130 第七单元 燃料及其利用
课题1 燃烧和灭火
图7-1 燃烧是人类最早利用的
化学反应之一
图7-3 烹调食物
一、燃烧的条件
实验7-1① 在500 mL 烧杯中加入400 mL热水,并放入用硬纸圈圈住的一
小块白磷。在烧杯上盖一片薄铜片,铜片上一端放一小堆干燥的红磷,另一端
放一小块已用滤纸吸去表面上水的白磷(如图7-5Ⅰ),观察现象。
用导管对准上述烧杯中的白磷, 通入少量氧气(或空气,如图7-5Ⅱ),
观察现象。
燃烧是人类最早利用的化学反应之一, 人类利用燃烧
反应的历史,可追溯到远古时代。燃烧与人类的生活以及
社会的发展有着密切的联系。
① 由教师演示本实验,实验需在通风橱或抽风设备下进行。如果实验室没有白磷,可观看教师用书后
光盘中的实验录像。
图7-2 古埃及人冶炼铜示意图
图7-4 火箭升空课题1 燃烧和灭火 131
讨论
1. 由上述实验中薄铜片上的白磷燃烧而红磷不
燃烧的事实, 说明燃烧需要什么条件。
2. 由薄铜片上的白磷燃烧而热水中的白磷不燃
烧的事实, 说明燃烧还需要什么条件。
3. 由本来在热水中不燃烧的白磷, 在通入氧气
(或空气) 后燃烧的事实, 再次说明燃烧需要什么条件。
4. 综合上述讨论, 你能总结出燃烧需要哪些条
件吗?
讨论
下面是一些灭火的实例, 试分析其灭火的原因:
1. 炒菜时油锅中的油不慎着火,可用锅盖盖灭或放入较多的蔬菜;
2. 堆放杂物的纸箱着火时,可用水浇灭;油罐着火时需用水喷淋降温;
3. 扑灭森林火灾的有效方法之一, 是将大火蔓延路线前的一片树木砍掉,
形成隔离带。
根据燃烧的条件及以上事实,请你归纳灭火的原理。
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做燃烧,燃烧需要三个条件:
(1)可燃物;
(2)氧气(或空气);
(3)达到燃烧所需的最低温度(也叫着火点)。
图7-6 燃烧条件示意图
物质 白磷 红磷 木材 木炭 无烟煤
着火点/℃ 40 240 250~330 320~370 700~750
表7-1 通常状况下一些常见物质的着火点
二、灭火的原理和方法
图7-5 燃烧条件的实验
氧
气 温度达到着火点
可燃物
第七单元 燃料及其利用
通过学习和分析我们知道,清
除或使可燃物与其他物品隔离,隔
绝氧气(或空气),以及使温度降到
着火点以下,都能达到灭火的目的。
所以说,灭火的根本就是要破坏燃
烧的条件。
探究
灭火的原理
1. 点燃3支蜡烛,
在其中一支蜡烛上扣一
只烧杯;将另两支蜡烛分
别放在两只烧杯中;然后
向一只烧杯中加适量碳
酸钠和盐酸。蜡烛燃烧的
现象有什么不同?请用
灭火的原理来分析。
图7-8 蜡烛在不同条件下的燃烧
图7-9 灭火器原理示意图
现象 分析
Ⅰ
Ⅱ
Ⅲ
2. 根据灭火原理
及上述活动Ⅲ所利用的
化学反应原理,可以设
计一种灭火器。图7-9
显示了这种灭火器的原
理。
图7-7 扑救火灾
Ⅰ Ⅱ Ⅲ
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츑먙9쐎渎课题1 燃烧和灭火 133
(1)请你解释这个装置及灭火的原理。
(2)请你根据这一装置的原理,设计一个简易灭火器(可以用实验室的仪
器,也可以用生活中的用品)。①
① 若用自己设计的简易灭火器进行实验,需由教师指导,确认装置安全、可行。
灭火器 使用方法 灭火原理 适用范围
利用压缩的二氧化碳吹出干粉(主要含有碳酸氢钠或磷酸铵) 具有流动性好、喷射率高、不腐蚀容器和不易变质等优良性能,除可用来扑灭一般失火外,还可用来扑灭油、气等燃烧引起的失火
加压时将液态二氧化碳压缩在小钢瓶中,灭火时再将其喷出,有降温和隔绝空气的作用灭火时不会因留下任何痕迹而使物体损坏,因此可用来扑灭
图书、档案、贵重设备、精密仪器等物的失火。
