炸，因此，不能携带易燃易爆物乘坐高铁，故该选项不符合题意；B.电动车在居民楼内充电，易引发火灾，因此，电动车不能在居民楼内充电，故该选项符合题意；C.加油站中可燃物含量过高，吸烟可能会引起爆炸，则应禁止吸烟，故该选项不符合题意；D.高楼失火时乘坐电梯逃生，易被困于电梯中，因此，高楼失火时禁止乘坐电梯逃生，故该选项不符合题意；故选B。2．扑灭图书档案、贵重设备、精密仪器等火灾，不会留下任何痕迹而使物品损坏，最适宜的灭火器是（）A．高压水枪 B．二氧化碳灭火器C．干粉灭火器 D．水基型灭火器【答案】B【分析】用来扑灭图书档案、贵重设备、精密仪器等处的火灾不能有水，否则容易受损；【解析】A、高压水枪喷出的水会造成图书档案、贵重设备、精密仪器等受损，所以不适合用来扑灭图书档案、贵重设备、精密仪器等处的火灾，故A错误；B、液态二氧化碳灭火器可以用来扑灭图书，档案贵重设备、精密仪器等火灾，不会留下任何痕迹而使物品损坏，故B正确；C、干粉灭火器可以用来扑灭一般火灾，还可用于扑灭油、气等引起的火灾，故C错误；D、水基型灭火器是一种适用于扑救易燃固体或非水溶性液体的初起火灾，不可扑救带电设备火灾的灭火器，故D错误；故选B。3．学习防火、灭火、失火自救等知识和方法十分重要，以下做法正确的是（）A．火灾逃生时弯腰前行B．高层楼房着火，乘电梯逃生C．煤气泄漏时点火检查D．加油站内拨打或接听电话【答案】A【解析】A、火灾逃生时，用湿毛巾捂住口鼻，可以过滤烟尘等有害物质，且二氧化碳受热密度变小，高处二氧化碳含量高，故应弯腰前进，故A正确；B、高层楼房着火，不能乘坐电梯逃生，因为火灾时，可能会损坏电路，乘坐电梯，会引发更大的危险，故B错误；C、煤气具有可燃性，混有一定量的空气，遇到明火会发生爆炸，故燃气泄漏，不能点火检查，应关闭阀门，打开门窗，稀释燃气的浓度，故C错误；D、加油站的空气中含有大量的可燃性颗粒，混有一定量的空气，遇到明火或电火花容易发生爆炸，故在加油站内不能拨打或接听电话，故D错误。故选A。4.火是文明的起源，人类取火的方法经历了漫长的演变过程。(1)古人取火，用火镰击打火石，产生的火花先引燃艾绒，艾绒容易被点燃是因为。(2)古人使用的“火折子”吹气即可燃。“吹气”的作用是。(4)我国新研发的森林灭火电磁炮，可将装有超细干粉灭火剂炮弹打到森林大火中，覆盖在可燃物表面，其灭火原理是。为防止火灾发生，游客进入森林旅游时应注意。【答案】(1)艾绒的着火点低(2)提供充足的氧气(3)白磷着火点比硫低(4)隔绝氧气/空气禁止带火种，严禁烟火(合理即可)【解析】（1）燃烧需要同时满足三个条件：①可燃物，②与氧气或空气接触，③温度要达到可燃物的着火点。古人取火时，用火镰击打火石，产生的火花引燃可燃物，艾绒是一种常用的引燃物，主要是它的着火点低，容易发生燃烧，故填艾绒的着火点低。（2）古人使用的“火折子”吹气即可燃，“吹气”的作用是加快了空气的流通，提供充足的氧气，促进物质的燃烧，故填提供充足的氧气。（3）摩擦生热使白磷燃烧，利用白磷燃烧的热量使氯酸钾分解，然后是硫燃烧，在其他条件相同的情况下，白磷比硫先燃烧的原因是白磷的着火点较低，而硫的着火点相对高一些，故填白磷着火点比硫低。（4）超细干粉灭火剂炮弹打到森林大火中，覆盖在可燃物表面，其灭火原理是隔绝氧气或空气，实现灭火，故填隔绝氧气或空气；为防止火灾发生，游客进入森林旅游时应注意禁止带火种，严禁烟火，防止森林火灾，故填禁止带火种，严禁烟火等。5.燃烧是人类最早利用的化学反应之一。(1)如图是利用对比法探究燃烧条件的实验装置，回答下列问题：（已知：白磷的