高中化學(xué)《燃燒和緩慢氧化》教學(xué)設(shè)計(jì)
高中化學(xué)《燃燒和緩慢氧化》教學(xué)設(shè)計(jì)
教學(xué)目標(biāo)
知識(shí)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(shí)后，引導(dǎo)學(xué)生聯(lián)系生產(chǎn)和生活實(shí)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(shí)際問(wèn)題的能力。
情感目標(biāo)：
培養(yǎng)學(xué)生熱愛(ài)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(guò)內(nèi)因起作用的觀點(diǎn)。
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(shí)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(wèn)題上，講到了燃燒的條件，又要學(xué)生討論滅火的條件，簡(jiǎn)單地提到了在有限空間里發(fā)生急速燃燒時(shí)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(shí)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(huì)依一定方式進(jìn)展。
如果學(xué)生能對(duì)以上氧化反應(yīng)的各個(gè)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。
要求學(xué)生了解：
�、傥镔|(zhì)在空氣里起氧化反應(yīng)的時(shí)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(diǎn)；
�、谖镔|(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��；
�、鄱彼俚娜紵欠駮�(huì)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。
�、苤劣诰徛趸欠衲芤鹱匀迹瑒t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(diǎn)高低。
針對(duì)第一點(diǎn)的教學(xué)，要做好演示實(shí)驗(yàn)，首先提出問(wèn)題，學(xué)生通過(guò)仔細(xì)觀察，每一個(gè)實(shí)驗(yàn)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(gè)條件不同時(shí)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(duì)比，加深理解。
教學(xué)設(shè)計(jì)示例
課題：燃燒和緩慢氧化
重點(diǎn)、難點(diǎn)：了解燃燒的條件，并利用來(lái)處理實(shí)際問(wèn)題。
教學(xué)過(guò)程：
引入：在一個(gè)有關(guān)火的故事中，有這樣一段話火在宇宙中永存，沒(méi)有人時(shí)就有火。人類在其生活和生產(chǎn)的實(shí)踐中識(shí)火、用火、駕馭火，從而創(chuàng)造出了高度文明的社會(huì)�；鹗莿�(chuàng)造萬(wàn)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(lái)光明和溫暖，也帶來(lái)災(zāi)難。如何利用它有益的一面，同時(shí)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(gè)問(wèn)題：火是什么？
隨著人類的進(jìn)步和發(fā)展，人們認(rèn)識(shí)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)。現(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(jī)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(guò)燃料燃燒過(guò)程。
設(shè)問(wèn)：誰(shuí)能對(duì)火做一科學(xué)的解釋？
板書(shū)：第四節(jié) 燃燒和緩慢氧化
一、燃燒：
演示實(shí)驗(yàn)：要求仔細(xì)觀察并思考為什么會(huì)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(méi)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(méi)達(dá)到燃燒的溫度。熱水下白磷不燃燒是沒(méi)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(shí)具備兩個(gè)條件：一是一定的溫度，另一是要與氧氣接觸。
板書(shū)：燃燒的兩個(gè)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(diǎn)）
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(yàn)馬上回答：水、沙、濕的被褥、二氧化碳都可以用來(lái)滅火。
原理是隔離可燃物與氧氣的接觸或降溫到著火點(diǎn)以下。
設(shè)問(wèn)：炒菜時(shí)鍋里的油起火，滅火措施是端鍋、潑水、蓋鍋蓋、灑沙土哪項(xiàng)為最佳措施？為什么？
回答：端鍋危險(xiǎn)，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(wèn)：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(shí)現(xiàn)象不同？
2．設(shè)問(wèn)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(wèn)：同是木材，著火點(diǎn)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(shū)：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(diǎn)火吸煙的剎時(shí)發(fā)生突如其來(lái)的大爆炸，造成了驚人的損失和死亡。請(qǐng)問(wèn)鋸木廠、紡織廠、面粉廠、油庫(kù)、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(shí)，遇明火會(huì)在有限的空間迅速反應(yīng)，體積急速膨脹會(huì)引起爆炸。
板書(shū)：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(huì)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(huì)引起自發(fā)燃燒。
實(shí)驗(yàn)：白磷的自燃
板書(shū)：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(wèn)：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(wèn)：易燃物、易爆物怎樣存放？搬運(yùn)時(shí)怎樣才能避免意外事故？
討論：不能一起存放。因?yàn)槿f(wàn)一發(fā)生事故后滅火方式不同而不易處理。存放時(shí)不能堆的太高、太密、要注意通風(fēng)……（閱讀）
安全知識(shí)教育：常見(jiàn)易燃物、易爆物的安全知識(shí)。
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?yàn)椋?）
（A）溫度沒(méi)有達(dá)到著火點(diǎn) （B）溫度超過(guò)著火點(diǎn)
（C）白磷的質(zhì)量太小 （D）白磷沒(méi)與氧氣接觸
2．燃燒、緩慢氧化、自燃的相同點(diǎn)是（ ）。
（A）需要點(diǎn)燃 （B）很劇烈
�。–）放出大量的熱 （D）屬于氧化反應(yīng)
3．白磷的著火點(diǎn)40℃，少量白磷應(yīng)保存在（ ）。
�。ˋ）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（ ）。
�。ˋ）設(shè)法阻止石油噴射 （B）設(shè)法使火焰隔絕空氣
�。–）設(shè)法降低石油著火點(diǎn) （D）設(shè)法降低油井溫度
答案：
1．D；2．D； 3．A； 4．C
板書(shū)：
第四節(jié) 燃燒和緩慢氧化
一、燃燒：
燃燒的兩個(gè)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(diǎn)）
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(dòng)
小實(shí)驗(yàn)-制作防火材料
實(shí)驗(yàn)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(shí)，布只是冒煙，離開(kāi)火焰，布完好無(wú)損。用這種方法處理過(guò)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(diǎn)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(guò)的痕跡處時(shí)便熄滅了。經(jīng)明礬溶液處理過(guò)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(guò)碳酸鈉溶液的部分時(shí)，火柴便熄滅了。
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