产生的泡沫喷射到燃料表面,泡沫层析出的水在燃料表面形成一层水膜,使可燃物与空气隔绝,达到灭火
的目的 泡沫和水膜的双重作用,能快速、高效
灭火,可用来扑灭非
水溶性可燃性液体,
如汽油、柴油等,以
及固体材料,如木材、
棉布等引起的失火
干粉灭火器
水基型灭火器
二氧化碳灭火器
表7-2 灭火器及其使用方法、灭火原理和适用范围
第七单元 燃料及其利用
如果发现火险或遭遇火灾,一定不要慌张,要
沉着应对。如果火势不大,可根据起火原因选择合
适的方法和灭火器材将火扑灭;如果火势较大或有
蔓延的趋势和可能,应立即拨打119火警电话,并
采取必要的自救措施,如用湿毛巾捂住口鼻,蹲下
靠近地面或沿墙壁跑离着火区域等。
三、易燃物和易爆物的安全知识
可燃物在有限的空间内急剧地燃烧,就会在短
时间内聚积大量的热,使气体的体积迅速膨胀而引
起爆炸。例如,燃放鞭炮就是使火药在极小的空间
燃烧而引起爆炸。家庭用的天然气、煤气或液化
石油气等如果泄漏,可燃性气体聚集在通风不良
的厨房等有限空间里,遇到明火就会急剧地燃烧,
很有可能发生爆炸事故,而造成生命和财产的严
重损害。
可燃性气体可能发生爆炸,面粉、煤粉等粉尘
也能发生爆炸吗?
资料卡片
可燃性气体等在空气中达到一定的含量时,遇到
火源就会发生爆炸。这个能发生爆炸的含量范围,叫
做爆炸极限。
爆炸极限
可燃气体 爆炸极限(体积分数)
H2 4.0%~74.2%
CH4 5%~15%
CO 12.5%~74.2%
图7-10 建筑物内的消防设施
实验7-2 如图7-11,Ⅰ所示,剪去空金属罐和小塑料瓶的上部,并在金
属罐和小塑料瓶的底侧各打一个比胶皮管外径略小的小孔。连接好装置,在
小塑料瓶中放入干燥的面粉,点燃蜡烛,用塑料盖盖住罐(如图7-11,Ⅱ所课题1 燃烧和灭火 135
示)。从胶皮管一端快速鼓入大量的空气(人距离该装置远一些),使面粉充
满罐,观察现象并分析原因。
上述实验说明,可燃物与氧气的
接触面积越大,燃烧就越剧烈。加油
站、油库、面粉加工厂、纺织厂和煤
矿的矿井内,都标有“严禁烟火”字
样或图标,因为这些地方的空气中常
混有可燃性的气体或粉尘,它们遇到
明火,就有发生爆炸的危险。
在生产、运输、使用和贮存易燃
物和易爆物时,必须严格遵守有关规
定,绝不允许违章操作。
图7-12 加油站严禁烟火
图7-13 一些与燃烧和爆炸有关的图标
图7-11 粉尘爆炸实验
一些与燃烧和爆炸有关的图标如图7-13所示。
生产、运输、使用和贮存易燃物和
易爆物时的注意事项
生产、使用和贮存易燃物和易爆物的厂房、仓库等建筑物
与周围建筑物之间要留有足够的防火距离。厂房和仓库要有良
好的通风设备和静电消除设备,消防器材必须齐备,并严禁烟
火,杜绝一切可能产生火花的因素。所有的电气设备和照明设
备均应采用隔离、封闭和防爆型装置。
盛装易燃物和易爆物的容器要牢固、密封,容器外要有明
显的警告标志, 并标有物质的名称、化学性质和注意事项。
易燃物和易爆物不能跟其他物质混存,相互接触容易引起
燃烧或爆炸的物质,以及灭火方式不同的物质,应隔离贮存;
遇水或受阳光照射容易发生燃烧或爆炸的物质,不能存放在露
天或高温的地方。
存放易燃物和易爆物时,不能堆放得过高过密,堆与堆、
堆与墙之间要留有一定距离的通道。存放易燃物和易爆物的仓
库, 要做到人走电断, 并进行经常性的防火检查, 以防止自燃或
爆炸。
在搬运易燃物和易爆物时,要轻拿轻放,不能摔、砸或撞
击,以免发生意外事故。
学完本课题你应该知道
1. 通常情况下,可燃物与氧气发生的一种发光发热的剧烈的氧化反
应叫做燃烧, 燃烧需要三个条件:
(1)可燃物;
(2)氧气(或空气);
(3)达到燃烧所需的最低温度(也叫着火点)。
2.灭火原理(破坏燃烧的条件):
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